为了探讨番茄砧木耐冷性鉴定的便捷指标,筛选耐冷砧木材料,研究了不同温度(28、20、15℃)对40份番茄砧木种子萌芽相关指标的影响及低温胁迫(10℃/3℃)下幼苗冷害指数的变化,并分析了幼苗冷害指数与种子萌芽指标的相关性.结果表明:不同砧木材料种子在28℃条件下的发芽率、发芽指数、活力指数等差异不大,但15、20℃条件下的相关指标及其与28℃的相对值差异显著;不同砧木材料幼苗在昼夜温度10℃/3℃低温胁迫下的冷害指数也存在显著差异,且与低温条件下种子萌芽相关指标呈极显著相关关系,但相关系数以20℃处理大于15℃处理;通过多元逐步回归分析建立的幼苗冷害指数回归模型中仅20℃下的相对发芽率及相对发芽指数入选,模型决定系数达0.984(P＜0.001);通过对幼苗冷害指数进行聚类分析,可将砧木材料分为耐冷、冷敏感和中间型3类,其中耐冷材料6份、冷敏感材料5份;而采用冷害指数回归模型入选的2个因子进行聚类分析的结果,除1个材料由中间型归为冷敏感型之外,其余39份材料的分类地位完全相同,表明可通过测定20℃条件下种子的相对发芽率和相对发芽指数,对番茄砧木的耐冷性进行早期便捷鉴定.

研究不定根向重力性定点角(GSA)不同的苹果(Malus spp.)自根砧木在嫩枝扦插生根过程中的插穗中内源激素含量动态变化,为通过外源激素调控不定根GSA提供理论依据.以八年生苹果‘国光’(M.pumila cv.Rails)与海棠(M.sp.)杂交实生苗的当年生枝条为试验材料,于5月中旬进行嫩枝扦插,筛选出不定根GSA不同的株系,并于次年再次进行嫩枝扦插,在扦插后0、8、16、24和32d随机取插穗基部检测内源激素含量.试验结果表明:(1)按照扦插苗不定根GSA的不同,可把苹果自根砧苗木分为3类:30°≤GSA≤60°的不定根比例不小于50％,且GSA＜30°的不定根比例大于GSA＞60°的比例的自根砧,属于深层根型(DRT);30°≤GSA≤60°的不定根比例不小于50％,且GSA＜30°的不定根比例小于GSA＞60°的比例的自根砧,属于中间根型(IRT);GSA＞60°的不定根比例不小于50％,且30°≤GSA≤60°的不定根比例大于GSA＜30°的比例的自根砧,属于浅层根型(SRT).(2)在苹果自根砧嫩枝扦插生根过程中,3种根型插穗内吲哚乙酸(IAA)含量的变化趋势呈“倒V”形,脱落酸(ABA)和异戊烯基腺嘌呤(iPA)含量呈下降趋势,玉米素核苷(ZR)含量呈“下降-上升-下降”的趋势;赤霉素(GA3)含量在中间根型插穗中的变化趋势呈“倒V”形,在深、浅层根型的则呈“V”形;扦插16d后,插穗中IAA含量表现为深层根型＜中间根型＜浅层根型,ZR和GA3含量表现为深层根型＞中间根型＞浅层根型,ABA和iPA含量表现为中间根型＜浅层根型＜深层根型,IAA/GA3、IAA/ZR和IAA/iPA比值表现为深层根型＜中间根型＜浅层根型.扦插16d后,不定根GSA越小,插穗中IAA含量越少,ZR和GA3含量越多,IAA/GA3、IAA/ZR和IAA/iPA比值越小.生长素是参与不定根GSA形成的主要激素,其在从茎尖向不定根的极性运输过程中与细胞分裂素相互作用,共同调节不定根GSA的形成.

