流苏树与不同砧木嫁接亲和性试验
杨永平1,何水悠2,张光飞2
(1云南林业职业技术学院园林园艺学院,云南昆明650224;2云南大学生态与环境学院,云南昆
明650500)
摘要:以云南木樨榄、桂花、女贞、光蜡树为砧木嫁接流苏树,对嫁接成活、嫁接体长势和嫁接口愈合解剖面进行比较和分析,了解流苏树与不同砧木的嫁接亲和性。结果表明:流苏树与云南木樨榄嫁接愈合好、生长快,与桂花嫁接愈合次之,与女贞和光蜡树嫁接愈合
困难,砧穗易分离。因此,云南木樨榄最适宜作为流苏树的嫁接砧木。
relic关键词:流苏树;砧木;嫁接亲和性;生长
流苏树()是木犀科(Oleaceae)流苏属()唯一种,属于单种属植物[1]。春末初夏满树白花,如覆霜盖雪,是著名的珍稀园林观赏树种。天然分布地理位置范围在N24°26′(云南弥勒)~N40°22′(北京怀柔区[2])。我国是流苏树主要分布区,朝鲜、韩国和日本也有少量天然分布的种。自然分布海拔在30m(日本对马岛[3])~2200m(云南鹤庆县)范围的混交林中或灌丛中,或山坡、河边。据研究报道,由于流苏
资源非常有限,在日本被列为濒危植物[4-5],在韩国被列为稀有植物[6-8]。流苏树在韩国和日本被广泛运用于城市园林绿化,自1901年引种进入美国后,已在美国各地城市中栽培。我国是世界最早将流苏树运用到园林中的国家,例如,清朝乾隆年间种植于山东济宁清代园林“荩园”内的2株流苏树,树龄已超240年。然而,在我国城市园林绿化高速发展的进程中,流苏树却极少被应用于现代城市园林绿化,其主要原因,一是资源有限,市场缺乏苗木;二是幼树期营养生长旺盛,开花数量有限,观赏价值不突出。
流苏树分为雄性植株和两性植株,其繁殖方式是自然界中罕见的雄全异株繁育系统[9],两性株占52.7%[10]。由于流苏树野生资源有限,种中仅有一半植株能结实,种子上胚轴休眠特性导致发芽困难[11],加之人为破坏等原因,导致流苏树资源日益减少。组培、扦插、嫁接等无性繁殖方法是天然繁殖不足的补充形式,也是对流苏树野生资源保护和有目的利用的途径之一,其中嫁接是最简便快速的繁殖方法。种间、属间、科间等亲缘关系较远的植物之间的相互嫁接称为远缘嫁接[12]。流苏树是单种属树种,其嫁接砧木只能在同科属间筛选。因此,属间远缘嫁接试验能为流苏树寻新的繁殖途径提供可能性。同时,嫁接能保持优良植株的遗传性状,还能促进嫁接树提早开花,提升苗木观赏价值。
嫁接成功的关键在于亲和性,砧、穗完全愈合成活为共生体,并能长期正常生长和结实,则表明砧、穗间具有亲和性[13],亲和性较好的砧穗组合嫁接苗在生长、抗逆性等方面的表现也较为优秀[14-16]。为加快流苏树苗木培育步伐和提高苗木观赏价值,促进流苏树在城市园林中的应用,应选择分布广、适应
性强的嫁接砧木类型,以西南地区常见的同科树木:云南木樨榄(
)、桂花()、女贞()、光蜡树()为砧木嫁接流苏树,对不同砧穗组合进行综合评价,以筛选出适宜的砧穗组合,并结合砧木与接穗分类学关系和嫁接口解剖面愈合差异探讨砧、穗亲和力差异的原因,以期为流苏树嫁接育苗中砧木的选择提供理论依据和技术支持,并保证观赏品质。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地位于云南省武定县狮山镇喜鹊窝村蓝苑苗圃,海拔约1725m,土壤为微酸性红壤(pH值5.5~6.5),年平均气温16.5℃,极端最高温34.5℃,极端最低温-6.4℃,年平均降雨量960.4mm。
1.2砧木与接穗
1.2.1砧木。①流苏树:树龄12~15a,地径8~15cm,树高4~5m,分枝高200~250cm。②云南木樨榄:树龄10~12年,地径8~15cm,树高3~4m,分枝高50~100cm。③桂花:树龄8~10年,地径8~10cm,树高3~4m,分枝高150~250cm。④女贞:树龄8~10年,地径8~15cm,树高4~5m,分枝高200~250cm。⑤光蜡树:树龄8~10年,地径8~15cm,树高4~5m,分枝高200~250cm。
1.2.2接穗。来源于云南省禄劝县屏山镇大龙潭流苏树天然种,采穗母树为1株树龄50a左右的雄性植株,穗条采于树冠中上部。
