結(jié)球甘藍(lán)與菜心正反嫁接比較試驗(yàn)

陶 鵬，李必元，岳智臣，王五宏，雷娟利，趙彥婷，鐘新民

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021)

結(jié)球甘藍(lán)與菜心正反嫁接比較試驗(yàn)

陶 鵬，李必元，岳智臣，王五宏，雷娟利，趙彥婷，鐘新民*

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021)

結(jié)球甘藍(lán)G27與49菜心的正反嫁接的比較試驗(yàn)表明，兩者嫁接親和性好，嫁接存活率在95%以上。結(jié)球甘藍(lán)嫁接到菜心的花序軸上，會促進(jìn)結(jié)球甘藍(lán)提早開花，且砧木菜心的花序軸表皮顏色趨向于接穗結(jié)球甘藍(lán)的莖的顏色。而菜心花序軸嫁接到結(jié)球甘藍(lán)的莖上，菜心花序軸側(cè)芽仍會及時抽薹。

結(jié)球甘藍(lán)； 菜心； 嫁接

結(jié)球甘藍(lán)屬于典型的綠體春化型植物，種子萌動階段不能感受低溫，須待植株長到一定大小時才能對低溫有所感應(yīng)，從而通過春化階段再抽薹開花。因此結(jié)球甘藍(lán)春化時間較長，在結(jié)球甘藍(lán)育種中經(jīng)常會遇到晚抽薹或不抽薹現(xiàn)象，而誘導(dǎo)結(jié)球甘藍(lán)及時啟動抽薹開花，是創(chuàng)新結(jié)球甘藍(lán)育種加代法的核心。通常誘導(dǎo)植物抽薹開花主要有春化途徑、光周期途徑、赤霉素途徑和自主途徑[1]，而利用嫁接促進(jìn)植物抽薹開花則是一種可驗(yàn)證的新途徑。為探討嫁接對接穗抽薹開花性狀的影響，本研究開展了以結(jié)球甘藍(lán)和具有常年抽薹特性的菜心進(jìn)行正反嫁接實(shí)驗(yàn)，初步分析了嫁接后接穗的抽薹情況。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為結(jié)球甘藍(lán)G27和49菜心，在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所保存。結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接的接穗部位選擇結(jié)球甘藍(lán)的莖尖，嫁接部位選擇菜心花序軸。菜心/結(jié)球甘藍(lán)嫁接的接穗為菜心的花序軸，嫁接部位選擇結(jié)球甘藍(lán)的莖。

1.2 方法

結(jié)球甘藍(lán)G27和49菜心互為接穗和砧木。結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接時，使用解剖刀將結(jié)球甘藍(lán)削成楔形，在菜心花序軸上選擇合適位置橫切，然后在菜心花序軸橫切面的中心位置縱切一刀(深約1 cm)，將削好的結(jié)球甘藍(lán)莖尖插入菜心的縱切面中，使用封口膜將結(jié)合部包好，再用夾子將兩者固定。菜心/結(jié)球甘藍(lán)嫁接時，以菜心的花序軸作為接穗，按上述方法將菜心花序軸嫁接到結(jié)球甘藍(lán)的莖上，使用封口膜包好后再用夾子固定。嫁接時間是2016年2月25日，嫁接地點(diǎn)在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玻璃溫室中。在嫁接過程中，注意控制接穗葉片的數(shù)量。嫁接后澆透水，3 d內(nèi)避開強(qiáng)光照射。

2 結(jié)果與分析

2.1 嫁接前期(0～20 d)

結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接和菜心/結(jié)球甘藍(lán)嫁接的親和性極高，嫁接后20 d的成活率在95%以上。為進(jìn)一步提高嫁接存活率，在嫁接后1周內(nèi)，盡量避免強(qiáng)光照射，接穗的葉片控制在2片。

在菜心/結(jié)球甘藍(lán)嫁接中，菜心花序軸上的側(cè)芽會快速生長，在20 d左右側(cè)芽就能再次抽薹開花(圖1)。由此可見，嫁接后菜心花序軸依然保持著生殖生長狀態(tài)。而嫁接后砧木結(jié)球甘藍(lán)的側(cè)芽快速生長，但生長出來的側(cè)芽仍處于營養(yǎng)生長狀態(tài)，并未因嫁接而轉(zhuǎn)入生殖生長狀態(tài)。

在結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接中，作為砧木的菜心花序軸的側(cè)芽也會快速生長并完成開花，授粉后可獲得種子。而接穗結(jié)球甘藍(lán)也會生長，在20 d內(nèi)接穗結(jié)球甘藍(lán)一直處于營養(yǎng)生長狀態(tài)(圖1)。

2.2 嫁接后期(20～40 d)

