耐鹽海棠新品種鹽星嫁接不同蘋果品種的親和性研究

摘" " 要：【目的】解決鹽堿地蘋果無法正常生產(chǎn)的實際問題，推廣優(yōu)質(zhì)耐鹽海棠砧木。【方法】以耐鹽海棠新品種鹽星組培苗為砧木，探究其與不同蘋果品種的嫁接親和性。選取富士、維納斯黃金、冀蘋1號和玉冠等18個常用蘋果生產(chǎn)品種和優(yōu)質(zhì)新品種為接穗，根據(jù)嫁接成活率、嫁接口愈合程度、生長量和田間親和力常數(shù)等指標(biāo)，探究鹽星海棠作為蘋果生產(chǎn)砧木的適用性。【結(jié)果】調(diào)查統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，18個品種接穗的嫁接成活率都在90%以上，嫁接口愈合情況良好；接穗和砧木生長量較均衡，略有小腳現(xiàn)象但并不嚴(yán)重；田間親和力常數(shù)都接近于2，砧木和接穗生長比較協(xié)調(diào)；利用隸屬函數(shù)值綜合評價各個指標(biāo)，富士、維納斯黃金、冀蘋1號、昌蘋8號和冀蘋5號與鹽星的嫁接親和性最優(yōu)，冀蘋2號和王林在生長量和植株狀態(tài)上表現(xiàn)較差，冀蘋2號在嫁接第3年死亡。【結(jié)論】綜上，鹽星海棠作為砧木與大多數(shù)蘋果品種嫁接親和性較好，僅有個別品種不適配。研究結(jié)果為鹽星海棠在蘋果砧木方面的應(yīng)用提供了有力的科學(xué)依據(jù)，為進(jìn)一步研究鹽星海棠與蘋果砧穗互作機制奠定了理論基礎(chǔ)，同時也為鹽堿地蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了可行途徑。

關(guān)鍵詞：鹽星海棠；耐鹽蘋果砧木；嫁接成活率；嫁接親和性；鹽堿地蘋果生產(chǎn)

中圖分類號：S661.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1009-9980（2025）02-0314-08

Study on the compatibility of a new salt-tolerant Malus × robusta ‘Yan-xing’ rootstock with different apple cultivars

SONG Shuang， GUO Wenjing， MENG Jie， HU Aishuang， XING Chunqiang， SUN Yu*

（Institute of Coastal Agriculture， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences/Saline-alkali Land Greening Technology Innovation Center of Hebei Province/Key Laboratory of Plant Salt Tolerance in Tangshan City， Tangshan 063299， Hebei， China）

