双断根套管嫁接方法对番茄苗愈合及根系再生的影响

蒋欣梅，王 波，于锡宏，吴凤芝，张修国，杨光鹏,3，王 欣,4

（1.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,哈尔滨 150030；

2.山东农业大学植物保护学院，山东 泰安 271001；

3.黑龙江北大荒农业股份有限公司新华分公司，黑龙江 鹤岗 154109；

4.黑龙江省齐齐哈尔农业机械化学校，黑龙江 齐齐哈尔 161041）

双断根套管嫁接方法对番茄苗愈合及根系再生的影响

蒋欣梅1，王 波1，于锡宏1，吴凤芝1，张修国2，杨光鹏1,3，王 欣1,4

（1.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,哈尔滨 150030；

2.山东农业大学植物保护学院，山东 泰安 271001；

3.黑龙江北大荒农业股份有限公司新华分公司，黑龙江 鹤岗 154109；

4.黑龙江省齐齐哈尔农业机械化学校，黑龙江 齐齐哈尔 161041）

试验以‘野原2号’为番茄砧木，以‘春棚1号’番茄为接穗，研究双断根套管嫁接方法对番茄苗愈合及根系再生影响。结果表明，番茄双断根套管嫁接可促进根系发育，提高壮苗指数；番茄砧木再生根根系干鲜重、根系总长、根系体积及根系活力在嫁接20 d后均显著高于其他处理；比较番茄双断根嫁接法和常规砧木不断根嫁接法，结合部直径、疏导组织运输能力与不断根嫁接对照接近，砧木断根条件下，结合部愈合速度不受影响。双断根套管嫁接方法首次应用于番茄嫁接试验，砧木再生根生长旺盛，根系发达，解决番茄嫁接后徒长问题,对番茄嫁接育苗具有指导意义。该项技术已在黑龙江省番茄主要种植地区示范推广，效果良好。

番茄；双断根套管嫁接；愈合；根系再生

番茄是我国设施蔬菜栽培中重要果菜类蔬菜之一，棚室生产中倒茬困难，连作障碍日趋严重，表现为土壤环境恶化、土传病害严重、产量和品质下降等。特别是近年番茄枯萎病、青枯病、根结线虫等土传病害发生影响番茄经济效益[1]。嫁接可有效防止土传病害，克服连作障碍，提高嫁接后秧苗抗逆性和产量[2-3]。番茄嫁接技术广泛应用，特别是我国南方地区，番茄嫁接已成为设施生产主要栽培方法。

嫁接主要方法有插接法、靠接法和劈接法。这些嫁接方法需保留砧木根系，嫁接后成活前管理阶段由于高温、高湿、弱光环境，易使幼苗徒长，嫁接苗抗性减弱，降低嫁接苗成活率及抗逆能力。双断根套管嫁接方法是将砧木和接穗根部同时切断，通过套管将砧木和接穗结合，具有砧木发根多、根系活力强、成活率高等优点[4]。双断根嫁接黄瓜、甜瓜应用广泛，可有效防止嫁接苗在高温高湿弱光环境下徒长，提高壮苗指数，出苗整齐度高，方便在机械化嫁接育苗床上操作[5]。但目前双断根嫁接在番茄上应用尚无相关报道，双断根后番茄愈伤组织、再生根系形成以及疏导能力是否受砧木断根影响尚不清楚。嫁接成活率关键取决于砧木与接穗亲和性及嫁接愈合过程中结合部愈合速度，在砧木与接穗亲和度较高条件下，环境条件和管理技术对嫁接结合部愈合速度起关键作用[6]，嫁接方法对砧木与接穗愈合速度及成活率影响显著[7]。

本试验以‘野原2号’为砧木，以生产中主栽品种‘春棚1号’为接穗，采用双断根套管嫁接方法嫁接番茄，探究其对番茄嫁接苗愈合及根系再生影响，旨在为番茄嫁接栽培中嫁接方法选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

2016～2017年于东北农业大学设施园艺中心连栋温室开展试验。辽宁营口市老边区种子商行提供番茄砧木‘野原2号’，东北农业大学番茄研究所提供常规生产品种‘春棚1号’作为接穗。育苗容器为50孔穴盘，育苗土采用全价配合育苗基质。四川省兰月科技有限公司提供生根剂。

1.2 方法

番茄砧木于2月4日育苗，由于同样叶龄下番茄砧木比接穗茎略细，为保证砧木和接穗嫁接部位直径基本一致，因此接穗比砧木晚10 d育苗。常规催芽后，均播种在50孔穴盘中。砧木长至5片真叶、接穗长至4片真叶时开始嫁接，嫁接前1 d采用3 500倍液农用链霉素对砧木及接穗叶面喷施消毒。

