全 文 ：浙 江 林 学 院 学 报　2001 , 18(2):111 ～ 114
Journal of Zhejiang Forestry College
　　文章编号:1000-5692(2001)02-0111-04
收稿日期:2000-11-20;修回日期:2000-12-18
基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(300011)
作者简介:黄坚钦(1964-), 男 , 浙江乐清人 , 副教授 , 在职博士生 , 从事植物学研究。
山核桃嫁接愈合过程的解剖学观察
黄坚钦1 , 章滨森2 , 陆建伟1 , 付敢伟3
(1.浙江林学院 资源与环境系, 浙江 临安 311300;2.浙江省林业局 种苗站 , 浙江杭州 310007;
3.浙江省乐清市林业局 , 浙江乐清 325600)
摘要:山核桃嫁接经过了愈伤组织形成 、对接 、 维管束桥的形成及维管分化等过程 。休眠的
形成层薄 , 只有 3层左右细胞。嫁接后 9 d , 愈伤组织首先发生于形成层 , 再在皮层和韧皮
部处发生;14 d后 , 愈伤组织对接 , 呈点状分布 , 隔离层也逐渐消失;接后 24 d , 维管束桥
形成 , 并进一步分裂分化产生输导组织 , 实现嫁接体的完全愈合。山核桃形成层薄 , 嫁接时
很难与砧木准确对接 , 这是山核桃嫁接成活率低的原因。以化香为砧木嫁接山核桃则存在不
亲合现象。图 1参10
关键词:山核桃;嫁接;愈伤组织;营养繁殖
中图分类号:S723.2;Q944.53　　　文献标识码:A
山核桃为胡桃科山核桃属 。山核桃属共有 18种 2亚种[ 1] , 大部分为美洲原产 , 是重要的木本油
料树种 , 也是优质的食用干果 。我国原产及引种栽培的有 5种 , 分别为山核桃(Carya cathayensis)、湖
南山核桃(C.hunanensis)、越南山核桃(C.lecomte)、贵州山核桃(C.kweichowensis)和薄壳山核桃
(C.illinoinensis), 其中最有价值的是山核桃和薄壳山核桃 。
山核桃又叫昌化山核桃 , 原产我国 , 在我国主要分布于浙江西北部和安徽东南交界的天目山区 ,
以浙江省临安市昌化为中心 , 包括浙江的临安 、 淳安 、安吉以及安徽的旌德 、 歙县 、宁国和绩溪等县
的部分山区 , 29°～ 31°N , 118°～ 120°E。山核桃在这些地区的栽培已有五六百年历史 , 但对山核桃的
研究则较为薄弱 。20世纪 60年代以来 , 许多单位对山核桃的生物学特性等进行了研究[ 2 ～ 3] , 并对山
核桃进行了初步选优 。但山核桃嫁接难以成活 , 致使所选的优株无法进行无性系子代测定 , 品种难以
优化 , 品质难以提高 。为此 , 林业工作者对山核桃嫁接进行了试验 。钱尧林提出了室内切接和室外剔
皮接 2种嫁接新技术 , 使山核桃嫁接最佳成活率达80%以上 , 并且提早结果[ 4] 。安徽宣州地区的研究
使嫁接成活率达 88%以上 , 保存率为 55%左右[ 5] 。但上述的嫁接都是以化香(Platycarya strobi lacea)
为砧木 , 在以后的生长过程中会陆续死去 , 最后保存率仅 17.6%[ 6] 。因此 , 山核桃本砧嫁接实际上没
有得到实质性的突破 。1998年开始 , 我们对山核桃本砧嫁接进行了探索性的尝试 , 并采用激素对接
穗进行处理 , 使 1年生枝嫁接成活率最好的一种组合达 90.48%。2000年我们进行重复试验 , 嫁接平
均成活率达93%。为进一步了解山核桃嫁接愈合的机理 , 实现采用结果枝的嫁接突破 , 我们在细胞
及组织水平上研究了山核桃的嫁接过程 。
1　材料与方法
试验材料取自浙江林学院山核桃试验基地。以 1年生实生苗为砧木 , 1年生生长枝为接穗 , 采用
切接 。接后5 d开始取样 , 以后每 2 d取 2个嫁接茎段 , 用FAA (70%乙醇精配)固定。
沿切面切取 2 ～ 5 mm的薄片 , 分上 、 中 、下 3段取材。材料经GMA包埋 (Technovit 7100液体 100
mL , 与Technovit 7100粉剂 (harder 1)充分溶解 , 作为渗透剂 。以 7100活化液 15 mL加 1 mL harder 2
作为包埋剂)。旋转切片机切片 , 厚 5 μm。切片烘干后用Giemsa 染色 3 min , 自然风干后用加拿大树
胶封片。
不同砧木 (山核桃 、 化香)的嫁接苗 , 在完全愈合后 , 在切口处取样 , FAA固定 , PEG包埋 , 滑
走切片机切片 , 厚 20μm , 水溶性 Acrydin-Crysoidin与水溶性 Astrablue对染 , 加拿大树胶封片。
切片在Olympus显微镜下观察并拍摄照片。
2　观察结果
2.1　山核桃嫁接成活的形态学观察
4月嫁接时 , 山核桃芽呈黄灰色 , 2周后 , 芽陆续萌动 , 稍变青色 , 并有明显的生长 。3周后 ,
陆续展叶 , 叶呈黄绿色 , 稍皱 。用结果枝接的穗条有的已经开花。5月中旬 , 叶片基本展平 , 叶面较
绿 , 叶背较黄 , 接穗高生长明显。
2.2　接穗与砧木的结构
山核桃的接穗与砧木在结构上基本一致 。从外至内 , 依次为周皮 、皮层 、 韧皮部 、 形成层 、 木质
