大岩桐等7种园艺植物远缘试管嫁接成活因素研究

卢吟涛，邵果园*，陆方方

（1. 浙江农林大学农业与食品科学学院，浙江 临安 311300；2. 西南大学园艺园林学院，重庆 400715）

大岩桐等7种园艺植物远缘试管嫁接成活因素研究

卢吟涛1，邵果园1*，陆方方2

（1. 浙江农林大学农业与食品科学学院，浙江 临安 311300；2. 西南大学园艺园林学院，重庆 400715）

采用试管内微型嫁接对大岩桐等7种园艺植物进行不同远缘嫁接组合、不同砧木与接穗的苗龄、不同嫁接方法的嫁接试验。结果表明：嫁接组合、生长特性、嫁接方法、砧木与接穗的苗龄、接穗大小等因素都与远缘试管嫁接能否成功有着密切的关系。

远缘嫁接；试管嫁接；影响因素

嫁接技术己被广泛应用于农业、林业以及园艺植物生产中，尤其是在果树蔬菜生产栽培中，利用嫁接技术可借助砧木的特性，提高植物抗病虫、抗寒、抗旱、耐涝和耐盐碱等能力，从而提高植物对环境的适应能力[1]，解决植物栽培生产中遇到的各种问题。以组织培养为基础的试管嫁接由于嫁接后在人工控制的环境条件下对嫁接植株进行培养，排除了室外环境因素对嫁接成活的影响，可以方便的改变条件以研究各种因素对嫁接的影响。因此试管内嫁接技术也成为生产和各种基础理论研究的重要工具[2~5]。

本试验以大岩桐等7种园艺植物为试材，采用试管内的微型嫁接，筛选出容易成活的一些组合，以探索嫁接组合、砧木与接穗的苗龄、嫁接方法等因子对嫁接成活率的影响，以便建立一个有效的离体嫁接方法，从而为后续的嫁接与变异研究提供试验技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大岩桐（Sinningia speciosa）、鸡冠花（Celosia cristata）、长寿花（Kalanchoe blossfeldiana）、彩色马蹄莲（Zantedeschia hybrida）、百合（Lilium brownii var. viridulum）、苹果（Malus domestica）、杨桃（Averrhoa. carambola），均为组织培养无菌体系。

1.2 试验方法

1.2.1 不同嫁接组合对嫁接成活率的影响 设计科与科之间、单双子叶之间、草本与草本之间、草本与木本之间的12个嫁接组合，嫁接苗接种在适合砧木增殖的培养基上面，每个组合接种30株数，重复3次。观察砧木接穗的生长状态及结合部情况，20、40、60 d时各统计其污染、成活及生长情况。

1.2.2 嫁接方法对嫁接成活率的影响 从1.2.1试验中得到比较容易嫁接成活的组合，取生长期一致的组培苗做砧木和接穗，采用3种不同的嫁接方法分别进行嫁接：A：把砧木的上端垂直劈开，然后将下端削成V形伤口的接穗插入砧木中；B：把接穗的下端垂直劈开，然后将上端削成V型伤口的砧木插入接穗中；C：用磨尖的镊子在砧木上面戳一个深3 ~ 5 mm的孔，然后把下端表皮刮出伤口的接穗插入砧木上的孔里面。

每种嫁接方法接种40株，重复3次。观察砧木接穗的生长状态及结合部情况，在20、40、60 d时分别统计其污染、成活和生长情况。

1.2.3 接穗和砧木的苗龄对嫁接成活的影响 分别取5、10、15、20 d苗龄的鸡冠花茎尖做接穗，以25 d苗龄的大岩桐为砧木，接种在大岩桐增殖培养基上，筛选出鸡冠花做接穗的最佳苗龄。

以10 d苗龄的长寿花茎尖做接穗，分别取10、20、30 d苗龄的鸡冠花组培苗做砧木，接种在鸡冠花增殖培养基上，筛选出鸡冠花做砧木进行远缘嫁接的最佳苗龄。

以上处理各接种40株，重复3次，接种后每天观察砧木与接穗的生长状态及结合部情况，20、40、60 d时分别统计其污染、成活和生长情况。

1.2.4 接穗茎尖切取大小对嫁接成活率的影响 切取2、5、10 mm的10 d苗龄长寿花茎尖为接穗，以25 d苗龄大岩桐为砧木，嫁接后接种在大岩桐增殖培养基上。每个处理接种40株，重复3次。观察砧木接穗的生长状态及结合部情况，20、40、60 d时分别统计其污染、成活和生长情况。

1.2.5 培养条件 培养温度为25±2℃，每天光照12 ~ 14 h，光照强度1 500 ~ 2 000 lx

1.3 统计分析

差异显著性分析采用Duncan的新复极差法（SSR）[6]

