伊朗核桃繁殖技術(shù)研究進(jìn)展

武彥霞樊新萍田鑫李夏媛薛福亮喬永勝

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所，山西 太原 030031;2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030031)

伊朗是文明古國之一，有5000a以上燦爛的歷史和文化。核桃占伊朗全國果樹面積的6%左右。在伊朗的31個(gè)省中，有29個(gè)省種植核桃。其中，科爾曼、洛雷斯坦和哈曼丹種植面積最大。核桃一般在果園的邊上分散種植，但是在圖斯堪、哈曼丹核桃是當(dāng)?shù)氐闹饕?jīng)濟(jì)來源[1]。

普通核桃在波斯的起源最早可以追溯到公元前2000年，在亞洲和伊朗廣泛種植,包括伊朗在內(nèi)的幾個(gè)波斯核桃生產(chǎn)國都是以實(shí)生繁殖為主的。與其它果樹和堅(jiān)果樹種相比，核桃的生根能力較差，扦插繁殖更難。

1 嫁接

伊朗核桃研究人員通過對(duì)世界各地不同核桃繁殖方式的調(diào)查發(fā)現(xiàn)波斯核桃最佳的繁殖方式是嫁接。核桃嫁接成功率受到嫁接技術(shù)的影響。嫁接的方法包括：上胚軸嫁接、側(cè)枝嫁接、Ω枝接、舌接、鞍接、片芽接、嵌芽接、Ⅰ型芽接及高接等，不同的研究人員都嘗試過這些方法。然而，對(duì)于特定的嫁接方法的選擇，在全球范圍都沒有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范。嫁接的成功率受到包括嫁接時(shí)間、嫁接方式、溫度和濕度、酚類物質(zhì)的組成、激素水平、品種和接穗的選擇，接穗采集時(shí)間等在內(nèi)的多種因素的影響。

對(duì)于波斯核桃來說，掘接是一種傳統(tǒng)的繁殖技術(shù)。不同國家的文獻(xiàn)對(duì)于這些方法的有效性做了不同的報(bào)道。最為常用的掘接的方法有劈接、舌接、Ω枝接、鞍接和腹接。有研究表明不同的掘接方法對(duì)于愈傷組織質(zhì)量和嫁接成活率有顯著不同的影響。有1項(xiàng)研究對(duì)4個(gè)不同核桃品種做了不同的嫁接方法，結(jié)果表明Ω枝接的效果是最好的，具有高的嫁接成活率，并且形成了高質(zhì)量的愈傷組織，接穗生長狀況要強(qiáng)于腹接和舌接。不同嫁接方法的枝接率和愈傷組織的質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，另外一項(xiàng)研究表明，與舌接和腹接相比，Ω枝接具有最高的愈傷組織評(píng)分，形成愈傷組織的數(shù)量最多，具有最高的枝接率和最高的嫁接成活率。關(guān)于劈接、舌接和皮下接對(duì)嫁接成活的影響的研究結(jié)果表明，嫁接21d后，劈接和舌接的成活率為80%，但是很多接穗停止了生長，并且在嫁接1a后死亡，最終，劈接的嫁接成活率為37%，而插皮舌接則為0。失敗的原因可能是核桃在早春或者冬季遭遇霜凍，接穗生長過弱或過快導(dǎo)致較高的根壓。相比之下，經(jīng)過改良在4月中旬進(jìn)行的皮下接達(dá)到了100%的枝接率和96.3%的嫁接成活率。近年來，下胚軸嫁接技術(shù)被引入實(shí)踐。這種方法發(fā)生在植物與嫩枝生長點(diǎn)的裂縫之間。同時(shí)期有研究結(jié)果表明，腹接比下胚軸嫁接要好，嫁接成功率分別為98%和70%。

在同樣的領(lǐng)域，有研究者做了Ω枝接和鞍接2種嫁接方法，在常溫下的熱愈傷和改良后熱愈傷2種條件下對(duì)嫁接成功率的影響。結(jié)果表明，改良后熱愈傷條件下的嫁接的成功率要高。Soleimani等認(rèn)為鞍接嫁接成功率要高于Ω枝接。

