全 文 ：林业科学研究 2007, 20( 1): 53~ 57
Forest R esearch
文章编号: 10011498( 2007) 01005305
核桃子苗砧嫁接及相关生理指标的研究
周 华1, 2, 董凤祥 1* , 曹炎生 3, 徐迎春 2
( 1.中国林业科学研究院林业研究所,国家林业局林木培育重点实验室,北京 100091; 2.江苏南京农业大学园艺学院,江苏 南京 210095;
3.北京市门头沟区科技开发实验基地,北京 102308)
摘要: 2004年在北京门头沟区科技开发实验基地研究了核桃子苗嫁接技术和核桃子苗砧嫁接过程中相关生理指标
的变化。结果表明: 2 000 m g L- 1GA 3浸泡种子、摘心处理能显著提高砧木茎粗度;愈合环境温度控制在 26 , 锯
末含水量控制在 410 g kg- 1, 箱上打孔,嫁接成活率可达 80%以上; 子苗展真叶 1~ 10片时, IAA、GA 3、ZR含量与
IAA /ABA值相对较高;砧穗愈合过程中,砧木的可溶性糖、蛋白质含量与 IAA /ABA值先降后升再降, PPO活性呈相
反趋势, IAA、GA3、ZR含量先降后升, ABA含量一直呈缓慢上升的趋势。
关键词: 核桃;子苗砧嫁接; 生理指标
中图分类号: S723. 1 文献标识码: A
收稿日期: 20050309修回日期: 20061008
基金项目: 北京市 !山区果树苗木快繁技术研究 ∀项目
作者简介: 周华 ( 1980# ) ,江西吉水人,在读硕士.
* 通讯作者
Study on Techniques and Physiological Indexes of
W alnutGrafting w ith Young Seedling
ZHOUHua
1, 2
, DONG Fengx iang 1, CAO Yansheng3, XU Yingchun2
( 1. Research In stitu te of Forestry, CAF; Key Laboratory ofT ree B reed ing and Cu ltivat ion, S tate Forestry
A dm in is tration, Be ijing 100091, Ch ina; 2. Col lege ofH ort icu ltu re, Nan j ing Agricu ltu ralUn ivers ity, Nan jing 210095, Jiangsu, Ch ina;
3. Science and Techno logy Exp loitation Exam inat ion Base ofB eijing M entougou Section, B eijing 102308, Ch ina)
Abstract: The integrated exper iment of young w alnut seed ling g raft ing w as carried out in g reenhouse to study the
techniques and change o f physiolog ical indexes on graft ing uniting process o f w alnu.t The result show ed that the
treatm ents of 2 000mg L- 1GA3 and p inching enhanced ev ident ly the diameter o f stem of the seedling, the g rafting
surv iva l rate w as above 80% w ith temperature at 26 andmed ia moisture at 410 g kg- 1 in box w ith ho les. The
young seedling had the higher hormones content of IAA, GA 3, ZR and IAA /ABA value dur ing the leaves expanded 1
~ 10. The physio log ical indexes of stock changed w ith t ime in the process of healing , the content of solub le sugar,
pro tein and IAA /ABA value w ent down at earlier stage, w ent up in them idd le, then w en t dow n aga in at la te stage,
the PPO activ ity had a tendency of opposite, the content of IAA, GA3, ZR dec lined at earlier stage, then w ent up af
terw ards, ABA content rose stead ily in the w ho le process.
