大巖桐等7種園藝植物遠(yuǎn)緣試管嫁接成活因素研究

盧吟濤，邵果園*，陸方方

（1. 浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 臨安 311300；2. 西南大學(xué)園藝園林學(xué)院，重慶 400715）

大巖桐等7種園藝植物遠(yuǎn)緣試管嫁接成活因素研究

盧吟濤1，邵果園1*，陸方方2

（1. 浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 臨安 311300；2. 西南大學(xué)園藝園林學(xué)院，重慶 400715）

采用試管內(nèi)微型嫁接對(duì)大巖桐等7種園藝植物進(jìn)行不同遠(yuǎn)緣嫁接組合、不同砧木與接穗的苗齡、不同嫁接方法的嫁接試驗(yàn)。結(jié)果表明：嫁接組合、生長(zhǎng)特性、嫁接方法、砧木與接穗的苗齡、接穗大小等因素都與遠(yuǎn)緣試管嫁接能否成功有著密切的關(guān)系。

遠(yuǎn)緣嫁接；試管嫁接；影響因素

嫁接技術(shù)己被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及園藝植物生產(chǎn)中，尤其是在果樹(shù)蔬菜生產(chǎn)栽培中，利用嫁接技術(shù)可借助砧木的特性，提高植物抗病蟲(chóng)、抗寒、抗旱、耐澇和耐鹽堿等能力，從而提高植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力[1]，解決植物栽培生產(chǎn)中遇到的各種問(wèn)題。以組織培養(yǎng)為基礎(chǔ)的試管嫁接由于嫁接后在人工控制的環(huán)境條件下對(duì)嫁接植株進(jìn)行培養(yǎng)，排除了室外環(huán)境因素對(duì)嫁接成活的影響，可以方便的改變條件以研究各種因素對(duì)嫁接的影響。因此試管內(nèi)嫁接技術(shù)也成為生產(chǎn)和各種基礎(chǔ)理論研究的重要工具[2~5]。

本試驗(yàn)以大巖桐等7種園藝植物為試材，采用試管內(nèi)的微型嫁接，篩選出容易成活的一些組合，以探索嫁接組合、砧木與接穗的苗齡、嫁接方法等因子對(duì)嫁接成活率的影響，以便建立一個(gè)有效的離體嫁接方法，從而為后續(xù)的嫁接與變異研究提供試驗(yàn)技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

大巖桐（Sinningia speciosa）、雞冠花（Celosia cristata）、長(zhǎng)壽花（Kalanchoe blossfeldiana）、彩色馬蹄蓮（Zantedeschia hybrida）、百合（Lilium brownii var. viridulum）、蘋(píng)果（Malus domestica）、楊桃（Averrhoa. carambola），均為組織培養(yǎng)無(wú)菌體系。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同嫁接組合對(duì)嫁接成活率的影響 設(shè)計(jì)科與科之間、單雙子葉之間、草本與草本之間、草本與木本之間的12個(gè)嫁接組合，嫁接苗接種在適合砧木增殖的培養(yǎng)基上面，每個(gè)組合接種30株數(shù)，重復(fù)3次。觀察砧木接穗的生長(zhǎng)狀態(tài)及結(jié)合部情況，20、40、60 d時(shí)各統(tǒng)計(jì)其污染、成活及生長(zhǎng)情況。

1.2.2 嫁接方法對(duì)嫁接成活率的影響 從1.2.1試驗(yàn)中得到比較容易嫁接成活的組合，取生長(zhǎng)期一致的組培苗做砧木和接穗，采用3種不同的嫁接方法分別進(jìn)行嫁接：A：把砧木的上端垂直劈開(kāi)，然后將下端削成V形傷口的接穗插入砧木中；B：把接穗的下端垂直劈開(kāi)，然后將上端削成V型傷口的砧木插入接穗中；C：用磨尖的鑷子在砧木上面戳一個(gè)深3 ~ 5 mm的孔，然后把下端表皮刮出傷口的接穗插入砧木上的孔里面。