以‘津优35号’黄瓜(Cucumis sativus)为接穗,‘伊丽莎白’、‘东方脆甜’、‘景甜F1’甜瓜(C.melo)为中间砧,‘威盛一号’南瓜(Cucurbita moschata)为根砧,采用中间砧嫁接方法,设黄瓜自根苗、常规嫁接苗、黄瓜/‘伊丽莎白’/南瓜、黄瓜/‘东方脆甜’/南瓜和黄瓜/‘景甜F1’/南瓜的中砧嫁接苗等5个处理,以黄瓜自根苗为对照,探究不同嫁接方式及不同品种的甜瓜中间砧嫁接对黄瓜果实品质及挥发性风味物质的影响.结果 表明:嫁接显著改变黄瓜果实外观指标,与常规嫁接相比,中间砧嫁接不同程度地提高了黄瓜果实的可溶性蛋白、游离氨基酸、干物质、可溶性糖、维生素C及可溶性固形物含量,同时降低了可滴定酸、鞣质、硝酸盐含量.中间砧嫁接处理挥发性物质的种类和含量均高于常规嫁接和自根苗.‘东方脆甜’中间砧嫁接黄瓜的综合品质及产量明显高于其他两个中间砧嫁接处理.因此较好的嫁接方式为中间砧嫁接,且较好的中间砧品种为‘东方脆甜’.

为解决苹果人工疏果费时费工、效率低等问题,以矮化中间砧红富士苹果为试材,以清水为对照(CK),研究了幼果期喷施化学疏果剂苯嗪草酮200、300和400 mg ? L-1的疏果效应及对叶片光合生物学特征的影响.结果表明:与CK相比,喷施苯嗪草酮可显著降低花序和花朵坐果率,降幅分别为16.5％～22.8％和50.9％～53.9％,其中300 mg ? L-1苯嗪草酮疏果作用最强,单果率为46.6％,双果率为18.3％.苯嗪草酮作为光系统抑制剂,在降低叶片叶绿素含量的同时对光合作用也产生了较大影响,其中对叶绿素含量的抑制作用在处理15 d后消失,对净光合速率的抑制作用在处理11 d后逐渐消失.叶绿素荧光测定结果显示,苯嗪草酮处理显著降低了叶片开放的PSII反应中心的能量捕捉效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(φPSⅡ)、光化学猝灭系数(qp)和非光化学猝灭系数(NPQ),其抑制作用持续至处理后15 d.OJIP分析显示,苯嗪草酮使苹果叶片放氧复合体受到了伤害,尤其限制了 PSⅡ反应中心电子从QA到QB的传递;苯嗪草酮处理使Wk提高,Ψo、RC/CSm和PIabs显著降低,以300 mg ? L-1影响最显著.说明苯嗪草酮处理破坏了苹果叶片PSⅡ反应中心的结构,阻碍了电子从PSⅡ供体侧向受体侧的传递,进而影响了光合速率,使幼果因缺少光合产物积累而脱落.

以7年生矮化中间砧苹果为试材,研究了不同材质树盘覆盖对土壤微生物丰度、群落结构和多样性的影响.高通量测序结果表明,防水园艺地布和塑膜覆盖处理提高了0-20 cm土层变形菌门的相对丰度和20-40 cm土层变形菌门的相对丰度,防水园艺地布处理还显著提高了土壤细菌Ace和Simpson指数.相较于防水、塑膜覆盖处理,透水园艺地布不仅提高了0-20 cm土层变形菌门、接合菌门的相对丰度,而且提高了土壤细菌Ace、Chaol和Simpson指数,降低了土壤真菌Ace、Chaol和Simpson指数.树状聚类图结果显示,树盘覆盖显著改变了土壤细菌和真菌群落结构,以透水园艺地布覆盖处理的改变最为显著.综合分析认为,不同覆盖措施均有利于提高土壤细菌群落的丰富度和多样性,降低土壤真菌群落的丰富度和多样性,优化土壤微生物群落结构,其中以透水园艺地布覆盖的效果最好.

以Y-1、Y-2、Y-3中间砧嫁接'长富2号'苹果(Malus pumila)幼树为试材,调查研究不同Y系中间砧对树体生长、枝类组成及叶片内源激素赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)含量的影响,结果表明:3个Y系中间砧对'长富2号'的株高、砧穗比值、分枝数量和枝类组成影响显著.矮化砧Y-2和半矮化砧Y-1的新梢生长量全年均低于半乔化砧Y-3,而分枝数量和短枝比例显著高于Y-3,结果表明随着中间砧致矮能力的增强,嫁接品种株高和新梢生长量降低,分枝数量和中短枝比例增加,且Y-2、Y-1与嫁接品种'长富2号'的嫁接亲和性高于Y-3.叶片内源激素含量测定表明,3个Y系中间砧'长富2号'幼树新梢速长期顶部叶片ZR、IAA、ABA含量均高于缓长期,IAA、ZR、ABA含量表明与枝条长势呈正相关性;新梢缓长期中部叶片IAA/ZR、IAA/ABA的比值均为Y-3＞Y-1＞Y-2,与树体矮化性状及分枝性状呈一定的负相关,而顸部幼叶IAA/ZR、(IAA+GA3+ZR)/ABA均为Y-2＞Y-1＞Y-3,与树体矮化性状及分枝性状呈正相关;不同部位叶片激素比值在Y系间的差异,可能由Y系砧木对激素运输或代谢的调节所致.综上,IAA、ZR及IAA/ZR是Y系中间砧调控分枝及矮化的重要因素.

