油茶新品种‘晚霞’嫁接亲和性研究

王 瑞 ，陈隆升 ，彭映赫 ，王湘南 ，彭邵锋 ，许彦明 ，马 力 ，陈永忠

（1. 湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004； 2. 国家油茶工程技术研究中心，湖南 长沙 410004）

亲和性是嫁接繁殖中最主要、最复杂的问题，影响嫁接亲和性的因素可分为外部因素和内部因素，外部因素如：水分、光照、温度，内部因素如：砧穗的解剖结构及生长特性的差异，亲和性不仅限于砧、穗结合接合所产生的影响，还应包括愈合后嫁接砧、穗双方生理上相适应问题，以及嫁接苗后期的长势[1-3]。亲和性的研究对指导植物繁育具有非常重要的意义。

油茶是我国重要的木本食用油料树种，油茶产业的大力发展可以缓解国家粮油安全、促进山区林农脱贫致富，国家各级部门的高度重视促使油茶产业迅猛发展[4-5]。目前，油茶大规模的繁殖均采用芽苗砧嫁接，所以在繁殖过程中也遇到亲和性的问题，国内外关于油茶芽苗砧嫁接的研究较多[6-16]，但是关于嫁接亲和性的研究不多[17-20]。本研究以4个油茶新品种为砧木，以‘朝霞’为接穗，开展了嫁接亲和力相关指标的研究，并利用主成分分析法和隶属函数分析法对不同砧木油茶嫁接苗的亲和力进行了分析，以期为筛选亲和力强的砧、穗组合提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用的良种穗条采自湖南省林业科学院（国家油茶工程技术研究中心）试验林场油茶良种采穗圃，采穗圃为2005年通过高接换冠技术造林；所采用的砧木均来自湖南省林业科学院（国家油茶工程技术研究中心）试验林场油茶品比实验林，为2006年通过新造的方式营建，所采用的品种为油茶新品种（见表1）。

表1 试验设计Table 1 Experimental design

所选接穗品种晚霞属于霜降类型，树冠紧凑，生长旺盛，分枝力强；叶椭圆形，较阔，深绿或墨绿色，中等大小，边缘齿浅或钝，背面有密集散生腺点和脉络纹；花径60～88 mm，瓣5～8，白色，花柱3～5浅裂；果实卵圆形或橄榄形，青红或黄红色，较大，果径30～45 mm，果高35～54 mm，鲜果大小14～30个/500 g，鲜出籽率47%，干籽含油率38%；花期11月～翌年1月，果熟期10月底，盛果期产油50 kg/667 m2以上。

所选砧木品种种子饱满，发芽率高，晚霞平均籽大小263粒/500 g，朝霞平均籽大小275粒/500 g，秋霞平均籽大小262粒/500 g，赤霞平均籽大小267粒/500 g，均适宜做砧木。

1.2 试验方法

1.2.1 砧木的选择

于2013年果实成熟时，筛选大粒饱满的种子进行沙藏，待2014年春天芽砧苗已长好，便可进行嫁接，削砧时胚根保留3～4 cm。

1.2.2 接穗的选择

接穗选自采穗圃生长健壮、芽体饱满及没有病虫害的健康母株上，取已达半木质化的新稍作接穗，嫁接前削成单芽茎段，长2～3 cm，叶片保留1/2。

1.2.3 嫁接时期与方法

嫁接试验于2014年5月8日进行，此时砧木与接穗已半木质化，能经受刀削。采用芽苗砧嫁接法。每个处理嫁接苗木1 000株。

1.2.4 接后管理

栽植后及时浇水，并加盖薄膜罩。及时做好除草、除萌工作。

1.2.5 实验样品采集时间及方法

嫁接后当天开始取样，以后每隔7 d采样一次，共计9次。每次每个品种采样80株。用液氮带回实验室处理。

1.2.6 生理指标测定方法

干物重的测定采用常压干燥法测定[21]，酚类物质含量测定采用分光光度法[22]，可溶蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝法[23]测定，可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[23]测定，过氧化物酶活性(POD)采用愈创木酚法[24]测定，超氧化物歧化酶活性(SOD)采用氮蓝四唑(NBT)光还原法[20]测定，多酚氧化酶活性(PPO)采用邻苯二酚法[25]测定。

1.3 数据处理

实验数据采用Excel 2007及SPSS19.0进行统计分析。

隶属函数值的计算方法：如果某一指标与嫁接亲和性成正相关，则公式为：U(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)；如果某一指标与嫁接亲和性成负相关，则公式为：U(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

式中：Xi为指标测定值，Xmin和Xmax为所有参试材料某一指标的最小值和最大值。

2 结果与分析

2.1 油茶嫁接亲和性指标的相关性分析

对4个不同砧木的油茶嫁接苗的10个嫁接亲和性指标的统计值(见表2)进行相关分析，得到各亲和性指标的相关系数矩阵(见表3)。由表2数据可知，4个不同砧木的10个指标间虽然相关性表现为不显著，但是各指标间均存在着不同程度的相关性。

表2 油茶新品种嫁接亲和性各指标的统计值†Table 2 Statistics of 10 indexes of grafting affinity of Camellia oleifera

