葡萄柚嫁接愈合過程中砧穗生理物質特性及其（qí）與（yǔ）嫁接親和性的關係

基金（jīn）項（xiàng）目:雲南省教育廳科學研究基金(編（biān）號:2021Y257);雲南森林資源培育與利用協同創新中心資助項目(編號:51400604)。

葡萄柚(Citrus paradise Macf． )屬（shǔ）於（yú）芸香科（kē）柑橘屬，果實像（xiàng）葡萄一樣一（yī）簇一簇地垂掛，故稱之為（wéi）葡萄柚 。葡萄柚的果實品質較好，一般用於鮮食，也（yě）可以製做（zuò）果肉罐頭和果汁 。嫁接是葡萄柚苗木（mù）繁育的（de）關鍵技術，接穗與砧木的（de）親和性和嫁接（jiē）後的愈合情（qíng）況對葡萄柚的生長、開花和（hé）結果等均有顯（xiǎn）著影響 。周洲以紅玉葡萄柚和馬敘無核為（wéi）接穗，嫁接於 9 種砧木上，研究發現不同嫁接組合的愈合情況、花期和果實產量出現顯著差異 。王偉軍等研究表明，不同砧穗組合在結果早晚、樹形矮化程（chéng）度等方麵均存在差異 。嚴毅等認為，關鍵酶的含量對葡（pú）萄（táo）柚嫁接苗（miáo）的愈合具（jù）有一定的影響 。已有研究表明（míng），可溶性（xìng）蛋白和碳水化合物（wù）對於（yú）砧穗組合之間連接的早期生長階段非常重要，嫁接（jiē）後有大量的高爾基體出現在隔（gé）離層細胞中，增加的高爾基（jī）體（tǐ）會分泌蛋白質和碳水化合物在接穗和砧木間形成初始黏連（lián） 。前人對葡（pú）萄柚的研究主（zhǔ）要集中在葡萄柚果實營養和健康功效、嫁接（jiē）生（shēng）理酶活性、組織培養、遺傳育種等方麵 ，而對於葡萄柚嫁接愈合形成過程中（zhōng）接穗和砧木的代謝物質含量變化以及酶活（huó）性與嫁接親和性的研究較少。因此，本研究（jiū）以本地酸（suān）柚（yòu）為砧木，火焰、哈路比、瑞路（lù）比和星路比為（wéi）接穗，通過比（bǐ）較不同嫁接組合（hé）砧穗中的生理指標差（chà）異，以及分析（xī）砧穗中的生理（lǐ）指標與嫁接後的成活率所存在的關係，為（wéi）研（yán）究葡萄柚嫁接親和性的早期預測以及砧木與接穗組合的選擇奠定基礎。

1 材料與方（fāng）法

1． 1 試（shì）驗地及材料概括

試驗地為西（xī）南林業大（dà）學（xué）格林溫室旁的露天（tiān）試驗地（dì）(102°45'E，25°03'N)，年平均氣溫為 15 ℃，年平均 降 水 量 約 為 1 000． 5 mm，年 日 照 時 長 為2 327． 5 h 。以（yǐ） 星 路 比 ( Star Ruby)、哈 路 比(Hudson Foster)、瑞路比(Ray Ruby)、火焰(Flame)4個葡萄柚品種母樹樹冠上部四周一年（nián）生健壯枝條作為接穗，以營養袋苗本地酸柚(C． grandis aurantium)為砧木，不同砧穗組合的情況及簡寫見（jiàn）表1。

