王田田， 朱帥康， 陸曉民

(安徽科技學(xué)院 農(nóng)學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100)

菊花(

Chrysanthemum

morifolium

)為菊科菊屬多年生宿根草本花卉,具有較高的觀賞、藥用及食用價(jià)值。菊花性喜溫涼,不耐水澇,而我國(guó)沿淮地區(qū),夏季高溫多雨,不利于越夏菊花的栽培及生長(zhǎng),成為區(qū)域型菊花產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的一大障礙。

嫁接能有效地提高植物對(duì)逆境及土傳病害的抗性,是現(xiàn)代園藝植物工廠化育苗過(guò)程提高種苗質(zhì)量以及優(yōu)良種苗選育的重要手段之一。砧木的選擇是嫁接育苗的重要基礎(chǔ)工作,不同的砧木對(duì)嫁接植株成活率、抗性及果實(shí)品質(zhì)等有重要的決定作用。

目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于菊花嫁接技術(shù)及嫁接效應(yīng)已有較多報(bào)道,利用某些蒿屬植物嫁接能在一定程度上提高菊花的耐熱性,但不同砧木嫁接對(duì)越夏栽培菊花的比較研究卻鮮有報(bào)道。‘皇冠’和‘金背大紅’為兩種重要的菊花觀賞品種,具有開(kāi)花艷麗、容易塑型的優(yōu)點(diǎn),但沿淮地區(qū)夏季不良?xì)夂驀?yán)重影響其生長(zhǎng)。為此本文選取本地區(qū)廣泛分布的黃蒿(

Artemisia

scoparia

Waldst.EtKit)、青蒿(

Artemisia

carvifolia

Buch.-Ham. ex Roxb. Hort. Beng.)、艾草(

Artemisia

argyi

H. Lév. & Vaniot)以及生長(zhǎng)特性較強(qiáng)的菊科白酒草屬植物小飛蓬(

Conyza

Canadensis

L.)為嫁接砧木,以‘皇冠’‘金背大紅’兩個(gè)菊花品種為接穗,探討不同砧木嫁接對(duì)菊花某些生理特性及開(kāi)花的影響,以期比較不同砧木的應(yīng)用效果,為‘皇冠’和‘金背大紅’篩選合適的嫁接砧木及了解不同砧木嫁接菊花的抗逆境機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

‘皇冠’和‘金背大紅’菊花材料由安徽科技學(xué)院花卉種植基地提供;4種砧木種子由安徽科技學(xué)院園藝教研室提供;0～3 mm的河沙扦插基質(zhì)由安徽省鳳陽(yáng)縣醒農(nóng)生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司提供。

1.2 設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理:CK,扦插苗;Z1,黃蒿; Z2,青蒿;Z3,艾草;Z4,小飛蓬。于2018年2月上旬在日光溫室苗床上播種4種砧木,待3月底長(zhǎng)至2～3片真葉時(shí),以園土和腐熟酒糟(2V∶1V)為栽培基質(zhì),移栽于11 cm口徑的黑色營(yíng)養(yǎng)缽中,加強(qiáng)苗期管理,于4月20日選取莖基部粗約0.4～0.6 cm 的黃蒿、青蒿、艾草、小飛蓬幼苗為砧木,從健壯的2種菊花母株上分別剪取長(zhǎng)5～6 cm,粗0.2～0.4 cm的頂梢作接穗,采用劈接方式進(jìn)行嫁接。扦插苗于同日從母株上剪取長(zhǎng)5～6 cm,粗約0.3 cm的頂梢插于裝有干凈河沙(已消毒殺菌)的50孔穴盤中,待生根后,亦移栽于裝有與嫁接苗所用相同基質(zhì)的11 cm口徑黑色營(yíng)養(yǎng)缽中。

