中間砧對甜柿嫁接親和性的影響

王勝永，李曼

(1.徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221006；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，江蘇 南京 210095)

柿(DispyroskakiLinn.)為柿屬(Diospyros)植物中作為果樹利用的代表種[1].我國有豐富的柿資源，但除了羅田甜柿(中國柿)以外，絕大部分為澀柿.日本是甜柿的主產(chǎn)國之一，世界甜柿栽培品種大多原產(chǎn)自日本[2-3].相比于澀柿，甜柿果實(shí)成熟時(shí)在樹上已經(jīng)完成自然脫澀，摘下即可鮮食，深受消費(fèi)者和經(jīng)營者青睞，也適宜在我國規(guī)模推廣[4].早在1920年我國就開始從日本引進(jìn)甜柿品種，‘富有’為我國從日本引進(jìn)的最早的甜柿品種，也是世界上栽培面積最大的甜柿品種，且產(chǎn)量高品質(zhì)好，但與目前生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的澀柿砧木君遷子常出現(xiàn)不親和現(xiàn)象.‘早秋’同樣為甜柿的優(yōu)良品種之一，其嫁接不親和現(xiàn)象也較為普遍[5-6]，甜柿嫁接育苗困難限制了我國甜柿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[7].

生產(chǎn)上當(dāng)砧木和接穗嫁接不親和時(shí)，常利用中間砧進(jìn)行二次嫁接，來改善砧木與接穗的親和性[8-11].蔣德鑫等[12]研究表明，利用‘南通小方柿’作中間砧能改善嫁接口愈合情況，促進(jìn)浙江柿嫁接‘富有’甜柿的親和性.中間砧作為連接接穗和基砧的橋梁，能調(diào)節(jié)養(yǎng)分和激素在砧穗間的分配，進(jìn)而引起基砧和接穗的形態(tài)與生理效應(yīng)[13-17].張海嵐等[18]研究認(rèn)為，可溶性糖含量指標(biāo)等可作為鑒定嫁接早期親和性的預(yù)選指標(biāo).

目前國內(nèi)關(guān)于中間砧在甜柿上的應(yīng)用研究還少有報(bào)道.本試驗(yàn)對‘富有’‘早秋’甜柿中間砧嫁接組合苗的形態(tài)和生理生化指標(biāo)進(jìn)行對比研究，旨在初步評價(jià)不同中間砧組合的成活率，探討親和性早期鑒定方法.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)在江蘇省昆山市品種引進(jìn)與苗木繁殖基地進(jìn)行.試驗(yàn)以二年生山東君遷子和安徽君遷子作基砧，4月份嫁接一年生‘南通小方柿’和‘御所’枝條做中間砧，第二年6月份在中間砧上嫁接一年生‘富有’和‘早秋’枝條為接穗，均采用切腹接.每個(gè)嫁接組合為1個(gè)處理，共12個(gè)嫁接組合.隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每處理嫁接10株為一個(gè)小區(qū)，重復(fù)3 次.嫁接苗株行距20 cm×30 cm，中間砧長度15 cm，各小區(qū)田間日常栽培管理措施一致.

12個(gè)嫁接組合編號為：T1：富有-山東君遷子，T2：富有-御所-山東君遷子，T3：富有-安徽君遷子，T4：富有-御所-安徽君遷子，T5：早秋-山東君遷子，T6：早秋-御所-山東君遷子，T7：早秋-南通小方柿-山東君遷子，T8：早秋-安徽君遷子，T9：早秋-御所-安徽君遷子，T10：早秋-南通小方柿-安徽君遷子，T11：富有-南通小方柿-山東君遷子，T12：富有-南通小方柿-山東君遷子.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 形態(tài)指標(biāo)測定 嫁接后60 d，即嫁接苗的功能葉片完全展開時(shí)，每個(gè)嫁接組合選擇生長勢一致的嫁接苗5株，掛牌標(biāo)記，開始觀察新梢長度和新梢粗度，每30 d調(diào)查1次，共觀測3次，即在第60天、90天、120天各調(diào)查1次.新梢粗度系測定新梢基部5 cm處的直徑.成活率在新梢停止生長后至12月份統(tǒng)計(jì).成活率=成活株數(shù)/嫁接株數(shù)×100%.