嫁接时，砧木距离茎基部约10 cm斜向上30°～35°角斜切，保证切口长度0.7 cm；接穗在第1片真叶下方约0.5 cm处向下30°～35°角斜切，保证切口长度与砧木切口基本一致，嫁接切口采用套管方法固定。嫁接后将嫁接苗用刀片在茎基部横切，将砧木断根，用3 000倍液生根剂蘸根后扦插于50孔穴盘中。采用双断根嫁接方法代码为T；以常规砧木不断根嫁接方法为对照1（CK1），以番茄自根苗为对照2（CK2）。

嫁接完成后，采用地膜密封覆盖保湿嫁接苗，同时采用双层遮阴网遮荫。温度27℃；相对空气湿度90% 以上。5 d后通风炼苗，早晚光照相对弱时撤掉遮阴网，第1天炼苗不超过0.5 h，每天增加0.5 h；直到嫁接苗完全适应自然环境，将地膜和遮阴网撤掉。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 嫁接结合部直径测定

嫁接后当天（0 d）用游标卡尺测定嫁接苗结合部直径，每隔3 d测定1次，连续测定5次，自根苗对照测定部位与嫁接苗接口处高度相同。

1.3.2 嫁接苗结合处疏导能力测定

参照文献[8]，根据叶片品红吸收量衡量嫁接苗结合处营养物质疏导能力。即将嫁接苗从茎基部切断，置于1%酸性品红水溶液3 h，取其全部真叶，称重后加2 mL水研磨成匀浆，4 500 r·min-1下离心5 min，取上清液，545 nm下测定分光光度值，标准曲线读取品红含量。嫁接后3 d测定1次，此后每隔3 d测定1次，连续测定4次。

其中C为标准方程求得品红含量（mg）；V为提取液总体积（mL）；a为测定所取提取液体积（mL）；W为叶片重量（g）；t为品红处理时间（h）。

1.3.3 嫁接苗结合部显微观察

嫁接后3、6、9、12 d，利用奥林巴斯体式明暗透射体显微镜观察并拍照嫁接苗显微组织。

1.3.4 根系生长相关指标测定

嫁接后10、15、20 d，测定所有处理根系干重、鲜重、总长、体积及活力。其中根系活力以改良TTC法测定[9]，根系体积利用万深LA-S系列植物根系分析仪测定。

1.3.5 成活率及壮苗指数测定

嫁接15 d后调查成活率及壮苗指数。成活率=（嫁接成活的株数/嫁接总株数）×100%。

壮苗指数参照文献[10]，即壮苗指数=（茎粗/株高+根干重/地上部干重）×全株干重。

2 结果与分析

2.1 双断根套管嫁接对番茄嫁接愈合影响

2.1.1 两种嫁接方法下番茄愈合过程显微观察

不同时间两种嫁接方法愈合组织（见图1）。

图1 双断根套管嫁接方法对番茄苗愈合过程影响Fig.1 Effect of both-root-cut tube grafting method on coalscence responses of tomato seeding

由图1可知，嫁接后3 d，两种嫁接方法均产生离层及大量褐色醌类物质，双断根嫁接处理醌类物质含量高于未断根嫁接对照。嫁接后 6 d，接口处产生大量形状不规则愈伤组织，褐色醌类物质明显减少，两种嫁接处理之间无显著差异。嫁接后9 d，愈伤组织开始分化，维管束桥连接，褐色醌类物质显著减少，双断根嫁接处理维管束桥连接量高于未断根嫁接对照。嫁接后12 d，维管束桥大量连接，褐色醌类物质基本消失，嫁接口愈合，结合处断面不明显，两种嫁接处理之间无显著差异。

2.1.2 双断根套管嫁接对番茄嫁接愈合处直径影响

由图2可知，嫁接后，结合部直径随嫁接天数增加而增加，其中嫁接后（0～6 d）嫁接苗结合部直径增长幅度高于6～12 d。嫁接当天（0 d）和嫁接后3 d，处理T、对照CK1和CK2间结合部直径差异不显著；从嫁接后6 d开始，T、CK1下嫁接苗结合部直径均显著高于自根苗对照CK2，T、CK1结合部直径差异不显著。

