[目的]探讨不同嫁接方式缓解甜瓜幼苗低温伤害的生理机制,为选取适宜嫁接方式以提高甜瓜低温抗性提供理论依据.[方法]以2个厚皮甜瓜品种和1个薄皮甜瓜品种为接穗,'白籽南瓜'为砧木,并以甜瓜自根苗为对照,考察3类嫁接苗(双根嫁接、靠接、贴接)在15 ℃/10 ℃低温处理前、中、后期(复温)叶片的光合色素含量、光合气体交换参数、细胞膜透性及抗氧化酶活性变化特征.[结果](1)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片的光合色素含量、光合气体交换参数在低温处理下均显著降低,在复温后均比低温处理有所上升,并以贴接苗下降幅度最小,上升幅度最大;(2)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片相对电导率、丙二醛含量、过氧化氢含量及超氧阴离子产生速率在低温处理下均显著升高,在复温处理后均比低温处理有所下降,并以贴接苗上升幅度最小,下降幅度最大;(3)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性在低温处理下均显著提高,在复温处理后均比低温处理显著升高,并均以贴接苗上升幅度最为显著.[结论]3种嫁接方式均可显著增强低温胁迫和复温后甜瓜幼苗抗氧化酶活性,有效降低活性氧积累,维持光合能力,提高低温耐受性,并均以贴接方式表现最佳.

本研究以 20～100年实生和嫁接的常山柚橙(Citrus×aurantium L.'Changshanhuyou')为材料,进行全基因组背景分析、体细胞变异检测和果实品质评价.结果显示,常山柚橙与药用枳壳基原品种黄皮酸橙(C.aurantium L.'Huangpi')、代代花(C.aurantium L.'Daidai')、朱栾(C.aurantium L.'Chuluan')和塘橙(C.aurantium L.'Tangcheng')聚类在一起,两者与酸橙(C.aurantium L.)的遗传相似度在76.99%～91.06%.随着常山柚橙树龄的增加,其果实品质发生变化,且体细胞变异总数增加.枳(Poncirus tri-foliata(L.)Raf.)砧不会改变常山柚橙的果实品质,但其接穗中体细胞变异总数增加,其中变异基因涉及衰老修复和逆境防御过程.综上所述,常山柚橙是酸橙变种,且在常规生产年限内,其果实品质稳定,遗传物质保持不变,但体细胞变异数量逐渐积累.

嫁接是楸树(Catalpa bungei)良种扩繁的主要途径.为探讨以梓树和滇楸为砧木的两种'苏楸 1 号'良种当年生嫁接苗生长差异,比较了二者的嫁接成活率、新梢长度、新梢粗度、接穗粗度/砧木粗度、叶面积等,以筛选较佳砧木,并通过高通量测序平台对两种嫁接苗叶片和顶芽进行转录组测序分析,采用实时荧光定量PCR技术对初步筛选的差异表达基因进行验证.结果显示,以梓树为砧木的嫁接成活率和嫁接苗各生长量均显著高于以滇楸为砧木的嫁接苗;转录组测序筛选出两个组合叶片和顶芽差异表达基因共计 559 个,其中上调表达基因 192 个,下调表达基因 367 个;GO富集分析表明 559 个差异表达基因显著富集在代谢过程、细胞过程、细胞器、结合和催化活性等功能类别;KEGG富集分析表明叶片中 213 个差异表达基因显著富集到 66 条代谢途径,顶芽中 137 个差异表达基因显著富集到 45 条代谢途径;初步筛选出的Unigene0040270、Unigene0006320、Unigene0036149 和Unigene0007805 等 4 个差异表达基因的RT-qPCR趋势与转录组数据一致.本研究结果发现两种嫁接苗的生长存在显著差异,其中以梓树为砧木的嫁接苗各生长参数更好,同时在转录组角度上对其差异进行了初步解析,为楸树嫁接分子研究提供一定的参考价值.