每種嫁接方法接種40株，重復(fù)3次。觀察砧木接穗的生長(zhǎng)狀態(tài)及結(jié)合部情況，在20、40、60 d時(shí)分別統(tǒng)計(jì)其污染、成活和生長(zhǎng)情況。

1.2.3 接穗和砧木的苗齡對(duì)嫁接成活的影響 分別取5、10、15、20 d苗齡的雞冠花莖尖做接穗，以25 d苗齡的大巖桐為砧木，接種在大巖桐增殖培養(yǎng)基上，篩選出雞冠花做接穗的最佳苗齡。

以10 d苗齡的長(zhǎng)壽花莖尖做接穗，分別取10、20、30 d苗齡的雞冠花組培苗做砧木，接種在雞冠花增殖培養(yǎng)基上，篩選出雞冠花做砧木進(jìn)行遠(yuǎn)緣嫁接的最佳苗齡。

以上處理各接種40株，重復(fù)3次，接種后每天觀察砧木與接穗的生長(zhǎng)狀態(tài)及結(jié)合部情況，20、40、60 d時(shí)分別統(tǒng)計(jì)其污染、成活和生長(zhǎng)情況。

1.2.4 接穗莖尖切取大小對(duì)嫁接成活率的影響 切取2、5、10 mm的10 d苗齡長(zhǎng)壽花莖尖為接穗，以25 d苗齡大巖桐為砧木，嫁接后接種在大巖桐增殖培養(yǎng)基上。每個(gè)處理接種40株，重復(fù)3次。觀察砧木接穗的生長(zhǎng)狀態(tài)及結(jié)合部情況，20、40、60 d時(shí)分別統(tǒng)計(jì)其污染、成活和生長(zhǎng)情況。

1.2.5 培養(yǎng)條件 培養(yǎng)溫度為25±2℃，每天光照12 ~ 14 h，光照強(qiáng)度1 500 ~ 2 000 lx

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

差異顯著性分析采用Duncan的新復(fù)極差法（SSR）[6]

2 結(jié)果與分析

2.1 遠(yuǎn)緣嫁接組合的廣泛篩選

不同嫁接組合其嫁接成活率有所不同。經(jīng)由多次觀察，嫁接苗的死亡率隨著嫁接后生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，而60 d之后，其死亡率的增加速度明顯緩慢，因此，嫁接后若接穗有一定的生長(zhǎng)量，且60 d后仍然保持生長(zhǎng)，就認(rèn)為嫁接成活。各嫁接組合成活情況見(jiàn)表1，由表1可知，除草本與木本植物嫁接組合未得到成活植株外，單子葉植物與雙子葉植物、草本植物科間嫁接的成活率分別為10.9%和12.9%。

表1 植物嫁接組合結(jié)果統(tǒng)計(jì)Table 1 Survival rate of different grafting combinations

2.2 嫁接方法對(duì)嫁接成活的影響

由表2可知，以長(zhǎng)壽花/馬蹄蓮組合為試材，在3種嫁接方法中，使用方法C嫁接植株的成活率與其他兩種相比，具有顯著差異，污染率也最低。前兩種方法成活率和污染率差異不大，使用方法A進(jìn)行嫁接的死亡率略高于方法B，且用B方法嫁接的嫁接植株總體上結(jié)合部產(chǎn)生愈傷較快，接穗的生長(zhǎng)情況也好于A方法；這可能是由于C方法操作比較簡(jiǎn)單快捷，在一定程度上降低了污染幾率，且插孔不易失水開(kāi)裂，接穗在孔內(nèi)不容易掉落，因此成活的幾率更大。

表2 嫁接方法對(duì)試管嫁接成活率的影響（長(zhǎng)壽花/馬蹄蓮）Table 2 Effect of grafting methods on survival rate of Kalanchoe blossfeldiana/Anthurium andraeanum