2.1.3 双断根嫁接对番茄嫁接愈合处疏导能力影响

由图3可知，自根苗对照CK2叶片品红吸收量在嫁接后3～12 d保持不变，而嫁接苗叶片品红吸收量表现为随嫁接天数增加而增加，从嫁接后9 d

开始迅速增加，两种嫁接方法间叶片品红吸收量差异不显著。在嫁接后3、6、9 d时，两种嫁接方法下叶片品红吸收量均显著低于对照CK2，而在嫁接后12 d，两种嫁接方法叶片品红吸收量均显著高于对照CK2。说明番茄嫁接后6 d，结合部愈疏导组织分化形成，嫁接后12 d，嫁接苗结合部疏导能力超过自根苗。

图2 双断根套管嫁接对番茄嫁接苗愈合处直径影响Fig.2 Effect of both-root-cut tube grafting method on diameter of thejoint of tomato seeding

图3 双断根嫁接方法对番茄嫁接苗叶片品种吸收量影响Fig.3 Effect of both-root-cut tubegrafting method on content of acid fuchsin of tomato seeding

2.2 双断根嫁接对番茄根系生长影响

2.2.1 双断根嫁接对番茄苗根重影响

由表1可知，CK1根系鲜重和干重在嫁接后10、15、20 d均显著高于自根苗CK2；T根系嫁接后3 d出现再生根，嫁接后6 d迅速发生。嫁接后15 d，双断根嫁接苗再生根鲜重和干重与自根苗和未断根嫁接苗间差异不显著；嫁接后20 d时，双断根嫁接苗再生根鲜重和干重均显著高于自根苗和未断根嫁接苗。

2.2.2 双断根嫁接对番茄苗根系总长和根体积影响

由表2可知，嫁接后10 d未断根嫁接苗 CK1根系总长和根系体积略高于自根苗CK2，差异不显著，嫁接后15、20 d CK1根系总长和根系体积均显著高于CK2。双断根嫁接苗根系总长和根系体积在嫁接后10 d均显著低于CK1，而与CK2间差异不显著；嫁接后15 d，T根系总长与CK1和CK2差异均不显著，T根系体积与CK2差异不显著，两者均显著低于CK1；嫁接后20 d，T根系体积最高，显著高于CK1和CK2。

说明双断根嫁接处理在嫁接后15 d根系发育结果已接近自根苗根系发育水平，嫁接后20 d时根系发育超过未断根嫁接对照根系发育水平，双断根嫁接处理根系发育发挥再生根生长优势，根系发达、健壮。

表1 双断根套管嫁接方法对番茄苗根系鲜重及根系干重影响Table 1 Effect of both-root-cut tube grafting method on root dry weight,fresh weight of tomato seeding (g·株-1)

表2 双断根嫁接方法对番茄苗根系总长及根系体积影响Table 2 Effect of both-root-cut tube grafting method on root total length,volumeof tomato seeding

2.2.3 双断根嫁接对番茄苗根系活力影响

由图4可知，番茄嫁接后显著提高根系活力，在嫁接后10、15、20 d，双断根嫁接处理组根系活力最高，显著高于未断根嫁接CK1，两者均显著高于自根苗CK2。总体来说，双断根嫁接苗在嫁接后根系再生初期根系活力表现较高，随后虽有下降趋势，但总体仍高于CK1和CK2。

2.3 双断根嫁接方法对番茄嫁接苗成活率及壮苗指数影响

由表3可知，双断根嫁接处理成活率略低于未断根嫁接苗，两者之间差异不显著，成活率均达95% 以上。双断根嫁接可有效防止嫁接苗徒长，壮苗指数均显著高于未断根嫁接及自根苗，而未断根嫁接与自根苗差异不显著。

图4 双断根嫁接方法对番茄苗根系活力影响Fig.4 Effect of both-root-cut tube grafting method on root activity of tomato seeding

表3 双断根嫁接方法对番茄苗成活率及壮苗指数影响Table3 Effect of both-root-cut tubegrafting method on survival rateand seedling index of tomato seeding

3 讨论与结论

番茄嫁接苗愈合过程分为隔离层形成、愈伤组织产生、愈伤组织分化、维管束连接4个阶段[8]。本试验中，嫁接后6 d，两种嫁接方法下结合部直径显著增大，结合显微观察，此时愈伤组织大量形成，将原有组织向外排挤。同时，接穗形成愈伤组织量显著高于砧木，可能与生长素运输及营养物质在结合部积累有关，与苗琛等研究一致[11]。说明在砧木与接穗亲和度较高情况下，接穗影响嫁接苗愈合；两种嫁接处理番茄苗在嫁接后12 d，品红吸收量达到最高，均显著高于自根苗。结合显微观察，此时结合部愈伤组织开始分化，维管束桥基本连接完成，不影响水分及营养物质吸收。双断根嫁接处理与不断根嫁接对照相比，愈合过程基本同步，未受断根影响。