表（biǎo） 1 不同砧穗（suì）組合情況

1． 2 試驗（yàn）方法

試驗開展於 2021 年 3 月 26 日。選取健壯枝條，剪為 3 ～4 cm 長，每一段留 1 ～2 個飽滿芽。砧木距離基質土壤表麵 6 cm 處（chù）平減，采（cǎi）用（yòng）劈（pī）接法，分別將 4 種（zhǒng）接穗嫁接到砧木上。嫁接完（wán）成後，搭建（jiàn）高約 1． 5 m，50% 的遮陽網進行遮陰處理。嫁接愈合前（qián），每（měi）隔 3 d 澆1 次水，愈合後每隔5 d 澆1 次水，澆水時避免水濺濕嫁接口。試驗采用 3 次重複，隨（suí）機區（qū）組設計，共 4 個砧穗組合，每 30 株作為一個小區，共 5 個小區，其（qí）中一個小區用於（yú）嫁接成活率的統（tǒng）計，另一個小區用於嫁接愈合情況的觀察，其他 3 個小（xiǎo）區用於采樣，每個組合共嫁接 150 株。成活（huó）率=嫁接後（hòu） 40 d 接穗芽萌動（dòng）的（de）株數/嫁接（jiē）株（zhū）數 ×100%。

1． 3 樣品采集及測（cè）定（dìng）

為（wéi）探究嫁接愈合過程中相關物質的變化，故在嫁接後 0、2、4、6、14、22、30 d 分別取 1 次樣，其中（zhōng）0 d 取樣時，接穗為剛從母株上隨機（jī）取下（xià） 3 cm 長度除去葉片的枝條，砧木取（qǔ）距離基質土壤表麵 3 ～6 cm 長度（dù）未（wèi）經嫁接的砧木。取樣時從每個小區中取 2 株嫁接苗（miáo），死亡萎蔫的不取樣，用（yòng）枝剪將（jiāng）距離嫁接口 3 cm 處的砧木和接穗剪下，刀片刮取砧木和接穗的韌皮部，分別剪碎後，用（yòng）錫（xī）箔紙將剪碎的韌皮（pí）部分別包裹，將（jiāng）包裹好的韌皮部放入液氮中冷凍後儲藏於超低溫冰箱中。嫁（jià）接後 40 d 時（shí）統計成（chéng）活狀況，接（jiē）穗芽萌動則表示嫁接成活。砧木和接穗中的可溶性（xìng）糖（táng）與澱粉含（hán）量參照張誌良等（děng）的（de）蒽酮比色法測定，可溶性（xìng）蛋白含量參照張誌良等的考馬斯亮藍染（rǎn）料結合法 測定（dìng），過氧化物酶（méi）(POD)和多酚（fēn）氧化酶(PPO)活性（xìng）參照李合（hé）生的方法 測定。POD酶活單位 U:在波長為 470 nm 下，1 min 1 g 葡萄柚韌皮部組織在反應體係中（zhōng）吸光度變化 1 所需的酶量;PPO 酶活單位 U:在波長為 420 nm 下（xià），1 min 1 g葡萄柚韌皮部組（zǔ）織在反應體係中（zhōng）吸光（guāng）度變化 0． 01所（suǒ）需的酶量。

1． 4 數據處理

數據統計使用 Excel 2010 軟件（jiàn）進行（háng），用（yòng） Origin2021 進行作圖，采用（yòng） SPSS 26． 0 軟件進行方差分析、多重比較和相關性分析(Duncan's 新複（fù）極差法)。

2 結果與分析

2． 1 不同嫁（jià）接組合愈合情況的觀察

砧穗的親緣關係（xì）越近，嫁接後愈合得越好，因此嫁接後的愈合情況可以作為判斷親和性高低的指標 。本試驗參照嚴（yán）毅等的（de）方法（fǎ） ，嫁接（jiē）後觀察（chá）不（bú）同嫁接組合砧（zhēn）穗的（de）愈合情況。由表 2 可知，最先出現愈傷組織的組合為 Z3S3 和 Z4S4，Z2S2、Z1S1組合的形成時間分（fèn）別為 7、8 d。在 14 d 時，Z3S3 組合的愈合情況（kuàng）最好，形成的愈傷組織植株數最多。

