不同核桃中間砧木芽接砧穗組合嫁接親和性研究

摘要：為篩選核桃不同中間砧木適宜的嫁接品種，采用在貴州種植以后適應(yīng)性差需要高接換優(yōu)的品種云新和漾濞作為中間砧，以貴州現(xiàn)有的優(yōu)良品種黔林核5號、黔林核1號和雪凝紅為接穗，分析不同中間砧木砧穗組合芽接后成活率、長勢及生理特性和嫁接親和性的關(guān)系，測定嫁接后不同中間砧木組合新稍葉片的可溶性糖、可溶性蛋白、可溶性淀粉、多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）活性，并統(tǒng)計嫁接后的新枝生長量及成活率。結(jié)果表明，無中間砧木組合的成活率和長勢都顯著高于有中間砧木的組合；POD和PPO含量在黔林核5號和雪凝紅砧穗組合中無顯著差異，黔林核1號有顯著差異。不同中間砧木對黔林核5號和黔林核1號組合新稍葉片中的可溶性糖含量差異顯著，對雪凝紅組合差異不顯著。不同中間砧木對黔林核5號、雪凝紅和黔林核1號組合的可溶性淀粉和可溶性蛋白都有顯著差異。本研究用隸屬函數(shù)法對核桃不同種中間砧木砧穗組合嫁接親和性進(jìn)行綜合評價，得出無中間砧木組合的親和性大于有中間砧木的組合，中間砧木云新和漾濞適合高接換優(yōu)的最優(yōu)品種為黔林核1號。

關(guān)鍵詞：核桃；中間砧木；芽接；生理特性；嫁接親和性

收稿日期：20231108

基金項目：貴州省林業(yè)局科研項目（黔林科合〔2022〕12號）。

第一作者：田小琴（1986-），女，碩士，高級工程師，從事林木育種研究。Email：tianxiaoqin@163.com。核桃是我國重要的木本食用油料樹種，木本油料發(fā)展對保障國家食用油安全、能源安全、生態(tài)安全具有重要意義，種植核桃具有良好的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。由于未能貫徹“良種良法”和選用鄉(xiāng)土優(yōu)良品種，貴州省近10年來種植發(fā)展的核桃品種雜亂，鄉(xiāng)土優(yōu)良核桃品種應(yīng)用很少，目前新種核桃多數(shù)未開花結(jié)實或表現(xiàn)較差，經(jīng)濟效益低下，急需采取高接換優(yōu)方式實施核桃品種改良。然而，由于中間砧木品種的不同，親和力也不同，影響著核桃高接換優(yōu)的效果，是核桃高接換優(yōu)的技術(shù)難點。中間砧常用于二重或多重嫁接，作為一種有效的嫁接手段，中間砧嫁接相對于常規(guī)嫁接而言，其應(yīng)用主要體現(xiàn)在改善砧穗嫁接不親和、矮化樹勢等方面。在基砧、中間砧和接穗構(gòu)成的多重嫁接體系中，中間砧因與基砧和接穗的親和性差異，會影響后期樹體生長。嫁接親和力是指砧穗組合嫁接后能正常愈合、生長和開花結(jié)果的能力[1]，目前關(guān)于中間砧木組合嫁接親和力的大部分研究都表明嫁接成活率高的砧穗組合親和力也高[2]，嫁接口愈合狀況[5]、新稍長勢[6]、酶活性[7]及生理生化指標(biāo)[8]也與親和性有很大的關(guān)系[11]。歐春青等[9]以27份梨資源為中間砧嫁接早酥梨，發(fā)現(xiàn)大部分中間砧對早酥梨的生長均有一定的抑制作用。董鐵等[4]的研究表明不同矮化中間砧對樹體結(jié)構(gòu)的組成、葉片抗氧化酶活性及果實品質(zhì)都有影響。因此，本研究選取種植10年以上表現(xiàn)較差的核桃品種為中間砧，以貴州本土良種樹冠外圍中上部生長健壯、芽體飽滿、無病蟲害的一年生發(fā)育枝為接穗，旨在篩選出核桃不同種類中間砧木高接換優(yōu)適宜品種，進(jìn)而促進(jìn)核桃低產(chǎn)林分的提質(zhì)增效，同時對促進(jìn)貴州省核桃產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1材料與方法

1.1材料

以貴州本土良種黔林核5號、黔林核1號和雪凝紅樹冠外圍中上部生長健壯、芽體飽滿、無病蟲害的一年生發(fā)育枝為接穗，選取10年以上表現(xiàn)較差的云新、漾濞等核桃品種作中間砧。

1.2方法

1.2.1試驗設(shè)計采用隨機區(qū)組試驗，共設(shè)計9個不同砧穗組合，于2021年1月份在核桃樹體1.3 m處截干，分別于6月芽接。在高接已萌發(fā)的新梢長度達(dá)5～6 cm時進(jìn)行采樣，不同組合選取3株，采集健康無病蟲害的葉片，然后將葉片放入冰盒中，帶回實驗室測定不同組合葉片的生理指標(biāo)。

