砧木狀態(tài)和嫁接時(shí)間對(duì)胡椒種間嫁接成活率的影響分析

胡麗松 范睿 伍寶朵 黃大雄 李志剛 郝朝運(yùn)

摘 要 為充分利用胡椒野生近緣種抗瘟病種質(zhì)資源，培育胡椒抗病嫁接苗，以胡椒高抗瘟病的野生近緣種‘黃花胡椒為砧木，以我國胡椒主栽品種‘熱引1號(hào)為接穗，采用斜腹接的方法分析了砧木木質(zhì)化程度、嫁接氣候條件、嫁接時(shí)間對(duì)嫁接苗成活率的影響。結(jié)果表明，砧木木質(zhì)化是保證嫁接成活率的最關(guān)鍵因素，砧木的完全木質(zhì)化主蔓是嫁接最佳部位；海南地區(qū)在平均氣溫25～30 ℃、適量降雨的季節(jié)是嫁接的最佳時(shí)期。

關(guān)鍵詞 胡椒 ；種間嫁接 ；成活率

中圖分類號(hào) 573+.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.02.003

Abstract A wild Piper species Piper flaviflorum tolerant to Phytothora capsici as a rootstock was side grafted with the major cultivar black pepper Reyin 1 （Piper nigrum Reyin 1） as a scion to make full use of the wild black pepper species tolerant to P. capsici to raise graftings tolerant to P. capsici. The effect of the lignification of the rootstock， grafting weather conditions and grafting time on the survival rate of the graftings was analyzed. The results showed that lignification of the rootstock was the key factor that affected the survival rate of the graftings， and that the fully lignified main vine of the rootstock was the best part for grafting. The season with the mean temperature ranging between 25 C and 30 C and appropriate rain fall in Hainan is the best period of grafting.

Keywords black pepper ； interspecific grafting ； survival rate

胡椒（Piper nigrum L.）為胡椒科（Piperaceae）胡椒屬（Piper）多年生常綠藤本植物，素有“香料之王”的美譽(yù)，是世界熱區(qū)重要的香辛料作物，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[1]。我國胡椒主要分布在海南、云南等省區(qū)，年產(chǎn)量達(dá)3.6萬t，位居世界第五。隨著人們生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的不斷變化，世界對(duì)胡椒的需求量還將持續(xù)增加，胡椒產(chǎn)業(yè)具有廣闊的前景。胡椒具有長期的品種選育歷史，但是由于一直缺少抗胡椒瘟病的種內(nèi)材料，目前尚未選育出高抗胡椒瘟病的新品種，胡椒栽培品種易感胡椒瘟病，限制了產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展[2-3]。

胡椒瘟病由辣椒疫霉菌（Phytophthoracapsici Leon）引起，屬于一種氣候依賴、傳染力很強(qiáng)的土傳性病害，目前胡椒生產(chǎn)上仍采取預(yù)防為主、綜合防治為輔的措施，主要依賴于化學(xué)殺毒劑[4-6]。為解決胡椒抗瘟病差的問題，越來越多的研究者開始關(guān)注胡椒屬內(nèi)抗病種質(zhì)的創(chuàng)新利用。胡椒屬為胡椒科重要的泛熱帶成分，有1 000多個(gè)植物種類，極高的物種多樣性為胡椒提供了豐富的種間資源[7-8]。目前國外篩選出的抗瘟病種質(zhì)主要有P. colubrinum和毛葉樹胡椒（P. hispidinervium），受制于生殖隔離、基因組信息不明朗等因素，目前尚未培育出抗病的種間雜交品種，抗病種質(zhì)的創(chuàng)新利用主要以種間嫁接的形式開展[9-10]。印度香料研究所以上述種質(zhì)為砧木，持續(xù)開展了多年的嫁接苗種植試驗(yàn)，由于與栽培種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，嫁接苗親和性無法達(dá)到生產(chǎn)要求[11-12]。

郝朝運(yùn)等利用針刺接種法，篩選出我國特有的高抗胡椒瘟野生近緣種‘黃花胡椒，并結(jié)合比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)、組織切片學(xué)分析進(jìn)一步闡述了黃花胡椒抗瘟病機(jī)理[13]。同時(shí)，親緣關(guān)系分析結(jié)果表明，黃花胡椒在供測(cè)的胡椒屬資源中與栽培種親緣關(guān)系最近[14]。高胡椒瘟抗性及與栽培種較近的親緣關(guān)系這兩大特性表明，黃花胡椒是培育胡椒抗病嫁接苗的理想砧木資源。有鑒于此，本研究以黃花胡椒為砧木、栽培品種‘熱引1號(hào)為接穗，采用斜腹接的方法研究嫁接部位砧木的木質(zhì)化程度、嫁接月份氣候?qū)藿用绯苫盥实挠绊懀云诔醪秸页鲇绊懞贩N間嫁接成活率的主要因素，為今后抗病嫁接苗的培育提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