表 2 不同嫁接組合的愈合情況（kuàng）觀（guān）察

注:“A”表（biǎo）示愈合較好;“B”表示愈合一般;“C”表示（shì）愈合較差。

2． 2 不同（tóng）嫁接組合的成（chéng）活率

嫁接植株的成活率反映了接穗（suì）和砧木之間的親和性，兩者之間存在正相關關係 。嫁接後40 d，對（duì） 4 個嫁接組合（hé）的成（chéng）活率進行統計（jì）。由圖 1可知，Z3S3 組合的嫁接（jiē）成活率最高為（wéi） 73． 33%，Z2S2 組合（hé）的嫁接成（chéng）活率最低為46． 67%。從顯著性分析可以得出，Z3S3 組合的成活率顯著高於其他的嫁接組（zǔ）合，Z2S2 嫁（jià）接組合的成活率（lǜ）顯著低於其他的（de）嫁接（jiē）組合，而 Z1S1 和 Z4S4 這 2 個嫁（jià）接組合之間的成活率（lǜ）不存在顯著性差異。

2． 3 不同嫁接組合的可溶性糖和澱粉含量

由表 3 可知，在嫁接愈合過程中，接穗中可溶性糖含量（liàng）都呈降低—升高—降低的變化趨勢，嫁接後前（qián） 14 d 接（jiē）穗中可溶性糖含量整體逐漸降（jiàng）低，降低（dī）了4． 83% ～64． 65%。與（yǔ）其他（tā）幾個接穗相比較，S3 的可溶性糖（táng）含量最先上升，且上（shàng）升幅度最大。由表 3可（kě）知，嫁接後不同嫁接組合（hé）砧木中可溶性糖的含量整體呈現升高—降低—升高的趨勢（shì）。在嫁接後的前 4 d，砧木中可溶性糖含（hán）量均呈上（shàng）升趨勢，Z3 的可溶性糖（táng）含（hán）量上升了 8． 73%，上升幅（fú）度（dù）最大，可溶性糖含量上升最低的（de）為 Z4，上升了 5． 41%，可見嫁接初期，不同嫁接組合砧（zhēn）木的可溶性糖含量變（biàn）化不大。4 d 以後，不同嫁接組合的砧木中可溶性（xìng）糖含量變化情況幾乎一致。由顯著性分析可（kě）知，不同的采樣時間（jiān）同（tóng）一接穗的（de）可（kě）溶性糖含量有部分存在顯著差（chà）異，對應砧木的情況與接穗相同。同（tóng）一采（cǎi）樣時（shí）間內，同一個嫁接（jiē）組（zǔ）合接穗和砧木之間的可溶性糖含量全部都存（cún）在極顯著差異。

由表 3 可知，嫁接後（hòu）接穗中的澱粉含量均呈現下降—上升的變化趨勢。在所有接穗中，S3 的澱粉含量下降（jiàng）幅度最大，下降（jiàng） 53． 90%。6 d 後，Z2 砧木澱粉含量開始上升（shēng），其餘砧木的澱粉含量在 14 d後才（cái）開始上（shàng）升。與其他砧木相比，Z3 澱粉含量下降最多，下（xià）降 46． 32%。同一取（qǔ）樣時間（jiān）同一嫁接組合接穗和砧木的澱粉含量均存在極顯著差（chà）異，但各嫁接組合的砧木，隻有 Z3 在所有取樣（yàng）時間所測得澱粉含量存在顯著差異。

表 3 不同嫁接組合的可溶性糖（táng）和澱粉含量

注:同列數據後不同小寫字母表示在 0． 05 水平上差（chà）異（yì）顯著，“＊＊”表（biǎo）示同一天同一組（zǔ）合砧穗在 0． 01 水平上差異顯著。下（xià）同。