Key words: walnu;t young seed ling grafting; physio logrose indexes
核桃 (Jug lans regia L. )子苗砧嫁接效率高, 育
苗周期短,成本低,苗木质量高。子苗嫁接分为室外
嫁接和室内嫁接。室外嫁接一般是就地刨土嫁接,
其操作简单方便,但易受时间和空间的限制,嫁接时
期短 [ 1, 2] ; 室内子苗嫁接可以人为控制嫁接环境, 嫁
接时期长,在核桃的工厂化育苗上具有广阔应用前
景。目前,核桃室内子苗嫁接技术在有些地区已开
展 [ 3~ 5 ] ,但总体技术仍处于初级阶段, 未形成工厂化
生产的系统配套技术,尚未规模化推广利用。核桃
室内子苗嫁接存在的主要问题是:砧木质量不高, 嫁
林 业 科 学 研 究 第 20卷
接适宜时期难以确定 [ 6] ;嫁接愈合环境中温度、基质
含水量与通气条件的控制、成活生理机制变化等都
缺乏深入研究, 无法与生产技术结合配套。本文针
对目前核桃子苗嫁接中存在的问题, 在北京市门头
沟区科技开发实验基地温室内进行室内子苗嫁接综
合试验。通过改善砧木质量,控制嫁接愈合环境, 研
究子苗生长期及嫁接愈合过程的生理变化, 结合配
套技术上的改进,使得操作简单易行,嫁接成活率提
高,为工厂化育苗奠定基础。
1 材料与方法
砧木种子为北京地区实生核桃种子, 接穗品种
为 ∃温 185%。砧穗嫁接采用蔬菜嫁接夹进行固定。
1. 1 子苗砧木培育
1. 1. 1 砧木种子的激素处理 砧木种子清水浸种 5
~ 6 d,隔日换水, 之后分别用 GA 3 (浓度分别为 500、
1 000、2 000 mg L- 1 )、NAA (浓度分别为 200、500、
800mg L- 1 )浸泡 1 d,对照为清水浸泡。每个处理
30粒,重复 4次。 2004年 3月 10日播种, 覆细沙 8~
10 cm。 4月 20日左右,待子苗长出 1~ 3片真叶后,
挖出洗净,测量子苗苗高、茎粗度 (距子叶柄上 2 cm )、
茎鲜质量 /根鲜质量。
1. 1. 2 摘心处理 砧木种子清水浸种 5~ 6 d,隔日
换水,之后播种,待苗刚出土时,随机选择 100株进行
摘心,对照为不摘心。待对照长出 3片真叶左右, 将
对照与摘心处理苗挖出洗净,测量上胚轴粗度。
1. 2 嫁接方法
4月下旬进行嫁接, 接穗为前一年采好并存于 4
冷库的接穗。选择生长一致的子苗砧木从苗床上
取出后用清水冲洗,随用随取,嫁接时将子苗距子叶
柄上约 4 cm处切断, 接穗削成楔形,劈接, 接穗芽位
于嫁接部位正上方,与嫁接口形成层一面对齐,用嫁
接夹固定。
1. 3 愈合环境控制
1. 3. 1 嫁接体置放 嫁接体置放于纸箱 (长 &宽 &
高 = 40 cm & 26 cm & 23 cm )中, 箱内四周铺上塑料
膜,先放 1层湿锯末,再放置嫁接体,嫁接体和湿锯末
分层码放,放满后用塑料薄膜遮盖, 盖好箱盖置于温
室的柜架上愈合,立体置放可以提高空间利用率 [ 5]。
1. 3. 2 愈合环境因子试验 愈合环境的温度分别
为 14、20、26、32 室内恒温和温室自然变温 ( 20~
30 ) ; 锯末含水量分别为 350、410、480、550 g
kg
- 1。设纸箱侧壁打孔和不打孔 2种通气性处理。
打孔纸箱宽面开 3个口,窄面开 1个口, 开口大小为
2 cm & 4 cm。嫁接约 20 d后, 取室内温度 26 的嫁
接体调查其成活率。
1. 4 不同处理的子苗砧木嫁接及成活率调查
( 1) GA 3处理 选择砧木种子用 GA3 2 000mg
L
- 1处理后培育的子苗砧木进行嫁接,以清水处理的
为对照。 ( 2 )摘心处理 待子苗出土后摘心, 对照
不摘心。 ( 3)不同苗龄砧木嫁接对比 将生长 35、
60 d的子苗进行嫁接, 统计成活率。 ( 4 ) NAA处理
嫁接前在 NAA 300 mg L- 1中速蘸子苗根部, 对
照为清水。 ( 2) ( 3) ( 4)均选择清水处理种子培育的