1.2.2 生理生化指標(biāo)測定 嫁接60 d后，在接穗的同一節(jié)位(第5～8節(jié))，采摘完整的功能葉片用冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室處理.先用清水將葉片沖洗干凈，然后用濾紙擦干葉片上殘留的水分.將葉片剪碎混勻，避開葉脈部分，每處理稱取所需量的3份(即每個(gè)處理重復(fù)3次)，每份0.2 g，用液氮速凍研磨，離心，提取上清液待測.

過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法測定；多酚氧化酶(PPO)運(yùn)用鄰苯二酚法測定；葉片激素含量用酶聯(lián)免疫吸附法(iELISA)測定；可溶性糖用蒽酮比色法測定；可溶性蛋白用考馬斯亮藍(lán)G-250法測定[19].

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 應(yīng)用Microsoft Excel 2010處理數(shù)據(jù)和制作圖表，采用SPSS20.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，選擇Duncan新復(fù)極差法分析差異顯著性.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同嫁接組合的新梢長度和粗度

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，‘南通小方柿’作為中間砧嫁接‘富有’的組合，表現(xiàn)為嫁接雖成活但不萌發(fā)或雖萌發(fā)卻不抽梢現(xiàn)象，說明不親和，所以不參與比較分析.

在嫁接后第60天，T9新梢長度顯著高于其他嫁接組合，為27.70 cm；第90天，T7新梢長度顯著高于其他嫁接組合，為34.22 cm；第120天，T7和T9組合明顯高于其他組合，分別為34.42 cm和30.96 cm，組合間新梢長度差異明顯，且T2的新梢生長量始終顯著低于其他組合(表1).

各觀測時(shí)段，新梢粗度均以T7最大而T2最小.但從嫁接成活后的第60天到第120天這段時(shí)間內(nèi)加粗增長量來看，各組合的加粗增長量基本無差異，且均沒有明顯的增粗生長(表1).

表1 不同嫁接組合新梢長度和粗度

2.2 不同嫁接組合過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)與嫁接親和性的關(guān)系

表2顯示，以‘御所’作中間砧，能顯著改善‘富有’嫁接山東君遷子的成活率(90%>63.33%),一定程度上提高了‘早秋’嫁接安徽君遷子的成活率(70%>60%)，但‘南通小方柿’對提高山東君遷子嫁接‘早秋’成活率無明顯效果(50%<93.33%).

POD活性方面，以‘富有’為接穗的組合，嫁接成活率與POD活性無相關(guān)；以‘早秋’為接穗的組合中，T7的POD活性最低(18.37 U/(g·min))，成活率也最低(50%)，呈正相關(guān).PPO活性上，以‘富有’為接穗的組合，T2的PPO酶活性(120.89 U/(g·min))顯著低于其他組合，但其成活率最高(90%)，呈負(fù)相關(guān)；以‘早秋’為接穗的組合中，嫁接成活率從大到小排序順序與PPO活性從大到小排序基本相反.相關(guān)性分析表明，砧穗葉片中POD酶和PPO酶的活性與嫁接成活率有關(guān)，且POD活性越大，PPO活性越小，嫁接成活率越高.