1.2.2測定項目及方法樹體進(jìn)入休眠期后調(diào)查不同砧穗組合成活率、新梢長度和粗度。其中新梢長度指嫁接口以上的苗高，粗度為接芽成枝后基部的粗度，可溶性蛋白用考馬斯亮藍(lán)法進(jìn)行測定，可溶性糖含量和淀粉的測定采用蒽酮比色法，過氧化物酶（POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法測定；多酚氧化酶（PPO）用鄰苯二酚法測定。

1.2.3數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)均采用Excel 2010和SPSS 19.0統(tǒng)計軟件處理，方差分析采用單因素方差分析（One-Way ANOVA）和Duncan’s多重比較法。嫁接親和性強弱采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評價。隸屬函數(shù)值計算公式：若該指標(biāo)與親和性呈正相關(guān)，則公式為：Xi=（Xij－Xjmin）/（Xjmax－Xjmin），若該指標(biāo)與親和性呈負(fù)相關(guān)，則公式為：Xi=1－（Xij－Xjmin）/（Xjmax－Xjmin），式中，Xi為隸屬函數(shù)值，Xij為i組合j指標(biāo)的測定值，Xjmin為j指標(biāo)中的最小值，Xjmax為j指標(biāo)中的最大值。

黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)4期4期田小琴等：不同核桃中間砧木芽接砧穗組合嫁接親和性研究2結(jié)果與分析

2.1不同砧穗組合嫁接成活率及生長情況

成活率是接穗與砧木親和性的直接體現(xiàn)，本試驗中嫁接成活率最高的是黔林核1號/鐵核桃組合，成活率為82.38%，同一接穗的組合中無中間砧的成活率都顯著高于有中間砧木的組合。云新中間砧木組合中以黔林核1號接穗的成活率最高，為64.70%；漾濞中間砧木組合中以黔林核5號接穗的成活率最高，為63.90%。不同中間砧木對接穗品種的新稍長度和粗度影響顯著，中間砧嫁接組合的新枝長度和粗度都低于無中間砧木的。云新中間砧木組合中以黔林核1號接穗的新枝長度最長，為80.70 cm，以黔林核5號接穗新枝最粗，為1.59 cm。漾濞中間砧木組合中以雪凝紅接穗新枝長度最長，為70.69 cm，以黔林核5號接穗新枝最粗，為1.75 mm。所有組合的嫁接口愈合狀況均表現(xiàn)良好。

2.2不同砧穗組合生理指標(biāo)變化

由表2可知，不同砧穗組合影響植株活性氧代謝系統(tǒng)的動態(tài)平衡，從而影響植株酶活性。不同中間砧木嫁接同一品種黔林核5號或雪凝紅組合的多酚氧化酶、過氧化物酶均無顯著差異，而黔林核1號均有顯著差異。黔林核1號的多酚氧化酶、過氧化物酶分別表現(xiàn)為云新gt;無中間砧木gt;漾濞和漾濞gt;無中間砧木gt;云新。不同中間砧木嫁接同一品種黔林核5號和黔林核1號的可溶性糖含量差異顯著，而雪凝紅差異不顯著。不同中間砧木嫁接同一品種黔林核5號、雪凝紅和黔林核1號的組合中可溶性淀粉含量均差異顯著，均表現(xiàn)為漾濞gt;云新gt;無中間砧木。而可溶性蛋白含量僅不同中間砧木嫁接雪凝紅差異顯著，黔林核5號和黔林核1號不同中間砧木嫁接組合差異均不顯著。

2.3嫁接親和力各指標(biāo)相關(guān)性分析

由表3可知，不同中間砧木砧穗組合嫁接成活率與其他指標(biāo)的相關(guān)程度絕對值大小為：新枝粗度＞新枝長度＞可溶性淀粉含量＞可溶性蛋白含量。成活率與新枝長度、新枝粗度和可溶性蛋白呈極顯著正相關(guān)，與可溶性淀粉呈極顯著負(fù)相關(guān)，與可溶性糖正相關(guān)、與多酚氧化酶及過氧化物酶負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性均不顯著。

2.4核桃不同中間砧木砧穗組合嫁接親和力隸屬函數(shù)分析不同砧穗組合嫁接親和性是受中間砧木和接穗等多因素共同影響，需要結(jié)合多性狀和指標(biāo)綜合分析評價，隸屬函數(shù)法就是通過多性狀和指標(biāo)測定結(jié)果來評價植物的某一特性的方法，廣泛應(yīng)用于各種植物的嫁接親和性評價。用隸屬函數(shù)法對核桃不同種中間砧木砧穗組合嫁接親和性進(jìn)行綜合評價，用各指標(biāo)隸屬度的平均值作為嫁接親和性的綜合鑒定標(biāo)準(zhǔn)，隸屬度平均值越大，親和性越強。

