兩種珍稀瀕危金花茶組植物的嫁接繁殖研究

曾丹娟, 江海都, 符 筍, 柴勝豐 鄒 蓉

(1.廣西喀斯特植物保育與恢復生態學重點實驗室,廣西壯族自治區中國科學院廣西植物研究所, 廣西 桂林 541006;2.廣西國茗金花茶科技有限公司, 廣西 防城港 538021)

金花茶組(Camellia,Sect.ChrysanthaChang)為山茶屬中唯一開黃色花的類群,是世界珍貴、稀有的觀賞植物和種質資源,其分布范圍狹窄,資源量有限。近年來,由于“金花茶熱”的持續影響,金花茶野生資源遭到極為嚴重的破壞,該組植物已全部被列入《國家重點保護野生植物名錄》[1]。金花茶組植物富含氨基酸、茶皂苷、黃酮類等多種生物活性成分及十多種微量元素,具有提高免疫力、降血脂血糖、抗癌防癌等保健功能[2-3]。目前,金花茶已被開發出濃縮液、口服液、茶飲料、袋泡茶和花茶等一系列營養保健產品,其葉片是某些中藥制劑的原料,市場前景較好;其他一些金花茶種類亦被廣泛種植,主要以花朵茶或苗木的形式銷售。

開展種苗繁育是金花茶組植物種質資源保護和開發利用的基礎。金花茶組植物的種苗繁育多采用扦插繁殖的方法,該方法雖技術較為簡單,但仍存在繁殖材料消耗較大,繁殖系數低、苗木生長緩慢、適應能力差等問題,而嫁接繁殖不僅能充分利用植株個體的成熟效應,使嫁接成活的植株提早開花,而且由于砧木具有完整的根系,能夠供給接穗足夠的水分和養分,使得嫁接植株的生長快于扦插植株。目前,國內對金花茶組植物的嫁接繁殖技術開展了一些研究,包括適宜砧木篩選、嫁接方法、嫁接時間對成活率的影響等方面,但多集中于金花茶(Camellianitidissima)[4-7],而對其他金花茶物種的研究相對較少[8-9],韋曉娟等[10]研究表明,不同金花茶物種對砧木的親和性存在較大差異。毛瓣金花茶(C.pubipetala)和顯脈金花茶(C.euphlebia)是金花茶組植物中兩種極具特色且具有較高開發利用價值的珍稀植物。毛瓣金花茶花瓣、花絲、子房和花柱均密被柔毛,觀賞價值較高[11];其葉片黃酮含量高[12],抗氧化活性好[13],適宜制茶[14]。顯脈金花茶具有葉大、葉厚、產量高的特點,已廣泛應用于葉用金花茶產品的開發。僅柴勝豐等[15-16]對兩種金花茶的扦插繁殖技術進行了研究,而關于其嫁接繁殖技術還未見相關報道。本試驗以4種油茶為砧木,以毛瓣金花茶和顯脈金花茶為接穗,分別采用芽苗砧嫁接和小苗嫁接,摸索出兩種金花茶的適宜嫁接方法,為其種質資源保育和可持續利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗場地

試驗地設在廣西桂林市雁山區廣西植物研究所內(25°09′N、110°15′E),海拔178 m,屬中亞熱帶季風氣候區。年平均氣溫19.2 ℃,最熱月均溫28.4 ℃,最冷月均溫7.7 ℃,絕對高溫40 ℃,絕對低溫-6 ℃,冬季偶有霜凍,月平均氣溫高于20 ℃的有6～7個月,≥10 ℃活動積溫為5 955.3 ℃。年降雨量1 854.8 mm,多集中于4—8月,占全年降水量的73%,年均蒸發量1 461 mm,年相對濕度78.0%,干濕季明顯,年日照時數約1 550 h,有霜日9～24 d。

1.2 試驗材料

試驗接穗采自廣西植物研究所內金花茶種質資源圃,采集毛瓣金花茶和顯脈金花茶成年植株樹冠中上部當年生半木質化、無病蟲害、生長健壯的枝條,隨采隨用。砧木分別為紅皮糙果茶(C.crapnelliana)、大果紅花油茶(C.semiserrata)、宛田紅花油茶(C.polyodonta)和岑溪軟枝油茶(C.oleifera‘cenxiruanzhi’)的芽苗和一年生小苗。