2018年5月26日統(tǒng)計(jì)每種嫁接砧木嫁接成活率,取長(zhǎng)勢(shì)一致的嫁接苗和扦插苗,更換口徑為19 cm裝有相同栽培基質(zhì)的紅色大塑料盆,換盆后放置于安徽科技學(xué)院花卉種植園露天栽培床上,作多頭栽培,采用常規(guī)管理方式進(jìn)行管理。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),將2種菊花分為2個(gè)試驗(yàn)大區(qū),每個(gè)處理10盆,設(shè)3重復(fù)次。

1.3 數(shù)據(jù)采集

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 于2018年9月15號(hào)分別從‘皇冠’和‘金背大紅’2個(gè)菊花品種的嫁接苗和扦插苗中隨機(jī)選取3盆并取其3側(cè)枝,測(cè)定其莖粗,并統(tǒng)計(jì)葉片數(shù);脫盆剝除泥土,用自來(lái)水緩慢沖洗干凈,用雙蒸水再?zèng)_洗1次,無(wú)菌紙擦去多余水分,晾干后用剪刀將地上與地下部分分開(kāi)進(jìn)行干鮮質(zhì)量得測(cè)量。

1.3.2 開(kāi)花品質(zhì)測(cè)定 記錄每個(gè)小區(qū)每盆菊花的初蕾時(shí)期,并統(tǒng)計(jì)每盆菊花最大花徑及花期。

1.3.3 光合氣體參數(shù)測(cè)定 使用CIRAS-3F便攜式光合儀測(cè)定凈光合速率(P)、胞間CO濃度(C)、蒸騰速率(T)、氣孔導(dǎo)度(G),于9月15號(hào)08:00-10:00時(shí),從每個(gè)處理組隨機(jī)選取3片葉,葉位為植株上部第5～6片成熟功能葉進(jìn)行測(cè)量。

1.3.4 抗氧化酶活性、丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率測(cè)定測(cè)定 9月15號(hào)從每個(gè)處理組中選取自植株莖基部向上第3～4節(jié)的成熟功能葉片,用去離子水洗凈后裝入封口袋放入冰箱中冷藏備用。葉片相對(duì)電導(dǎo)率測(cè)定采用陳建勛等的外滲電導(dǎo)法;丙二醛(MDA)含量測(cè)定采用李合生的硫代巴比妥酸(TBA)反應(yīng)法;采用Dhindsa法測(cè)定CAT活性;用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法測(cè)定SOD活性,采用愈創(chuàng)木酚氧化法測(cè)定POD活性,均為李合生的方法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用spss(8.1)軟件進(jìn)行方差分析,并對(duì)平均數(shù)用 Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧木嫁接對(duì)菊花生長(zhǎng)及開(kāi)花的影響

由表1可知,品種‘皇冠’的4種嫁接苗其側(cè)枝莖粗、葉片數(shù)、地下部分鮮質(zhì)量均顯著高于扦插苗,分別比扦插苗高32.24%～74.35%、15.25%～49.11%和10.26%～86.26%,而地下部分干質(zhì)量?jī)H比扦插苗高2.32%～26.04%,且只有青蒿和小飛蓬嫁接苗與扦插苗存在顯著差異。而‘金背大紅’4種嫁接苗的側(cè)枝莖粗、葉片數(shù)、地下部分鮮質(zhì)量和地下部分干質(zhì)量分別比扦插苗提高19.15%～45.77%、9.64%～51.93%、8.59%～69.33%和0.28%～11.96%,其中黃蒿、青蒿嫁接苗除地下部分干質(zhì)量外,其余3個(gè)指標(biāo)與扦插苗相比均存在顯著差異。此外2種菊花的黃蒿嫁接苗其側(cè)枝莖粗、葉片數(shù)及地下部分鮮質(zhì)量均達(dá)到最大值,地下干鮮比均為最小值,表明其含水量最大,生理代謝旺盛。而2種菊花的青蒿嫁接苗雖然只有地下部分干質(zhì)量達(dá)到最大值,但嫁接成活率均為最高。

表1 不同砧木嫁接對(duì)菊花生長(zhǎng)的影響

在開(kāi)花方面,由表2可知,2個(gè)品種菊花的4種嫁接苗均比扦插苗提前現(xiàn)蕾,除小飛蓬外其余3種嫁接苗花期和最大花徑與扦插苗相比均達(dá)到極顯著差異水平(