Abstract： 【Objective】 Soil salinization leads to the inability of apples to grow normally， affecting the sustainable development of the apple industry. The salt tolerance of apple tree depends mainly on the rootstock. The grafting compatibility of the rootstock with scion variety is a prerequisite for normal growth. The graft survival rate is the most direct index to show the grafting compatibility in the short term. The study aimed to investigate the grafting compatibility of the salt-tolerant rootstock Yanxing with apple cultivars. 【Methods】 2-years old nursery trees propagated bu tissue culture of the new salt-tolerant Malus × robusta ‘Yanxing’ were used as rootstocks. 18 apple cultivars were selected as scion varieties. The survival rate of the grafting units， the healing state of the grafting unions， the height and thickness of the scion part， the thickness of the rootstock and the ratio of the thickness of the rootstock and scion of each grafting combination were recorded in the end of the first growing season. The field compatibility constant （FCC） ＞ or ＜ 2.0 indicated that the diameter of rootstock was too thick or thin， the grafting compatibility was poor. The comprehensive evaluation of the grafting compatibility was represented by the average membership degree. A larger average value of membership indicated a stronger affinity. 【Results】 The survival rates of the grafting unites of the 18 apple cultivars with the rootstock were over 90%， and the healing of grafting unions were good. Among them， the survival rate of Fuji and Changping No. 8 was 98%. The survival rate of Jinzhou Red Fuji and 12-20 was relatively low （90%）. The growth of scion and rootstock was relatively balanced， showing a slight phenomenon of small feet. In contrast， the grafting unions of Jinzhou Red Fuji and Orin with the rootstock was slightly uneven， with several nodules. Among the growth indexes， the thickness of the different scion varieties had great difference， and the thickest one was Changping No. 8 and the thinnest one was Orin was. The thickness ratios of the rootstock-scion of Venus Gold， Gala and Fuji were closest to 1， while those of Jiping No. 2 and Jinzhou Red Fuji were relatively far from 1. Fuji， Venus Gold， Jiping No.1， Changping No. 8 and Jiping No. 5 showed the best grafting affinity with Yanxing. According to the rank of average membership， Fuji had the best compatibility with Yanxing. Jiping No. 2 showed a short-term affinity phenomenon and died in the third year of growth. Orin showed the phenomenon of yellow leaves and slow plant growth in the third year after grafting. 【Conclusion】 Yanxing as rootstock had good grafting compatibility with most apple cultivars. The grafting compatibility of Fuji and Venus Gold with the rootstock was best. The grafting compatibility of Jiping No. 2， Jinzhou Red Fuji and Orin with Yanxing was slightly poor.

Key words： Malus × robusta ‘Yanxing’; Salt-tolerant apple rootstock; Graft survival rate; Graft compatibility; Apple production in saline-alkali land

中國鹽漬化土壤面積約有1億hm2，不僅阻礙生態(tài)環(huán)境建設(shè)，還嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)發(fā)展[1]。土壤鹽堿化導(dǎo)致蘋果無法正常生長，威脅著蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。蘋果主要依靠砧木提高耐鹽性[3]。鹽星海棠是河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所歷經(jīng)15年選育出的耐鹽海棠新品種，在全鹽含量（w，后同）0.6%的濱海鹽堿地上能正常生長，耐鹽性顯著優(yōu)于常用蘋果砧木八棱海棠[4]。因此，除了具有綠化樹種的觀賞價值外，鹽星在蘋果砧木方面的應(yīng)用更值得探究。

作為砧木，其與接穗之間的嫁接親和性是植株正常生長的必要前提條件[5]。嫁接成活率、嫁接口愈合情況、砧木和接穗的生長量等都是衡量砧穗組合嫁接親和性的形態(tài)學(xué)指標(biāo)[6-8]。其中，嫁接成活率是嫁接親和性的直接體現(xiàn)，一般來說，嫁接成活率高的親和性也高[9-10]。嫁接口愈合處是否平滑、有無出現(xiàn)大小腳和瘤狀突起情況，與接口處愈傷組織的形成和細(xì)胞學(xué)特征密切相關(guān)，與砧木接穗營養(yǎng)物質(zhì)、酶活性和酚類物質(zhì)等代謝物流通也有關(guān)系[11-12]。嫁接成活后砧木和接穗的生長量指標(biāo)表明了二者營養(yǎng)物質(zhì)傳遞的情況，體現(xiàn)了砧穗組合的嫁接親和性[13]。嫁接親和性是一個多指標(biāo)性狀，利用隸屬函數(shù)值更能對其進(jìn)行全面評價[14]。

筆者在本研究中以耐鹽海棠新品種鹽星為砧木，嫁接18種不同來源的常用蘋果品種和新品種（系）。通過調(diào)查統(tǒng)計嫁接成活率、嫁接口愈合情況和砧木接穗生長指標(biāo)，利用隸屬函數(shù)值綜合評價各砧穗組合的嫁接親和性，以期展示鹽星海棠作為蘋果砧木的應(yīng)用潛力，為鹽堿地蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供材料支撐。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗設(shè)置在河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所曹妃甸試驗基地，所用砧木為河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所培育的2年生鹽星海棠組培繁育苗。接穗為本地品種及河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所（簡稱石）和昌黎果樹研究所（簡稱昌）提供的常用蘋果生產(chǎn)品種和優(yōu)質(zhì)新品種（系），名稱及來源見表1。

