陈先红 王军 林位夫 陈青
摘 要 以长势一致的热研7-33-97组培苗作为砧木,分别与生长一致的自身幼态芽,老态接穗(热研7-33-97、PR107、RRIM600以及GT1)进行芽接,长至两蓬叶出圃时,对芽接成活率、株高、茎粗及砧穗夹角进行了初步比较,结果表明:幼态特性是影响芽接成活的重要因素,亲缘关系是影响芽接成活的次要因素;品种特性是影响芽接植株株高生长的首要因素,而接穗发育阶段和亲缘关系是次要因素。接穗同源性一致时,芽接植株茎粗生长与其接穗发育阶段相关;接穗发育阶段均为老态时,茎粗与亲缘关系没有相关;砧穗夹角与接穗发育阶段和亲缘关系密切相关。
关键词 橡胶组培苗 ;砧木 ;接穗 ;亲合力
分类号 S794.1
Abstract Using tissue-cultured plantlets of clone CATAS 7-33-97 as the rootstock, and the clones RRIM600, PR107, GT1 and CATAS 7-33-97 as scions were budded. At the second leaf whorl budding survival rate, plant height, stem diameter and the angel between rootstocks and scions were observed. The results indicated that juvenile trait was the most important factor and genetic relationship was the second important factor for budding survival rate. Plant height of rubber sapling was preferentially affected by variety and then by developmental stage and genetic relationship of scions. When the homology of scions was consistent, stem diameter was related with developmental stage of scions. When developmental stage of scions was mature type, stem diameter bore no relation to genetic relationship. The angle between stocks and scions was highly related with developmental stage and genetic relationship of scions.
Keywords rubber clonal sapling ; rootstock ; scion ; affinity
目前胶园中橡胶芽接树的砧穗结合部普遍存在“象脚”现象,即结合部处砧木的茎围明显大于接穗。这种现象影响了接穗生长、产胶能力和抗风力,说明橡胶芽接树普遍存在不亲合的现象。影响橡胶芽接树嫁接不亲合的因素很多,如砧穗内部组织结构的差异[1-2]、生理生化的差异[3]、砧穗生长期长短[4]、激素水平[5]、蛋白质组差异[6-7]等。刘世彪等[1]采用巴西橡胶树花药组培苗热研88-13作砧木,在同一高度南北方向接以同批的自根苗幼态绿色芽片和同品种的大树枝条老态绿色芽片,芽接后8个月观测到幼态接穗新分化的木质部显著地大于老态接穗。嫁接亲合性与不亲合性的机制与接穗和砧木的基因型有关。林位夫等[2]对光亮橡胶三合树树冠与树干间相互影响的研究表明,茎的生长仍保持着供体的特性,且受供体生长势的明显影响。巴西橡胶树嫁接不亲合主要受砧木的特殊亲合力和无性系间亲合力的限制[8]。一般来说,接穗与砧木的亲缘关系越近,嫁接成活率越高;亲缘关系越远,排异现象越强烈[9]。周立军与林位夫[10]为消除不同实生砧木苗基因型的影响,构建建立“一砧二穗”模型.即一个实生砧木上芽接两个接穗,来研究橡胶树砧接穗间的相互关系,发现接穗组合对芽接成活率、砧木和接穗的生长有显著影响。但以上研究的砧木材料都是无选择实生苗,导致砧穗组合亲合性机理的研究十分困难,至今其确切机制尚未阐明。
本研究拟以速生高产品种热研7-33-97的组培苗为砧木,构建5种不同亲缘关系的砧穗组合研究模型,研究苗期不同砧穗组合在芽接成活率、株高、茎粗及砧穗夹角变化规律,旨在揭示橡胶砧穗组合在生长方面的亲合性机理,为科学选择砧穗组合及改良芽接树种植材料提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
本研究中砧木是中国热带农业科学院橡胶研究所培育的长势一致的热研7-33-97组培苗,接穗分别是:生长一致的其自身幼态芽,即热研7-33-97组培苗上离根颈处1 m以下的芽;老态接穗,增殖圃中热研7-33-97、热研7-33-97的亲本PR107、RRIM600以及GT1的芽条。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
为培育出砧木材料遗传背景一致的砧穗组合芽接苗,本试验砧穗组合按照不同亲缘关系排列设计见表1。热研7-33-97组培苗在装有纯椰糠的控根容器(容器大小:高30 cm,外直径20 cm,容积8.5 L)中培植,在简易防雨大棚内摆放,株距50 cm,小行距25 cm,大行距60 cm。
1.2.2 指标测定
待培植的热研7-33-97组培苗新长出的一蓬叶稳定后(平均茎粗为8.4 mm,各处理之间差异不显著),由同一个芽接工人进行绿色芽接,每个组合(处理)芽接50株,芽接高度为距离根颈10 cm,待芽片完全与砧木愈合解绑,统计成活率;待砧木顶蓬叶物候稳定后锯杆,锯杆后按常规管理。第2蓬叶稳定,测量接穗株高、茎粗及砧穗夹角(以芽接位为起点,接穗与砧木形成的夹角)。