1.3 試驗方法

分別采用芽苗砧嫁接(芽接和根接)和小苗嫁接對兩種金花茶進行適宜砧木和嫁接方法的篩選,均采用劈接方式。

1.3.1芽苗砧嫁接

于11月中下旬至12月初采集用作砧木的4種油茶成熟果實,采回后放在室內陰涼處,陰干2～3 d,待茶果失水而自然開裂后,剝出種子。選出顆粒較大、充實飽滿、色澤光亮、無病蟲害的種子用作砧木培育。種子催芽前用0.5%的高錳酸鉀溶液浸泡20 min進行消毒,在塑料大棚內,用紅磚砌成寬1.2 m,長20 m,深0.45 m的苗床,苗床下鋪5 cm的碎石,上再鋪20 cm的干凈河沙,把4種油茶種子均勻撒播在河沙上,盡量避免重疊堆積,再蓋6～8 cm厚的河沙。種子催芽期間應及時補充水分,保持苗床濕潤。待翌年4月初,胚芽伸長到8～10 cm時,即可作芽苗砧進行嫁接。對參試的砧木分別采用芽接和根接兩種嫁接方式,每種金花茶8個嫁接處理,每處理100株,3次重復。芽接用砧木從子葉上部2～3 cm處切除頂端,子葉下部保留6～8 cm長胚根;根接用砧木從子葉下方1 cm處切斷,向下保留6～8 cm長胚根。采用劈接法,要求接穗的葉芽飽滿,穗條隨采隨接,注意保濕。嫁接時先將砧木縱劈成兩半,切口深1.0～1.2 cm,再將接穗削成1.0～1.2 cm楔形,接穗保留1芽1葉,葉片剪去2/3的葉面,砧木和接穗削口要平滑;然后把削好的接穗插入砧木切口,葉柄一側皮層對齊,并用長約3 cm、寬約1.0 cm的鋁薄片套上并捏緊,松緊適度。將嫁接好的苗木栽植到15 cm×13 cm的營養袋內,栽培基質為黃心土+泥炭土+珍珠巖(體積比為1∶1∶1),將裝好的容器苗擺放成床,床寬1～1.2 m,長15～20 m,置于苗圃地陰棚內(遮陰度為85%左右),澆透水,并用800倍的多菌靈溶液噴施消毒,架設竹弓,蓋上塑料薄膜密封保濕。移栽25～30 d時,進行除萌和拔草,移栽60～70 d時,煉苗4～5 d,后將塑料薄膜全部拆除,每月用尿素和磷酸二氫鉀混合液進行葉面施肥2次,每15 d噴一次滅菌劑和殺蟲劑,如多菌靈、托布津、樂果等。

1.3.2小苗嫁接

分別以上述4種油茶1年容器苗為砧木,以毛瓣金花茶和顯脈金花茶為接穗,采用劈接法,進行小苗嫁接。嫁接方法與芽苗砧嫁接類似,嫁接時間為4月初,砧木高度為6 cm,用塑料薄膜進行包扎。每個處理100株,3次重復。嫁接完成后,蓋塑料薄膜保濕,后期管理同芽苗砧嫁接。

1.4 調查方法和數據分析

芽苗砧嫁接分別于嫁接6個月和24個月后統計成活率,嫁接后24個月測量嫁接苗的株高和地徑;小苗嫁接于嫁接6個月后統計成活率。采用Excel2010和SPSS22.0軟件進行數據分析,采用Ducan方法進行各處理間的多重比較。

2 結果與分析

2.1 毛瓣金花茶的芽苗砧嫁接

不同砧木毛瓣金花茶芽苗砧嫁接的結果見表1。從不同砧木嫁接6個月后成活率來看,優劣次序為紅皮糙果茶>宛田紅花油茶>大果紅花油茶>岑溪軟枝油茶,紅皮糙果茶、宛田紅花油茶、大果紅花油茶作為砧木的嫁接成活率均較高,無論是芽接還是根接,其存活率都在85%以上,而岑溪軟枝油茶的嫁接存活率稍低,芽接成活率僅為75.33%。從不同的嫁接方式來看,基本上表現為芽接成活率高于根接存活率,紅皮糙果茶、宛田紅花油茶、大果紅花油茶的芽接成活率比根接存活率高5%～10%。而岑溪軟枝油茶則表現為芽接成活率比根接成活率低,這可能是岑溪軟枝油茶種子較小,萌發而成的幼苗與其他3種油茶相比較為細小,尤其是胚芽更為細嫩,不利于嫁接的開展。嫁接24個月后,各處理成活率均有一定程度的降低,紅皮糙果茶的嫁接成活率顯著(p<0.05)高于其他3種砧木,其余3種砧木的成活率則無顯著(p>0.05)差異。從不同嫁接方式來看,除紅皮糙果茶芽接的成活率顯著(p<0.05)高于根接外,其余3種砧木的芽接成活率均顯著(p<0.05)低于根接。不同砧木和不同嫁接方式對毛瓣金花茶嫁接苗的株高和地徑均有顯著影響(p<0.01)。采用芽接方式以紅皮糙果茶為砧木的嫁接苗株高和地徑均顯著(p<0.05)高于相同嫁接方式的其他3種油茶;采用根接方式以紅皮糙果茶為砧木的嫁接苗株高顯著(p<0.05)高于其他3種油茶,地徑顯著(p<0.05)高于岑溪軟枝油茶,與大果紅花油茶和宛田紅花油茶無顯著差異(p>0.05)。從不同嫁接方式來看,以紅皮糙果茶為砧木的芽接苗株高和地徑均顯著高于根接處理(p<0.05),其余3種砧木芽接苗株高和地徑亦高于根接苗,但差異不顯著(p>0.05)。