2 结果与分析

2.1 远缘嫁接组合的广泛筛选

不同嫁接组合其嫁接成活率有所不同。经由多次观察，嫁接苗的死亡率随着嫁接后生长时间的延长而增加，而60 d之后，其死亡率的增加速度明显缓慢，因此，嫁接后若接穗有一定的生长量，且60 d后仍然保持生长，就认为嫁接成活。各嫁接组合成活情况见表1，由表1可知，除草本与木本植物嫁接组合未得到成活植株外，单子叶植物与双子叶植物、草本植物科间嫁接的成活率分别为10.9%和12.9%。

表1 植物嫁接组合结果统计Table 1 Survival rate of different grafting combinations

2.2 嫁接方法对嫁接成活的影响

由表2可知，以长寿花/马蹄莲组合为试材，在3种嫁接方法中，使用方法C嫁接植株的成活率与其他两种相比，具有显著差异，污染率也最低。前两种方法成活率和污染率差异不大，使用方法A进行嫁接的死亡率略高于方法B，且用B方法嫁接的嫁接植株总体上结合部产生愈伤较快，接穗的生长情况也好于A方法；这可能是由于C方法操作比较简单快捷，在一定程度上降低了污染几率，且插孔不易失水开裂，接穗在孔内不容易掉落，因此成活的几率更大。

表2 嫁接方法对试管嫁接成活率的影响（长寿花/马蹄莲）Table 2 Effect of grafting methods on survival rate of Kalanchoe blossfeldiana/Anthurium andraeanum

2.3 接穗和砧木的苗龄对嫁接成活的影响

由表3可以看出，组培苗用苗龄10 d的鸡冠花茎尖作接穗，嫁接成活率最高，为30%；苗龄5 d的其次，两者之间差异显著；15 d和20 d苗龄的嫁接成活率都在10%以下。以无菌种子萌发得到的实生苗茎尖为接穗嫁接，以10 d苗龄的成活率最高，为35.0%，与其他两个苗龄的具有显著差异，用5 d苗龄的嫁接成活率也达到22.5%，与用15 d苗龄的嫁接也具有显著差异，但由于产生大量红褐色的愈伤组织，其后期生长受到影响。鸡冠花的实生苗做接穗成活率略高于组培苗，但两者间差异不明显。

表3 接穗苗龄、砧木苗龄对试管嫁接成活率的影响Table 3 Effect of scion and stock age on survival rate

由表3可知，用鸡冠花组培苗作砧木，以苗龄20 d的用来嫁接成活率最高，为27.5%，且与其他两个苗龄的有显著差异；30 d苗龄与10 d苗龄的作砧木成活率均在10%以下。以鸡冠花无菌种子萌发得到的实生苗作为砧木的嫁接，以25 d苗龄的成活率最高，达到32.5%，与其他两个苗龄的具有显著差异，35 d苗龄的嫁接成活率为15%，15 d苗龄的嫁接成活率仅10%。组培苗与实生苗作砧木的成活率差异不大。

试验结果表明：接穗和砧木的苗龄与嫁接成活有着密切的关系。因此，进行远缘嫁接选择适合苗龄的材料作为砧木和接穗是非常必要的，直接影响着嫁接的成活率。接穗和砧木来源都以比较幼龄植株为好，砧木的选择还要考虑其茎杆是否粗壮，以保证嫁接操作的容易进行，同时这个时期必须是植株生长最快速而健壮的时候，此时细胞分裂旺盛，内部代谢活跃，这样嫁接成功的可能性就最大。

2.4 接穗茎尖切取大小对嫁接成活的影响

接穗茎尖切取大小也是影响嫁接成活的重要因素。由表4可知，对于长寿花/大岩桐嫁接组合，当接穗大小为6 mm时，嫁接的成活率最高，达到了30.0%，与其他两种有显著差异。接穗为3 mm时，嫁接后接穗容易因脱水而干死；接穗为10 mm则接穗容易从砧木上掉落。