部和髓 (图1-1)。从周皮存在的位置看 , 它发生于皮层的深处 , 故在次生构造上皮层很薄。韧皮部十
分发达 , 并具丰富的韧皮纤维 。木质部的木纤维发达 , 射线多数为单列射线。山核桃的形成层很薄 ,
在休眠时 , 它仅有 3层细胞 (图 1-2)。
化香茎的结构与山核桃相似 , 皮层薄 , 韧皮部发达 , 形成层薄 , 环孔材 , 单列或二列射线。
2.3　山核桃嫁接愈伤组织的形成与分化
山核桃嫁接后 5 d , 从解剖构造上还看不出变化 。接后 9 d , 接穗与砧木形成层都已经开始活动 ,
并形成了至少 7层以上的形成层区域 。在切口处 , 形成层区域的细胞呈圆形 , 已失去了 “砖头状” 的
形成层形态特征 , 表现出愈伤组织的特点 (图 1-3 , 4), 而砧穗之间仍由隔离层 (isolation layer)所隔
开 , 部分细胞突破了隔离层 , 不断增大 , 并液泡化 (图 1-4)。切口处的皮层与韧皮部受创伤以后 , 细
胞进行不断的自我解体 , 形成隔离层。隔离层内的一些薄壁细胞经脱分化 , 形成愈伤组织。这些愈伤
组织进一步发育 , 形成点状分布的愈伤组织群 (图 1-5)。从形态上看 , 愈伤组织与空气接触的外部细
胞常膨大 , 高度液泡化 , 强烈分裂的是内层细胞。从横切面上看 , 这几层细胞与形成层相似 (图 1-
7), 其分裂面基本上与切面相平行 (图 1-6 , 7)。接后 14 d , 砧木与接穗之间的愈伤组织相互对接 ,
接合部呈点状分布 。随着愈伤组织的进一步发育 , 隔离层不断被吸收 , 接合部连成片 。接后 24 d ,
砧 、 穗基本实现对接 , 并在内部形成维管束桥 (图 1-8)。维管束形成后 , 向外形成韧皮部 , 向内形成
木质部 , 使砧 、 穗完全结合成一体 (图 1-9)。
3　分析与讨论
嫁接愈合过程可人为的分为 4个阶段[ 7] 或 5个阶段[ 8] , 其实质都是砧穗愈伤组织的产生 、 对接 、
愈合 、维管束桥的形成与维管束的分化 , 砧 、穗结合成一体的整个过程。在这个过程中 , 它涉及到细
胞的分化与脱分化 , 砧穗之间亲合性 , 砧穗之间水分 、物质和信息的传递等重大理论问题。
一般来说 , 形成层在嫁接中是举足轻重的 , 但随着双子叶草本植物及单子叶植物嫁接的成功 , 对
形成层在嫁接愈合过程中的作用又有了新的认识[ 7] 。认为是砧穗 2个接触面上各种生活的薄壁细胞 ,
在类似 “密闭培养” 的状态下都有可能脱分化产生愈伤组织[ 9] , 并认为接穗与砧木间维管束连结不是
嫁接成功的关键性标志[ 10] 。在山核桃嫁接过程中 ,形成层确实必须准确对接 ,这是山核桃嫁接成功
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图 1　山核桃嫁接愈合解剖
1.山核桃 2年生茎横切 (28×);2.嫁接前接穗横切 (150×);3.接后 9 d , 砧木切口中部横切 (160×);4.接后 9 d , 接穗横切 ,
愈伤组织形成 (160×);5.接后 14 d , 接穗皮层和韧皮部大量形成愈伤组织 (28×);6.愈伤组织形成时细胞分裂 (160×);7.愈
伤组织细胞分裂与切口平行 (160×);8.接后 24 d, 维管束桥形成 (60×);9.本砧嫁接愈合情况 (28×);10.本砧嫁接时对接不
准 , 导致嫁接失败 (20×);11.化香为砧木嫁接愈合情况 (28×)
(ph为韧皮部;c为形成层;ca为愈伤组织;st为砧木;sc为接穗;vb为维管束桥)
Figure 1　Anatomical photographs in graf t union of Carya cathayensis
1.transverse of two-year old stem (28×);2.transverse of scion before grafting (150×);3.9 days after grafting , t ransverse of stock at middle part
of cutting (160×);4.transverse of scion in 9 days shows a great number of callus formed (160×)、 5.14 days later , a great number of callus
formed at cortex and phloem of scion (28×);6.cell f ission in callus(160×);7.the face of cell fi ssion is parallel to the cutting (160×);8.the
formation of vascular bridge in 24 days (60×);9.the graft ing union developedwell in Carya cathayensis as stock(28×);10.the cambium of scion
and stock meet incorrectly wi ll cause fai lure in grafting (20×);11.the grafting union developed unwell in Platycarya strobi lacea as stock(28×)