Suk等報(bào)道了一種被稱為上胚軸嫁接的更高效的核桃繁殖方法。證明使用這種方法平均嫁接成活率可以達(dá)到78.9%。另一項(xiàng)試驗(yàn)研究了接穗類型對(duì)于伊朗核桃上胚軸嫁接的成活率和嫁接后早期生長情況的影響，結(jié)果表明，取自頂端包含2個(gè)3～6mm直徑的芽，長度在7～12cm會(huì)產(chǎn)生比較好的愈傷組織，獲得較高的嫁接成活率，并且樹體枝條會(huì)比較長且葉片多。

芽接是在伊朗比較盛行的一種核桃繁殖方式，常用的方法有片芽接、Ⅰ型芽接及嵌芽接。片芽接是在大田苗圃里最古老也是最流行的繁殖方式之一。伊朗Farsi省的一項(xiàng)研究表明，片芽接的嫁接成功率最高，達(dá)到了91%，其次是I型芽接為31.1%，最后是嵌芽接為19.1%。片芽接愈傷組織的形成和接穗的生長情況都是最好的，然后是Ⅰ型芽接和嵌芽接。這項(xiàng)研究還證明芽接成活率在溫室和大田都受不同嫁接方法的影響。位于伊朗西北的Kahriz農(nóng)業(yè)研究站2001—2006年的研究都集中在尋找更好的高接方法以期獲得更好的品質(zhì)和產(chǎn)量，這些研究發(fā)現(xiàn)，片芽接和Ⅰ型芽接一般在離皮后的4月16—20日，而嵌芽接則是在離皮前的3月25日和26日，所用枝條直徑在1.5～2cm。3種方法在最初嫁接3周后的成活率都很高，達(dá)到了73%～80%，但是接穗的成活率卻非常低。Pirkhezri等在4個(gè)品種和1個(gè)波斯核桃上做了的IBA和GA3對(duì)于增強(qiáng)片芽接的有效性的研究，結(jié)果表明Chandler對(duì)于100ppm IBA和50ppmGA3有最高的反應(yīng)，Pedro對(duì)50ppmIBA，對(duì)于Z63，IBA濃度為100ppm有最好的效果。綜合以上結(jié)果，可以假設(shè)激素處理可以在一定程度上解決波斯核桃嫁接成活率低的問題。

嫁接時(shí)期是影響波斯核桃嫁接成活率的重要因素之一。Gandev和Arnaudov的研究表明，嫁接時(shí)期影響繁殖的成活率和上胚軸嫁接。Suk等報(bào)道，65%～80%的存活率取決于嫁接的時(shí)期。Rezaee等做了伊朗西北部地區(qū)低產(chǎn)核桃園高接的適宜時(shí)期和方法研究，結(jié)果表明，在位于伊朗西北部的卡里茲農(nóng)業(yè)研究站，改良皮下接在4月中旬萌芽后不久。Aminzadeh等的研究表明嫁接時(shí)期會(huì)顯著影響嫁接的成活率，研究還表明，微枝嫁接在2月份的成活率比其余時(shí)間，如1月上旬，3月和5月上旬高很多，達(dá)到了83.24%。Ebadi和Solagi的研究表明，波斯核桃腹接和鞍接最佳時(shí)期為12月下旬—1月下旬。Vahdati等研究了9月、3月和4月的片芽接和嵌芽接。結(jié)果表明，4月下旬的成活率為68.75%，9月的成活率為55%。

嫁接時(shí)所用的覆膜類型也是影響大田嫁接成活率的一個(gè)重要因素。因此有學(xué)者做了相關(guān)研究，所用的覆蓋物類型包括：白色聚乙烯膜，自行車內(nèi)胎管，石膏膠布，鋸末，鋸末加石膏膠布，結(jié)果鋸末加石膏膠布的組合獲得了最高的愈傷形成率，嫁接成活率達(dá)到了65%，接穗長度91.25cm。Sadeghi等研究了一種椰子殼泥炭土加土加有機(jī)肥混合覆蓋物和鋸末對(duì)嫁接的影響，結(jié)果表明，鋸末對(duì)于愈傷組織的形成，嫁接成活率和接穗生長都比混合物的效果要好。

砧木和接穗的基因型顯著影響掘接和芽接的成功率。Ferhatoglu和Erdogan等的研究表明基因型/品種對(duì)于嫁接成功與否表現(xiàn)出不同的反應(yīng)。伊朗很多研究都證明了這一點(diǎn)。如，Soleimani等的研究發(fā)現(xiàn)，砧木和接穗的基因型對(duì)于波斯核桃的繁殖有顯著的影響，并且不同品種的嫁接成活率顯著不同，研究發(fā)現(xiàn)Serr后代的嫁接成活率為65.8%，顯著高于Z63的46.7%?？紤]到接穗和砧木的相互影響，除了Z63之外的所有品種，在以Serr作為砧木時(shí)都表現(xiàn)出較好的結(jié)果。

