不同砧木嫁接太秋甜柿的亲和性分析

占志勇，钟美玲，王玉娟，张 桧，黄建建★

（1.江西省林业科学院，江西 南昌 330013；2.袁州区林业局，江西 宜春 336000；3.江西省林业科技推广和宣传教育中心，江西 南昌 330038）

柿（Diospyros kaki）为柿科（Ebenaceae）柿属（Diospyros L.）植物，柿果含有多种营养成分及镁、铁多种矿质元素，具润肺、清热、止咳等功效，还富含多种生物活性物，有较高的经济价值和医疗价值，如能有效治疗血胆固醇过多，提高人体免疫系统和抗癌能力等[1-4]。可依据柿果脱涩难易程度将其划分为涩柿、甜柿两大类。我国的柿子品种多属于涩柿，需人工脱涩后方可食用，且柿果易软化不利储存。甜柿无需人工脱涩，成熟即可采摘食用，耐储存方便运输。甜柿主要分布在日本中部及东海流域，品种众多，包括“富有”“次郎”“阳丰”“太秋”等。我国自1920年代开始引种日本甜柿，至今已引种超过40个品种[5]。太秋甜柿（本文特指‘亚林36号’）是中国林业科学研究院选育的太秋甜柿最新品种，较其它甜柿而言，具有高产稳产、口感松脆等优点，目前全国栽植面积约为3.33万hm2，产业化发展仍处于起步阶段。文章以不同砧木嫁接太秋甜柿，进行嫁接亲和性机理分析，为选育出优良砧木品种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试接穗均为太秋甜柿；砧木为4个类型，即野柿A、B、C、D。2017年底采集砧木种子于第2年春季育苗，当其地径规格达到0.8 cm以上时即可嫁接。2019年2月底采用枝接法将太秋甜柿与砧木嫁接，每个砧穗组合嫁接100株。

嫁接60 d时开始取样，取样部位为嫁接口1.5 cm的茎段，每个组合随机采样3株，每株随机取3个重复，用于解剖结构观察和相关生理指标测定。

1.2 试验方法

1.2.1 嫁接成活率及新稍生长量测定

嫁接60 d后，每个组合随机抽取30株计算嫁接成活率，重复3次，取均值作为每个砧木的嫁接成活率。2019年10月底新稍停止生长后，随机调查30株秋稍长度，重复3次，取均值作为秋稍当年生长量。

1.2.2 嫁接口切片制作与观察

将嫁接材料接口部位茎段用FAA固定液固定，采用改良的冷冻切片法[6]将材料用4%琼脂糖包埋后，用冷冻切片机在－25℃下横切，切片厚度12 μm，并滴加苯胺蓝染色液，室温染色10 min后，加盖玻片，显微镜下观察并拍照。

1.2.3 生理指标测定

选取嫁接60 d时的嫁接口部位进行生理指标测定。木质素含量（%）采用比色法[7]；可溶性糖含量（%）采用蒽酮比色法[8]；多酚氧化酶活性（POD）采用比色法[9]进行测定。

1.3 数据处理分析

使用Excel及Sigmaplot软件对数据进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 嫁接成活率及新梢生长

由表1可以看出，野柿C与太秋甜柿的嫁接成活表现最好，其嫁接成活率和保存率分别为87.16%、83.85%；其次为野柿A，其嫁接成活率和保存率分别为84.53%、80.09%；表现最差的为野柿B，其嫁接成活率和保存率仅为71.96%和61.37%。以野柿D作砧木嫁接太秋甜柿时，其嫁接成活率为77.52%，保存率为71.35%；以野柿B作为砧木嫁接太秋甜柿，其嫁接成活率为71.96%，保存率仅为61.37%。以上结果表明，太秋甜柿与不同砧木嫁接时，其嫁接成活表现差异较大，砧木是其嫁接繁育的最重要因素。嫁接成活当年对秋梢的生长情况进行调查，结果显示：野柿A的秋梢生长表现最好，当年生秋梢长度平均达到143.84 cm；其次为野柿C，秋梢长度为136.41 cm。较野柿B、野柿D表现要好。进一步统计分析发现，嫁接成活率、保存率及秋梢长度在4种砧木间均存在显著差异。因此，在考虑嫁接繁育太秋甜柿时，应当选择合适的砧木品种进行，以避免减少不必要的损失。