1.2 嫁接成活率和嫁接口愈合情況統(tǒng)計

在春季以“T”形芽接的方式將不同品種接穗嫁接到同時期移栽的2年生鹽星海棠組培苗上。鹽星海棠砧木粗度一致，0.8 cm左右；接穗選取粗度為0.5 cm芽飽滿的一年生枝條。其中，石家莊果樹研究所提供的7個品種接穗每個品種30株，于2021年嫁接；昌黎果樹研究所提供的6個品種接穗每個品種50株，于2022年嫁接；本地的5個品種接穗每個品種30株，于2022年嫁接。

新梢停長后統(tǒng)計嫁接成活率和嫁接口愈合情況。嫁接口愈合情況分為2種：嫁接口較平滑，嫁接部位愈合度好為優(yōu)；嫁接口粗糙，嫁接部位出現(xiàn)明顯大小腳情況，有大量瘤狀突起為差。

嫁接成活率/%=成活接穗數(shù)/嫁接接穗數(shù)′100。

1.3 生長量統(tǒng)計及苗木生長狀態(tài)觀察

嫁接第二年落葉后對各個砧穗組合進(jìn)行生長量調(diào)查，包括接穗長度、接穗粗度、砧木粗度和砧穗比，并于嫁接第3年觀察苗木生長狀態(tài)。

接穗長度：嫁接口以上的苗高。

接穗粗度：嫁接口上方5 cm處直徑。

砧木粗度：嫁接口下方5 cm處直徑。

砧穗比：砧木粗度/接穗粗度。

1.4 田間親和力常數(shù)（FCC）統(tǒng)計

參照前人方法計算田間親和力常數(shù)（FCC）[10]。其中，F(xiàn)CC在2.0左右，表示砧穗組合親和性良好；FCC遠(yuǎn)大于2.0，表明砧木直徑過大，嫁接部位生長不協(xié)調(diào)，砧穗組合親和性較差；FCC遠(yuǎn)小于2.0，表明接穗直徑過大，嫁接部位生長不協(xié)調(diào)，砧穗組合親和性較差。FCC = C/A + （C + A）/2B。其中A為嫁接口上方5 cm處直徑；B為嫁接口處直徑；C為嫁接口下方5 cm處直徑。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與嫁接親和性綜合評價

采用Excel 2019對各試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計算。

嫁接親和性綜合評價采用隸屬函數(shù)值平均值表示，隸屬函數(shù)值平均值越大，表明親和性越強。

若該指標(biāo)與嫁接親和性呈正相關(guān)，則隸屬函數(shù)值計算公式為：Zi =（Xij-Xij min）/（Xj max-Xj min）。

若該指標(biāo)與嫁接親和性呈負(fù)相關(guān)，則隸屬函數(shù)值計算公式為：Zi =1-（Xij-Xj min）/（Xj max-Xj min）。

式中，Zi：隸屬函數(shù)值；Xij：i組合j指標(biāo)的測定值；Xj min：所有組合j指標(biāo)的最小值；Xj max：所有組合j指標(biāo)的最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 嫁接成活率和嫁接口愈合情況

不同砧穗組合嫁接成活率和嫁接口愈合情況如表2所示。試驗的18種接穗嫁接成活率都較高，其中富士（昌）和昌蘋8號嫁接成活率能達(dá)到98%，相對較低的是晉州紅富士和12-20，成活率為90%。從嫁接口愈合情況來看，這18個接穗品種與鹽星海棠嫁接口愈合情況大部分都比較優(yōu)異，未出現(xiàn)明顯瘤狀突起和大小腳情況。相較而言，晉州紅富士和王林這兩個品種嫁接口略不平整，嫁接部位有少量瘤狀突起。觀察中發(fā)現(xiàn)，冀蘋2號在嫁接成活后生長狀況良好，嫁接口愈合情況為優(yōu)，但在嫁接第3年苗木全部死亡；王林在嫁接第3年出現(xiàn)了葉片發(fā)黃和植株生長緩慢的現(xiàn)象；其他砧穗組合苗木生長狀態(tài)良好。