同为杨柳科的柳属和杨属植物对氮素缺乏的形态和生理响应不同.本文通过川滇柳和青杨远缘嫁接,研究不同嫁接组合幼苗在氮缺乏条件下的成活率、生长状况、生物量累积与分配、气体交换参数及非结构性碳水化合物的差异响应,分析杨柳科植物远缘嫁接的可行性及嫁接对植物抗缺氮能力的影响.结果表明:川滇柳和青杨远缘嫁接的亲和性较好,川滇柳/青杨(S/P)和青杨/川滇柳(P/S)嫁接组合的成活率分别为74％和96％;缺氮显著降低了所有嫁接组合幼苗的成活率,其中S/P幼苗的成活率降低最明显,仅为53.3％,而P/S幼苗的成活率为86.7％.无论对照还是缺氮条件下,青杨做接穗的嫁接组合(P/P和P/S)的株高、基茎、生物量积累、净光合速率均大于川滇柳做接穗的嫁接组合(S/S和S/P);缺氮显著减少了所有嫁接组合的生长、生物量及净光合速率.川滇柳做砧木的嫁接组合(S/S和P/S)的根冠比显著高于青杨做砧木的嫁接组合(S/P和P/P),表明川滇柳可将更多的光合产物分配到地下部分,而青杨则将更多的光合产物投入到地上部分.各嫁接组合根中非结构性碳水化合物受缺氮胁迫最明显,除S/P嫁接组合外,P/P、S/S和P/S根中的淀粉、果糖、蔗糖和可溶性总糖浓度均显著升高,且表现为P/P和P/S显著高于S/S和S/P.

青枯病是热带亚热带地区普遍发生的一种土传病害,为选配具有优良抗病性和嫁接适用性的茄子砧木杂交组合,该研究对国内外11份茄子栽培种砧用种质进行农业生物学评价和青枯病抗病性鉴定,研究了不同砧用种质对嫁接苗生长的影响.结果表明:供试砧用种质中,果型为卵圆形5份、倒卵形2份、长卵圆4份;幼果颜色紫色7份、淡紫色1份、绿色1份、淡绿色2份;老熟果实颜色均为黄色;种质J14、J15、J16、J17的主茎紫色,其余均为绿色;J61的花瓣白色,其余均为紫色或淡紫色.供试砧木种质与接穗Rf的嫁接成活率均在80％以上,最高达97％.采用苗期伤根-浸根接种法鉴定砧木种质对青枯病的抗病性,有9份砧用种质自根苗表现高抗(HR),病情指数为3.67～12.33,其中6份砧木种质(BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16)嫁接感病接穗后表现抗病(R),病情指数为16.67～21.00.砧用种质能显著改善接穗的生长,其中,BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16的嫁接苗的生物量增长率显著高于其他种质的嫁接苗.综合试验结果显示茄子栽培种砧用种质农业生物学性状表现多样性,可区分为不同生态类型.抗病砧木种质嫁接高感病接穗的防病效果显著,种质BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16高抗青枯病,嫁接高感病品种表现抗青枯病,可作为配制抗青枯病砧木杂交组合的候选亲本.

