薄皮甜瓜嫁接砧穗愈合過程組織學(xué)觀察

解華云 艾輝建 洪日新 覃武 覃斯華 葉云峰 何毅 李桂芬 黃金艷 柳唐鏡 李天艷 韋正光

摘?要：為了解薄皮甜瓜嫁接后的砧穗親和力和砧穗愈合情況，以廣西當(dāng)?shù)刂髟云贩N廣蜜1號(hào)為接穗，選擇廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所選育的白瓜砧BX1、南瓜砧NX3、南瓜砧NX4等3個(gè)品系作為砧木，進(jìn)行了嫁接后第2、4、6、8、10 d的砧穗愈合組織學(xué)觀察。結(jié)果表明：白瓜砧BX1、南瓜砧NX3、南瓜砧NX4均表現(xiàn)出良好的嫁接親和力，嫁接后砧穗愈合部位的組織學(xué)變化及愈合速度基本相同。嫁接后第2 d，砧木和接穗各自形成一層隔離層，嫁接體處于隔離層形成階段;嫁接后第4 d，隔離層顏色變淺，隔離層的邊緣形成愈傷組織，嫁接體處于愈傷組織形成階段;嫁接后第6 d，隔離層染色顏色明顯變淡，愈傷組織進(jìn)一步分化，形成愈傷組織橋;嫁接后第8 d，砧木和接穗切口相接處形成許多間斷的愈傷組織橋，隔離層外側(cè)的大部分空隙被愈傷組織填充;嫁接后第10 d，砧木和接穗切口相接處的隔離層幾乎完全消失。

關(guān)鍵詞：薄皮甜瓜;嫁接;砧穗愈合;組織學(xué)

中圖分類號(hào)：S 652?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號(hào)：0253-2301（2021）09-0059-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.09.010

Histological Observation on the Healing Process of Grafted Rootstockand Scion of Thin Skinned Cucumis Melo

XIE Hua?yunAI Hui?jianHONG Ri?xinQIN WuQIN Si?hua?， YE Yun?fengHE Yi

LI Gui?fenHUANG Jin?yanLIU Tang?jingLI Tian?yanWEI Zheng?guang

（1. Institute of Horticulture， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning， Guangxi 530007， China;

2. Guangxi Engineering Research Center of Muskmelon， Nanning， Guangxi 530007， China;

3. Nanning Technology Transformation Service Centre， Nanning， Guangxi 530007， China;

4. Institute of Plant Protection， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning， Guangxi 530007， China）

Abstract： In order to understand the rootstock?scion compatibility and healing of thin skinned Cucumis melo after grafting， Guangmi No.1， the main local cultivar in Guangxi， was selected as the scion， and the three cultivars， white melon rootstock BX1， pumpkin rootstock NX3 and pumpkin rootstock NX4， which were bred by Horticulture Institute of Guangxi Academy of Agricultural Science， were selected as the rootstocks. Then， the histological observation of the rootstock?scion healing on the 2nd， 4th， 6th， 8th and 10th days after grafting was carried out. The resultsshowed that white melon rootstock BX1， pumpkin rootstock NX3 and pumpkin rootstock NX4 all showed good grafting compatibility， and the histological changes of the rootstock?scion healing site and the healing speed after grafting were basically the same. On the 2nd day after grafting， the rootstock and scion formed an isolation layer respectively， and the graft was in the formation stage of isolation layer. On the 4th day after grafting， the color of the isolation layer became lighter， and the callus formed at the edge of the isolation layer， and the graft was in the formation stage of callus. On the 6th day after grafting， the color of the isolation layer became lighter obviously， and the callus differentiated further， forming callus bridges. On the 8th day after grafting， many discontinuous callus bridges were formed at the junction between the incisions of rootstock and scion， and most of the gap outside the isolation layer was filled with callus. On the 10th day after grafting， the isolation layer at the junction of rootstock?scion incision almost disappeared.

Key words： Thin?skinned Cucumis melo; Grafting; Rootstock?scion healing; Histology

