砧木、接穗不同苗龄对茄子双断根嫁接苗愈合及根系再生的影响

陈昊 王波 毛同艳 张倩 雷杨 蒋欣梅

李其友 男，武汉市农业科学院作物研究所所长、正高职高级农艺师，全国瓜菜工厂化育苗产业技术创新战略联盟理事长、湖北省园艺学会理事、湖北省西甜瓜协会理事、中国蔬菜协会种苗分会理事。引进、消化、吸收美国speeding公司工厂化穴盘育苗技术，促进了武汉地区芦笋结构调整和小型礼品西瓜产业化发展，将穴盘育苗发展成了企业集群，嫁接、育苗技术走在全国前列。参与农业部公益性行业农业科研专项《设施农业高效育苗标准化生产工艺与配套设备研究与示范》，主持省市4项科研项目，取得2项发明专利、6项实用新型专利、发表论文10余篇，主编《西瓜、甜瓜设施栽培》一书。获得湖北省科技进步一等奖、三等奖，农业部丰收二等奖、武汉市科技进步二等奖，曾被评为湖北省第六届优秀科技副县长，2014年被湖北日报传媒集团联合省发改委、科技厅、农业厅评为2012-2013“湖北三农杰出人物”。

茄子 （Solanum melongenaL.），是茄科茄属一年生草本植物，喜高温。在茄子生产中，因连作造成土传病害发生严重，给茄子生产带来严重损失[1]。嫁接可有效预防茄子土传病害、提高果实产量、改善果实品质[2]。双断根嫁接作为茄子嫁接的新型嫁接方法，是将砧木和接穗的根部同时切断，然后通过套管将砧木与接穗结合在一起的嫁接方法[3]。双断根嫁接可以有效地防止嫁接苗特别是瓜类嫁接苗在高温高湿弱光环境下的徒长、提高壮苗指数[4]。瓜类嫁接时砧木与接穗的苗龄大小对嫁接成活率有影响，采用南瓜类作为砧木，当砧木苗龄过大时容易产生空腔，不仅影响嫁接苗的成活率，而且易产生不定根从而影响嫁接效果。西瓜接穗过小或过大均不利于嫁接苗的愈合[5]。关于茄子砧木和接穗的不同苗龄对其双断根嫁接苗结合部位愈合以及根系再生的影响目前尚不清楚。

为此，以托鲁巴姆为砧木，以威十六长茄为接穗，研究双断根嫁接方式下，砧木及接穗的不同苗龄对茄子嫁接苗愈合及根系再生的影响，明确双断根方式下茄子砧木和接穗适宜的苗龄，旨在为茄子嫁接育苗生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

茄子接穗为威十六长茄，由华威种业公司提供；茄子砧木为托鲁巴姆，由山东寿光丽林种子公司提供；生根剂为万灵生根剂，购买于河南龙灯生物科技有限公司；育苗基质为全价育苗基质，由哈尔滨公滨种子商店提供。

图1 茄子砧木与接穗的不同苗龄双断根嫁接的茄子苗结合部显微观察

1.2 试验方法

试验于2016-2017年在东北农业大学设施中心及东北农业大学农业部东北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室进行。茄子砧木于2月4日播种于50孔穴盘中，播种前用100 mg/L赤霉素处理12 h，每隔7 d播一批，共3批，以便获得不同苗龄的茄子砧木。茄子接穗于2月15日开始播种育苗，每隔7 d播一批，共3批，常规苗期管理。当接穗长出 3~5片真叶、茄子砧木长出 5~7片真叶时进行不同苗龄组合的嫁接，嫁接组合有9个处理。即砧木3片真叶期分别与接穗5、6、7片真叶期嫁接，其处理代码分别为 E35、E36、E37；砧木 4片真叶期分别与接穗5、6、7片真叶期嫁接，其处理代码分别为 E45、E46、E47； 砧木 5片真叶期分别与接穗5、6、7片真叶期嫁接，其处理代码分别为 E55、E56、E57。 嫁接方法采用双断根嫁接，断根后的嫁接苗用3 000倍液生根剂蘸根30 s后扦插于50孔穴盘。每个处理1个穴盘（即50株），每个处理3次重复。嫁接后管理同常规嫁接管理。

嫁接 3、6、9 d 利用奥林巴斯体式明暗透射体显微镜对愈伤组织进行显微观察拍照，每个处理随机取5株，观察其愈伤组织愈合情况，根据嫁接苗结合处大小，采用固定放大倍数（20倍）进行观察拍照。 嫁接 6、8、10 d调查生根情况，包括生根时间（砧木断根斜面有再生根芽露白即为生根）、生根量和平均根长。嫁接15 d后调查成活率。

2 结果与分析

2.1 砧木与接穗不同苗龄嫁接对茄子嫁接苗愈合组织的影响

对茄子砧木与接穗不同苗龄双断根嫁接结合处愈合情况的调查表明（图1、表1），砧木与接穗苗龄相同或接近有助于嫁接苗结合处愈合，砧木苗龄过大，则不利于嫁接苗愈合。在嫁接后第3天，已有少量愈伤组织形成，且嫁接接口处产生大量的黑褐色醌类物质，其中愈伤组织较少的处理有接穗苗龄为4片叶的处理E45、E46，其他处理表现为少，此时维管束连接除了E45表现较差外，其他处理均处于差的水平；嫁接后6 d，除处理E45、E55愈合较好外，其他处理维管束连接程度均处于差和较差状态，愈合时间相对较晚；在嫁接后9 d，嫁接苗结合处愈合效果好的为处理E45、E55、E56，愈伤组织量多、黑褐色物质大量减少，维管束连接程度良好，砧木与接穗苗龄差距较大的处理E37、E47则效果最差，维管束连接程度较差。