2.3 不同嫁接組合可溶性糖、可溶性蛋白含量與嫁接親和性的關(guān)系

表3結(jié)果說明，‘御所’為中間砧的各組合(T2、T4、T6、T9)，以T2成活率最高(90%)，其可溶性糖含量絕對差值和可溶性蛋白含量絕對差值最低(0.19%，1.21 mg/g)；以T4成活率最低(66.66%)，其可溶性糖含量絕對差值和可溶性蛋白含量絕對差值最高(0.45%，2.73 mg/g).‘南通小方柿’為中間砧的組合(T7、T10)，T7可溶性糖含量絕對差值低于T10(0.92<1.45)，但其可溶性蛋白含量絕對差值明顯高于T10(2.55 mg/g >0.41 mg/g)，其成活率也稍低于T10(50%<60%).以‘富有’為接穗的組合(T1、T2、T3、T4)，T2成活率最高(90%)，可溶性糖含量絕對差值和可溶性蛋白含量絕對差值均顯著較低(0.19%，1.21 mg/g).以‘早秋’為接穗的組合(T5、T6、T7、T8、T9、T10)，T5成活率最高(93.33%)，其可溶性糖含量絕對差值最低(0.38%)；T10的可溶性蛋白含量絕對差值最低(0.41 mg/g)，但其可溶性糖含量絕對差值卻稍偏高(1.45%)，其成活率也相對較低(60%).

相關(guān)性分析結(jié)果，砧穗葉片間可溶性糖含量絕對差值和可溶性蛋白絕對差值均與嫁接成活率呈負(fù)相關(guān).砧穗葉片間可溶性糖含量絕對差值和可溶性蛋白絕對差值越小，嫁接成活率越高.

表2 不同嫁接組合的POD、PPO活性與成活率的相關(guān)性

表3 砧穗葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量與嫁接成活率的相關(guān)性

2.4 不同組合生長素(IAA)、赤霉素(GA1+3)和脫落酸(ABA)含量與嫁接親和性

‘富有’為接穗的組合(T1、T2、T3、 T4)中，T2的成活率最高(90%)，IAA、GA1+3的含量最高(50.78 ng/g，10.3 ng/g)，ABA含量最低(68.41 ng/g).‘早秋’為接穗的組合(T5、T6、T7、T8、T9、 T10)中，T5的成活率最高(93.33%)，其IAA含量雖僅排序第3位(154.81 ng/g)，但其GA1+3顯著高于其他組合(18.85 ng/g)；T6和T9的成活率相對較高(80%、70%)，IAA含量均最高(均為384.84 ng/g)，ABA較低(33.63 ng/g，61.25 ng/g).

相關(guān)性分析結(jié)果，IAA和GA1+3與嫁接成活率顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)R分別為0.677、0.509)，ABA與嫁接成活率負(fù)相關(guān).

表4 不同嫁接組合葉片激素含量及成活率的相關(guān)性

3 討論

目前國內(nèi)對甜柿嫁接親和性的研究并不深入，利用中間砧改善甜柿嫁接親和性技術(shù)尚未形成一個(gè)科學(xué)完整的體系，激素等生理指標(biāo)對甜柿嫁接親和性的作用機(jī)理尚未清晰.在不考慮嫁接苗后期不親和的情況下，可以認(rèn)為嫁接成活率越高親和性越好.但嫁接苗成活率的高低，除了親和性因素外，還受到嫁接方法、嫁接操作熟練程度等因素的影響，故不能由成活率低進(jìn)而就推斷出親和性差的結(jié)論.判斷嫁接苗親和性時(shí)應(yīng)結(jié)合成活率和生理因素綜合判斷.