3 结论与讨论

3.1 远缘试管嫁接亲和力与成活率的关系

亲和力被认为是嫁接成活的基本条件，植物嫁接的亲和性机制问题也是目前嫁接理论研究中的热点。嫁接亲和与不亲和性是由多种因素共同作用的结果，如砧穗来源植株的遗传特性，生长特性，解剖结构，生理生化相互作用（如毒素、激素等）等对嫁接体发育都有一定的影响[7]。同样，远缘试管嫁接的成活率也同样受到嫁接组合、嫁接技术条件，嫁接方法，砧穗形态大小，甚至试验操作者的熟练程度等多种因素综合的影响。姚缙秀[8]等研究了茄科、豆科、菊科植物属间嫁接亲和力及属内嫁接亲和力，并分析得出植物发育阶段、植物种类，接穗形态及环境条件尤其是湿度，都对嫁接亲和力有着重大影响。在本试验中，不同嫁接组合的嫁接成活率各不相同，差异也比较大，从草本与木本、单子叶植物与双子叶植物、草本的科间嫁接成活率来看，草本植物与木本植物之间由于其组织结构、内部代谢等方面都大相径庭，亲和性比较差，因而嫁接成功的难度非常大。相对而言，草本植物之间的嫁接成功的可能性就要大一些，单双子叶植物间也好，科间也好，都有少量成活的嫁接苗。但由于单双子也植物间的嫁接组合与科间嫁接组合中都有一部分成活率为0的组合，它们总体的嫁接成活率并没有相差太远。

3.2 远缘试管嫁应注意的问题

（1）接穗和砧木的苗龄及嫁接方法的选择十分重要[9]。接穗尽可能选择阶段上比较幼龄的，因为幼龄苗的体细胞处于感受态, 而在阶段性上老龄的植物体细胞处于非感受态。遗传物质容易整合到处于感受态的细胞中,而难以整合到处于非感受态的细胞中，只有选择幼龄的接穗才能更容易通过远缘嫁接产生变异。此外，接穗和砧木都要选择生长的旺盛健壮植株作为来源，此时两者分生组织活动最为活跃，嫁接也最有可能成功。合适的嫁接方法有助于提高嫁接成功的几率。

（2）试管嫁接后的的管理有利于嫁接的成功。除了在适合的培养条件下进行培养之外，还要随时观察砧木和接穗的生长状态，必须对于生长过于旺盛的砧木或接穗进行转瓶切割，以使砧穗的生长速度保持平衡，避免一方过强影响嫁接的成功。但这一步的操作必须十分小心，用力不当就会造成嫁接植株结合部的折断而导致嫁接失败。

（3）试管嫁接的操作技术必须熟练。这样才可能在保证嫁接成活率的同时尽可能的缩短嫁接操作的时间，减少污染几率。

[1] 秦子禹. 枣试管微嫁接技术研究[D]. 河北：河北农业大学，2006.

[2] 张金林，王锁民，许瑞，等. 植物微嫁接技术的研究及应用[J]. 植物生理学通讯. 2005, 41(2)：247-251.

[3] Jonard R, Hugard J, Macheix JJ, et al. In vitro micrografting and its applications to fruit science [J]. Sci Hortic, 1983, 20(2): 147-159.

[4] Estrada-Luna AA, Lóez-Peralta C, Cádenas-Soriano E. In vitro micrografting and the histology of graft union formation of selected species of prickly pear cactus (Opuntia spp.)[J]. Sci Hortic, 2002, 92(3): 317-327.

[5] Katoh, N Yui, M Sato, et al. Production of virus-free plants from virus-infected sweet pepper by in vitro grafting[J]. Sci Hortic, 2004, 100 (1~4): 1-6.

[6] 盖益均. 实验统计方法[M]. 北京：中国农业出版社，2000.

[7] 宋瑞琳，吴如健，柯冲. 茎尖嫁接脱除柑桔主要病原的研究[J]. 植物病理学报，1999，29（3）：275-279.

[8] 姚秀缙. 远缘植物嫁接亲和力观察实验[J]. 园艺学报，1998，3（2）：201-203.

[9] 刘用生，李宝印，赵兰枝. 植物远缘嫁接应注意的几个问题[J]. 生物学通报，2002，37（8）：37-38.

Experiment on In-vitro Distant Grafting of Seven Plant Species

LU Yin-tao1，SHAO Guo-yuan1，LU Fang-fang2
（1. School of Agriculture and Food Science, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, China; 2. College of Horticulture and Landscape, Southwest University, Chongqing 400715, China）

Seven plant species(Sinningia speciosa, Celosia cristata, Kalanchoe blossfeldiana, Zantedeschia hybrida, Lilium brownii var. viridulum, Malus domestica and Averrhoa carambola) were selected for experiment of in-vitro distant grafting with different combinations, ages of stocks and scions, grafting methods. The result demonstrated that combination, growth properties, grafting methods, age of stock and scion, size of scion had close relation with survival rate of grafting.

distant grafting; in-vitro grafting; factors

S723.2

B

1001-3776（2013）06-0057-04

2013-07-22；

2013-09-20

浙江省农业新品种培育重大科技专项子课题（2012C12903-5-2）；浙江省公益技术研究农业项目（2013C32092）；浙江省金华市科学技术研究农业类重点项目（2013-2-010），浙江农林大学大学生科技创新活动项目（20121002）

卢吟涛（1991-），男，浙江缙云人，从事园艺植物组织培养研究；*通讯作者。