1.3嫁接方法
于2020年1月进行嫁接,在砧木上选择直径1.5~3cm一级枝作为嫁接枝条,于分叉处上方10~15cm截
基金项目:云南省高职院校提质培优工程项目(2021T217)。
作者简介:杨永平(1964-),男,云南武定人,实验师,研究方向:园林植物栽培与应用。
通信作者:张光飞(1966-),男,云南宣威人,副教授,研究方向:植物生理生态学。
8
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断枝条,作为嫁接接穗位,直径小于1.5cm 的枝条于分叉处全部剪除。嫁接方法采用插皮接,
所有接穗均随采随接,每1穗条均选择顶芽和其下相邻2对芽,
分别削成3个接穗,嫁接后用嫁接专用塑料膜包扎接口和砧木上切面,接穗上切口用白油漆封闭,以防止水分蒸发。
每种砧木嫁接50个接穗(即50个重复);分别在嫁接后1年和2年统计成活率;
并在嫁接后2年同时选择3接穗解剖观察砧木与接穗的愈合程度。1.4形态测量方法
用卷尺测量砧木高度和接穗长度;
用游标卡尺测量接穗及其新梢茎粗。1.5数据分析
试验数据先用Microsoft Office Excel 进行初步分
析,再用SPSS 软件的Tukey HSD 法进行方差分析;
数值=平均值±标准差。
2结果与分析
2.1不同砧木嫁接口愈合解剖结构比较
由图1可知,流苏树与5种不同砧木嫁接愈合形态
结构差异显著。云南木樨榄嫁接组(图1B )中,
接穗与砧木产生大量愈伤组织,木质部和韧皮部均已完全连
通,基本与流苏树组(图1A )一致。桂花嫁接组
(图1C )中,木质部和韧皮部大部分连通,
这2个嫁接组均已完成砧穗愈合的隔离层出现、愈伤组织形成、愈伤组织连接、形成层恢复和输导组织连接[17],接穗和砧木之间能够进行水分、矿物质和有机物运输,砧穗双方可以获得足够的营养物质,嫁接树生长旺盛。女贞嫁接组(图1
D )与光蜡树嫁接组(图1
E )中,
接穗产生了愈伤组织,但砧木仅产生少量愈伤组织,尽管嫁接近2年时间,
砧穗之间始终存在隔离层,在轻微的外力作用下,穗便与
砧分离,砧、穗间仅在韧皮部存在少量愈伤组织相连,砧、穗接触面仍然保留隔离层,嫁接愈合过程只完成前
2个阶段,没有愈伤组织分裂、增殖、抱合、
连接和输导组织连通,无法实现砧、穗间正常的水分、
矿物质和有机物运输,因此,接穗逐渐枯萎死亡。2.2不同砧木对嫁接成活率的影响
由图2可知,嫁接1a 后,流苏与不同砧木的嫁接成活率仅有较小差异,其中云南木樨榄和桂花分别为96.5%和96.0%,与对照组流苏树的98.0%接近,无显著差异(p>0.05);而与光蜡树和女贞存在显著差异(p<0.05)。嫁接2a 后,不同砧木的成活率呈现出显著差异,云南木樨榄和桂花分别为93.0%和9
2.0%,与对照组流苏树无显著差异,而光蜡树和女贞嫁接的接穗枯死严重,嫁接在光蜡树上的接穗仅有4.8%存活,且处于僵化状,
嫁接在女贞上的接穗全部枯死,与流苏树、云南木犀榄和桂花存在极显著差异(p<0.01)。
2.3不同砧木对接穗生长的影响
2.3.1对新梢长度生长的影响。由图3可知,嫁接1a 后,流苏树和云南木樨榄的接穗新梢长度生长无显著差异,而与桂花、光蜡树及女贞呈现极显著差异(p<0.01);嫁接2a 后,流苏树和云南木樨榄的接穗新梢长
度生长已完全一致,而与桂花、
光蜡树及女贞完全呈现极显著差异(p<0.01),
女贞砧木上的接穗全部枯死。
图1流苏树与不同砧木嫁接愈合口状况
注:A 砧木为流苏树;B 砧木为云南木樨榄;C 砧木为桂花树;D 砧木为光蜡树;E 砧木为女贞;“-1”示嫁接口侧面;“-2”示嫁接口木质部;“-3”
示嫁接口纵剖面
图2不同砧木嫁接对接穗(流苏树)
存活率的影响注:图中不同小写字母表示具有显著差异(p<0.05);不同大写字母表示具有极显著差异(p<0.01)(下同)
图3
不同砧木嫁接对接穗新梢长度生长的影响
9--
2.3.2对新梢粗度生长的影响。由图4可知,嫁接1a
后,云南木樨榄与流苏树、桂花、
