王健强 那伊丽 陈毓敏 郅学超 孙海镝 陈柏华
摘 要:以‘国光/矮化中间砧/八棱海棠为砧穗组合的苹果苗为试材,对9种苹果中间砧嫁接‘国光的生长势、抗寒性进行比较。结果表明:以优系100和CL为中间砧的砧穗组合生长势好;以优系12#122和CL为中间砧的砧穗组合电解质渗透率、枝干抽条比例均低于GM256,发芽率均高于GM256,优系12#122和CL嫁接‘国光抗寒性较强,可作为苹果抗寒砧木新种质。
关键词:苹果;砧木;生长势;抗寒性
中图分类号:S661.1文献标识码:ADOI编码:10.19440/j.cnki.1006-9402.2023.04.004
我国苹果面积和产量均居世界首位,苹果产业已成为部分农村地区的支柱产业之一[1]。近年来,冀北山地、东北、内蒙古及新疆部分地区的苹果生产受低温影响比较严重,冬季枝干抽条、早春花期冻害等现象多发、频发,影响产量和效益,打击了果农的生产积极性[2-3]。
砧木在苹果栽培中发挥着重要作用,砧木会影响嫁接品种的抗寒性,抗寒能力强的砧木可使嫁接树的生物膜在一定的低温下保持正常的生理功能,使植株免受冻害。选择抗寒性和适应性强的砧木,不但可以增强嫁接树的抗逆性,还可以促进品种的生长发育和开花结果,实现早产、丰产、稳产、优质的目标[4-5]。
目前我国可供选择使用的苹果抗寒砧木还比较少,部分砧木存在着与主栽品种亲和性差、矮化程度低等问题,所以,选育、筛选、评价苹果抗寒矮化砧木对寒地苹果产业发展具有重要意义,本研究通过对9种苹果中间砧嫁接‘国光,对‘国光的生长指标和电解质渗透率进行测定,筛选出生长势、抗寒性较好的苹果砧木,以期为苹果生产及杂交育种亲本选配提供参考。
1 试验园基本情况
试验在承德市农林科学院科创基地果树资源圃进行,位于隆化县中关镇大铺村,北纬41?2′,东经117?7′,海拔447 m,年平均气温7.7 ℃,1月平均气温 -10 ℃,极端最低气温 -30 ℃;无霜期180 d,平均降水量550 mm,土壤类型为砂质壤土。
2 材料与方法
2.1 试验材料 选取粗度10 mm左右的9种矮化中间砧苗,采用枝接的方式,在距离地面20 cm左右,嫁接‘国光,接穗粗度为7 mm左右,嫁接后均采取相同的田间管理措施。9种苹果砧木优系引进情况如表1所示。
2.2 试验方法
2.2.1 生长指标测量 秋季落叶后,运用卷尺、游标卡尺等工具对完全木质化的苹果苗进行测量,在距离地面5 cm处测量地径,距离嫁接口1 cm处测量接穗基部直径。
2.2.2 组织电解质渗出率测定 试验采取人工模拟超低温处理方法,低温处理前,将每个苹果材料均分为5等份(试材为‘国光1年生枝条,粗度约5 mm),贴好标签。处理温度梯度预设为 -10、-20、-30、-40 ℃,对照组温度为0 ℃。将分装好的枝条放进冰箱,达到设定温度后,维持24 h,取出材料于室温下缓慢解冻。
将低温处理过的枝条切成1 cm左右的小段,从中间劈开,称取1.0~1.1 g(4片左右)放入100 mL三角瓶中,加入50 mL去离子水,于室内静置3 h。用DDS-307A型电导仪测定此时该材料的电导值,记为煮沸前的电导值。然后将该材料煮沸30 min,室内静置3 h,测定此时的电导值,记为煮沸后的电导值,以不加处理枝条的去离子水为空白组。
电解质渗出率/%=(煮沸前电导值-空白组电导值)/(煮沸后电导值-空白组电导值)?00
2.2.3 越冬抽条和发芽情况調查 第2年春季对苹果苗的越冬抽条和发芽情况进行调查,调查每株的抽条情况,得出单株抽条比例,计算每品种平均抽条比例。具体计算公式如下:
平均抽条比例=∑(抽条枝长/总枝长)/棵数
发芽率/%=发芽棵数/总棵数?00