在菜心/結(jié)球甘藍(lán)嫁接20 d之后，對接穗菜心的花進(jìn)行自交授粉。受精后進(jìn)入種子發(fā)育成熟過程中，嫁接的菜心自交授粉后的結(jié)實(shí)率要比菜心實(shí)生苗的結(jié)實(shí)率低。結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接后30 d，部分嫁接苗開始出現(xiàn)花序組織(圖2)，開始進(jìn)入生殖生長狀態(tài)。而對照組結(jié)球甘藍(lán)/結(jié)球甘藍(lán)嫁接苗在20～40 d期間一直保持營養(yǎng)生長狀態(tài)。隨后結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接苗中陸續(xù)出現(xiàn)花序組織，在40 d時，大約2/3的結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接苗進(jìn)入生殖生長狀態(tài)。

A為結(jié)球甘藍(lán)/結(jié)球甘藍(lán)嫁接苗；B為結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接苗圖2 不同嫁接組合在嫁接30 d后對接穗結(jié)球甘藍(lán)抽薹開花的影響

3 小結(jié)

嫁接在蔬菜生產(chǎn)和育種中都有重要的應(yīng)用。在生產(chǎn)中，通過選用高抗砧木進(jìn)行嫁接栽培是防治土傳病、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的有效方法[2]。此外，嫁接也能提高根系抗病蟲害的能力，促進(jìn)對水肥的吸收，增強(qiáng)生長勢，提高抗逆性[3]。在育種方面，也有利用嫁接促進(jìn)開花結(jié)實(shí)的應(yīng)用。在甘薯雜交育種中，甘薯育種工作者通常采用嫁接和短日照處理相結(jié)合的方法促進(jìn)甘薯開花結(jié)實(shí)，使雜交育種得以進(jìn)行[4]。基于上述甘薯中的應(yīng)用實(shí)例可知，將結(jié)球甘藍(lán)嫁接到易抽薹的砧木上，通過穗-砧互作，從而利用砧木的易抽薹性狀促進(jìn)結(jié)球甘藍(lán)的抽薹開花，解決結(jié)球甘藍(lán)育種加代難的問題。

本研究顯示，結(jié)球甘藍(lán)與菜心相互嫁接具有很好的親和力。菜心是由白菜易抽薹材料經(jīng)長期選擇和栽培馴化而來，具有常年抽薹的特性，可作為促進(jìn)結(jié)球甘藍(lán)抽薹的極好砧木材料。本研究將結(jié)球甘藍(lán)嫁接于常年抽薹的菜心上，以促進(jìn)結(jié)球甘藍(lán)抽薹開花，建立室內(nèi)重復(fù)、可靠、高效的嫁接誘導(dǎo)結(jié)球甘藍(lán)抽薹開花的技術(shù)體系，可實(shí)現(xiàn)一年兩代及以上的育種效率。解釋嫁接促進(jìn)甘藍(lán)抽薹開花的分子理論基礎(chǔ)及嫁接誘導(dǎo)的表觀遺傳變異是未來研究的重點(diǎn)。本研究為深入開展結(jié)球甘藍(lán)/菜心嫁接促進(jìn)結(jié)球甘藍(lán)抽薹開花的理論研究提供試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，不僅在甘藍(lán)育種加代實(shí)踐中具有重要應(yīng)用價值，同時也為嫁接促進(jìn)甘藍(lán)抽薹的新途徑提供理論支撐。

[1] JUNG C，MüLLER A E. Flowering time control and applications in plant breeding[J]. Trends Plant Science，2009，14(10): 563-573.

[3] HAROLDSEN VM，SZCZERBA MW，AKTAS H，et al. Mobility of transgenic nucleic acids and proteins within grafted rootstocks for agricultural improvement[J]. Frontiers Plant Science，2012，3: 39.

[4] 馬佩勇，賈趙東，邊小峰，等. 不同砧木與嫁接方式對甘薯開花結(jié)實(shí)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，26(6): 1425-1430.

(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2017-01-03

浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年科技人才培養(yǎng)項(xiàng)目(2015R23R08E06)；浙江省自然科學(xué)基金(LY17C150006)；國家自然科學(xué)基金(31601746)；浙江省重點(diǎn)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2013TD05)

陶 鵬(1984—)，男，江西南昌人，副研究員，博士，從事蔬菜遺傳育種與分子生物學(xué)研究工作，E-mail：taopeng-84@163.com。

鐘新民(1959—)，男，研究員，從事蔬菜遺傳育種研究工作，E-mail：zhongxm@mail.zaas.ac.cn。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170414

S635

B

0528-9017(2017)04-0595-02

文獻(xiàn)著錄格式：陶鵬，李必元，岳智臣，等. 結(jié)球甘藍(lán)與菜心正反嫁接比較試驗(yàn)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(4)：595-596.