表1 砧木与接穗的不同苗龄对茄子双断根嫁接苗愈合进程的影响

表2 砧木与接穗不同苗龄双断根嫁接下茄子幼苗根系再生情况调查

2.2 砧木与接穗不同苗龄对茄子嫁接苗根系发生的影响

对茄子砧木与接穗不同苗龄下双断根嫁接根系再生况调查表明（表2），砧木为5叶期嫁接的处理E35、E45、E55均在断根后6 d生根，而砧木为6叶期和7叶期嫁接的各个处理E36、E46、E56、E37、E47、E57则略早，在断根后5 d生根。嫁接后砧木生根初期，相同时间内砧木的生根量与平均根长均随着砧木苗龄的增加而增加，而与接穗苗龄没有相关性。在嫁接断根后6 d，砧木苗龄较大的处理E37、E47、E57生根量和平均根长均显著高于砧木苗龄较小的处理 E35、E45、E55；嫁接断根后 8 d，砧木苗龄较小的再生根长度增加显著，各个处理的再生根长度之间差异不显著，处理E35、E45、E55生根量则依然显著低于砧木苗龄较大的处理E37、E47、E57；嫁接断根后10 d，所有处理生根量均在27根以上，相互之间差异不显著，处理E46平均根长最短，显著低于处理E56，与其他处理则不显著。

2.3 茄子砧木与接穗的不同苗龄对嫁接苗成活率的影响

如图2所示，接穗苗龄相同时，随着砧木苗龄增大，嫁接成活率呈下降趋势，当接穗苗龄越小，且与砧木苗龄差异越大时，嫁接成活率越低。茄子所有处理成活率均在69%以上，处理E45、E55、E56成活率均超过95%，处理E56的成活率最高，与E45、E55之间差异不显著，但显著高于其他处理；处理E35、E46、E47、E57之间差异不显著；砧木苗龄与接穗苗龄差距较大的处理E37成活率最低，显著低于E36，二者均显著低于其他处理。

3 讨论与结论

图2 茄子砧木与接穗不同苗龄双断根嫁接的成活率调查

在嫁接过程中，砧木与接穗的结合部愈合情况是嫁接成活的关键指标，不同品种的砧木与接穗亲和性不同，会导致其成活率存在差异[6]。本试验中，采用同一品种不同苗龄的茄子砧木为试材，对茄子嫁接苗的结合部进行显微观察发现，不同苗龄的砧木与接穗在嫁接愈合的不同时期均有显著差异，在整个嫁接愈合时期，砧木与接穗苗龄相近处理愈合效果最佳，其成活率也最高（E45、E55、E56）。 这可能是由于砧木与接穗苗龄差距较小，茎部分化过程接近，愈合中期嫁接苗结合部产生大量愈伤组织，嫁接苗苗龄相近，产生愈伤组织时间及产生量基本一致，有效促进愈合。砧木苗龄较小，茎部木质化程度不高，细胞分裂速度快，而砧木过大苗龄木质化程度过高，限制其愈伤组织的产生。Alessandro等[7]研究西瓜嫁接时发现，接穗过小、营养面积小、缓苗慢会造成嫁接苗成活率低；接穗苗龄过大时，因嫁接时正处于养分消耗时期，嫁接操作形成伤口，也同样对愈合产生不好的效果。本试验中，也表现出适宜大小的接穗与砧木嫁接有利于嫁接苗成活，接穗苗龄较大时（4叶期和5叶期），叶片碳水化合物供应充足，可有效促进愈合。

嫁接砧木具有抗病性强、根系发达的特点。双断根嫁接是将砧木原有根系去掉，使其产生再生根，因去掉了原有主根系的顶端生长优势，萌发的须根发达，吸收养分能力强[8]。本试验中发现，砧木较大苗龄时，再生根系生长最快且基本不受接穗苗龄的影响，这可能与较大苗龄砧木根系再生能力强、抗逆能力强、物质代谢速度快、营养产生及运输系统较为完善有关。嫁接过程中砧木与接穗结合部产生黑褐色醌类物质可以保护嫁接伤口[9]，并阻断了砧木与接穗的联系，加上接穗的养分大多供给结合部位愈合所需，因此使接穗对砧木根系再生影响较小。

总之，茄子砧木苗龄较大时有利于其再生根生长发育，砧木苗龄较小，则再生根产生较晚，生长较慢；砧木与接穗的苗龄相差较大，不利于嫁接结合部愈合，导致嫁接苗的成活率较低；砧木与接穗的苗龄相近，嫁接苗成活率高，愈合效果好；筛选出茄子双断根嫁接的适宜适苗龄为接穗4~5片真叶，砧木5片真叶，且以接穗与砧木同苗龄或接穗苗龄比砧木小1片真叶为宜（即处理 E45、E55、E56）。