2.2 顯脈金花茶的芽苗砧嫁接

不同砧木顯脈金花茶芽苗砧嫁接的結果見表2。從不同砧木嫁接6個月后成活率來看,4種砧木無論是芽接還是根接,其成活率均較高,除岑溪軟枝油茶芽接的成活率低于90%以外,其余嫁接處理的成活率均在90%以上,表明4種砧木對顯脈金花茶的嫁接親和性均較好。從不同嫁接方式看,紅皮糙果茶芽接和根接的成活率無顯著差異(p>0.05),而其他3種油茶表現為根接成活率高于芽接,這可能與其胚芽更為細嫩,嫁接質量稍低有關。嫁接24個月后,嫁接苗成活率均有一定程度的下降,但以紅皮糙果茶為砧木降低幅度較小,其他3種砧木下降幅度更大,紅皮糙果茶的嫁接成活率顯著(p<0.05)高于其他3種砧木處理。從不同嫁接方式來看,4種砧木的根接成活率均顯著高于芽接(p<0.05)。

表2 顯脈金花茶芽苗砧嫁接的成活率和苗木長勢

不同砧木對顯脈金花茶嫁接苗的株高和地徑均有極顯著影響(p<0.01)。以紅皮糙果茶為砧木,采用芽接和根接方式的嫁接苗株高和地徑均顯著(p<0.05)高于其他3種砧木處理。從不同嫁接方式看,同種砧木根接苗的株高和地徑均高于芽接苗,但多數無顯著差異(p>0.05)。

2.3 兩種金花茶的小苗嫁接

毛瓣金花茶小苗嫁接成活率優劣次序為紅皮糙果茶>宛田紅花油茶>岑溪軟枝油茶>大果紅花油茶,這與芽苗砧嫁接成活率的優劣次序基本一致。紅皮糙果茶的嫁接成活率最高,為78.89%,大果紅花油茶最低,僅為56.30%;顯脈金花茶小苗嫁接的成活率以紅皮糙果茶為砧木最高(81.85%),宛田紅花油茶次之(65.59%),大果紅花油茶和岑溪軟枝油茶較低(表3)。采用小苗嫁接的兩種金花茶,其成活率明顯低于芽苗砧嫁接。

表3 兩種金花茶小苗嫁接的成活率

3 結論與討論

金花茶和油茶同屬山茶屬植物,親緣關系較近,以油茶為砧木,開展一些金花茶組植物的芽苗砧嫁接,取得了良好效果。鄧蔭偉等[6]以越南油茶(C.drupifera)作砧木,采用切接、劈接、髓心形成層腹接、單芽腹接和芽苗砧嫁接等方法嫁接金花茶,結果顯示,以芽苗砧嫁接的平均成活率和平均抽梢率均最高,分別達99.00%和73.97%;侯娜等[8]以普通油茶作砧木,以離蕊金花茶(C.liberofilamenta)作接穗,進行芽苗砧嫁接,其嫁接成活率在90%以上。本試驗中,分別以4種油茶為砧木,以兩種金花茶為接穗,進行芽苗砧嫁接,多數處理的嫁接成活率在85%以上,最高達98.08%。