子苗砧木。不同处理分别进行子苗嫁接, 嫁接体码
放于锯末含水量 410 g kg- 1的纸箱内, 置于 26
室内愈合, 20 d后调查嫁接成活率与萌蘖数。
1. 5 生理测定
子苗砧木生理测定:用清水处理的种子, 3月 10日
播种,自 4月 6日开始在不同生长时期随机取材,每次
选 5株,洗净,液氮速冻,放入- 80 冰箱保存,待测。
嫁接后砧木生理测定:取愈合环境温度 26 、锯
末含水量为 410 g kg- 1条件下的砧木进行生理测定。
于嫁接后第 2天 ( 4月 30日 )开始取材,至嫁接成活后
为止,每次同一时间取嫁接体 3~ 5株,重复 3次,材料
于液氮下速冻,放入 - 80 冰箱保存,待测。
可溶性总糖采用蒽酮比色法测定, 蛋白质含量
采用考马斯亮蓝法测定 [ 7]。多酚氧化酶 ( PPO )活性
测定参照 G aleazzi等 [ 8]的方法。内源激素采用高效
液相色谱仪测定 [ 9 ]。
1. 6 统计分析方法
采用 Excel和 SPSS等软件进行数据分析。
2 结果与分析
2. 1 GA3、NAA和摘心处理对砧木质量的影响
子苗茎的增粗,使接穗与砧木结合面积增加, 有
利于嫁接体的愈合成活,同时也提高了粗接穗的利用
率。由表 1可见,低浓度 GA3 ( 500、1 000mg L- 1 )处
理对子苗茎和茎鲜质量 /根鲜质量无显著性影响, 但
显著降低了子苗的高度;高浓度 GA3 ( 2 000mg L- 1 )
显著增加茎的粗度, 对子苗的高生长和茎鲜质量 /根
鲜质量均无显著影响; NAA不同浓度的处理均极显著
降低了茎粗度、子苗的高度和茎鲜质量 /根质量。
摘心与不摘心的砧木茎粗度分别为 0. 576、
0542 cm (表 2) ,摘心极显著增加了子苗砧木地茎
粗度。这说明摘心与 GA 3高浓度 2 000 mg L- 1处
54
第 1期 周 华等:核桃子苗砧嫁接及相关生理指标的研究
理是培育优良子苗,提高砧木质量的一项有效措施。
表 1 不同处理种子的子苗砧木生长量
处理 浓度 /
(m g L- 1 )
子苗茎粗
度 / cm 苗高 / cm
茎鲜质量 /
根鲜质量
清水 ( CK) 0 0. 532 b 26. 78 a 0. 66 a
GA 3 500 0. 523 b 21. 27 b 0. 64 a
1 000 0. 537 ab 20. 49 b 0. 67 a
2 000 0. 565 a 23. 32 ab 0. 76 a
NAA 200 0. 428 c 12. 04 c 0. 32 b
500 0. 420 c 8. 57 c 0. 27 b
800 0. 448 c 7. 68 c 0. 28 b
注:表中同列不同字母表示 0. 05水平差异显著,下表同。
表 2 摘心对砧木茎粗度的影响
处理 子苗茎粗度 / cm
不摘心 ( CK ) 0. 542 a
摘心 0. 576 b
2. 2 砧木生长过程中内源激素变化
内源激素在嫁接成活中起着至关重要的作用,
吲哚乙酸 ( IAA )和脱落酸 ( ABA )间的平衡是影响嫁
接成活的重要因素 [ 10] ,愈伤组织的形成和输导组织
的分化需要较高的 IAA /ABA值 [ 11]。由图 1可见,
子苗生长过程中 IAA、GA 3、ZR的含量大体上呈现先
升后降的趋势, ABA呈逐渐缓慢上升的趋势, 这表
明子苗在生长前期处于生理旺盛阶段, 更有利于嫁
接成活。生长 27 ~ 32 d的子苗尚未出土, 生长瘦
弱,还未达到嫁接粗度,难以嫁接;生长 32 d(刚长真
叶 )到 38 d(真叶 1~ 10片 ) ,子苗中 ZR含量上升至
最高, IAA /ABA值也处于最高水平, 此时子苗也已
达到一定粗度, 适合嫁接; 后期子苗体内的 ZR、IAA
含量与 IAA /ABA值开始下降, ABA继续缓慢上升,
不利于嫁接。因此认为子苗在刚长真叶至真叶 1~
10片时嫁接最适宜。
图 1 核桃子苗生长过程中内源激素含量的变化