1.2.3 数据处理
每处理(砧穗组合)芽接50株,但由于芽接成活率,实际数据测量时,各组合株数分别为:热研7-33-97(组培苗)/热研7-33-97(组培苗)-43株,热研7-33-97/热研7-33-97(组培苗)-18株,RRIM600/热研7-33-97(组培苗)-7株,PR107/热研7-33-97(组培苗)-7株,GT1/热研7-33-97(组培苗)-9株。采用 DPS v11.5软件对数据进行统计,根据Duncan法进行多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 不同亲缘关系接穗的芽接成活率
芽接成活率最高的是自接(85.7%),其次是热研7-33-97老态接穗(36.7%),第三是与热研7-33-97没有亲缘关系的砧木品种GT1(18.4%),最低的是热研7-33-97的两个亲本PR107和RRIM600,后两者的芽接成活率相当。见图1。
2.2 不同亲缘关系接穗的株高
结果见图2。第1蓬叶株高,RRIM600极显著高于其他接穗(如自接、老态接穗热研7-33-97、PR107以及GT1),其中比自接高23%;自接显著高于热研7-33-97老态接穗(高24.8%),极显著高PR107和GT1(分别高36.9%和43%);第2蓬叶株高,RRIM600和自接之间差异不显著,但RRIM600与其他接穗(如热研7-33-97老态接穗、PR107以及GT1)之间存在显著差异;自接和热研7-33-97老态接穗、PR107以及GT1之间差异不显著。PR107和GT1之间在第1蓬叶和第2蓬叶时差异均不显著。
2.3 不同亲缘关系接穗的茎粗
第2篷叶时自接的茎粗显著大于老态接穗热研7-33-97(大23.6%)和PR107(大21.4%),与RRIM600和GT1之间差异不显著;热研7-33-97、RRIM600、 PR107以及GT1之间茎粗差异不显著。热研7-33-97组培苗砧木的茎粗平均为12.2 mm,各处理间差异不显著(结果未列出)。见图3。
2.4 不同亲缘关系接穗的砧穗夹角
GT1接穗的砧穗夹角最大(40.5°),极显著地大于其他各接穗,其中,分别大于自接76.1%,热研7-33-97老态接穗31.9%,RRIM600老态接穗41%、PR107老态接穗33.1%。自接与RRIM600没有显著差异,但显著小于热研7-33-97老态接穗(小25.1%)、PR107(小24.4%);RRIM600、热研7-33-97以及 PR107之间差异不显著。见图4。
3 讨论与结论
3.1 幼态特性是影响芽接成活的重要因素,亲缘关系是影响芽接成活的次要因素
本研究发现,接穗的幼态特性明显影响芽接成活率,这与张能[11]的研究结果一致,接芽发育阶段为幼态,容易芽接成活,其主要原因可能是幼态接芽中内源激素IAA含量高于老态接芽。亲缘关系是影响芽接成活的次要因素,这与毛丽君[12]的研究结果一致,砧木自身芽与砧木的芽接亲合性是最好的。此外,与生产实践相比,老态接穗的芽接成活率普遍偏低,可能与芽接时砧木茎粗偏小、芽接操作不方便有关(平均茎粗为8.4 mm,而生产实际中砧木直径要达到1 cm以上才芽接);相对于自接,老态接穗的芽接成活率普遍偏低,说明热研7-33-97组培苗可能不是普遍亲合砧木。
3.2 品种特性是影响芽接植株株高生长的首要因素,而接穗发育阶段和亲缘关系是次要因素
株高是橡胶芽接苗出圃时的重要指标之一。本研究发现:第1蓬叶,RRIM600的株高极显著高于其他接穗;第2蓬叶,除了RRIM600的株高与其他老态接穗之间存在差异外,其他各接穗之间株高差异不显著,表明品种特性是影响芽接植株株高生长的首要因素。毛丽君[12]的研究表明,砧木和接穗的遗传背景越近,接穗的株高越高,这与本研究中自接第一蓬叶的株高显著高于老态接穗热研7-33-97、PR107以及GT1一致,说明接穗发育阶段和亲缘关系对芽接植株株高生长有影响,是次要影响因素。
3.3 芽接植株茎粗生长与其接穗发育阶段相关,与亲缘关系没有相关
橡胶树茎粗生长是形成层活动的结果,其生长速度与接穗叶蓬生长有关[12]。Dibi等[13]分析比较RRIM600组培苗及其相应的RRIM600芽接苗(砧木为实生苗)种植后第1年和第2年,离地1 m处茎围差异显著;从第3年到第7年,RRIM600组培苗离地1 m处茎围大于其相应的芽接苗,但差异不显著;从第8年开始到第13年,RRIM600组培苗离地1 m处茎围一直显著地大于其相应的芽接苗,这表明芽接植株茎粗生长与其接穗发育阶段相关。在本研究中,第2篷叶时自接的茎粗显著大于热研7-33-97老态接穗,说明在接穗同源性一致时,芽接植株茎粗生长与其接穗发育阶段相关,这与Dibi等[13]和张能[6]的研究结果类似。毛丽君[12]的研究表明,接穗茎粗生长的快慢与砧穗有极大关系,砧木与接穗遗传背景越接近,砧穗亲和性越好,其接穗茎粗生长就越好。这与本研究中芽接植株茎粗生长与和亲缘关系没有相关不一致,其可能与试验采用的砧木不一样有关。
3.4 砧穗夹角与接穗发育阶段和亲缘关系密切相关
砧穗夹角与接穗发育阶段和亲缘关系密切相关。前人研究表明[11,14],幼态无性系芽片芽接时,芽片抽生枝与砧木的角度小,这与本研究中砧穗夹角与接穗发育阶段密切相关一致。同时,本研究还发现砧穗夹角与接穗亲缘关系密切相关,这可能是砧木接穗亲合力研究的一个新指标。值得注意的是,自接与RRIM600差异不显著,有可能表明RRIM600接穗相对于其他老态接穗更容易保持幼态特性,但仍需进一步证实。
参考文献
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