2.2 生長量和田間親和力常數(shù)統(tǒng)計

表3所示為不同砧穗組合嫁接第2年的接穗長度、粗度、砧木粗度和砧穗比等生長量統(tǒng)計數(shù)據(jù)和田間親和力常數(shù)（FCC）值。可以看出，不同接穗品種的生長量存在差異，尤其是接穗粗度。昌蘋8號在嫁接第二年的接穗粗度最大，其次為富士（昌），都接近5 cm；而最小的為王林，僅有2.57 cm。這些砧穗組合的砧穗比在0.87～0.94之間，普遍存在輕微小腳現(xiàn)象。維納斯黃金、嘎拉（石）和富士（本地）最接近于1，冀蘋2號和晉州紅富士相對偏離于1。田間親和力常數(shù)在不同組合中的表現(xiàn)也有差異。富士（本地）和維納斯黃金的FCC值最接近2.0，表明這兩個品種與鹽星海棠的生長比較均衡，嫁接親和性較好。FCC值較小的晉州紅富士和華碩，接穗的生長速度超過了鹽星海棠，相較于其他品種出現(xiàn)了略微明顯的小腳現(xiàn)象。

2.3 嫁接親和性綜合評價

各個砧穗組合的隸屬函數(shù)值由表4所示（由于冀蘋2號已死亡，因此不在統(tǒng)計范圍內(nèi)），平均隸屬函數(shù)值在0.17～0.96之間。富士（本地）的平均隸屬函數(shù)值最高，富士（昌）次之，隸屬函數(shù)值最低的為晉州紅富士。根據(jù)隸屬函數(shù)值均值越大，嫁接親和性越強的原則，這18對砧穗組合嫁接親和性綜合評價順序為富士（本地）＞富士（昌）＞維納斯黃金＞冀蘋1號＞昌蘋8號＞冀蘋5號＞蘋艷＞玉冠＞嘎拉（石）＞紅元帥＞4-18E＞12-20＞黃元帥＞嘎拉（本地）＞華碩＞王林＞晉州紅富士＞冀蘋2號。

3 討 論

土壤鹽堿化嚴(yán)重制約著鹽堿地蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而砧木是決定蘋果耐鹽性的關(guān)鍵[3]。目前，全國70%以上的喬化果園根系為八棱海棠[15]。但八棱海棠不能滿足如今鹽堿地生產(chǎn)需要，急需繁育出更優(yōu)質(zhì)的砧木取代八棱海棠，保證蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[16]。鹽星作為選育出的耐鹽海棠新品種，在蘋果砧木方面有著十分廣闊的應(yīng)用前景。嫁接親和性是蘋果繁殖和生產(chǎn)的先決條件，是蘋果砧木選擇的重要指標(biāo)[17]。筆者在本研究中以鹽星海棠為砧木嫁接蘋果常用生產(chǎn)品種和新品種，探究其親和性，以展示鹽星海棠作為蘋果砧木的應(yīng)用潛力。