表3 油茶嫁接亲和性各指标的相关系数矩阵Table 3 Correlative coefficient matrix of 10 indexes of grafting affinity of Camellia oleifera

2.2 油茶嫁接亲和性指标主成分分析

主成分分析的特征值和贡献率是选择主成分的依据。将4个不同砧木油茶嫁接苗的10个与嫁接亲和性相关的指标转化为10个主成分，各主成分的特征值和贡献率见表4，其中，前3个主成分的特征值分别为4.989，2.780，2.232，贡献率分别为49.886%，27.799%，22.315%，根据贡献率大于85%的原则，选择了前3个主成分，前3个主成分的累计贡献率达到了100%。因此，前3个主成分可以作为油茶嫁接亲和性的重要主成分。

表4 油茶嫁接亲和性各指标的特征值和贡献率Table 4 Eigen value and contribution rate of test indexes of grafting affinity of Camellia oleifera

由主成分分析的特征向量可以看出（见表5），第1主成分主要包括嫁接成活率、苗高和干物重，因此第1主成分主要反映嫁接苗木的成活率以及生长特性；在第2主成分中，可溶性蛋白含量、POD活性、PPO活性及酚类物质含量的特征向量值较大，反映出对应砧木品种的嫁接苗体内积累较多的可溶性蛋白以及抗氧化物酶活性较高；第3主成分主要包括含水量、可溶性糖含量、SOD活性，反映出对应砧木品种的嫁接苗体内的水分含量以及营养物质状况。

表5 主成分分析的特征向量Table 5 Characteristic vector by principal component analysis

表6 油茶嫁接亲和性指标的主成分值及综合得分Table 6 Principle value and composite scores of grafting affinity of Camellia oleifera

由表6主成分值及综合得分可知，在4个不同砧木品种中，赤霞作砧木的油茶嫁接苗在第1主成分中得分最高，说明以赤霞为砧木的油茶嫁接苗嫁接成活率及苗木长势最佳；秋霞作砧木的油茶嫁接苗在第2主成分中得分最高，说明以秋霞为砧木的油茶嫁接苗体内可溶性蛋白呈较高水平，同时体内清除活性氧自由基的酶活性较高；朝霞作砧木的油茶嫁接苗在第1主成分中得分最高，说明以朝霞为砧木的油茶嫁接苗体内的水分含量以及营养物质丰富。从3个主成分的综合得分及排序可以看出，综合得分最高的品种为赤霞，秋霞和朝霞次之，晚霞最低。因此，4个不同砧木品种嫁接亲和力由强到弱排序为：赤霞＞秋霞＞朝霞＞晚霞。说明在4个品种中，赤霞作为砧木，与接穗晚霞的嫁接亲和力最强，晚霞作为砧木，即本砧嫁接，嫁接亲和力最弱。

2.3 油茶嫁接亲和性指标隶属函数分析

植物嫁接亲和性是一个复合性状，用模糊数学的隶属函数法对不同砧木油茶嫁接苗的嫁接亲和性进行综合评价，用不同砧木油茶嫁接苗的各指标隶属度的平均值作为嫁接亲和性的综合鉴定标准，隶属度平均值越大，亲和性越强。

由表7数据可知，朝霞、赤霞、秋霞、晚霞作砧木时，隶属度的平均值分别为0.533 3，0.774 2，0.579 0，0.060 1，按照隶属度平均值越大，亲和性越强的原则，4个砧木品种嫁接亲和力由强到弱排序为：赤霞＞秋霞＞朝霞＞晚霞，与主成分分析结果一致。

表7 油茶嫁接亲和性指标隶属函数值Table 7 Subordinate function value of grafting affinity of Camellia oleifera

3 结论与讨论

嫁接亲和性是决定嫁接能否成功的最主要因素，受植物本身营养状况、生理生化因子（酶、内源激素等）、植物解剖结构等内因以及外部环境因子等影响，是一个极其复杂的过程[23-29]。本文采用主成分分析和隶属函数法对油茶嫁接亲和性进行双重综合评价，使得出的结论更为客观合理。

通过主成分分析和隶属函数分析，10个亲和性指标应用主成分分析归纳成3个主成分，前3个主成分的累计贡献率为100%，决定第1主成分大小的主要是嫁接成活率、苗高和干物重，决定第2成分大小的主要是可溶性蛋白含量、POD活性、PPO活性及酚类物质含量，决定第3成分大小的主要是含水量、可溶性糖含量、SOD活性；主成分分析的综合评价结果与隶属函数分析结果一致，4个不同砧木品种嫁接亲和力由强到弱排序为：赤霞＞秋霞＞朝霞＞晚霞。

本研究结果还表明，非本砧嫁接的亲和性由于本砧嫁接，所以无论是嫁接成活率还是苗木生长情况，非本砧嫁接均优于本砧嫁接，这与龙伟等研究结果“本砧嫁接的苗木存活率最高”不一致，但与其研究结果“非本砧嫁接组合的苗高和地径均高于本砧嫁接组合”是一致的[17]。

本研究仅从形态指标和生理指标方面研究了嫁接亲和性的影响，还有待从分子生物学方面进行深入研究。

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