表1 太秋甜柿与不同砧木嫁接成活表现Tab.1 The performance of Taiqiu persimmon grafted with different rootstocks

2.2 嫁接口的显微结构

对不同砧木嫁接成活的太秋甜柿植株在嫁接口部位采样制作切片进行显微结构观察（图1）。结果显示4种不同砧木与接穗之间均在嫁接口处均出现了染色较深的坏死细胞层，数量较多且具有一定面积，但该情况在不同砧木间却表现出一定的差异。其中野柿C的死细胞数量和面积最小；野柿B的死细胞数量和面积最大；野柿A和野柿D的表现情况居中。该结果表明不同砧木与接穗之间的细胞愈合情况差异表现明显。野柿C砧木与接穗在嫁接60 d后的愈合情况表现最好，从图1中可以看出砧穗接口处的死细胞范围最小，已经逐步形成了新的输导组织。通过进一步观察，发现野柿C与接穗间在嫁接口附近的细胞结构差异较其它3种砧木表现较小，输导组织连接更为优良，在一定程度上验证了野柿C与太秋甜柿的嫁接成活率表现最好。通过对嫁接120 d后的野柿C砧木成活植株的嫁接口再次进行显微结构观察（图2），结果显示砧木与接穗接口处的死细胞已经完全被代谢掉了，二者间已经完全形成了新的输导组织。

图1 不同砧木嫁接口处显微结构Fig.1 The microstructure of grafting port among the different rootstocks

图2 野柿C嫁接口处120 d时显微结构Fig.2 The microstructure of grafting port in persimmon C on the 120 d

2.3 生理活性分析

木质素是构成植物细胞壁的主要成分之一，具有使细胞相连的作用，在植物的生理活动中，木质素主要参与维管束功能重构[10]，是功能恢复的重要标志物质。文中，对各个不同砧穗组合中嫁接部位的木质素含量进行测定（表2）。结果显示，野柿A在嫁接60 d时其嫁接口部位的木质素含量为3.67%，野柿C的木质素含量为4.23%，野柿D木质素含量为2.63%，野柿B木质素含量为2.53%。木质素含量越高代表其维管束功能处于高度活跃状态，有利于砧木与接穗之间的重构贯通。本文中野柿C砧木的嫁接口部位木质素含量在4种供试砧木中最高，表明其与太秋甜柿之间的维管束功能契合效果最好。

表2 不同砧穗组合生理指标变化Tab.2 Changes of physiological indexes in Taiqiupersimmon grafted with different rootstocks

有研究认为可溶性糖在嫁接口愈合过程中可能起到重要作用[10]，因为可溶性糖作为植物体最重要的渗透调节物质，在植物抗逆过程中，可以保持原生质体与外部环境的渗透平衡，以防止由于原生质体的水分散失而造成不可逆转的凝胶化。本文中，4种砧木嫁接太秋甜柿在60 d时其嫁接口处可溶性糖含量（质量分数）在1.53%~2.01%间，且方差分析并无显著差异。该结果表明可溶性糖含量在太秋甜柿嫁接过程中促进砧穗愈合的作用效果不是很明显。

多酚氧化酶（POD）在嫁接亲和性研究报道中是一种最为常见的生理指标，其广泛存在，与细胞分化、生长发育等密切相关，同时POD在砧穗维管束分化中参与木质素合成，维持嫁接苗体内激素平衡。马攀[4]在甜柿嫁接苗亲和性的研究中发现，嫁接苗SOD和POD活性的高低可以作为嫁接苗的早期亲和性预测指标。亲和性好的嫁接苗的SOD、POD活性较高；亲和性差的嫁接苗SOD、POD活性较低。通过对4种砧穗组合的POD活性进行测定，结果发现野柿C的POD活性最高，其次为野柿A；随后分别为野柿D与野柿B。该顺序与木质素含量表现一致，侧面验证了木质素、POD是太秋甜柿嫁接过程中最重要的两个生理活性指标。