2.2.4 数据处理与分析 试验数据用Mricrosoft Excel 2007进行计算和作图,用SPSS进行方差分析。
3 结果与分析
3.1 9种矮化砧木对‘国光成活率的影响 由表2可知,不同苹果砧木嫁接‘国光品种成活率不同,1#10、12#122、22#46成活率最高,为100%,其次是CL,成活率为90%,GM256成活率最低,为70%。
3.2 不同苹果砧木嫁接国光年生长量分析 在同样土壤及施肥条件下,不同苹果砧木上嫁接的‘国光年生长量如表3所示,各苹果砧木的接穗基部直径均在6~10 mm之间,其中优系100最大,为9.43 mm,GM256最小,为6.24 mm;优系12#15的平均分枝数最多,为2.75,GM256无分枝;嫁接国光的1年生苗新梢长在37.00~68.00 cm之间,优系100平均新梢生长量最大,为67.30 cm,GM256最小,为37.00 cm;1年生苹果嫁接苗株高在83.00~124.00 cm之间,以CL为中间砧的株高最高,为124.00 cm,以GM256为中间砧的株高最矮,为83.67 cm。综合各生长指标认为:优系100和CL嫁接国光的1年生苗长势较好。
3.3 苹果一年生枝电解质渗透率 低温胁迫处理下各砧木嫁接国光的1年生枝条的电解质渗透率如表4所示,随着胁迫程度加深,电解质渗透率值均呈现显著增加的趋势,除优系24#14和100以外,其余6种苹果苗与对照相比在 -10 ℃处理电解质渗透率差异不显著,说明 -10 ℃低温对苹果枝条细胞伤害较小。在 -20℃处理下,电解质渗透率值在20%~30%之间,其中以12#15、100、CL、GM256为矮化中间砧的苹果苗显著小于其他4种砧穗组合;在 -30℃处理下,电解质渗透率值在40%~50%之间,其中以12#15、24#14为中间砧的苹果苗显著高于其它7种;在 -40 ℃处理下电解质渗透率值均在40%~60%之间,其中以12#122、CL为中间砧的苹果苗电解质渗透率较低,分别为43.9%、42.7%。综合各低温处理时期来看,以12#122、CL为中间砧的苹果苗在各时期电解质渗透率均保持在较低水平,说明低温对其细胞破坏程度较低。
3.2 苹果苗越冬抽条情况与发芽率情况 对苹果苗的越冬和发芽情况进行调查,结果如表5所示,各砧木均有不同程度的抽条情况发生,优系12#15、100的平均抽条比例较大,分别为0.262、0.222,12#122、CL的平均抽条比例较小,分别为0.056、0.099,对照GM256的平均抽条比例为0.212;各砧木号越冬后发芽率有较大差异,以CL、12#122、1#10为中间砧的发芽率最高,为100%,以22#46为中间砧的发芽率最低,为33%,对照GM256发芽率为75%。综上,以12#122、CL为中间砧的苹果苗抽条比例较低,发芽率较高。
4 结论与讨论
优良矮化砧木是实现苹果园优质丰产的基础,郑鑫[6]等通过对不同砧木嫁接绿宝苹果的亲和性进行研究发现,嫁接亲和性与成活率、新梢生长量等呈显著正相关,本研究中优系100、CL嫁接‘国光的苹果苗各项生长指标均较好,说明其与‘国光亲和性较高。
采用电解质渗透率法可以快速判断果树的抗寒性[7-9]。优系12#122和CL在 -40 ℃低温下电解质渗透率低于其它优系和品种,且枝干抽条比例低,发芽率高,说明以优系12#122和CL为中間砧嫁接国光品种的枝条抗寒能力较强,可以作为优良抗寒砧木种质。本研究仅从表观和电导率水平探究砧木优系的抗寒能力,未涉及抗寒基因表达及代谢物质分析,还需进一步深入研究。
参考文献
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