POD為植物體內(nèi)一種重要的抗氧化酶，POD酶活性有利于嫁接苗成活[20]，本試驗(yàn)也同樣得出POD酶活性與嫁接親和性呈正相關(guān).PPO作為呼吸鏈末端氧化酶，在受到機(jī)械損傷等脅迫條件時(shí)，會(huì)參與呼吸代謝調(diào)節(jié)，產(chǎn)生一些黑色或褐色沉淀物[21]，所以PPO酶活性的增長，會(huì)影響嫁接口愈合，與本試驗(yàn)分析得出的PPO酶活性與嫁接親和性呈負(fù)相關(guān)結(jié)果一致.葉片可溶性糖含量可以反映植株一定時(shí)期內(nèi)生長發(fā)育情況[22]，砧穗可溶性糖含量差值越大親和力越小[23-24]，與本試驗(yàn)得出的可溶性糖含量絕對差值和可溶性蛋白絕對差值越小，嫁接成活率就越高的研究結(jié)果一致.赤霉素對調(diào)節(jié)植物生長平衡起著至關(guān)重要的作用[25-26]，可以控制細(xì)胞數(shù)目的增長和細(xì)胞的伸長，從而影響植株的生長發(fā)育,并且在某種程度上可以催化IAA的生成，從而促進(jìn)養(yǎng)分積累，其激素水平對嫁接親和性有一定的影響[27].通過分析接穗PPO活性和POD活性得出，‘富有’-‘御所’-‘山東君遷子’親和性較好，‘早秋’-‘御所’-‘山東君遷子’親和性較好，與無中間砧的嫁接組合相比，可初步得出利用‘御所’做中間砧對‘富有’和‘早秋’嫁接親和性上有一定的改善作用.通過分析可溶性糖含量絕對差值和可溶性蛋白絕對差值，以‘早秋’為接穗的嫁接組合中，可溶性糖含量最小值的‘早秋’-‘山東君遷子’與可溶性蛋白最小值的‘早秋’-‘南通小方柿’-安徽君遷子親和性較好；以‘富有’為接穗的組合中，可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均最小值的‘富有’-‘御所’-‘山東君遷子’組合親和性較好.通過對IAA、GA1+3和ABA綜合分析，‘早秋’-‘御所’-‘山東君遷子’、‘早秋’-‘御所’-‘安徽君遷子’和‘早秋’-‘山東君遷子’親和性較好.

在生產(chǎn)中，中間砧常被用于果樹矮化，但用中間砧來改善砧穗親和性的報(bào)道較少.首要原因是二次嫁接會(huì)提高用工成本，農(nóng)戶或農(nóng)場主為了不增加成本，通常不會(huì)使用中間砧；其次是經(jīng)過二次嫁接后，會(huì)導(dǎo)致果樹延長一年結(jié)果，間接的降低了收益；其三是因?yàn)樯a(chǎn)上尚未找到有效解決砧穗不親和的中間砧，這需要長期試驗(yàn)才能解決.本試驗(yàn)通過用‘南通小方柿’和‘御所’作為中間砧來改善‘早秋’、‘富有’與君遷子嫁接不親和現(xiàn)象，旨在為今后甜柿嫁接研究提供理論依據(jù)，是否存在嫁接后期不親和現(xiàn)象尚不明確，需進(jìn)行長期觀察嫁接苗的后期生長情況.

4 結(jié)論

通過田間調(diào)查嫁接苗的新梢長度和新梢粗度發(fā)現(xiàn)，排除環(huán)境條件與嫁接手法等客觀因素外，‘早秋’-‘南通小方柿’-‘山東君遷子’和‘早秋’-‘御所’-安徽君遷子生長情況較好，‘富有’-‘御所’-‘山東君遷子’組合長勢明顯弱于其他嫁接組合.‘富有’-‘南通小方柿’-‘山東君遷子’、‘富有’-‘南通小方柿’-安徽君遷子嫁接組合雖能成活，但不萌芽或抽梢，由于萌發(fā)不抽梢的芽體不能安全越冬，所以將其視為嫁接不親和組合.‘御所’和‘南通小方柿’對安徽君遷子嫁接‘早秋’親和性有一定的改善作用，并且‘御所’的改善效果優(yōu)于‘南通小方柿’；‘御所’能顯著改善‘山東君遷子’嫁接‘富有’親和性，提高‘山東君遷子’嫁接‘早秋’親和性；但‘南通小方柿’對提高‘山東君遷子’嫁接‘早秋’親和性無明顯效果.