伊朗核桃繁殖技术研究进展

武彦霞樊新萍田鑫李夏媛薛福亮乔永胜

(1.山西农业大学果树研究所，山西 太原 030031;2.山西农业大学生命科学学院，山西 太原 030031)

伊朗是文明古国之一，有5000a以上灿烂的历史和文化。核桃占伊朗全国果树面积的6%左右。在伊朗的31个省中，有29个省种植核桃。其中，科尔曼、洛雷斯坦和哈曼丹种植面积最大。核桃一般在果园的边上分散种植，但是在图斯堪、哈曼丹核桃是当地的主要经济来源[1]。

普通核桃在波斯的起源最早可以追溯到公元前2000年，在亚洲和伊朗广泛种植,包括伊朗在内的几个波斯核桃生产国都是以实生繁殖为主的。与其它果树和坚果树种相比，核桃的生根能力较差，扦插繁殖更难。

1 嫁接

伊朗核桃研究人员通过对世界各地不同核桃繁殖方式的调查发现波斯核桃最佳的繁殖方式是嫁接。核桃嫁接成功率受到嫁接技术的影响。嫁接的方法包括：上胚轴嫁接、侧枝嫁接、Ω枝接、舌接、鞍接、片芽接、嵌芽接、Ⅰ型芽接及高接等，不同的研究人员都尝试过这些方法。然而，对于特定的嫁接方法的选择，在全球范围都没有一个统一的规范。嫁接的成功率受到包括嫁接时间、嫁接方式、温度和湿度、酚类物质的组成、激素水平、品种和接穗的选择，接穗采集时间等在内的多种因素的影响。

对于波斯核桃来说，掘接是一种传统的繁殖技术。不同国家的文献对于这些方法的有效性做了不同的报道。最为常用的掘接的方法有劈接、舌接、Ω枝接、鞍接和腹接。有研究表明不同的掘接方法对于愈伤组织质量和嫁接成活率有显著不同的影响。有1项研究对4个不同核桃品种做了不同的嫁接方法，结果表明Ω枝接的效果是最好的，具有高的嫁接成活率，并且形成了高质量的愈伤组织，接穗生长状况要强于腹接和舌接。不同嫁接方法的枝接率和愈伤组织的质量呈极显著正相关，另外一项研究表明，与舌接和腹接相比，Ω枝接具有最高的愈伤组织评分，形成愈伤组织的数量最多，具有最高的枝接率和最高的嫁接成活率。关于劈接、舌接和皮下接对嫁接成活的影响的研究结果表明，嫁接21d后，劈接和舌接的成活率为80%，但是很多接穗停止了生长，并且在嫁接1a后死亡，最终，劈接的嫁接成活率为37%，而插皮舌接则为0。失败的原因可能是核桃在早春或者冬季遭遇霜冻，接穗生长过弱或过快导致较高的根压。相比之下，经过改良在4月中旬进行的皮下接达到了100%的枝接率和96.3%的嫁接成活率。近年来，下胚轴嫁接技术被引入实践。这种方法发生在植物与嫩枝生长点的裂缝之间。同时期有研究结果表明，腹接比下胚轴嫁接要好，嫁接成功率分别为98%和70%。

在同样的领域，有研究者做了Ω枝接和鞍接2种嫁接方法，在常温下的热愈伤和改良后热愈伤2种条件下对嫁接成功率的影响。结果表明，改良后热愈伤条件下的嫁接的成功率要高。Soleimani等认为鞍接嫁接成功率要高于Ω枝接。

Suk等报道了一种被称为上胚轴嫁接的更高效的核桃繁殖方法。证明使用这种方法平均嫁接成活率可以达到78.9%。另一项试验研究了接穗类型对于伊朗核桃上胚轴嫁接的成活率和嫁接后早期生长情况的影响，结果表明，取自顶端包含2个3～6mm直径的芽，长度在7～12cm会产生比较好的愈伤组织，获得较高的嫁接成活率，并且树体枝条会比较长且叶片多。

芽接是在伊朗比较盛行的一种核桃繁殖方式，常用的方法有片芽接、Ⅰ型芽接及嵌芽接。片芽接是在大田苗圃里最古老也是最流行的繁殖方式之一。伊朗Farsi省的一项研究表明，片芽接的嫁接成功率最高，达到了91%，其次是I型芽接为31.1%，最后是嵌芽接为19.1%。片芽接愈伤组织的形成和接穗的生长情况都是最好的，然后是Ⅰ型芽接和嵌芽接。这项研究还证明芽接成活率在温室和大田都受不同嫁接方法的影响。位于伊朗西北的Kahriz农业研究站2001—2006年的研究都集中在寻找更好的高接方法以期获得更好的品质和产量，这些研究发现，片芽接和Ⅰ型芽接一般在离皮后的4月16—20日，而嵌芽接则是在离皮前的3月25日和26日，所用枝条直径在1.5～2cm。3种方法在最初嫁接3周后的成活率都很高，达到了73%～80%，但是接穗的成活率却非常低。Pirkhezri等在4个品种和1个波斯核桃上做了的IBA和GA3对于增强片芽接的有效性的研究，结果表明Chandler对于100ppm IBA和50ppmGA3有最高的反应，Pedro对50ppmIBA，对于Z63，IBA浓度为100ppm有最好的效果。综合以上结果，可以假设激素处理可以在一定程度上解决波斯核桃嫁接成活率低的问题。