2. 3 环境因素对嫁接成活率的影响
2. 3. 1 温度、锯末含水量对嫁接成活率的影响 在
嫁接愈合过程中,低温 14、20 条件下, 嫁接体愈伤
生长缓慢,愈伤组织和新根少;高温 32 又较密闭情
况下愈伤组织形成早,但接穗易变黑腐烂; 锯末含水
量为 350 g kg- 1时,接穗易失水抽干,愈伤组织形成
也少;锯末含水量为 550 g kg- 1时,接穗与愈伤组织
易腐烂。由图 2可见,温度在 14、20、32 ,锯末含水
量为 350、550 g kg- 1条件下,嫁接体成活率低;温度
为 26 、变温 ( 20 ~ 30 ), 锯末含水量为 410 g
kg
- 1或 480 g kg- 1时, 嫁接成活率高, 且形成愈伤组
织量多,接口接触紧密,形成新根也较多。
图 2 不同温度、锯末含水量的嫁接成活率
55
林 业 科 学 研 究 第 20卷
2. 3. 2 通气性对嫁接成活的影响 嫁接体置于纸
箱内愈合, 其嫁接成活率并不理想, 最高也只达
772% (图 2) , 低于常规摆放于地面的子苗嫁接成
活率。在抽查与最终调查中, 发现大多箱内湿度较
大,嫁接体的愈伤组织及接穗芽体多呈腐烂状态。
由于箱内为较密闭环境,通气性差, 而愈伤组织形成
及接穗新芽抽出后呼吸旺盛,造成嫁接成活率低, 因
此采用了箱侧面开口的方法改善通气性。从图 3可
见,在室温 26 , 锯末不同含水量的情况下,箱上打
孔均能提高嫁接成活率,基质含水量为 410 g kg- 1
时,嫁接成活率达到 88. 9%。因此, 改善通气性, 是
提高纸箱内嫁接体成活率的有效措施之一, 对于工
厂化育苗具有重要意义。
图 3 通气性 (室温 26 )对嫁接成活率的影响
2. 3. 3 不同处理的嫁接成活率 GA 3 2 000 mg
L
- 1处理砧木种子的子苗、砧木摘心与砧木正常
生长 (生长 35 d)相比, 均能增加砧木茎粗, 提高
砧木质量和接穗利用率 , 而在嫁接成活率上没
有显著差异; 砧木生长 60 d后再嫁接 , 与生长
35 d嫁接的相比, 成活率显著降低 (表 3 )。试
验中也观察到, 砧木苗龄越大, 嫁接成活后长出
的新根越少, 不利于移植。因此 , 在生产上要注
意砧木嫁接的最佳时期 , 以保证成活率。
表 3 不同处理对嫁接成活率的影响
处理 总株数 /株 成活株数 /株 成活率 /%
2 000 mg L- 1GA 3处理砧木种子 100 89 89 a砧木摘心 100 86 86 a
砧木生长 35 d (真叶 1~ 10片 ) 100 88 88 a
砧木生长 60 d (真叶 10片以上 ) 44 33 75 b
表 4 NAA处理子苗对嫁接成活与
萌蘖数的影响
处理 总株数 /株 成活株数 /株 成活率 /% 萌蘖数 /根
清水 ( CK ) 100 86 86 a 2. 77 a
300 m g L- 1NAA 108 98 90. 7 a 0. 62 b
由表 4可见, 300mg L- 1NAA速蘸子苗根部的
嫁接成活率与 CK无显著差异, 但从砧木萌蘖情况
看, NAA处理极显著抑制了砧木萌蘖的产生, 并且
比对照有更多新根长出, 有利于嫁接体移植后的成
活与生长。
2. 4 嫁接愈合过程中砧木生理指标的变化
由表 5和图 4可见,在嫁接过程中, 随着愈合时
间的增加,砧木体内的可溶性糖、蛋白质含量总体表
现为先降后升再稍降的趋势, PPO活性呈现相反趋
势;砧木体内内源激素 IAA、GA3、ZR含量呈现先降
后升, ABA含量一直缓慢上升, IAA /ABA值为先降
后升再降的变化趋势。核桃子苗嫁接试验中, 接穗
愈伤组织出现较早, 量较多,相对而言, 砧木愈伤组
织形成较慢, 量较少。接后前 5 d, 砧木愈伤组织还
未形成,体内营养物质与生长素含量逐渐下降, 嫁接
后第 8~ 12天砧穗愈合组织大量形成, 砧穗开始连
接,砧木生长开始恢复, 各生理指标开始回升, 18 d
后嫁接基本愈合完全。
表 5 核桃砧木在嫁接愈合过程中生理指标的变化