(ph-phloem , c-cambium , ca-callus , st-stock , sc-scion, vb-vascular bridge)
113第 18卷第2 期 　　　　黄坚钦等:山核桃嫁接愈合过程的解剖学观察 　
的关键。愈伤组织首先发生在形成层 , 而后在皮层和韧皮部发生。愈合后 , 形成层桥的形成是嫁接成
活的标志之一。这过程需 1个月时间 。从外形上看 , 这时的接穗呈黄绿色 , 叶片平展 。这时基本上就
可以判断出嫁接的成活情况。
山核桃嫁接成活率低 , 一般认为是单宁含量高[ 5] , 愈伤组织难形成 。确实 , 山核桃在结构上韧皮
纤维很发达 , 单列射线等都是十分不利于愈伤组织的形成的 , 并且 , 切口细胞容易死亡 , 这些对山核
桃嫁接产生较大的难度。但从我们进一步的研究看 , 接穗的单宁含量为 20 ～ 50 g·kg-1 , 远没有柿树
(Diospyros kaki)和杨梅(Myrica rubra)的高。单宁不是影响山核桃嫁接成活的主要因素。从愈伤组织
发生上看 , 山核桃的愈伤组织也还是比较容易形成的 。因此 , 山核桃嫁接成活率低主要原因是由于山
核桃形成层很薄 , 仅 3层左右 , 在嫁接时很难实现准确对接 。若对接不准 , 愈伤组织虽也能形成 , 但
难以使砧穗对接 (图 1-10), 难以使嫁接成活 。
化香为砧木 , 当年成活率在 88%以上[ 5] , 但以后的保存率仅 17.6%[ 6] 。从解剖构造上看 , 化香
为砧木的嫁接 , 砧穗的愈伤组织都能形成 , 并能进一步愈合和分化为木质部与韧皮部 , 但接合部的分
化并不完善 (图 1-11)。这种情况在进一步生长过程中 , 会出现水分与养料的供应不足 , 导致连续死
亡。因此 , 化香作砧木与山核桃的嫁接存在着不亲合现象 。
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Anatomical observation in graft union of Carya cathayenisis
HUANG Jian-qin1 , ZHANG Bin-sen2 , LU Jian-wei1 , FU Gan-wei3
(1.Department of Resources and Environment , Zhejiang Forestry College , Linan 311300 , Zhejiang ,
China;2.Forest Station of Seeds and Narsery Stocks , Foresty Department of Zhejiang Province , Hangzhou
310004 , Zhejiang , China;3.Forest Enterprise of Yueqing County , Yueqiang 325600 , Zhejiang , China)
Abstract:The geraft union of Carya cathayensis had these progresses range from callus formation , callus contract
with each other , vascular bridges formation , to vascular difference.The cambium , composed of only three layer
cells in its dormant , was the first location to form callus after 9 days grafting.After that , callus generated at
cortex and phloem.Two weeks later after grafting , the callus contacted with each other and the isolated layer was
absorbed gradually.In 24 days , vascular bridge formed , which further divided and gave difference to form
vascular tissue , then to cause success of grafting.It also gave an analysis to the anatomical reason for lower percent
of grafting in this species , and provided an anatomical basis on in-compatibility in grafting of C.cathayensis
(scion)with Platycarya strobilacea(stock).
Key words:Carya canthayensis;grafting;calli;vegetative propagation
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