光蜡树及女贞的接穗新梢粗度生长存在显著差异(p<0.05);嫁接2a 后,云南
木樨榄和流苏树的接穗新梢粗度生长有显著差异,
与桂花、光蜡树及女贞呈现极显著差异(p<0.01),而流苏树
与桂花差异不显著(p>0.05)。
4讨论
4.1砧、穗植物形态差异
流苏树和4种砧木同属木犀科,分属流苏树属、木
樨榄属、木樨属、女贞属、白蜡树属,形态比较可知(见表
1),光蜡树与流苏树在果实类型(翅果与核果)和叶片类
型(羽状复叶与单叶)两方面存在差异;
女贞与流苏树在果实类型(浆果与核果)存在差异;
桂花与流苏树在花序(簇状花序与圆锥花序)
存在差异;云南木樨榄与流苏树在果实、花序和叶型3个方面具有较高相似性。除了本砧流苏树外,其余4种砧木中,云南木樨榄与流苏树形态最相近,且木犀科分属检索表中木樨榄属与流苏属亦
为最近相邻关系。传统分类学认为,
在同一分类等级中,物种之间形态相似度越高,
分类学上关系愈近。接穗和砧木分类学上关系愈近,
嫁接成功率愈高;分类学上关系愈远,排异现象愈强烈[18]。
4.2接穗假活
嫁接在女贞和光蜡树上的接穗第1年正常萌发生长,第2年逐渐枯萎死亡,接穗产生“假活”现象。在输导组织连接之前,接穗萌芽初期依靠自身储存的养分生长,随着新梢叶片增多,叶面积扩大,光合作用增强,接穗利用叶片制造的养分生长。接穗生命活动需要的水分通过砧木获取,嫁接口在塑料膜包扎后成为密闭空间,其内充满了来自于砧木切削面蒸发的水分,同时,砧木
与接穗的削面紧密接触,双方有部分细胞也接触,水分可能以自由扩散或渗透途径进入接穗[19]。所以,
嫁接初期砧、穗间虽然未发生愈合现象,
但接穗依靠自身营养和来自砧木的水分保持成活状态。由于砧木和接穗间隔
离层始终存在,阻碍输导组织连接,
限制了矿物质和水分向上运输,制约了光合产物合成及向下输送,
接穗不能正常生长,最终逐渐干枯死亡。2个不同的植株嫁接
在一起,产生成功的愈合部,发育成满意的植株,
这种嫁接是亲和的,否则就是不亲和的[18]。砧穗不能愈合,
表明流苏树与女贞和光蜡树不具亲和性。4.3愈合与亲和性
通常情况下,本砧嫁接愈合快且容易成活,
因为砧木和接穗之间有共同的生长特性,
两者之间的组织结构和新陈代谢类型高度相似[19],显示出砧穗间具有高度的
亲和性。2种材料嫁接,如果愈合良好,
嫁接体易于成活且生长良好,从一定程度上也反映出材料间具有较好的亲合性[5]。一种接穗与不同种类砧木进行远缘嫁接时,在
外部条件和砧木活力相同的前提下,
愈合好且嫁接体生长良好的嫁接组,能表明砧穗间具有亲和性;反之,愈合
困难且嫁接不易成活的嫁接组,
砧穗间缺乏亲和性。试验结果表明,流苏树与云南木樨榄和桂花具有亲和性,
与女贞和光蜡树无亲和性,
云南木樨榄与流苏树嫁接愈合和生长明显优于桂花,
说明云南木樨榄与流苏树有较好的亲和性。
综上所述,流苏树与云南木樨榄嫁接愈合好、
生长快,与桂花嫁接愈合次之,与女贞和光蜡树嫁接愈合困难,砧穗易分离;评估流苏树接穗是否嫁接成活宜选择嫁接后2年的生长状况进行判定。结果表明,4种砧木中,云南木樨榄最适宜作为流苏树的嫁接砧木;流苏接穗具有假活现象,评估其嫁接是否成功需要连续观察2年。
(收稿:2022-07-08)
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翅果
圆锥花序
复叶
表1
砧木和接穗物种形态比较
(下转第13页)
10--
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系周边将聚集大量的盐分,因渗透势及pH值过高,根系生长及生理代谢将受到影响,这会对地上部位生长发育以及光合作用造成影响[10-11]。
4结论
综上所述,低浓度的盐胁迫可促进榉树幼苗生长发育,提高光合素、渗透条件物质含量,提高抗氧化酶活性,从而提升抗盐胁迫能力。榉树幼苗生长起较为适宜的盐浓度为0.6%。
(收稿:2022-10-10)参考文献:
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