刺葡萄砧穗親和性及相關(guān)生理指標(biāo)與抗病性調(diào)查

廖凱強，吳琪，蘇聰聰，石雪暉，楊國順，鐘曉紅，劉昆玉*，徐豐，王美軍，金燕，白描（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院/湖南省葡萄工程技術(shù)研究中心，長沙 410128）

刺葡萄砧穗親和性及相關(guān)生理指標(biāo)與抗病性調(diào)查

廖凱強，吳琪，蘇聰聰，石雪暉，楊國順，鐘曉紅，劉昆玉*，徐豐，王美軍，金燕，白描
（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院/湖南省葡萄工程技術(shù)研究中心，長沙 410128）

以江西君子谷刺葡萄、懷化白葡萄和浙江白刺葡萄作為接穗，以紅地球、戶太8號、黑峰、瑰寶和貝達(dá)作為砧木，對各嫁接組合的親和性、相關(guān)形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)進(jìn)行測定和比較，并對葉片和果實的抗病性作了觀察。結(jié)果表明：浙江白刺葡萄/貝達(dá)組合親和性要優(yōu)于其他嫁接組合；在花后45～60 d，葉綠素總量達(dá)都到最大值，之后呈下降趨勢；葉綠素的a/b值都呈先下降后升高的趨勢；類胡蘿卜素隨著葉片的生長和發(fā)育，含量呈下降的趨勢，在花后60 d左右達(dá)到最低值，隨后升高，后又呈下降的趨勢；霜霉病和黑痘病的發(fā)病率和病情指數(shù)在整個發(fā)病周期內(nèi)呈持續(xù)下降的趨勢，以貝達(dá)、戶太8號為砧木的嫁接組合，霜霉病和黑痘病的發(fā)病率和病情指數(shù)均較低。

刺葡萄；砧穗組合；嫁接親和性；生理特性；抗病性

刺葡萄（Vitis davidii Foёx）是葡萄科葡萄屬的東亞種群的野生種質(zhì)資源，近幾十年來才開始大規(guī)模的種植。在長期的刺葡萄生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，刺葡萄的枝條扦插生根率極低，不易成活。

嫁接技術(shù)指人們有目的的將優(yōu)良品種植株上的某個器官（枝或芽）接在另一植株的枝、干或根上，接口愈合后生長在一起而成為新的個體［1-3］。嫁接植株是否能夠成活、成活后砧木與接穗的適應(yīng)程度，都以嫁接親和力的有無或強弱為基礎(chǔ)［4］。現(xiàn)階段國內(nèi)主要從嫁接成活率［5］、嫁接愈合過程［6-7］、嫁接后枝條生長量、嫁接口內(nèi)外形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)和嫁接部位［8-9］等方面研究，篩選出親和性較強的嫁接組合，達(dá)到更新品種的目的［10-11］，并在生產(chǎn)實踐中大規(guī)模推廣。

本試驗在國內(nèi)現(xiàn)階段研究基礎(chǔ)上，通過對不同品種與不同類型的刺葡萄接穗嫁接組合在砧穗親和性、葉片相關(guān)生理指標(biāo)和相關(guān)抗病性等方面進(jìn)行研究，從而篩選出最適宜湖南省地區(qū)的刺葡萄砧穗組合，達(dá)到刺葡萄豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的目的。開展葡萄嫁接栽培和砧穗相互影響機理的研究對實現(xiàn)湖南省刺葡萄產(chǎn)業(yè)化具有重要意義［12］。

1　材料與方法

1.1試驗地點

試驗地點為湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園葡萄基地，平地，粘性黃壤土。避雨起壟栽培，南北行向，株行距1 m×3 m，常規(guī)管理。在冬季修剪時對其進(jìn)行中長梢修剪，主蔓上留取的結(jié)果母蔓和更新枝條數(shù)目一致。

1.2試驗材料種類和品種

試驗所選的刺葡萄接穗分別為江西君子谷刺葡萄、浙江白刺葡萄和懷化白刺葡萄。砧木選擇湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園葡萄基地的鮮食葡萄品種，分別是紅地球、戶太8號、黑峰、瑰寶和貝達(dá)通過組合搭配，形成9組不同的砧穗組合。

1.3試驗方法

本試驗主要從嫁接親和性、葉片相關(guān)指標(biāo)、抗病性等幾個方面對刺葡萄田間生長表現(xiàn)進(jìn)行分析，以篩選出適宜長沙地區(qū)種植的刺葡萄資源，及較好的砧穗組合。采取的嫁接方法為高接換種，主要為硬枝嫁接嫩枝，嫁接的高度范圍在1.2～1.5 m。