由表4可知，對照組合的隸屬度平均值都大于不同中間砧木的組合，其中隸屬函數(shù)值最大的組合是黔林核5號/鐵核桃，隸屬函數(shù)值最小的組合是黔林核5號/漾濞/鐵核桃。依據(jù)隸屬度平均值越大親和性越強的原則，核桃不同中間砧木砧穗組合嫁接親和性強弱依次為：黔林核5號/鐵核桃＞黔林核1號/鐵核桃＞雪凝紅/鐵核桃＞黔林核1號/漾濞/鐵核桃＞黔林核1號/云新/鐵核桃＞雪凝紅/云新/鐵核桃＞雪凝紅/漾濞/鐵核桃＞黔林核5號/云新/鐵核桃＞黔林核5號/漾濞/鐵核桃。

3討論

國內(nèi)外對中間砧木的研究已經(jīng)涉及很多經(jīng)果林樹種，比如蘋果[2]、梨[69]、葡萄[10]、板栗[11] 、油茶[12] 、西瓜[13]和柿[14]等樹種，其中應(yīng)用最早的是蘋果的中間砧木矮化研究。不同的中間砧木能夠阻礙接穗品種的生長，降低樹體高度，減小新梢長度、干莖和節(jié)間長度。中間砧木在核桃上的應(yīng)用是由產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特殊性決定的，貴州省近10年來種植發(fā)展的核桃嫁接苗品種雜亂，在本地適應(yīng)性差，急需采取高接換優(yōu)方式實施核桃品種改良，但由于中間砧木品種的不同，嫁接親和性也不同。為此，本研究開展不同核桃中間砧木砧穗組合研究，對嫁接成活率、新稍長勢、嫁接愈合情況、POD、PPO活性及可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和淀粉含量等進(jìn)行分析，探討這8個指標(biāo)與嫁接親和性的關(guān)系。

中間砧嫁接能否成功不僅受外在因素如溫度、光照和嫁接技術(shù)等影響[15]，還與嫁接所用砧木和接穗間的親緣關(guān)系、砧穗的品質(zhì)及生理遺傳特性等內(nèi)在因素密切相關(guān)[16]。因此在植物中間砧木嫁接親和性研究中，常用成活率作為判斷砧穗組合短期嫁接親和性的指標(biāo)[12]。本研究中對照的成活率和長勢都顯著高于有中間砧木的組合，這可能是由于樹體獲得的營養(yǎng)物質(zhì)在運輸中受到中間砧的影響，使光合產(chǎn)物積累的營養(yǎng)物質(zhì)受到阻礙，減弱了樹體的長勢。此外，由于核桃高接換優(yōu)前中間砧木品種在本地的適應(yīng)性差，病蟲害嚴(yán)重，導(dǎo)致砧木自身樹體差。POD是重要的防御酶[13]，能催化植物木質(zhì)部合成有效保護膜結(jié)構(gòu)[14]，并調(diào)節(jié)激素水平促進(jìn)嫁接體的愈合[17]，PPO是保護性酶[18]，促進(jìn)維管組織的木質(zhì)化。本研究得出POD和PPO含量在黔林核5號和雪凝紅砧穗組合中無顯著差異，黔林核1號組合中有顯著差異?？扇苄蕴窃诓煌虚g砧木嫁接同一品種黔林核5號和 黔林核1號的組合中有顯著差異，對雪凝紅差異不顯著。對于可溶性淀粉不同中間砧木對黔林核5號、雪凝紅和黔林核1號都有顯著差異，可溶性蛋白僅雪凝紅不同砧木嫁接組合差異顯著，其他品種組合間差異不顯著。

4結(jié)論

嫁接核桃組合的成活率為58.38%～82.38%，嫁接成活率最低和最高的分別是雪凝紅/云新/鐵核桃組合和黔林核1號/鐵核桃組合。同一接穗的組合中無中間砧處理的成活率、新稍長度和粗度均顯著高于有中間砧木的組合。

POD和PPO含量在黔林核5號和雪凝紅砧穗組合中無顯著差異，黔林核1號的多酚氧化酶、過氧化物酶分別表現(xiàn)為云新gt;無中間砧木gt;漾濞和漾濞gt;無中間砧木gt;云新，且具有顯著差異?？扇苄蕴窃诓煌虚g砧木嫁接同一品種黔林核5號和黔林核1號的組合中有顯著差異?？扇苄缘矸鄄煌虚g砧木對黔林核5號、雪凝紅和黔林核1號均有顯著差異，可溶性蛋白僅雪凝紅不同砧木嫁接組合差異顯著。嫁接組合成活率與新枝長度、新枝粗度和可溶性蛋白呈極顯著正相關(guān)，與可溶性淀粉呈極顯著負(fù)相關(guān)。

無中間砧木組合的隸屬平均值都大于不同中間砧木組合處理，其中隸屬函數(shù)值最大的組合和最小的組合分別是黔林核5號/鐵核桃和黔林核5號/漾濞/鐵核桃。中間砧木云新和漾濞適合高接換優(yōu)的最優(yōu)品種均是黔林核1號。

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