根是植物三大营养器官之一，吸收、运输水分和养分、固定植物、支持地上部分，同时根系细胞内存在复杂生物化学反应，可以感受、识别逆境信号，并通过木质部将其输送到地上部，调节植株生长和代谢过程[12]。一般嫁接选用砧木具有强抗病性及发达根系，砧木抗病性越强，嫁接苗抗病性越强[13]。本试验中未断根番茄嫁接苗根系比自根苗发达，在根系鲜重、干重、根系总长、根系体积均显著高于自根苗。当砧木作双断根嫁接时，番茄砧木根系再生能力较强，嫁接后3 d即有再生根产生痕迹，生根迅速，嫁接后20 d再生根鲜重、干重以及根系体积和根长显著高于未断根嫁接苗。植物根系活力直接影响地上部营养状况，根系活力高可促进养分吸收，有利于植株生长发育[14]。本试验双断根嫁接处理由于根系再生特性，嫁接初期根系处于旺盛生长阶段，根系活力可满足地上部水分及营养需求。

本试验首次将双断根嫁接方法应用于番茄，采用套管方法固定，操作简便，成活率高。彭杏敏等通过不同嫁接方式嫁接黄瓜发现，双断根嫁接黄瓜幼苗生长指标及品质指标均优于其他嫁接方法，砧木断根基本不影响嫁接黄瓜生长发育[15]。徐颂涛等采用双断根嫁接西瓜，可显著提高西瓜产量及品质[16]。本实验室前期采用双断根嫁接法嫁接甜瓜，显著提高甜瓜嫁接苗壮苗指数，有效防止幼苗徒长现象，与本试验嫁接番茄研究结果一致。说明砧木根系再生过程，抑制茎部纵向生长，防止嫁接苗在高温、高湿、弱光条件下徒长，显著提高壮苗指数。番茄双断根套管嫁接方法已在哈尔滨、大庆、牡丹江、七台河等黑龙江省番茄主要种植地区开展示范推广，效果良好。

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Effect of both-root-cut tube grafting method on coalscence responses and root regenerated of tomato seeding/

JIANG Xinmei1,WANG Bo1,YU Xihong1,
WU Fengzhi1,ZHANG Xiuguo2,YANG Guangpeng1,3,WANG Xin1,4
(1.Key Laboratory of Ministry of Agriculture in Northeast Horticultural Crop Biology and Germplasm,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.School of Plant Protection,Shandong Agricultural University,Taian Shandong,271001,China;3.Xinhua Branch of the Great Northern Wilderness Agricultural Limited by Share Ltd.of Heilongjiang,Hegang Heilongjiang 154109,China;4.Qiqihar Agricultural Mechanization School of Heilongjiang Province,Qiqihar Heilongjiang 161041,China)

In order to investigate the effects of both-root-cut tube grafting method on coalescence responses and root regeneration of tomato seeding,‘Yeyuan No.2’was applied as tomato rootstock,and‘Chunpeng No.1’was applied as tomato scion.The results showed that both-root-cut tube grafting method could promote root development,and improve the seedling index.The root dry weight,fresh weight,totallength,volume and activity of root regeneration of tomato rootstocks were high significantly than those of other treatments after 20 d by grafting.The diameter of the joint and the transport capacity of the joint of bothroot-cut tube grafting method of tomato did not differ statistically compared with non both-root-cut tube grafting method.Joint coalescence process was not affected by rootstock cutting.Both-root-cut tube grafting method was successly used for tomato first regenerated root of tomato rootstocks grew rapidly which solved the problem of grafted tomato seedings spingdling during management process,and had the guiding significance for grafting propagation.The techology has been popularized and has remarkable effect in the main areas where tomatoes are produced.

tomato;double uprooting tube grafted;healing;regenerated roots

S641.2

A

1005-9369（2017）09-0021-07

时间 2017-10-20 12：50：41 [URL]http：//kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20171020.1250.008.

蒋欣梅,王波,于锡宏,等.双断根套管嫁接方法对番茄苗愈合及根系再生的影响[J].东北农业大学学报,2017,48(9)：21-27.

Jiang Xinmei,Wang Bo,Yu Xihong,et al.Effect of both-root-cut tube grafting method on coalscence responses and root regenerated of tomato seeding[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(9)：21-27.(in Chinese with English abstract)

2017-05-23

国家大宗蔬菜产业技术体系专项（CARS-25-C-08）；黑龙江省现代农业产业技术协同创新体系项目；黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目（GA15B104-2）

蒋欣梅（1968-），女，副研究员，硕士，硕士生导师，研究方向为蔬菜栽培与生理。E-mail：jxm0917@163.com