葛枣猕猴桃优株嫁接亲和性分析
2019-01-25古咸彬薛莲陆玲鸿谢鸣张慧琴
古咸彬,薛莲,陆玲鸿,谢鸣,张慧琴
(浙江省农业科学院 园艺研究所,浙江 杭州 310021)
我国是世界上猕猴桃栽培面积和产量最大的国家,但猕猴桃的果实品质远不及国际猕猴桃生产强国,环境因素导致的品质低下严重限制了猕猴桃产业的发展。嫁接繁殖是猕猴桃主要的繁殖方式,优良砧木的应用是培育优质猕猴桃种苗和推广应用的关键。
葛枣猕猴桃又称葛枣子、木天蓼,为猕猴桃属落叶木质藤本,根系发达,适应性好,抗逆性强,分布广泛,在我国东北、西北、云贵川等地均有分布。葛枣猕猴桃是作为砧木的优质备选资源。胡庆存等[1]研究发现,红阳猕猴桃嫁接到葛枣猕猴桃上明显提高了红阳猕猴桃的耐渍性,果实品质和产量均有显著提高,此外,胡波[2]以中华和美味猕猴桃为砧木,用单枝腹接法试验了其与12种猕猴桃接穗的亲和性发现,葛枣猕猴桃与中华和美味猕猴桃的亲和性差或不亲和。可见葛枣猕猴桃在不同状态下差异性明显,其嫁接亲和性有待进一步研究。
浙猕砧1号是从浙江省野生葛枣猕猴桃资源中筛选出的优株,具有较高的砧用价值。利用浙猕砧1号组培扩繁苗为砧木,选用米良1号、海沃德、金魁和13-4为接穗,通过砧穗组合嫁接及生长指标测定,比较浙猕砧1号与各品种亲和性强弱,从而为葛枣猕猴桃优株浙猕砧1号作为猕猴桃砧木提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 砧木与接穗
本试验在浙江省农业科学院杨渡试验基地连栋温室内进行。浙猕砧1号组培苗保存于浙江省农业科学院园艺研究所,组培苗经扩繁、生根、练苗后种植到温室内,正常水肥管理,及时去掉侧芽,保持单一主枝生长,生长1 a后用于嫁接试验。选取无病虫害、长势旺盛、茎基光洁、直径达0.7 cm的浙猕砧1号为砧木,选取米良1号、海沃德、金魁和13-4猕猴桃植株上饱满、无病害、粗度与砧木相近的枝条为接穗,于2017年3月,采用劈接法嫁接,并用白色薄膜包扎密封,每个品种嫁接30株。
1.2 调查与统计
嫁接2个月后统计成活率,嫁接7个月和12个月后统计保存率,同时测定相关指标。
测定嫁接苗的接穗及砧木粗度,接合部上下2 cm处为标准,用游标卡尺测定此处茎的直径,计算穗砧直径比。
接穗生长势统计。测定接穗生长高度,以接合部为起点,用卷尺测定接穗生长高度,测定接合口以上5 cm处接穗的直径。
1.3 数据分析
数据采用Excel统计和分析,利用SPSS 17.0软件进行显著性差异分析,Duncan法多重比较。
2 结果与分析
2.1 嫁接苗成活率及保存率
图1展示了以浙猕砧1号为砧木,以米良1号、海沃德、金魁和13-4为接穗的嫁接试验,以及嫁接苗生长状态。研究表明,成活率越高的砧穗组合,亲和性越高。
图1 以浙猕砧1号为砧木的嫁接苗生长状态
从表1可以看出,不同的接穗与浙猕砧1号的嫁接成活率存在明显差异。其中,嫁接苗生长2个月后,金魁的成活率最高,达到93.3%。海沃德、13-4和米良1号的成活率较低,分别为80.0%、76.7%和66.7%,初步判定金魁与浙猕砧1号的亲和性较高。嫁接7个月后统计发现,金魁嫁接苗损失2株,其保存率在4个品种中依然最高;海沃德嫁接苗死亡1株,其后期损失最少;而13-4的保存率仅为50%,嫁接苗损失较多。嫁接1 a后统计表明,嫁接苗保持率基本无变化。由此可见,金魁与浙猕砧1号组合表现最好,成活率和保存率均高于其他品种。此外,嫁接成活率与保存率不一定呈正相关,前期成活率和后期保存率没有必然关联。因此,对嫁接苗长期性的关注以及看护较为重要。
2.2 嫁接苗砧穗状态
植物内在因素直接影响嫁接成活率,砧穗之间的遗传相似性、亲缘关系、细胞组织结构以及两者的营养状况都影响砧木和接穗之间的亲和力,这几个因子极易造成嫁接苗“大小脚”现象。实际生产中,通过嫁接苗接合口上下部位茎的直径比值来判断嫁接亲和性的强弱,比值越接近1,说明砧穗同步生长,亲和力好。通过不同时间点测定接合口上下2 cm处砧木和接穗的直径,并计算接穗和砧木的直径比值来判断砧木和接穗的亲和力,结果如表2。