2． 4 不同嫁接組合的 POD 和 PPO 活（huó）性

由表 4 可知，隨著（zhe）嫁接口的愈合，不同嫁接組合中接穗的 POD 活性（xìng）變化為升高 － 下降趨勢，砧木的POD 活（huó）性變化趨勢與接穗相（xiàng）同。22 d 時，Z3S3 組（zǔ）合接穗和砧木的（de） POD 活性比 Z1S1、Z2S2、Z4S4 組合（hé）的高，Z3S3 組合接（jiē）穗和砧木中的 POD 活性分別是嫁接 0 d 的（de） 306． 25%、286． 45%。從總體（tǐ）來看，Z3S3組合 POD 活性在不同取樣時間變化最明顯，Z1S1和（hé） Z4S4 組合次之，Z2S2 組合 POD 活性變化幅度最小。14 d 時，用接穗的 POD 活性剪（jiǎn）去砧木的 POD活性，所得的差值取（qǔ）絕對值，Z1S1、Z2S2、Z3S3、Z4S4組合的差值分別為 0． 99、5． 64、9． 54、8． 43 U/g，接穗與砧木（mù）間的 POD 活性存在極顯（xiǎn）著差異的嫁接組合為 Z2S2、Z4S4。

由表 4 可知，隨著嫁接口的愈合，4 個組合接穗（suì）的 PPO 活性表現為升高 － 降低的趨勢，砧木的 PPO活性（xìng）表現為（wéi）降低 － 升高的趨勢，砧穗的 PPO 活性變化趨勢不（bú）一（yī）致。4 個組合中，與 0 d 相（xiàng）比，Z2S2 組合（hé）接穗的 PPO 活性升（shēng）高了（le） 41． 17 U/g，Z3S3 組合接（jiē）穗的 PPO 活性僅升高（gāo） 3． 74 U/g。整（zhěng）個嫁（jià）接愈合過程（chéng）中，Z3S3 組合砧木的（de） PPO 活性（xìng）變化幅度（dù）最（zuì）大，而該組合接穗的變化幅度最（zuì）小。14 d 時，用接穗（suì）的 PPO活性減去砧木的 PPO 活性，所得的差值取絕對值，Z1S1、Z2S2、Z3S3、Z4S4 組合的差值分別為 8． 93、16． 67、13． 7、7． 11 U/g，各（gè）組合接穗和（hé）砧木之間的PPO 活性（xìng）均存在極（jí）顯著差（chà）異。

表 4 不同嫁（jià）接組合的 POD 和 PPO 活性

2． 5 不同嫁接組合的可溶性蛋（dàn）白含量

由表5 可知，0 ～14 d 接穗中可溶性蛋白含量下降 10． 57% ～ 30． 60%，4 個組合中，Z3S3 組合接穗（suì）的可溶性蛋白含量（liàng）下降最少。14 d 時與其他接穗相比，S3 的可（kě）溶性蛋白含量最先開始（shǐ）出現（xiàn）上（shàng）升，且可溶性蛋白含量最高。從（cóng）表 5 中數據可以看出，4個組合所對應砧木的可溶性蛋白含量均整體表（biǎo）現為降低—升高的變化趨勢。此外，同一采樣時（shí）間同（tóng）一組合的接穗和（hé）砧木之間可溶性（xìng）蛋白含量部分存在極顯著差異，Z3S3 組合（hé）中除2 d 外均存在極顯著差異。

表 5 不同嫁接組合的（de）可溶（róng）性蛋白（bái）質量分數

2． 6 不（bú）同嫁（jià）接組合成活率與其砧穗生理指標的關係（xì）

由表 6 可知，在嫁（jià）接愈合過（guò）程中，嫁接成活率與砧穗（suì）中的可溶性糖、澱粉和可溶性蛋白含量（liàng）以及POD 和 PPO 活性存在一定的相關性。嫁接後 2 d，嫁接成活率與接穗和砧木可溶性糖、澱粉和可（kě）溶性蛋（dàn）白含量等指標的相（xiàng）關性（xìng）不顯著，嫁接後4、22、30 d砧穗的可溶性糖、澱粉和可溶性蛋白（bái）含量均與嫁接（jiē）成活率無顯（xiǎn）著相（xiàng）關性，嫁接後（hòu） 6 d，各組合接穗中的生理指標與嫁接成活率均存在顯著正相關的為可溶性糖和可溶性蛋白含量，與嫁接成活率存在顯著負相關的為澱粉含量（liàng）。嫁接後6、22、30 d，嫁（jià）接成活率與砧穗的 POD 活性均存（cún）在（zài）極顯著正相關關係;嫁接後 4、6、14、22、30 d，嫁接成活率（lǜ）與砧穗（suì）的 PPO 活性均存在極顯著負相關（guān）。