1.3.1刺葡萄嫁接親和性研究

在2013年5月，分別對江西君子谷刺葡萄、懷化白刺葡萄和浙江白刺葡萄與不同鮮食品種砧木進(jìn)行砧穗配對，在嫁接以后進(jìn)行常規(guī)管理，并分別在2014年、2015年和2016年，在同一時間段內(nèi)，測定不同砧穗組合的接穗與砧木的粗度，并計算其比值。

1.3.2刺葡萄相關(guān)葉綠素含量測定

在葡萄盛花期15 d以后，對葉片開始進(jìn)行采集，平均每隔15 d采集一次，放入冰盒帶回實驗室。每次稱取0.2～0.3 g，加入20 mL95%的酒精中，在黑暗條件下提取8～12 h（以葉片變化為準(zhǔn)）。然后用紫外-可見分光光度計，分別于470 nm、649 nm、632 nm和665 nm下測定其OD值，分別計算葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量和類胡蘿卜素的含量。

1.3.3刺葡萄病害調(diào)查

選取所觀測的病害為刺葡萄易感染，且在長沙多發(fā)的霜霉病、黑痘病，選取部位為葉片和果穗。分別于當(dāng)年發(fā)病初期（5月中下旬）、發(fā)病盛期（6月中旬）和發(fā)病末期（7月上旬）隨機抽取不同生長部位、長勢基本一致的新梢50個，調(diào)查其上葉片感病面積百分比，計算葉片發(fā)病率和病情指數(shù)，每處理重復(fù)3次；隨機剪取不同生長部位、長勢基本一致的果穗50穗，調(diào)查果粒的感病情況，計算果穗發(fā)病率和病情指數(shù)，每處理重復(fù)3次。通過比較，得出其發(fā)病率和嚴(yán)重度。

2　結(jié)果與分析

2.1嫁接組合親和力及其表現(xiàn)

在表1可以得知，不同接穗品種與同種砧木嫁接后，第1年秋季調(diào)查砧木與接穗粗度差異較小，從第2年開始出現(xiàn)較大差異，第3年達(dá)到最大。懷化白刺葡萄與黑峰嫁接后很快出現(xiàn)小腳現(xiàn)象。嫁接時砧穗兩者相差較大，接穗要粗于砧木，3年生時，穗砧比值已達(dá)到1.66，即接口上部超過砧木部分近1倍；懷化白刺葡萄與戶太8號組合枝蔓粗度的增長速度也有較大差異，1年生時比值為1.18，到3年生時達(dá)到1.59；用紅地球、瑰寶、貝達(dá)做砧木，各組合粗度差異較小，特別是浙江白刺葡萄與貝達(dá)，其接穗枝蔓較細(xì)長，接口愈合程度較好，前兩年粗度比值變化程度較小，一般在接后第3年才開始有較明顯差異。接穗枝蔓越細(xì)的品種一致性越強，各組合接口愈合普遍良好，且出現(xiàn)小腳的情況。

2.2嫁接對刺葡萄葉片相關(guān)生理指標(biāo)的的影響

2.2.1不同砧穗組合中刺葡萄葉綠素總含量變化

表1　不同嫁接組合砧穗粗度比較

從圖1可知，總體上來看，在花后45～60 d，不同砧穗組合中葉綠素總量達(dá)都到最大值，之后呈下降趨勢。在花后60 d左右，懷化白刺葡萄/紅地球的葉綠素含量達(dá)到最高值，且在不同天數(shù)之內(nèi)都要高于其它砧穗組合，在花后90 d達(dá)到最低值；浙江白刺葡萄/紅地球和浙江白刺葡萄/貝達(dá)在花后10 d以后，葉綠素總含量明顯低于其他其他砧穗組合。

圖1　不同砧穗組合花后葉片葉綠素總含量變化

2.2.2不同砧穗組合中刺葡萄葉綠素a/b值含量

從圖2可以看出，總體上來說，不同砧穗組合的葉片葉綠素的a/b值都呈先下降后升高的趨勢，這說明在花后15～60 d之間，葉綠素a含量下降，葉綠素b含量升高；在花后60～90 d，葉綠素a含量升高，葉綠素b含量下降。并且，在花后60 d左右，葉綠素a/b值達(dá)到最低。浙江白刺葡萄/瑰寶的葉綠素a/b值在花后90 d后要高于其它砧穗組合，浙江白刺葡萄/貝達(dá)的葉片葉綠素a/b值在花后90 d后要明顯低于其它砧穗組合。