嫁接親和力是指砧木與接穗嫁接以后能否成活，嫁接苗能否正常生長(zhǎng)結(jié)果，它是選擇適宜砧木的依據(jù)。國(guó)內(nèi)一些學(xué)者對(duì)甜瓜嫁接后的田間抗病性及嫁接后對(duì)植株生長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響做了細(xì)致的研究。方勝等[1] 研究了不同砧木嫁接對(duì)甜瓜生長(zhǎng)特性與品質(zhì)的影響，篩選出嫁接親和力高、抗病性強(qiáng)，且不影響甜瓜品質(zhì)的砧用南瓜新土佐。袁培祥[2-3] 選育出西瓜和甜瓜砧用品種雪金龍，并對(duì)比研究了其對(duì)甜瓜枯萎病的苗期和田間抗病性。尚建立等[4] 通過試驗(yàn)對(duì)比分析南瓜、葫蘆和野生西瓜等不同類型砧木與薄皮甜瓜和厚皮甜瓜的嫁接親和性，認(rèn)為南瓜類型砧木與甜瓜嫁接親和性最好。趙云霞等[5] 研究了不同南瓜砧木對(duì)薄皮甜瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，篩選出圣砧一號(hào)和青雪甜砧作為薄皮甜瓜的理想砧木。張娥珍等[6] 試驗(yàn)對(duì)比3個(gè)南瓜砧木和1個(gè)甜瓜砧木嫁接對(duì)薄皮甜瓜抗病性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)壯士2號(hào)白籽南瓜砧木抗枯萎病能力最強(qiáng)，嫁接后增產(chǎn)效果明顯，果實(shí)品質(zhì)與對(duì)照相當(dāng)。黃金艷[7] 以廣蜜1號(hào)為接穗，比較了不同砧木品種的抗病性、嫁接親和性及嫁接對(duì)甜瓜幼苗生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)等的影響，篩選出白籽南瓜香砧1號(hào)為優(yōu)良薄皮甜瓜砧木品種。馬劉峰等[8] 以伽師瓜和杰農(nóng)861為接穗，野生南瓜、黑籽南瓜、晉早二號(hào)西葫蘆等為砧木，研究砧木和接穗的嫁接親和性，認(rèn)為黑籽南瓜與野生南瓜的接穗親和性高。以上研究表明，不同類型砧木及相同類型不同砧木的抗病性、嫁接親和性及對(duì)嫁接甜瓜的產(chǎn)量、品質(zhì)等的影響不盡相同。在嫁接親和性機(jī)理的細(xì)胞學(xué)和組織學(xué)研究方面，因作物種類、年齡、嫁接方法及時(shí)期等方面的不同，植物嫁接愈合存在差異，但砧穗間的愈合過程基本相同。白雪[9] 以青玉甜寶為接穗、親和及不親和砧木的自根嫁接苗和自傷體為參照，研究了親和與不親和砧穗組合在砧穗愈合階段組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)差異，結(jié)果表明，親和嫁接組合與自嫁體在嫁接后7 d內(nèi)組織學(xué)變化相似，嫁接后第1 d形成隔離層，第3 d形成愈傷組織，隔離層逐漸消失，第5 d隔離層基本消失，第7 d維管束橋已經(jīng)形成，嫁接成功;不親和砧木自嫁體在嫁接后第5 d才形成愈傷組織，第7 d維管束分化;不親和嫁接組合在嫁接后第1 d也形成隔離層，但隔離層顏色深且厚，第5 d才開始形成愈傷組織，第7 d時(shí)維管束分化，未形成維管束橋，且隔離層仍然明顯存在。邢宇[10] 以當(dāng)?shù)乇∑ぬ鸸现髟云贩N玉美人為接穗，圣砧一號(hào)、新土佐為砧木，兩種砧木嫁接復(fù)合體均表現(xiàn)出良好的嫁接親和力，其愈合速度也基本相同。白瓜砧BX1、南瓜砧NX3、南瓜砧NX4是廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所自主選育的砧木品種，南瓜砧NX3、NX4與接穗廣蜜1號(hào)的親和性強(qiáng)，嫁接苗的嫁接成活率都高于95%，田間抗病性強(qiáng)，發(fā)病率均顯著低于對(duì)照（廣蜜1號(hào)自根苗），綜合性狀優(yōu)良，是較理想的薄皮甜瓜嫁接砧木[11] 。為了進(jìn)一步驗(yàn)證白瓜砧BX1、南瓜砧NX?3、南瓜砧NX4?等3個(gè)品系的親和性，本試驗(yàn)采用廣西主栽的薄皮甜瓜品種廣蜜1號(hào)為接穗，分別與白瓜砧BX1、南瓜砧NX3、南瓜砧NX4?進(jìn)行嫁接，觀察嫁接后不同時(shí)間各砧穗嫁組合接口組織變化，為薄皮甜瓜優(yōu)良砧木早期篩選及其嫁接機(jī)理研究提供參考。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

以廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所自主選育的白瓜砧BX1、南瓜砧NX3、南瓜砧NX4作為砧木，當(dāng)?shù)刂髟云贩N廣蜜1號(hào)為接穗，取嫁接后第2、4、6、8、10 d的嫁接體為試驗(yàn)材料。