以處于盛產(chǎn)期的胡椒栽培品種‘熱引1號(hào)1～2年生主蔓為接穗，接穗長3～5 cm，有結(jié)果分枝、腋芽，生長健壯，無病蟲害和機(jī)械損傷，隨采隨接。以抗瘟病的黃花胡椒為砧木，種子苗苗齡為18個(gè)月左右，具有直徑超過1 cm主蔓，生長健壯，無病蟲害和機(jī)械損傷。

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在海南省萬寧市興隆熱帶植物園胡椒種植園10號(hào)園，該園施肥、排水、灌溉等設(shè)施齊全，配備氣象儀，24 h記錄溫度、光照、降水、濕度數(shù)據(jù)。接穗取自農(nóng)業(yè)部萬寧胡椒種質(zhì)資源圃。砧木種子苗均于2014年提前定植在胡椒種植園10號(hào)園內(nèi)。

1.2 方法

1.2.1 嫁接方法

嫁接方法采用斜腹接。從‘熱引1號(hào)胡椒植株上選取2年生、無病蟲害、無機(jī)械損傷的主蔓；主蔓上有結(jié)果分枝、腋芽。留取主蔓直徑0.5～1.0 cm部分，切成長6～10 cm接穗，接穗具有1個(gè)節(jié)以及1～2個(gè)腋芽，剪去葉片，保留葉柄和腋芽；在接穗下端先削一個(gè)長1～1.6 cm的長削面，端部深達(dá)接穗粗的1/2～2/3，再于長削面的相對(duì)面削一個(gè)長0.7～1.2 cm的短削面，獲得待嫁接胡椒接穗。

在砧木離土面20 cm較平直處作為嫁接部位，切一平斜切口，深達(dá)木質(zhì)部1/3～1/2，長度與接穗長削面相近。將切好的接穗嵌入砧木切口，使接穗形成層與砧木形成層對(duì)準(zhǔn)、密接；自下往上將接穗和砧木結(jié)合處用塑料薄膜包緊。

待嫁接苗接穗長出新芽后，輕輕挑破薄膜，讓新芽露出。嫁接后4個(gè)月在嫁接部位以上第2節(jié)（20 cm左右）剪去砧木上部分主蔓。

1.2.2 不同木質(zhì)化砧木的嫁接苗成活率統(tǒng)計(jì)

以主蔓已木質(zhì)化的黃花胡椒為砧木，嫁接部位取砧木離地面20～30 cm處，根據(jù)木質(zhì)化程度，分別選取完全木質(zhì)化、半木質(zhì)化和未木質(zhì)化3個(gè)部位嫁接。嫁接后前半年每2個(gè)月統(tǒng)計(jì)成活率，半年后每3個(gè)月統(tǒng)計(jì)成活率，直至嫁接后18個(gè)月。每種種不同木質(zhì)化砧木嫁接苗統(tǒng)計(jì)30株，計(jì)算成活率。

1.2.3 不同嫁接時(shí)間的嫁接苗成活率統(tǒng)計(jì)

嫁接試驗(yàn)從2015年9月份開始，每個(gè)月嫁接3次，每次嫁接10個(gè)接穗，持續(xù)一年。嫁接苗生長情況每個(gè)月觀察記錄1次，以接穗長出新芽統(tǒng)計(jì)成活率，長出新芽后每2個(gè)月記錄一次，生長一年再次統(tǒng)計(jì)成活率，持續(xù)至2017年10月份。

1.2.4 嫁接苗管理

嫁接苗管理均在田間自然環(huán)境中進(jìn)行，按照常規(guī)的胡椒栽培標(biāo)準(zhǔn)措施管理。

2 結(jié)果與分析

2.1 砧木木質(zhì)化程度對(duì)嫁接苗成活率影響分析

2015年9月采用斜腹接進(jìn)行種間嫁接，接穗、砧木制備及嫁接方法見圖1、2。統(tǒng)計(jì)嫁接苗成活率發(fā)現(xiàn)，嫁接后9個(gè)月以內(nèi)嫁接苗成活率差異不大，但未木質(zhì)化部位嫁接的接穗9個(gè)月時(shí)有脫落現(xiàn)象，半木質(zhì)化部位的接穗12月時(shí)出現(xiàn)脫落，1年半基本全部脫落，全木質(zhì)化部位嫁接的接穗成活率穩(wěn)定，嫁接苗后期生長正常（表1）。結(jié)果表明，全木質(zhì)化砧木是嫁接成功的關(guān)鍵因素，嫁接后1年嫁接苗生長正常，是統(tǒng)計(jì)成活率最合適的時(shí)間。