圖2　不同砧穗組合葉片葉綠素a/b值含量變化

2.2.3不同砧穗組合刺葡萄葉片類胡蘿卜素含量變化

從圖3可以看到，隨著葉片的生長和發(fā)育，類胡蘿卜素的含量呈下降的趨勢，在花后60 d左右達(dá)到最低值，隨后升高，后又呈下降的趨勢。其中，111江西君子刺葡萄/紅地球的變化較為明顯，浙江白刺葡萄/瑰寶的變化較為平穩(wěn)；在花后75 d左右，懷化白刺葡萄/紅地球類胡蘿卜素的含量要高于其它砧穗組合，在花后90 d左右，浙江白刺葡萄/紅地球類的胡蘿卜素含量達(dá)到最高值。

圖3　不同砧穗組合類胡蘿卜素含量變化

2.3嫁接對刺葡萄常見病害的影響

2.3.1嫁接對刺葡萄葉片霜霉病的影響

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年在長沙地區(qū)，刺葡萄葉片病害主要以霜霉病為主。表2表示在3個發(fā)病時期不同砧穗組合之間，刺葡萄葉片霜霉病發(fā)病率和病情指數(shù)的差異。

從表2中可知，在發(fā)病初期（5月18日），以紅地球為砧木的刺葡萄砧穗組合，相互之間的葉片發(fā)病率和病情指數(shù)相差較小，隨著時間的推移，皆呈下降趨勢，但下降幅度不很明顯；以戶太8號為砧木和以貝達(dá)為砧木的刺葡萄，從發(fā)病盛期開始，發(fā)病率和病情指數(shù)就低于其它砧穗組合；以瑰寶為砧木的刺葡萄嫁接組合，在發(fā)病初期，發(fā)病率和病情指數(shù)就明顯高于其他砧穗組合，到發(fā)病末期雖然呈下降趨勢，但仍要高于其他砧穗組合。

表2　不同砧穗組合在不同時期刺葡萄葉片霜霉病的發(fā)病率和病情指數(shù)

總體上而言，在整個發(fā)病周期內(nèi)的不同砧穗組合在葉片發(fā)病率和病情指數(shù)均呈持續(xù)下降的趨勢。

2.3.2嫁接對刺葡萄果穗黑痘病的影響

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年長沙地區(qū)刺葡萄果實病害以黑痘病為主，其它病害發(fā)病較少。不同砧穗組合在3個發(fā)病時期各處理之間果穗發(fā)病率和病情指數(shù)的差異見表3。

由表3可知，發(fā)病初期，刺葡萄果穗發(fā)病率和病情指數(shù)，以瑰寶為砧木的刺葡萄較高，以紅地球為砧木和以黑峰為砧木的刺葡萄次之，以戶太8號為砧木的刺葡萄較低；在發(fā)病盛期，以紅地球為砧木和以黑峰為砧木的刺葡萄發(fā)病率和病情指數(shù)相差較小，但以瑰寶為砧木的刺葡萄仍遠(yuǎn)高于以戶太8號為砧木的刺葡萄；在發(fā)病末期，以紅地球為砧木的刺葡萄的發(fā)病率和病情指數(shù)都下降到較低程度，以戶太8號為砧木的刺葡萄處于較低水平，但以瑰寶為砧木的刺葡萄和以黑峰為砧木的刺葡萄在末期仍處于較高水平。

表3　不同砧穗組合在不同時期刺葡萄果穗黑痘病的發(fā)病率和病情指數(shù)