1.2?試驗(yàn)方法

1.2.1?嫁接?試驗(yàn)于2019年3月至2019年5月在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研試驗(yàn)樓進(jìn)行。接穗較砧木早2 d播種或與砧木同期播種。播種前將各材料種子作溫湯浸種、恒溫催芽處理，待種子露白時(shí)播種。砧木種子點(diǎn)播于60穴育苗盤，接穗種子均勻密播于沙盤上。當(dāng)接穗子葉展平且葉色轉(zhuǎn)綠，砧木達(dá)到2葉1心時(shí)采用斜插法進(jìn)行嫁接。嫁接完成后覆蓋塑料薄膜保濕，一般前3 d不揭開薄膜，從第4 d開始每天早晚揭開薄膜通風(fēng)透氣，以后依據(jù)苗情增加通風(fēng)時(shí)間，逐步完成煉苗。

1.2.2?石蠟切片制作及觀察?在嫁接后第2、4、6、8、10 d取各組合嫁接愈合部位，用FAA液固定，酒精系列脫水，透蠟，再經(jīng)過包埋、切片、烘干、染色的步驟，石蠟切片制作流程參照李峰[12] 植物石蠟切片制作試驗(yàn)流程，利用光學(xué)顯微鏡對(duì)不同砧穗組合不同時(shí)期的切片進(jìn)行砧穗愈合切面組織、結(jié)構(gòu)變化的觀察，并拍照記錄。

2?結(jié)果與分析

2.1以白瓜砧BX1為砧木的愈合過程

從圖1可見，嫁接后第2 d，在砧木和接穗分離的部位，均各自形成一層顏色較深的隔離層，嫁接體處于隔離層形成階段;嫁接后第4 d，隔離層顏色變淺，在砧木和接穗隔離層的邊緣，形成愈傷組織，嫁接體處于愈傷組織形成階段;嫁接后第6 d，隔離層染色顏色明顯變淡，在砧木和接穗切口相接處的愈傷組織進(jìn)一步分化，形成明顯的愈傷組織橋;嫁接后第8 d，在砧木和接穗切口相接處形成許多間斷的愈傷組織橋，隔離層外側(cè)的大部分空隙已經(jīng)被愈傷組織填充;嫁接后第10 d，在砧木和接穗切口相接處的隔離層幾乎完全消失。

2.2?以南瓜砧NX3為砧木的愈合過程

從圖2可見嫁接后第2 d在砧木和接穗切口分離的部位，各自形成一層隔離層;嫁接后第4 d在砧木和接穗切口相接處，部分隔離層顏色變淺，在砧木和接穗隔離層邊緣可以看到有愈傷組織的形成;嫁接后第6 d在砧木和接穗切口相接處愈傷組織明顯增多，可見有體積較大的薄壁細(xì)胞;嫁接后第8 d在砧木和接穗切口分離的部位，隔離層顏色明顯變淺，看到大量愈傷組織，薄壁細(xì)胞明顯增多;嫁接后第10 d在砧木和接穗切口相接處隔離層的痕跡基本消失，砧木和接穗間的空隙被愈傷組織分化出的產(chǎn)物填充。

2.3?以南瓜砧NX4為砧木的愈合過程

從圖3可見，嫁接后第2 d，在砧木和接穗分離的部位，均各自形成一層顏色較深的隔離層，嫁接體處于隔離層形成階段;嫁接后第4 d，隔離層顏色稍微變淺，在砧木和接穗隔離層的邊緣，有愈傷組織凸起，嫁接體處于愈傷組織形成階段;嫁接后第6 d，隔離層顏色變淡，砧木和接穗切口相接處的愈傷組織逐漸增多，形成愈傷組織橋;嫁接后第8 d，砧木和接穗切口相接處形成許多間斷的愈傷組織橋，隔離層外側(cè)的大部分空隙已經(jīng)被愈傷組織填充;嫁接后第10 d，在砧木和接穗切口相接處的隔離層幾乎完全消失，砧木和接穗的空隙被愈傷組織分化產(chǎn)物填充。

3?討論與結(jié)論

判斷砧木能否作為適宜甜瓜嫁接砧木涉及砧木與接穗的嫁接親和性、共生親和性、嫁接后苗期抗病性、田間抗病性、嫁接后植株的生長(zhǎng)發(fā)育及對(duì)