2.3 接穗和砧木的苗齡對(duì)嫁接成活的影響

由表3可以看出，組培苗用苗齡10 d的雞冠花莖尖作接穗，嫁接成活率最高，為30%；苗齡5 d的其次，兩者之間差異顯著；15 d和20 d苗齡的嫁接成活率都在10%以下。以無(wú)菌種子萌發(fā)得到的實(shí)生苗莖尖為接穗嫁接，以10 d苗齡的成活率最高，為35.0%，與其他兩個(gè)苗齡的具有顯著差異，用5 d苗齡的嫁接成活率也達(dá)到22.5%，與用15 d苗齡的嫁接也具有顯著差異，但由于產(chǎn)生大量紅褐色的愈傷組織，其后期生長(zhǎng)受到影響。雞冠花的實(shí)生苗做接穗成活率略高于組培苗，但兩者間差異不明顯。

表3 接穗苗齡、砧木苗齡對(duì)試管嫁接成活率的影響Table 3 Effect of scion and stock age on survival rate

由表3可知，用雞冠花組培苗作砧木，以苗齡20 d的用來(lái)嫁接成活率最高，為27.5%，且與其他兩個(gè)苗齡的有顯著差異；30 d苗齡與10 d苗齡的作砧木成活率均在10%以下。以雞冠花無(wú)菌種子萌發(fā)得到的實(shí)生苗作為砧木的嫁接，以25 d苗齡的成活率最高，達(dá)到32.5%，與其他兩個(gè)苗齡的具有顯著差異，35 d苗齡的嫁接成活率為15%，15 d苗齡的嫁接成活率僅10%。組培苗與實(shí)生苗作砧木的成活率差異不大。

試驗(yàn)結(jié)果表明：接穗和砧木的苗齡與嫁接成活有著密切的關(guān)系。因此，進(jìn)行遠(yuǎn)緣嫁接選擇適合苗齡的材料作為砧木和接穗是非常必要的，直接影響著嫁接的成活率。接穗和砧木來(lái)源都以比較幼齡植株為好，砧木的選擇還要考慮其莖桿是否粗壯，以保證嫁接操作的容易進(jìn)行，同時(shí)這個(gè)時(shí)期必須是植株生長(zhǎng)最快速而健壯的時(shí)候，此時(shí)細(xì)胞分裂旺盛，內(nèi)部代謝活躍，這樣嫁接成功的可能性就最大。

2.4 接穗莖尖切取大小對(duì)嫁接成活的影響

接穗莖尖切取大小也是影響嫁接成活的重要因素。由表4可知，對(duì)于長(zhǎng)壽花/大巖桐嫁接組合，當(dāng)接穗大小為6 mm時(shí)，嫁接的成活率最高，達(dá)到了30.0%，與其他兩種有顯著差異。接穗為3 mm時(shí)，嫁接后接穗容易因脫水而干死；接穗為10 mm則接穗容易從砧木上掉落。

3 結(jié)論與討論

3.1 遠(yuǎn)緣試管嫁接親和力與成活率的關(guān)系

親和力被認(rèn)為是嫁接成活的基本條件，植物嫁接的親和性機(jī)制問(wèn)題也是目前嫁接理論研究中的熱點(diǎn)。嫁接親和與不親和性是由多種因素共同作用的結(jié)果，如砧穗來(lái)源植株的遺傳特性，生長(zhǎng)特性，解剖結(jié)構(gòu)，生理生化相互作用（如毒素、激素等）等對(duì)嫁接體發(fā)育都有一定的影響[7]。同樣，遠(yuǎn)緣試管嫁接的成活率也同樣受到嫁接組合、嫁接技術(shù)條件，嫁接方法，砧穗形態(tài)大小，甚至試驗(yàn)操作者的熟練程度等多種因素綜合的影響。姚縉秀[8]等研究了茄科、豆科、菊科植物屬間嫁接親和力及屬內(nèi)嫁接親和力，并分析得出植物發(fā)育階段、植物種類，接穗形態(tài)及環(huán)境條件尤其是濕度，都對(duì)嫁接親和力有著重大影響。在本試驗(yàn)中，不同嫁接組合的嫁接成活率各不相同，差異也比較大，從草本與木本、單子葉植物與雙子葉植物、草本的科間嫁接成活率來(lái)看，草本植物與木本植物之間由于其組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)部代謝等方面都大相徑庭，親和性比較差，因而嫁接成功的難度非常大。相對(duì)而言，草本植物之間的嫁接成功的可能性就要大一些，單雙子葉植物間也好，科間也好，都有少量成活的嫁接苗。但由于單雙子也植物間的嫁接組合與科間嫁接組合中都有一部分成活率為0的組合，它們總體的嫁接成活率并沒(méi)有相差太遠(yuǎn)。