嫁接时期是影响波斯核桃嫁接成活率的重要因素之一。Gandev和Arnaudov的研究表明，嫁接时期影响繁殖的成活率和上胚轴嫁接。Suk等报道，65%～80%的存活率取决于嫁接的时期。Rezaee等做了伊朗西北部地区低产核桃园高接的适宜时期和方法研究，结果表明，在位于伊朗西北部的卡里兹农业研究站，改良皮下接在4月中旬萌芽后不久。Aminzadeh等的研究表明嫁接时期会显著影响嫁接的成活率，研究还表明，微枝嫁接在2月份的成活率比其余时间，如1月上旬，3月和5月上旬高很多，达到了83.24%。Ebadi和Solagi的研究表明，波斯核桃腹接和鞍接最佳时期为12月下旬—1月下旬。Vahdati等研究了9月、3月和4月的片芽接和嵌芽接。结果表明，4月下旬的成活率为68.75%，9月的成活率为55%。

嫁接时所用的覆膜类型也是影响大田嫁接成活率的一个重要因素。因此有学者做了相关研究，所用的覆盖物类型包括：白色聚乙烯膜，自行车内胎管，石膏胶布，锯末，锯末加石膏胶布，结果锯末加石膏胶布的组合获得了最高的愈伤形成率，嫁接成活率达到了65%，接穗长度91.25cm。Sadeghi等研究了一种椰子壳泥炭土加土加有机肥混合覆盖物和锯末对嫁接的影响，结果表明，锯末对于愈伤组织的形成，嫁接成活率和接穗生长都比混合物的效果要好。

砧木和接穗的基因型显著影响掘接和芽接的成功率。Ferhatoglu和Erdogan等的研究表明基因型/品种对于嫁接成功与否表现出不同的反应。伊朗很多研究都证明了这一点。如，Soleimani等的研究发现，砧木和接穗的基因型对于波斯核桃的繁殖有显著的影响，并且不同品种的嫁接成活率显著不同，研究发现Serr后代的嫁接成活率为65.8%，显著高于Z63的46.7%。考虑到接穗和砧木的相互影响，除了Z63之外的所有品种，在以Serr作为砧木时都表现出较好的结果。

2 微繁殖

微繁殖对于植物大规模的繁殖是最佳的选择，可以大规模生产出具有理想性状且没有病害的健康植株。核桃微繁殖可以通过对茎段、子叶、未成熟子叶、胚珠、成熟胚和分生组织的培养来实现。过去的几年对于核桃微繁殖方法的改进研究是非常成功的。核桃微繁殖是伊朗对于具有优良性状的核桃品种进行繁殖的一种研究方法。Vahdati等成功地对波斯核桃离体枝条进行了适应性和生根试验，结果表明品种的活力和生根能力呈正相关，后来又对一些矮化核桃基因型进行了微繁殖研究，结果表明，与高活力的品种相比，由矮化和半矮化的基因型的微枝产生的腋生枝的数量是最多的。

在传统组织培养系统中生长的植株通常会遇到生理和解剖学的异常。强制通风可以改善叶蜡的发育，也可以提高立体培养植株的成活率。Hassankhah等报道，自然风对于波斯核桃的生长指数有显著作用。

浓度为2%～5%的蔗糖常被作为碳源应用于植物组织培养基中。Hazarika等证明了蔗糖作为碳源在微繁殖中的作用，研究表明，15g·L-1浓度的蔗糖可以生产出健康的植株。同样，Vahdati等也证明在根诱导培养试验中蔗糖水平的增加可以促进生根。

据报道，介质的矿物组成影响形态形成反应。Najafian等比较了外植体在2种基于核桃外植体矿物质组成改良过的介质mDKW和普通DKW介质中的生长速率，在mDKW介质中生长的外植体没有发现缺素症状，同样，在mDKW介质中生长的外植体茎长最大且腋芽数量最多。还评估了Cu和肌醇对于外植体生根率和茎生长的影响，结果表明，较高水平的Cu和肌醇会影响核桃外植体的生长速率和生根率。Najafian等研究了2种螯合铁(FeEDDHA和FeNa2EDTA)在4种不同浓度(45mg·L-1、91mg·L-1、182mg·L-1和360mg·L-1)时对于生根和生长的影响，结果表明，Fe浓度为182mg·L-1时，生长和生根都达到了最好的效果，而当Fe浓度达到360mg·L-1时，这些效用都降低了。Fe浓度相同时，FeNa2EDTA的作用要低于FeEDDHA。核桃微繁殖已经在伊朗商业化，大量苗木已经生产并且推广应用。伊朗商业化的现代果园对于自根苗的核桃品种应用越来越多。

关于体细胞胚的发生，Vahdati等研究了脱落酸(ABA)对于波斯核桃体细胞胚成熟和发生的影响，结果表明，ABA浓度为2mg·L-1时，体细胞胚到植株的转化率为41%，蔗糖对增加二代胚的数量很重要。

这些研究的结果显著地改善了伊朗核桃的繁殖技术，如，芽接、嫁接和微繁殖。基于这些关于芽接的研究结果，在适宜的地方和合适的时间，推荐生产和使用片芽接的植株。