3 结论与讨论

嫁接亲和是果树繁殖和栽培成功的先决条件，它与果树的生长、结实、果实品质、寿命以及种质保存、规模化生产等密切相关[11]。试验以太秋甜柿为接穗，选用4种不同柿子品种作为砧木，通过嫁接试验考察其嫁接成活表现，其目的是为了通过试验筛选获得亲和性较高的砧木品种用于太秋甜柿资源培育。此研究中，野柿C砧木嫁接太秋甜柿的成活表现最好，其平均成活率达到87.16%，最终的保存率为83.85%，高于其余3种砧木的表现，可能是因为野柿C与太秋甜柿在植物分类学上的关系比较接近，植物分类学上的关系越接近二者间的亲缘关系就越近，嫁接时的亲和性可能较高。植物嫁接成活后，砧木与接穗完全愈合生长为共生体，能长期正常生长、结实[12]。通过对4种砧穗组合当年的秋梢生长情况进行调查，发现野柿A和野柿C的秋梢生长量分别为143.84 cm、136.41 cm，且二者间无明显差异。以上结果初步表明太秋甜柿嫁接到野柿C砧木上能正常生长，且嫁接成活率与保存率均表现较高，是一种亲和性较为适宜的太秋甜柿砧木品种。

木本植物嫁接体发育主要分为愈伤组织形成、胞间连丝形成、维管束连接3个阶段[13]。文章通过对4种砧穗组合嫁接60 d时的切片进行显微结构观察，发现野柿C砧穗组合的维管束连接情况表现最好，在此时砧穗接口处的死细胞范围最小，已经逐步形成了新的输导组织。通过进一步观察，发现野柿C与接穗间在嫁接口附近的细胞结构差异较其它3种砧木表现较小，输导组织连接更为优良；在嫁接120 d时其砧穗接口处的死细胞已完全被代谢掉，二者间形成了新的输导组织。以上结果从维管束连接这一阶段入手，验证了不同砧木品种与太秋甜柿的嫁接亲和性。在后续研究中应当缩短取样间隔，尽量将愈伤组织形成、胞间连丝形成这两个阶段也制成切片进行观察，通过嫁接口连续的发育过程科学验证太秋甜柿与不同砧木间的亲和性。

嫁接亲和性是影响嫁接成活率的关键因素，而其又受到遗传、解剖结构、生长特性、生理生化、环境条件等多种因素的影响，是一个非常复杂的生物学过程[14]。文章对不同组合嫁接口部位的木质素、可溶性糖及POD活性进行了监测，结果发现木质素含量以野柿C和野柿A的表现较好，且二者间无明显差异；较野柿D、野柿B的含量要高，且与后二者间存在显著差异。木质素含量变化可以作为亲和性预测性指标提前使用[12]，因木质素在维管束重构中起着至关重要的作用。此外，通过对可溶性糖含量的检测发现，文中的4种组合中，其含量变化在不同砧穗组合中无明显差异，可能是由于可溶性糖主要参与嫁接体愈伤组织的形成[15]，而在本试验取样时已经是处于维管束连接的阶段，因此4种组合中的可溶性糖含量无明显差异。杨邵等[14]发现可溶性糖含量在2个不同油茶（Camellia oleifera）芽苗砧组合中的变化基本趋于一致，也无明显差异。POD在维管束分化中参与木质素形成[16]，可以与木质素含量相互印证。文中以野柿C砧木接口处的POD活性最高，达到每克120.68个单位，是4种砧穗组合中活性最高的；同时其木质素含量为4.23 %，也是表现最好的。