2.2 不同嫁接時(shí)間對(duì)嫁接苗成活率影響分析

2015年9月至2016年8月，以黃花胡椒的完全木質(zhì)化主蔓為砧木，采用斜腹接方法進(jìn)行嫁接實(shí)驗(yàn)，嫁接后1年分別統(tǒng)計(jì)不同月份嫁接苗成活率。結(jié)果表明，2015年9至10月份嫁接成活率分別為53.3%和46.6%，11月份嫁接成活率升高為65.0%，2015年12月至2016年4月份，接穗在嫁接后2個(gè)月內(nèi)嚴(yán)重脫落，平均成活率不到40%，2016年5月至8月份嫁接成活率升高，可達(dá)83.3%（表2）。氣象數(shù)據(jù)顯示在嫁接期間，空氣濕度沒有明顯變化，降雨量與溫度變化較大。2015年9月至10月降雨較多，降雨量分別為414.9和387.7 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他月份，溫度為28.1和25.3℃。2015年11月份降雨為165.1 mm，溫度為25.1℃，2015年12月至2016年4月期間降雨較少平均不足70 mm，溫度均在25 ℃以下，最低的一月份僅為18.5℃。5月至8月期間，溫度、降雨均比較穩(wěn)定，除6月份以外，其他月份的溫度均在25～30℃（表2）。綜合分析嫁接苗成活率和氣候因子的趨勢(shì)表明，平均氣溫25～30℃、適量降雨的季節(jié)比較適合開展胡椒種間嫁接，溫度過高或者過低、降雨量過高均會(huì)影響嫁接苗的成活率。

3 討論

嫁接技術(shù)廣泛應(yīng)用于果樹、蔬菜等農(nóng)作物種苗繁育、品種更新等方面。嫁接成活率受植物品種、砧木狀態(tài)、嫁接方式、地域環(huán)境等多個(gè)因素影響。橡膠、菠蘿蜜等作物主要以一年生的實(shí)生幼苗為砧木進(jìn)行籽苗芽接[17-18]。江志標(biāo)等研究表明，不同品種、不同樹齡的砧木對(duì)板栗嫁接成活率影響較大，以10生大樹的新萌枝為砧木的嫁接成活率明顯高于幼齡的實(shí)生苗砧木[19]。黃玄等研究表明，以2年生木質(zhì)化的實(shí)生苗為砧木，金葉珊瑚樸嫁接苗成活率要明顯高于1年生未木質(zhì)化的砧木[20]。參考前人研究結(jié)果，本研究根據(jù)木質(zhì)化狀態(tài)將砧木分為未木質(zhì)化、半木質(zhì)化、全木質(zhì)化3種類型開展嫁接試驗(yàn)，9個(gè)月以內(nèi)嫁接苗成活率沒有明顯區(qū)別。但嫁接9個(gè)月后，未木質(zhì)化和半木質(zhì)化砧木上的接穗出現(xiàn)脫落，1年半后基本全部脫落，且脫落時(shí)間與木質(zhì)化程度相關(guān)，而全木質(zhì)化砧木的嫁接苗成活率比較穩(wěn)定。因此，我們認(rèn)為以黃花胡椒為砧木的胡椒種間嫁接中，砧木完全木質(zhì)化是提高嫁接苗成活率最為關(guān)鍵的因素。

溫度、濕度、降雨等氣象因子是影響嫁接成活率的重要因素。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，溫度適中、晴朗的天氣是嫁接的理想氣候，連續(xù)的雨水或干旱、高溫均會(huì)使嫁接苗成活率降低[21-22]。2015～2016年嫁接苗成活率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，5～8月份、11月份嫁接成活率較高。分析不同月份的氣象數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為，溫度在25～30℃，適量降雨是胡椒種間嫁接苗成活的理想環(huán)境。溫度低于25℃，多雨季節(jié)或少雨都會(huì)影響嫁接苗成活率，該結(jié)果與大部分作物嫁接時(shí)要求的溫度適中、適量降雨的氣候條件吻合。由于本試驗(yàn)是在田間進(jìn)行，在具體的嫁接試驗(yàn)中，則應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)年的氣候特征而定。

綜上所述，我們認(rèn)為，以完全木質(zhì)化‘黃花胡椒為砧木，在溫度25°～30°，適量降雨的季節(jié)進(jìn)行嫁接試驗(yàn)可顯著提高胡椒種間嫁接苗成活率。郭大勇等研究認(rèn)為，砧穗酚類物質(zhì)含量的差異顯著影響了砧木與接穗的親和力，進(jìn)而影響嫁接苗成活率[19-20，23]。不同作物的酚類物質(zhì)構(gòu)成和含量有較大差異，有關(guān)胡椒屬作物影響嫁接成活率的關(guān)鍵酚類物質(zhì)及成因尚待進(jìn)一步研究。

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