表 6 嫁接成活（huó）率與（yǔ）砧穗生理指標的（de）相關性分析

注:“＊＊”“* ”分別表示在 0． 01、0． 05 水平上顯著相關。

3 討論

3． 1 嫁接成活率

嫁（jià）接作為植物常（cháng）見的無性繁殖方法之一，被廣泛應用（yòng）於增強植物抗逆性、良種選育、改（gǎi）善作物農藝性狀等方麵（miàn）的研究 。接穗與砧木（mù）在分類學上關係（xì）越近，嫁接後愈（yù）合得越好，成活率（lǜ）越高，楊邵等在研究油（yóu）茶不同芽苗砧嫁接組合的親和性（xìng）生理中，也將嫁接成活率和（hé）愈傷組織的（de）出現時間作為判斷嫁接親和性的依據 。本研究中，嫁（jià）接 40 d時 Z3S3 組合的嫁接成活率為 73． 33%，顯著高於其他組合，同時，該嫁接組合（hé）的（de）愈傷組織最先形成，這些表明 Z3S3 組合的親和性更高。

3． 2 代謝物質

在植物嫁接愈合部位會發生許多代謝（xiè）物質含量（liàng）和酶活性的（de）變化 。營養物質（zhì）是細胞分（fèn）裂與分化的重要（yào）物質基礎和能量來源 。本試驗結果表明，嫁接後 0 ～14 d，不同砧穗中的可溶性糖含量（liàng）整體均呈現降低的變化（huà）趨勢，出現這種情況的原因可能是因為嫁接初期（qī），砧穗需要消（xiāo）耗大量的糖（táng）維持正常的（de）生理活動，故可溶性糖的含量降低（dī）。而 14 d 以後，嫁接口逐漸愈（yù）合完全，砧穗間的物（wù）質交換和（hé）流通逐步恢複正常，接穗中的可（kě）溶性糖含量開始上升（shēng），但低於嫁（jià）接 0 d 的含量，而（ér）砧木中（zhōng）的可溶性糖含量幾乎（hū）維持不變，這與在王瑞等的研究 中，可溶性糖的含量變化趨勢相同，也與龔豔箐等對蜜柚嫁接後可溶性糖含量的變化研究結果一（yī）致。

澱粉是一種高分（fèn）子碳（tàn）水化合物，可在植物中儲存能量，在裂解酶和水（shuǐ）解酶作用下澱粉（fěn）分解為寡糖，為細（xì）胞提供能量 。本（běn）研究發現，嫁接初期接穗剛脫離母體，需要消耗自身澱（diàn）粉來維持代謝，這使得接穗中澱粉含量整體呈現下降趨勢。14 ～22 d，澱粉含量持續（xù）降低（dī），分解補充可溶性糖含（hán）量（liàng），可溶性糖含量在此（cǐ）階段有（yǒu）所升高，為嫁接口的愈（yù）合提供足夠營養。14 d 後（hòu）嫁接口逐漸（jiàn）愈合完全，可溶性糖轉化為澱粉儲存，澱粉含量（liàng）略微升高。