本研究以10个矮化中间砧木嫁接的寒富苹果为试材,分析了不同矮化中间砧对葫芦岛产区的寒富苹果生长、产量和果实品质的影响,以期为葫芦岛产区选配优良的苹果砧穗组合.结果 表明:不同矮化中间砧对寒富苹果生长势、产量和果实品质指标的影响存在显著差异,株高、枝量、叶片鲜重、枝条鲜重、根鲜重、根系总体积、根系平均直径和总根尖数均以GM256嫁接树最高,基径、枝长、根系总长度和总表面积以CX5嫁接树最高;果实硬度、可溶性固形物和可溶性糖含量以M26嫁接树最大,果实纵径、横径和单果鲜重均以GM256嫁接树最大.采用模糊评价法综合评价显示,在葫芦岛地区,10种中间砧木嫁接寒富苹果的综合性状得分由高到低排序为:GM256、CX5、B9、JM7、CG80、辽砧2号、M26、青砧3号、SH38、MD001.建议GM256和CX5可作为冷凉气候区理想的矮化砧木.

随着苹果矮砧密植栽培模式的迅速发展,揭示矮砧密植苹果园土壤矿质氮的积累与分布特征对果园科学施肥具有重要意义.本研究以不同树龄(6a、9a、12a)的矮砧密植苹果园为对象,在树下、株间、行间以及树干与行间的中间点位置采集土样,分析土壤硝态氮、铵态氮和矿质氮的积累与分布特征.结果 表明:O～ 300 cm土层土壤硝态氮累积量随果园树龄的增大而增加,不同树龄的果园之间差异显著,表现为6 a＜9 a＜12 a,硝态氮累积量由1729 kg·hm-2增长到3771 kg·hm-2;而各树龄果园的铵态氮含量较低,对矿质氮的积累与空间分布特征基本不构成影响.在垂直方向上,硝态氮存在两个累积峰,第2个累积峰所在的土层深度随果园树龄的增大由180 cm下移到220 cm;在水平方向上,行间位置的硝态氮含量随果园树龄的增大由27 mg·kg-1增长到138 mg·kg-1,涨幅超过400％,各树龄果园之间差异显著.综上,各树龄果园均存在氮肥施用过量和硝态氮淋溶严重的问题,生产中应减少果园的氮肥施用量,同时应在施肥位置布设防渗措施阻止硝态氮向土壤深层淋溶.

嫁接是一种古老的植物繁殖方式,广泛应用于果树和蔬菜生产,可实现产量、品质和抗逆性等性状提升.在嫁接过程中,砧木和接穗组织通过建立质外体和共质体连接形成嵌合的双植物系统.近年来,植物嫁接的细胞学基础研究不断深入,嫁接体组织重聚成为研究热点,包括伤口反应、细胞分裂、细胞间黏附、细胞分化和维管形成的生物学过程.越来越多的实验表明,嫁接亲和与连接点的分子运输主要取决于维管的形成,胞间连丝的共质体连接对于嫁接界面增殖细胞之间共享信息和组织分化至关重要.传统理论认为,嫁接亲和依赖于愈伤桥组织的形成,依赖愈伤分化成新的次生维管连接接穗和砧木,但一直缺乏完备的直接证据.最新研究表明,导管快速段化和细胞膜状物沉积在嫁接愈合过程中发挥关键作用,这为深入解析嫁接愈合的分子调控机理提供了新视角.基于此,科学家进一步构建了若干异源嫁接模式系统,发现烟草可作为多种植物嫁接的中间载体,并阐明β-1,4-葡聚糖酶在植物嫁接过程中的作用,鉴定出WOX4、WOX14、KNAT1和LBD4等直接与嫁接过程中细胞增殖和维管束形成有关的功能基因.其中,WOX4被认为是嫁接亲和的核心调节因子,参与维持形成层和木质部相对良好的状态.