總體上而言，在整個發(fā)病周期內(nèi)，不同砧穗組合的果實病害在3個發(fā)病階段內(nèi)，發(fā)病率和病情指數(shù)呈下降趨勢。

3　討論

3.1葡萄嫁接組合親和性與非親和性的預(yù)測

嫁接親和力是指砧木和接穗通過嫁接愈合、生長和結(jié)果的能力，它是影響嫁接成活率的主要因素［13］。總體來說，對親和性的預(yù)測鑒定是比較復(fù)雜的［14］，目前尚無一種完善的、適合大多數(shù)嫁接組合的良好預(yù)測、鑒定親和性的方法。目前，生產(chǎn)上仍沿用傳統(tǒng)的“試一試”的方法，根據(jù)嫁接株的萌芽率、成枝率、接口緊密程度等一些外部特征來判斷砧穗二者是否親和［15］。這不但費工、費時，錯過生產(chǎn)季節(jié)，而且單從外部形態(tài)并不能充分說明嫁接親和性；對于一些推遲不親和性的組合，短時間內(nèi)并不表現(xiàn)不親和癥狀，而是在5～6年之后才表現(xiàn)出來嫁接口脫落等不親和性癥狀，給生產(chǎn)上帶來經(jīng)濟(jì)上的損失。至今，還沒有一個普遍的、公認(rèn)的克服嫁接不親和的有效方法。如果嫁接不親和性是由單基因控制的性狀，則應(yīng)用生物技術(shù)手段（如限制性酶切片段長度的多態(tài)性，RFLP）可對不親和基因做出診斷和切除，達(dá)到克服不親和的目的。但是，經(jīng)研究探明，嫁接不親和性是由多基因控制的性狀［16］。所以，就現(xiàn)階段分子生物技術(shù)的發(fā)展水平，要想對不親和性從遺傳機制得到控制，是非常困難的［17］。針對目前嫁接基礎(chǔ)理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀，所以，今后的研究重點應(yīng)放在對嫁接基礎(chǔ)理論的研究上。

3.2刺葡萄嫁接成活因素

影響葡萄嫁接成活因素有很多，其中有人為因素即對嫁接技術(shù)的熟練程度，其次就是以下這些外界因素，主要包括溫度、水分、接穗、砧木、包扎和后期的管理［18］。這些因素是影響嫁接成活的外在因素，主要決定于砧、穗間在解剖、生理、新陳代謝方面的差異以及遺傳特性上的差異［19］。在分類學(xué)上，接穗和砧木親緣關(guān)系越近就越易嫁接成功，反之親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，排斥現(xiàn)象就越強烈，嫁接就不易成功。

4　小結(jié)

浙江白刺葡萄/貝達(dá)的嫁接組合親和性要優(yōu)于其他嫁接組合；所有嫁接組合在花后45～60 d，葉片葉綠素總量都達(dá)到最大值，之后呈下降趨勢；葉片霜霉病發(fā)病率和病情指數(shù)在整個發(fā)病周期內(nèi)，呈持續(xù)下降的趨勢，以貝達(dá)、戶太8 號為砧木的嫁接組合葉片霜霉病發(fā)病率和病情指數(shù)均較低。果實黑痘病發(fā)病率和病情指數(shù)在發(fā)病周期內(nèi)同樣呈下降趨勢，以貝達(dá)、戶太8號為砧木的嫁接組合果實黑痘病病發(fā)病率和病情指數(shù)均較低。

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Investigation of scion-rootstock affinity and related physiological indicators of disease resistance of Vitis davidii Foёx

LIAO Kaiqiang， WU Qi， SU Congcong， SHI Xuehui， YANG Guoshun， ZHONG Xiaohong， LIU Kunyu*， XU Feng，WANG Meijun， JIN Yan， BAI Miao
（Horticulture and Landscape Architecture， Hunan Agricultural University/Hunan Grape Engineering Technology Research Center， Changsha 410128， China）

Using V. davidii Fo?x including Jiangxi Junzi Vally， Huaihua Bai and Zhejiang Bai as scion， V. Vinifera including Red Globe， Heifeng， Guibao and Beta as rootstock， to determine and compare with each grafting combination's affinity， related morphological indexes and physiological indexes， and observeing in resistance of leaves and fruits. The results indicated that V. davidii Fo?x Zhejiang Bai/Beta was better than other grafting combination； about 40～65 days after flowering， total chlorophyll content up to the maximum value， after that rendering a downward trend； Chlorophyll a/b value rendered the tendency of first declined and then increased； with the growth and development of the leaves， carotenoids' content rendered downward trend， reaching the lowest value at about 60 d after flowering， then it raised， again it rendered downward trend； the incidence and disease index of downy mildew and anthrachose of grape were continued to decline throughout the entire disease cycle trends， using Beta and Hutai 8 as rookstock， the incidence and disease index of two kinds of disease were lower.

Vitis davidii Foёx； scion-rootstock combinations； grafting compatibility； physiological characteristics；resistance

S663.1

A

10.13414/j.cnki.zwpp.2016.05.002

2016-07-30

國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（nycytx-30-zt-06）；湖南省科技廳科研項目（2014NK4049）

廖凱強（1991-），男，果樹學(xué)碩士研究生，主要從事果樹栽培生理與生態(tài)研究。E-mail： 18673150120@163.com

劉昆玉，E-mail： lkyu-7301@163.com