以‘垂丝海棠’(Malus halliana)和‘平邑甜茶’(Malus hupehensis)为基砧,分别嫁接品种‘烟富6号’和‘长富2号’接穗,测定4种砧穗组合的嫁接亲和性、接穗生长量、光合与荧光参数及叶绿素含量(SPAD),并用主成分分析法综合评价砧穗组合的优劣,探讨不同苹果砧穗组合嫁接苗的生长及光合特性,为西北盐碱地选择适宜的苹果砧木提供理论依据.结果表明:(1)4种砧穗组合中‘垂丝海棠/烟富6号’的上下口粗度比最接近1,嫁接亲和性最好.(2)整个生长期内,以‘垂丝海棠’为基砧的2个组合嫁接苗的生长量、净光合速率(Pn)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光能转化率(Fv/Fm)均显著大于‘平邑甜茶’为基砧的组合,但其胞间CO2浓度(Ci)及初始荧光(F0)显著低于‘平邑甜茶’为基砧的组合;光化学猝灭系数(qP)在4种砧穗组合中无显著差异.(3)在8月份光照强度较高时,‘垂丝海棠/烟富6号’嫁接苗的气孔导度(Gs)高于其他砧穗组合;以‘垂丝海棠’为基砧的2个组合嫁接苗叶片的蒸腾速率(Tr)和相对叶绿素含量(SPAD)显著高于‘平邑甜茶’基砧组合.(4)根据主成分分析对各项指标进行综合评价,按照4个砧穗组合的综合得分由高到低依次为:‘垂丝海棠/烟富6号’、‘垂丝海棠/长富2号’、‘平邑甜茶/长富2号’、‘平邑甜茶/烟富6号’.研究发现,基砧‘垂丝海棠’的适应性优于‘平邑甜茶’,且‘垂丝海棠/烟富6号’砧穗组合的嫁接亲和性高,长势强,光合能力优,为甘肃中部地区适宜的砧穗组合.

以野生茄(Solanum torvum,托鲁巴姆)为砧木,茄(Solanum melongena)和番茄(So-lanum lycopersicum)为接穗植物,通过田间小区实验,研究了嫁接对重金属Cd在接穗植物地上部分积累的影响,同时探究了元素S对植物Cd积累过程的影响.结果表明:与自根植株相比,对照小区与2 mg·kg-1 Cd处理小区内,嫁接茄植株的茎、叶及果实Cd含量分别减少78.0％、86.3％、93.2％和89.1％、89.5％、92.3％;嫁接番茄植株的茎、叶及果实Cd含量分别减少20.6％、15.5％、10％和79.3％、48.3％、4.2％;同时,嫁接植株(茄、番茄)叶片中的总硫(TS)含量显著减少,其变化趋势与Cd积累变化趋势呈正相关关系.研究证明,特异性砧木可以改变嫁接植株重金属Cd富集性状,不同作物对同一砧木的响应存在种间差异,这种改变与嫁接植株S含量变化密切相关.

以‘早佳’丝瓜为砧木,‘华绿莊园’苦瓜为接穗,采用双因素随机区组设计研究了淹水胁迫对嫁接苦瓜幼苗生长、生理特性及不定根解剖结构的影响.结果 表明:淹水胁迫下,嫁接苦瓜比自根苦瓜具有更强的抗氧化能力和渗透调节能力、更低的氧化损伤以及适应淹水的不定根结构,耐淹性强于自根苦瓜.淹水胁迫解除后,除丙二醛含量显著低于自根苦瓜外,嫁接苦瓜的株高、叶片数、子叶上/下1 cm茎粗、不定根数量、地上/下鲜重和干重、SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量均显著高于自根苦瓜,同时嫁接苦瓜不定根距根尖6 cm处皮层通气组织和凯氏带消失,内皮层栓质化程度降低,嫁接苦瓜的恢复能力强于自根苦瓜.

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’.

以砧穗亲和组合‘太秋’/大别山野柿、‘太秋’/仪征野柿和不亲和组合‘太秋’/‘扬州君迁子’、‘太秋’/‘小方柿’为试材,分析比较了砧木和接穗幼叶、成叶中游离态和束缚态多胺种类及含量变化与柿树砧穗亲和性的关系.结果 表明,砧穗亲和组合中,砧木幼叶含游离态尸胺(Cad),成叶含有束缚态Cad.亲和组合砧木幼叶束缚态精胺(Spm)含量显著高于接穗幼叶,砧木成叶束缚态腐胺(Put)含量显著高于接穗成叶,砧木与接穗成叶游离态Put和亚精胺(Spd)含量差值小于不亲和性组合.不亲和砧稳组合叶片内源多胺形态、种类和含量的上述变化与亲和砧穗组合相反.实验结果能够为构建甜柿适宜砧木早期筛选的生物化学指标提供实验依据.