嫁接成活率是最直觀表現(xiàn)短期內(nèi)砧穗組合嫁接親和性的指標(biāo)[10-11]。在本研究中的18個接穗品種嫁接成活率都比較高，都能在90%以上。從嫁接口愈合情況來看，大部分品種嫁接口平滑，未見或少見瘤狀突起，存在輕微的小腳現(xiàn)象，但不明顯；少量品種出現(xiàn)了略微的小腳現(xiàn)象，可能是嫁接口結(jié)合部位愈傷組織和輸導(dǎo)組織形成較慢，代謝物流通不順暢的原因，影響了砧穗之間的親和性[18-19]。之前有研究發(fā)現(xiàn)，以新疆野蘋果做基砧，以GM256做中間砧，嫁接蜜脆后成活率達(dá)86%，但由于嫁接口愈合情況較差，導(dǎo)致風(fēng)折率高達(dá)33.7%[20]。因此，嫁接成活率并不能完全代表砧穗組合的親和性。在本研究中，冀蘋2號還出現(xiàn)了短期親和現(xiàn)象，在生長至第3年死亡；王林在第3年出現(xiàn)了葉片發(fā)黃，植株生長緩慢的現(xiàn)象，具體原因可在后續(xù)研究中探究。這種可傳遞不親和性一般都要在生長至5年甚至10年才有表現(xiàn)，嚴(yán)重影響蘋果生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益[17]。

嫁接成活后砧木與接穗的長度和粗度以及砧穗比等生長指標(biāo)，是砧穗組合嫁接親和性的直接體現(xiàn)[21]。田間親和力常數(shù)從側(cè)面反映了砧木和接穗生長量的差異[10，22]。筆者在本研究中分別比較了不同砧穗組合的生長量，發(fā)現(xiàn)富士和昌蘋8號的生長量表現(xiàn)很突出，表明其與砧木鹽星親和性較好，營養(yǎng)物質(zhì)傳遞通暢，生長迅速[23]。

隸屬函數(shù)值在多指標(biāo)和多性狀評價植物某一特性方面得到了廣泛的應(yīng)用，如抗旱性、抗寒性和嫁接親和性等[9，24-25]。利用隸屬函數(shù)值綜合評價的方法，在黃瓜[26]、西瓜[27]、甜瓜[28]和核桃[9]等植物中篩選出了優(yōu)質(zhì)砧木。依據(jù)平均隸屬函數(shù)值排序，富士是與鹽星嫁接親和性最好的品種，在嫁接成活率、嫁接口愈合情況和生長量方面表現(xiàn)最好。

嫁接親和性涉及多個方面的影響，包括砧木接穗的親緣關(guān)系、組織結(jié)構(gòu)、生理機能和生化反應(yīng)等[17]。除了嫁接口愈合情況、植株生長量等表觀特征，解剖學(xué)、物質(zhì)合成傳遞以及激素等方面的研究更能精確地體現(xiàn)某一品種作為砧木的適用性及原理[6，18，29-30]。果實產(chǎn)量和品質(zhì)也可反映砧穗組合嫁接親和性的優(yōu)劣[31]，但在本研究中的苗木第一年結(jié)果，結(jié)果量不足以完成果實相關(guān)指標(biāo)的測定。后續(xù)可開展相關(guān)研究，進(jìn)一步探究鹽星海棠作為蘋果砧木的應(yīng)用潛力及對接穗品種耐鹽性相關(guān)方面的影響。

4 結(jié) 論

通過對鹽星海棠嫁接不同品種蘋果后植株的成活率、嫁接口愈合情況、植株生長量進(jìn)行比較并綜合評價，大部分品種與鹽星海棠嫁接親和性都較好。富士和維納斯黃金與鹽星海棠嫁接親和性最佳，冀蘋2號、晉州紅富士和王林的嫁接親和性較差。鹽星海棠在蘋果砧木方面具有一定的應(yīng)用潛力，其在鹽堿地上的應(yīng)用效果還有待進(jìn)一步探究。

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收稿日期：2024-10-25 接受日期：2024-11-15

基金項目：河北省農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新專項課題（2022KJCXZX-BHS-2）；河北省農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新人才隊伍建設(shè)項目（C24R1601）

作者簡介：宋爽，女，助理研究員，博士，研究方向為耐鹽果樹選育、機制探究與應(yīng)用。E-mail：shuangsong17@163.com

*通信作者Author for correspondence. E-mail：13703381235@163.com