2 微繁殖

微繁殖對(duì)于植物大規(guī)模的繁殖是最佳的選擇，可以大規(guī)模生產(chǎn)出具有理想性狀且沒有病害的健康植株。核桃微繁殖可以通過對(duì)莖段、子葉、未成熟子葉、胚珠、成熟胚和分生組織的培養(yǎng)來實(shí)現(xiàn)。過去的幾年對(duì)于核桃微繁殖方法的改進(jìn)研究是非常成功的。核桃微繁殖是伊朗對(duì)于具有優(yōu)良性狀的核桃品種進(jìn)行繁殖的一種研究方法。Vahdati等成功地對(duì)波斯核桃離體枝條進(jìn)行了適應(yīng)性和生根試驗(yàn)，結(jié)果表明品種的活力和生根能力呈正相關(guān)，后來又對(duì)一些矮化核桃基因型進(jìn)行了微繁殖研究，結(jié)果表明，與高活力的品種相比，由矮化和半矮化的基因型的微枝產(chǎn)生的腋生枝的數(shù)量是最多的。

在傳統(tǒng)組織培養(yǎng)系統(tǒng)中生長的植株通常會(huì)遇到生理和解剖學(xué)的異常。強(qiáng)制通風(fēng)可以改善葉蠟的發(fā)育，也可以提高立體培養(yǎng)植株的成活率。Hassankhah等報(bào)道，自然風(fēng)對(duì)于波斯核桃的生長指數(shù)有顯著作用。

濃度為2%～5%的蔗糖常被作為碳源應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)基中。Hazarika等證明了蔗糖作為碳源在微繁殖中的作用，研究表明，15g·L-1濃度的蔗糖可以生產(chǎn)出健康的植株。同樣，Vahdati等也證明在根誘導(dǎo)培養(yǎng)試驗(yàn)中蔗糖水平的增加可以促進(jìn)生根。

據(jù)報(bào)道，介質(zhì)的礦物組成影響形態(tài)形成反應(yīng)。Najafian等比較了外植體在2種基于核桃外植體礦物質(zhì)組成改良過的介質(zhì)mDKW和普通DKW介質(zhì)中的生長速率，在mDKW介質(zhì)中生長的外植體沒有發(fā)現(xiàn)缺素癥狀，同樣，在mDKW介質(zhì)中生長的外植體莖長最大且腋芽數(shù)量最多。還評(píng)估了Cu和肌醇對(duì)于外植體生根率和莖生長的影響，結(jié)果表明，較高水平的Cu和肌醇會(huì)影響核桃外植體的生長速率和生根率。Najafian等研究了2種螯合鐵(FeEDDHA和FeNa2EDTA)在4種不同濃度(45mg·L-1、91mg·L-1、182mg·L-1和360mg·L-1)時(shí)對(duì)于生根和生長的影響，結(jié)果表明，F(xiàn)e濃度為182mg·L-1時(shí)，生長和生根都達(dá)到了最好的效果，而當(dāng)Fe濃度達(dá)到360mg·L-1時(shí)，這些效用都降低了。Fe濃度相同時(shí)，F(xiàn)eNa2EDTA的作用要低于FeEDDHA。核桃微繁殖已經(jīng)在伊朗商業(yè)化，大量苗木已經(jīng)生產(chǎn)并且推廣應(yīng)用。伊朗商業(yè)化的現(xiàn)代果園對(duì)于自根苗的核桃品種應(yīng)用越來越多。

關(guān)于體細(xì)胞胚的發(fā)生，Vahdati等研究了脫落酸(ABA)對(duì)于波斯核桃體細(xì)胞胚成熟和發(fā)生的影響，結(jié)果表明，ABA濃度為2mg·L-1時(shí)，體細(xì)胞胚到植株的轉(zhuǎn)化率為41%，蔗糖對(duì)增加二代胚的數(shù)量很重要。

這些研究的結(jié)果顯著地改善了伊朗核桃的繁殖技術(shù)，如，芽接、嫁接和微繁殖?；谶@些關(guān)于芽接的研究結(jié)果，在適宜的地方和合適的時(shí)間，推薦生產(chǎn)和使用片芽接的植株。