P

<0.01),而小飛蓬嫁接的花期與扦插苗相比存在顯著差異,最大花徑也存在極顯著差異?！使凇盏?種嫁接苗其現(xiàn)蕾時(shí)期比扦插苗提前1～8 d,花期延長(zhǎng)7～21 d,最大花徑增大2.99～6.5 cm,‘金背大紅’菊的4種嫁接苗其現(xiàn)蕾時(shí)期比扦插苗提前7～14 d,花期延長(zhǎng)7.34～23 d,最大花徑增大2.82～5.32 cm?？梢?jiàn),嫁接能提在一定程度上改善菊花的開(kāi)花效果,且2個(gè)品種菊花均以黃蒿嫁接為最佳。

表2 不同砧木嫁接對(duì)菊花開(kāi)花的影響

2.2 不同砧木嫁接對(duì)菊花光合特性的影響

由圖1可知，2個(gè)品種菊花的4種嫁接苗其凈光合速率

P

、胞間CO濃度

C

和蒸騰速率

T

與扦插苗相比存在顯著差異(

P

<0.05),氣孔導(dǎo)度G除‘金背大紅’的小飛蓬嫁接菊與其扦插苗無(wú)明顯差異外,其余各嫁接苗均顯著高于各自扦插苗。無(wú)論是‘皇冠’還是‘金背大紅’,其黃蒿嫁接苗的

P

值均達(dá)到最大,分別比各自扦插苗高220.43%和173.76%,其他3種砧木青蒿、艾草和小飛蓬分別比各自扦插苗高189.78%、116.67%和48.39%,146.53%、100%和76.24%。2個(gè)品種菊花4種嫁接苗

G

比各自扦插苗高39.2%～163.2%,17.85%～111.05%,

T

比扦插苗高55.32%～180.85%,44.64%～123.21%,

G

最高的均為黃蒿嫁接菊,其次是青蒿。在胞間CO濃度上‘皇冠’的4種嫁接苗和扦插苗從大到小排序依次為扦插苗>小飛蓬>艾草>黃蒿>青蒿,分別比扦插苗低20.18%、30.82%、38.27%和41.25%,‘金背大紅’從大到小排序依次為扦插苗>小飛蓬>青蒿>黃蒿>艾草,分別比扦插苗低23.15%、25.62%、31.55%、32.25%。

圖1 不同砧木嫁接對(duì)菊花凈光合速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率的影響

2.3 不同砧木嫁接對(duì)菊花葉片中抗氧化酶活性的影響

從圖2可以看出2個(gè)菊花品種的4種嫁接苗SOD、POD、CAT活性均顯著高于扦插苗?！使凇汀鸨炒蠹t’SOD、POD、CAT活性從高到低排序均為艾草>小飛蓬>黃蒿>青蒿>扦插苗,品種‘皇冠’4種嫁接苗SOD活性比扦插苗高19.87%～54.03%,POD活性比扦插苗高36.36%～177.27%,CAT活性值比扦插苗高60.47%～241.86%,‘金背大紅’4種嫁接苗SOD活性比扦插苗高8.56%～38.88%,POD活性比扦插苗高80%～240%,CAT活性值比扦插苗高30.3%～209.09%。

圖2 不同砧木嫁接對(duì)菊花葉片中SOD、POD和CAT酶活性的影響

2.4 不同砧木嫁接對(duì)菊花葉片中丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率的影響

圖3中,‘皇冠’和‘金背大紅’的4種嫁接苗葉片中丙二醛含量均顯著低于扦插苗,從高到低排序均為扦插苗>青蒿>黃蒿>小飛蓬>艾草,分別比扦插苗低16.62%～46.82%和17.25%～59.25%。

圖3 不同砧木嫁接對(duì)菊花葉片中丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率影響

2個(gè)菊花品種的4種嫁接苗和扦插苗葉片中相對(duì)電導(dǎo)率值從高到低排序均為扦插苗>青蒿>黃蒿>小飛蓬>艾草,分別比扦插苗低23.76%～56.57%和28.74%～56.99%,與扦插苗相比均存在顯著差異。