表1 嫁接苗的成活率及保存率
表2 嫁接苗的穗砧直径比
注:砧木和接穗的直径为接合口上下2 cm处的直径。同列无相同小写字母表示P<0.05(表3~4同)。
由表2可知,嫁接2个月后穗砧直径比值约0.6,接穗直径仍较小。米良1号生长较快,达到0.68,显著高于其他3个品种;海沃德生长最慢,仅0.53。嫁接7个月后,4个品种的接穗均增长明显,直径比达到0.8左右,且四者之间无显著差异(图2)。嫁接1 a后4个品种直径比均接近0.9,品种之间的一致性良好。
图2 嫁接苗接合口的状态
2.3 嫁接苗生长势
嫁接后观测嫁接苗的生长势,测定接合口以上5 cm处接穗的直径。由表3可知,2017年5月调查表明,以米良1号为接穗的主梢粗度生长量最大,达10.5 mm,显著高于另外3个品种;而海沃德接穗粗度较小,为7.0 mm。2017年10月调查发现,海沃德、13-4、金魁的生长增幅明显,主梢粗度分别增加63.9%、65.5%、35.9%。13-4的生长幅度最大,而米良1号后期生长缓慢,无明显变化。2018年3月调查发现,与第2次统计相比所有砧穗组合的茎粗度稍有增加,但增量不明显,米良1号增长最多,但仅增加2.6%。结果表明,夏秋季的生长量明显高于冬季,米良1号在嫁接早期表现良好,随着时间延长,4个品种嫁接苗生长速度相当。
表3 嫁接苗在不同时期的主梢直径变化
注:接穗直径为接合口以上5 cm处枝条直径。
此外,通过测定嫁接苗的株高进一步观测嫁接苗的生长势。从表4可以看出,嫁接2个月后金魁生长最快,其株高显著高于其他3个品种;海沃德和13-4次之,米良1号生长最慢,3个月仅长高约30 cm,有可能是其植株较粗所致。继续生长5个月后,金魁嫁接苗长高至125 cm,生长较为迅速;其后是13-4,株高达到112 cm。此时米良1号明显长高,且显著高于海沃德。由此可以看出,金魁的嫁接苗表现优异,米良1号后期长高势头良好。
表4 嫁接苗的株高变化
3 讨论
嫁接技术是在农业生产中广泛应用的一种无性繁殖技术,早在3 000 a前嫁接技术就应用于果树栽培中。目前嫁接广泛应用于园艺作物的繁殖,从而在改良果实品质、提高抗性、增加经济价值等方面发挥着重要作用。亲和性是该技术的关键问题,与温度、水分、光照、嫁接方式有关,还与砧木和接穗的遗传相似性、亲缘关系、组织结构、生理生化和营养状况等方面有关,是农业生产栽培中的主要关注的内容。
嫁接成活率是研究砧木和接穗亲和性的一项重要评价指标,可作为短期、快速评价的判断标准[3]。嫁接苗成活率越高,砧木和接穗亲和性越好,相关研究在苹果[4]、梨[5]、猕猴桃[6]、柑橘[7]中得到证实。金魁与浙猕砧1号嫁接苗成活率高达93.3%,1 a后的保存率仍能达到86.7%,可以看出其亲和性最好。其余3个品种的嫁接苗只要能成活下来基本都能养成商品苗,后期长势良好。
砧穗间形成层薄壁细胞的大小及结构影响愈伤组织的形成及砧穗的愈合情况。接合口附近接穗和砧木的直径比值若大于1,则接合部位出现“小脚”现象,接口易折断,植株不易成活[8],反之则为“大脚”现象。只有接合口上下的直径比值趋近于1,砧木和接穗的长势一致,两者才能完美融合,共同生长[9]。本研究中,所有的砧穗组合比值均小于1,在生长过程中有增大趋势,逐渐接近0.9,且趋于稳定。通过直径比发现,浙猕砧1号与4个品种的接穗均表现较高亲和性。其中,金魁的愈伤生长良好,嫁接部位光滑,表现突出。
砧穗嫁接后,嫁接苗的生长势也能反映砧木和接穗的亲和性。砧木和接穗契合度越高,植株长势旺盛。调查发现,13-4嫁接苗茎粗度发育较好,主杆较粗,而且植株高增长显著,金魁的生长势紧随其后。4个品种中,仅海沃德的嫁接苗株高较小,但其植株较为粗壮,该品种大部分嫁接苗为优等苗。总之,浙猕砧1号与金魁亲和性最高,与另外3个品种也表现出很高的亲和力。此外,应通过长期观测嫁接苗的生长状态,进行多指标综合评估,从而客观评价砧木和接穗亲和力。