砧木和接穗的親和力是嫁接愈合成活的關鍵,親和力越高嫁接越容易成功。但砧穗的親和力除主要取決于砧木與接穗的親緣關系外,同時也受砧木、接穗的生活力和生理特性等因素的影響。張乃燕等[4]以金花茶為接穗,采用7種砧木開展芽苗砧嫁接,結果表明,在參試砧木中,以紅皮糙果茶和義安油茶的嫁接成活率最高(分別為88.7%和86.0%),它們均能表現出很強的親和力,都是較理想的金花茶嫁接的適宜砧木。秦洪波等[7]以紅皮糙果茶、宛田紅花油茶、普通油茶、茶樹及“紅露珍”山茶花四年生扦插苗為砧木,采用切接法進行金花茶嫁接,結果表明,以“紅露珍”山茶花為砧木的嫁接成活率最高,紅皮糙果茶和宛田紅花油茶次之,普通油茶和茶樹成活率很低。駱文華等[5]以3種油茶為砧木嫁接金花茶,在砧木親和力表現上,紅皮糙果茶高于宛田紅花油茶和油茶。可見砧木種類對金花茶嫁接成活率具有重要影響。本試驗中,以紅皮糙果茶、宛田紅花油茶、大果紅花油茶為砧木,以毛瓣金花茶和顯脈金花茶為接穗,采用芽接方式,其嫁接成活率均在90%以上,表明2種金花茶與3種油茶嫁接的親和性均較好,但仍以紅皮糙果茶為砧木的嫁接成活率最高;而岑溪軟枝油茶的芽接成活率較低,可能與其種子較小,芽苗更為細嫩弱小,嫁接質量較低有關。從嫁接后苗木的長勢來看,以紅皮糙果茶為砧木的嫁接苗株高和地徑顯著高于其他3種油茶處理,這是因為紅皮糙果茶的種子更大,芽苗更為粗壯,嫁接成活后生長更為迅速。

鄧蔭偉等[17]以越南油茶為砧木,對金花茶開展芽接和根接兩種嫁接方式的比較,結果表明,芽接和根接的成活率分別為91.59%和90.83%,嫁接9個月后抽稍長度分別為12.03 cm和11.14 cm,兩者無顯著差異(p>0.05)。本試驗中,以紅皮糙果茶、大果紅花油茶、宛田紅花油茶為砧木,毛瓣金花茶為接穗,嫁接6個月后芽接成活率均高于根接,這可能是胚芽段砧木具有較為旺盛的生命力,形成層能迅速分化產生分生愈傷組織,較快和接穗的愈傷組織接合,從而提高嫁接成活率;通常根段砧木形成層的分化延伸速度較慢,細胞活性較弱,生長緩慢。毛瓣金花茶芽接苗的長勢亦優于根接苗,由于芽接保留了厚實的子葉,能為嫁接苗的初期生長提供充分的營養,從而促進其生長;這可能也與赤霉素的分布有關,赤霉素有促進器官縱向生長的作用,一般芽的赤霉素含量高,根含量少,芽接是采用芽苗的上一段做砧木,合成的赤霉素在這一段分布較多,導致芽接的生長較快,而根接采用芽苗的下一段做砧木,赤霉素分布較少,影響了嫁接苗的生長,這與周成強等[18]對油茶的芽苗砧嫁接結果相一致。顯脈金花茶的芽苗砧嫁接結果與毛瓣金花茶并不一致,除以紅皮糙果茶為砧木的芽接和根接成活率無顯著(p>0.05)差異外,其余3種油茶的芽接成活率均低于根接。這可能是因為顯脈金花茶的枝條更為粗壯,直徑達4～5 mm,大于大果紅花油茶等3種胚芽段砧木,砧木與接穗不能完全嵌合,從而導致嫁接質量稍低,而胚根段砧木直徑更大,與砧木嵌合更好,嫁接成活率更高。嫁接24個月后,顯脈金花茶根接苗的長勢要好于芽接苗,也可能與此有關。此外,嫁接24個月后,各嫁接處理苗木成活率均有一定程度的下降,這可能與某一時間段淋水不足等管理方式有關;除以紅皮糙果茶為砧木,毛瓣金花茶為接穗的芽接苗成活率高于根接苗外,其余處理的芽接苗成活率均低于根接苗,與芽接苗相比,根接苗的抗逆性可能更強,其原因還有待進一步研究。

本試驗中,兩種金花茶芽苗砧嫁接的成活率均明顯高于小苗嫁接,這可能與芽苗砧嫁接的砧木分生能力更強,傷口愈合更快有關,這與鄧蔭偉等[17]和張乃燕等[4]對金花茶的嫁接試驗結果相一致。對兩種珍稀瀕危金花茶組植物開展芽苗砧嫁接是一種較好的無性繁殖方式,以紅皮糙果茶為砧木,對毛瓣金花茶進行芽苗芽接,顯脈金花茶進行芽苗根接,均能取得較好的嫁接效果。