3 結(jié)論與討論

朱麗華等發(fā)現(xiàn)淹水脅迫下,甜椒嫁接苗的SOD和POD均高于自根苗, MDA和O卻顯著低于自根苗;周寶利等發(fā)現(xiàn)水分脅迫下嫁接茄的相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量較自根茄顯著下降,葉片的SOD和POD活性與自根茄差異達(dá)顯著水平;房偉民等的研究表明利用蒿屬植物嫁接可以提高菊花抗高溫能力的結(jié)論;從本試驗(yàn)中2個(gè)品種菊的4種嫁接苗SOD、POD、CAT活性表現(xiàn)來(lái)看,均顯著高于扦插苗,相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量明顯低于扦插苗,嫁接可以增加抗氧化酶活性水平,另外艾草嫁接苗的抗氧化酶活性最高,小飛蓬次之。

張俊杰等用錐栗作砧木嫁接能提高‘桂栗一號(hào)’大果錐栗對(duì)光環(huán)境的適應(yīng)范圍。劉紅曉等研究表明杜鵑紅山茶嫁接苗的適應(yīng)能力強(qiáng)于扦插苗。在本試驗(yàn)中,2個(gè)菊花品種四種嫁接苗的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、均高于扦插苗,胞間CO濃度均比扦插苗低,這可能與嫁接改變了編碼光合酶相關(guān)基因的表達(dá)能力有關(guān),此外光合能力的強(qiáng)弱還受到植株抗性水平的影響。

從生長(zhǎng)情況來(lái)看,無(wú)論是‘皇冠’還是‘金背大紅’,其嫁接苗的側(cè)枝莖粗和葉片數(shù)、地下干鮮質(zhì)量以及植株含水量均比扦插苗優(yōu)異,說(shuō)明嫁接可利用砧木品種的優(yōu)良特性,提高了菊花根系對(duì)N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素以及水分的吸收能力,從而促進(jìn)了其生長(zhǎng)和生理代謝。植物開(kāi)花結(jié)果需要一定的外部環(huán)鏡刺激和內(nèi)部養(yǎng)分的積累,在本試驗(yàn)中,2個(gè)品種菊花的嫁接苗在現(xiàn)蕾時(shí)間上比扦插苗分別提前了1～8 d和7～14 d,花期分別延長(zhǎng)7～21 d和7.34～23 d,最大花徑分別提高2.99～6.5 cm和2.82～5.32 cm,說(shuō)明通過(guò)嫁接能改善菊花的開(kāi)花品質(zhì),這與王希等的研究結(jié)論一致。

不同砧木在改善光合作用、促進(jìn)植物生長(zhǎng)、抵御不良環(huán)境脅迫方面均存在一定的差異。在本試驗(yàn)中小飛蓬、艾草嫁接苗雖然表現(xiàn)出了較高的抗氧化酶活性,但生長(zhǎng)情況、開(kāi)花品質(zhì)及嫁接成活率卻弱于其他兩種砧木,這可能與砧穗的親和力以及砧木自身的基因型有關(guān)。

綜上所述,嫁接能在一定程度上提高越夏栽培菊花的抗氧化酶活性,降低丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率,并改善光合,從而促進(jìn)菊花生長(zhǎng)發(fā)育;但不同砧木的嫁接效果不同,在生長(zhǎng)勢(shì)和開(kāi)花方面綜合效果以黃蒿嫁接苗最佳,青蒿次之,在抗性方面以艾草最佳,小飛蓬次之。同時(shí)青蒿的嫁接成活率最高,小飛蓬的嫁接成活率最低。在實(shí)際生產(chǎn)中,選擇菊花嫁接砧木時(shí),除依據(jù)本試驗(yàn)幾種砧木的嫁接效果外,還要綜合考慮地域氣候類型以及區(qū)域砧木資源的分布情況,合理選擇較適宜的菊花嫁接砧木。