3.2 遠(yuǎn)緣試管嫁應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）接穗和砧木的苗齡及嫁接方法的選擇十分重要[9]。接穗盡可能選擇階段上比較幼齡的，因?yàn)橛g苗的體細(xì)胞處于感受態(tài), 而在階段性上老齡的植物體細(xì)胞處于非感受態(tài)。遺傳物質(zhì)容易整合到處于感受態(tài)的細(xì)胞中,而難以整合到處于非感受態(tài)的細(xì)胞中，只有選擇幼齡的接穗才能更容易通過(guò)遠(yuǎn)緣嫁接產(chǎn)生變異。此外，接穗和砧木都要選擇生長(zhǎng)的旺盛健壯植株作為來(lái)源，此時(shí)兩者分生組織活動(dòng)最為活躍，嫁接也最有可能成功。合適的嫁接方法有助于提高嫁接成功的幾率。

（2）試管嫁接后的的管理有利于嫁接的成功。除了在適合的培養(yǎng)條件下進(jìn)行培養(yǎng)之外，還要隨時(shí)觀察砧木和接穗的生長(zhǎng)狀態(tài)，必須對(duì)于生長(zhǎng)過(guò)于旺盛的砧木或接穗進(jìn)行轉(zhuǎn)瓶切割，以使砧穗的生長(zhǎng)速度保持平衡，避免一方過(guò)強(qiáng)影響嫁接的成功。但這一步的操作必須十分小心，用力不當(dāng)就會(huì)造成嫁接植株結(jié)合部的折斷而導(dǎo)致嫁接失敗。

（3）試管嫁接的操作技術(shù)必須熟練。這樣才可能在保證嫁接成活率的同時(shí)盡可能的縮短嫁接操作的時(shí)間，減少污染幾率。

[1] 秦子禹. 棗試管微嫁接技術(shù)研究[D]. 河北：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

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Experiment on In-vitro Distant Grafting of Seven Plant Species

LU Yin-tao1，SHAO Guo-yuan1，LU Fang-fang2
（1. School of Agriculture and Food Science, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, China; 2. College of Horticulture and Landscape, Southwest University, Chongqing 400715, China）

Seven plant species(Sinningia speciosa, Celosia cristata, Kalanchoe blossfeldiana, Zantedeschia hybrida, Lilium brownii var. viridulum, Malus domestica and Averrhoa carambola) were selected for experiment of in-vitro distant grafting with different combinations, ages of stocks and scions, grafting methods. The result demonstrated that combination, growth properties, grafting methods, age of stock and scion, size of scion had close relation with survival rate of grafting.

distant grafting; in-vitro grafting; factors

S723.2

B

1001-3776（2013）06-0057-04

2013-07-22；

2013-09-20

浙江省農(nóng)業(yè)新品種培育重大科技專項(xiàng)子課題（2012C12903-5-2）；浙江省公益技術(shù)研究農(nóng)業(yè)項(xiàng)目（2013C32092）；浙江省金華市科學(xué)技術(shù)研究農(nóng)業(yè)類重點(diǎn)項(xiàng)目（2013-2-010），浙江農(nóng)林大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)項(xiàng)目（20121002）

盧吟濤（1991-），男，浙江縉云人，從事園藝植物組織培養(yǎng)研究；*通訊作者。