作為植物組（zǔ）織中的（de）功能性蛋白，可（kě）溶（róng）性蛋白含量越高，植物體的代謝活動越強（qiáng） 。本研究 S3 中可溶性蛋白含量在 6 d 後開始升高，而（ér）其（qí）餘接穗中可溶性蛋白含量在 14 或 22 d 後才開始上升，可見S3 的代（dài）謝活（huó）動（dòng）強於其餘（yú）接穗。接穗中可溶性蛋白含量高，代謝也就越旺盛，營養物質含量也就越高，嫁接（jiē）口的薄壁細胞分裂迅速，嫁接口愈合得更快 。Z3 中可溶（róng）性蛋白的（de）含量大於其（qí）他砧木，可見 Z3 的生命活動更（gèng）旺盛，更（gèng）有利於嫁接成活，曲雲峰在大扁杏嫁（jià）接研究中（zhōng）也認為可溶（róng）性蛋白含量越高，嫁接體愈合越快 。

3． 3 氧化酶活性

植物抗氧化（huà）防禦係統中的 POD，在砧穗愈合過程（chéng）中不僅可以清除自由基並抑製膜脂過氧化，同時維管組織的木質化也進一（yī）步提高（gāo） 。因此，為了抵禦嫁接口產（chǎn）生的過氧化（huà）氫等有害物質，在嫁接後的一段時間內，POD 活性會增加，後期隨著（zhe）嫁接口愈（yù）合，其（qí）活（huó）性會逐漸降低（dī） 。本研究中各嫁接組合接穗和砧木的（de） POD 活性均表現（xiàn）為先升高後降低的（de）趨勢，這與李娜（nà）等的研究結果一（yī）致。14 d 時，Z3S3 組合砧穗的 POD 活性差異較（jiào）小。POD 活性與嫁接成活率的相關（guān）性（xìng）分析表明，砧穗 POD 活性（xìng）越高，嫁接成活率也越高，兩者之間存在正相關關係。在嫁接（jiē）愈合的初期，PPO 主要作用於接穗與砧木（mù）間木質素的合成 。同時，在嫁接親和性較低的組（zǔ）合中，因 PPO 將多酚氧化為醌類物質而在嫁接口聚集形成一層膜，從而導（dǎo）致砧穗愈合情（qíng）況較差 。此外，嫁接後 PPO 過高可引起愈傷組織褐化不（bú）利於嫁接成活，通常 PPO 活性越高（gāo）的嫁接組合，接穗和砧木親緣關係越遠 。本研究表明，嫁接初期各組合接穗的 PPO 活性（xìng）變化趨勢相同，砧木的（de） PPO 活（huó）性變化趨（qū）勢也相同，Z3S3 組合接穗和（hé）砧木的 PPO 活（huó）性比其他組合較低，說明 PPO 活性越低越（yuè）有利於嫁接成活，砧穗（suì）的 PPO 活性均與（yǔ）嫁接（jiē）成活率呈負相關關係。

4 結論

對各嫁接組（zǔ）合嫁接後（hòu）愈合情況的觀察、愈傷組織出現的時間以及砧（zhēn）穗中內含物（wù）質的分析比較可以得出，以本地酸柚為砧（zhēn）木嫁接瑞路比葡萄柚的親（qīn）和性較（jiào）高（gāo），表現為成活率較高，砧穗中可溶性（xìng）糖和澱粉含（hán）量變化明顯，POD 活性較高（gāo）和 PPO 活性較低等特點，通過嫁接愈合（hé）情況觀察也發（fā）現，以本地酸柚為砧（zhēn）木與瑞路比嫁接後，愈傷組織出現時間較早愈合情況較好。總之，本地酸柚與瑞（ruì）路比葡萄柚的嫁接親和性顯著高於其他嫁接組合，根據不同采樣時期接穗和砧木中生理指標含量的相關性分析（xī）可以得出，葡萄柚嫁接愈合過程中砧穗的營養物（wù）質含量變化及（jí） POD 和 PPO 活性的高低可以在一定程度上反映出（chū）嫁接組合親和性的（de）高低。

植物嫁（jià）接裏的砧木和接穗的（de）親和力表現形式有哪（nǎ）些？