嫁接后天数 / d 2 5 8 10 12 15 18
蛋白质含量 / ( g kg- 1) 13. 0 11. 4 14. 2 14. 0 14. 2 12. 8 12. 9
可溶性糖含量 / ( g kg - 1 ) 9. 9 8. 0 8. 7 7. 9 10. 4 8. 8 9. 4
PPO活性 / (∋ OD g- 1 2. 38 3. 88 5. 56 5. 25 4. 86 5. 07 5. 48
m in- 1) IAA /ABA 11. 54 5. 55 6. 08 9. 82 9. 92 7. 34 8. 73
图 4 核桃嫁接愈合过程中砧木内源激素含量的变化
3 结论与讨论
( 1) 砧木培育中, 前人采用 NAA处理增加下胚
轴粗度 [ 3] , GA 3处理增加子苗茎粗度 [ 4, 12] , 本试验结
果具有相似的规律, 但是采用更高浓度的 GA3
( 2 000 mg L- 1 )处理种子,砧木茎增粗效果更加显
著。试验表明摘心也能促进子苗茎增粗。子苗径的
增粗,有利于嫁接体的愈合成活和粗接穗的利用。
子苗生长 32~ 38 d, 刚展真叶至展真叶 1~ 10片阶
段中,各种生长激素水平与 IAA /ABA值相对较高,
有利于嫁接愈合, 且砧木达到嫁接粗度,适合嫁接。
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第 1期 周 华等:核桃子苗砧嫁接及相关生理指标的研究
( 2) 核桃子苗嫁接技术中, 梁玉堂等 [ 3, 13]利用
下胚轴进行嫁接,但由于核桃下胚轴形状不规则, 嫁
接只能选用较细的接穗, 接穗利用率不高。嫁接试
验中, 使用子苗茎进行嫁接, 形成层一面对齐, 用塑
料夹固定嫁接部位,使得接穗粗细均可嫁接,不但提
高了接穗的利用率,且操作简单易行,成本低, 大大
提高了工作效率,有利于工厂化育苗。
( 3) 在嫁接前使用 300 mg L- 1NAA速蘸砧木
根部, 既控制萌蘖生长, 又促进新根形成, 有利于嫁
接体的成活和移植。核桃产生愈伤组织的最适温度
是 25~ 30 [ 14] , 本试验嫁接愈合过程中,温室的温
度控制在 20~ 30 , 锯末含水量为 410~ 480 g
kg
- 1时,嫁接成活率达 80%以上。利用纸箱码放嫁
接体,可以节省空间, 利于工厂化育苗的开展。通气
性对核桃嫁接愈合成活有很大影响,通过箱上打孔,
改善通气状况,可提高嫁接成活率, 但通气性具体指
标对嫁接成活率的影响还有待进一步深入研究。同
时通气性与保湿之间存在矛盾, 针对这个问题,嫁接
箱还应该改进,使工厂化育苗技术进一步完善。
( 4)核桃室外枝接愈伤组织的形成取决于糖和
生长物质 (生长素和激动素 )之间的平衡 [ 14] ,子苗嫁
接基本类似。子苗嫁接后 2~ 5 d,随着愈伤组织不
断形成,砧木体内可溶性糖、蛋白质含量开始下降,
表明愈合需要消耗营养。接后 5~ 10 d,砧木营养物
质、内源生长素、激动素、IAA /ABA值逐渐升高, 至
接后 12 d,这些指标达到相对最高,砧穗间愈伤组织
也基本形成,嫁接成活, 表明营养物质、内源生长素
含量的提高有利于嫁接愈合。子苗嫁接愈合过程
中,与接穗比较, 砧木形成愈伤较慢也较少, 20 d左
右砧穗基本愈合,在接后 15~ 18 d,砧木萌蘖开始生
长,不断消耗体内营养物质, IAA /ABA值也开始下
降,此时,嫁接体应注意愈合环境的管理, 掌握适宜
移植时间。
( 5) 核桃嫁接成活后的移植方式及管理影响嫁
接苗的保存率和生长发育 [ 15]。在子苗嫁接成活体
移植大田前, 在室内容器内进行短期过渡,有助于提
高嫁接苗的移植保存率,促进苗的生长。容器苗与
裸根苗相比, 具有根系发达,收获根生物量增加,移
植成活率高的优点,将嫁接成活的子苗进行容器苗
培育,有利于推进我国核桃良种工厂化的进程。
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