果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響等方面。不同的接穗品種，適宜的砧木品種有所不同，目前市場(chǎng)上尚無(wú)針對(duì)不同甜瓜接穗適應(yīng)性廣泛的砧木品種。對(duì)砧木與接穗嫁接愈合過程的組織學(xué)觀察可盡早了解砧穗嫁接親和性，確定砧木、接穗嫁接親和性的早期指標(biāo)，達(dá)到節(jié)約鑒定成本、縮短鑒定時(shí)間的目的。嫁接成活過程實(shí)際是砧穗間形成運(yùn)輸、傳遞物質(zhì)的橋梁，達(dá)到合二為一，協(xié)調(diào)生長(zhǎng)的過程。在本次試驗(yàn)觀察中，3個(gè)砧木白瓜砧BX1和南瓜砧NX3、NX4?與接穗廣蜜1號(hào)的嫁接親和力均較好，砧穗愈合時(shí)間也基本相同。嫁接接后第2 d，形成隔離層;嫁接后第4 d，隔離層的邊緣形成愈傷組織，嫁接后第6 d，愈傷組織增多、進(jìn)一步分化，形成愈傷組織橋;嫁接后第8 d，砧木和接穗切口相接處形成許多間斷的愈傷組織橋，隔離層外側(cè)的大部分空隙被愈傷組織填充;嫁接后第10 d，砧木和接穗切口相接處的隔離層完全消失。3種砧穗組合嫁接愈合過程與前人觀察的嫁接愈合過程結(jié)果基本一致[9-10，13-14] 。試驗(yàn)未對(duì)親和性不好的砧穗組合進(jìn)行嫁接愈合過程觀察，據(jù)白雪[9] 對(duì)不親和砧穗組合嫁接愈合過程的觀察，其結(jié)果表明不親和嫁接組合在嫁接后第1 d形成隔離層，但隔離層顏色深且厚，到第5 d才會(huì)形成愈傷組織，之后隔離層依然存在，維管束分化不明顯。白瓜砧BX1和南瓜砧NX3、NX4與接穗廣蜜1號(hào)在砧穗愈合過程中的嫁接親和力均較好。葉云峰等[11] 對(duì)南瓜砧NX3?、NX4（廣蜜1號(hào)為接穗）的嫁接苗進(jìn)行了田間抗病性、產(chǎn)量及品質(zhì)等的測(cè)定，綜合評(píng)價(jià)南瓜砧NX3?、NX4是廣蜜1號(hào)的理想嫁接砧木，間接驗(yàn)證了南瓜砧NX3?、NX4與接穗廣蜜1號(hào)的共生親和性，因此嫁接初期的砧穗愈合過程觀察，可及時(shí)了解砧木與接穗的親和性，對(duì)適宜的砧穗組合早期鑒定提供判斷依據(jù)。參考文獻(xiàn)：

[1]方勝.西甜瓜嫁接砧木品種篩選試驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（10）：25-26.

[2]袁培祥.甜瓜砧木新品種雪金龍枯萎病抗性鑒定及田間評(píng)價(jià)[J].中國(guó)植保導(dǎo)刊，2015，35（12）： 38-41.

[3]袁培祥.西瓜和甜瓜砧木品種“雪金龍”的選育[J].北方園藝，2015（22）：164-166.

[4]尚建立，王吉明，李娜，等.不同砧木與甜瓜嫁接親和性分析[J].中國(guó)瓜菜，2016，29（12）：38-40.

[5]趙云霞，崔靜英，謝華，等.不同甜瓜砧木品種對(duì)薄皮甜瓜生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J].北方園藝，2018，（11）： 67-71.

[6]張娥珍，樊學(xué)軍，洪日新.不同砧木對(duì)薄皮甜瓜生長(zhǎng)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，40（9）：1212-1214.

[7]黃金艷.薄皮甜瓜嫁接優(yōu)勢(shì)的生理機(jī)制與蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2020.

[8]馬劉峰，李婕，瑪依努爾.幾種厚皮甜瓜嫁接親和性研究[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2009（3）：53-54.

[9]白雪.薄皮甜瓜嫁接體砧穗愈合過程中的親和生理機(jī)制研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2019.

[10]邢宇.不同砧木嫁接對(duì)甜瓜抗冷性及生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)影響的研究[D].銀川：寧夏大學(xué)，2004.

[11]葉云峰，覃武，付崗，等.不同砧木對(duì)薄皮甜瓜抗病性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021（4）：63-66.

[12]李峰.植物石蠟切片制作（paraffin section）的試驗(yàn)流程探討[J].科技信息，2012（5）：104-105.

[13]楊世杰，盧善發(fā).植物嫁接基礎(chǔ)理論研究[J].生物學(xué)通報(bào)，1995，30（9）：10-12.

[14]盧善發(fā).器官、組織、細(xì)胞水平的嫁接[J].植物雜志，1994（6）：23.

（責(zé)任編輯：柯文輝）