王 瑞，陳永忠，王湘南，陳隆升，彭邵鋒，馬 力，楊小胡

(1 湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004；2 國家油茶工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410004)

油茶(Camelliaoleifera)是我國重要的木本食用油料樹種，與油棕、油橄欖和椰子并稱為世界四大木本食用油料樹種[1]，其主要產(chǎn)品茶油中不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%以上，被譽(yù)為“東方橄欖油”[2]。在2008年全國油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)會(huì)召開后，油茶產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，但油茶良種苗木缺乏成為制約油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素，而目前生產(chǎn)上主要采用芽苗砧嫁接技術(shù)繁殖油茶良種苗木，且已有很多關(guān)于芽苗砧嫁接技術(shù)的報(bào)道[3-10]，內(nèi)容主要集中在移栽基質(zhì)、嫁接技術(shù)流程方面，但關(guān)于嫁接機(jī)理的研究不多[11-13]。已有研究表明，可溶性蛋白、可溶性糖及過氧化物酶(POD)在接口愈合過程中起重要作用，可溶性蛋白、可溶性糖為接口愈合及維管束分化提供能量，POD 在貫穿砧木和接穗的維管束分化過程中參與木質(zhì)素合成[14]。本文研究了油茶芽苗砧嫁接愈合過程中砧木與接穗的可溶性蛋白、可溶性糖以及POD活性的變化趨勢(shì)，旨在為油茶芽苗砧嫁接親和性研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料為油茶優(yōu)良品種‘XL1’，接穗來源于湖南省林業(yè)科學(xué)院國家級(jí)油茶種質(zhì)資源收集保存庫，母株為2006年換冠林。

1.2 方 法

1.2.1 砧木和接穗的選擇 ①砧木的選擇。于2009年油茶果實(shí)成熟時(shí)，篩選大粒飽滿的種子進(jìn)行沙藏，待2010-05芽砧苗長好便可進(jìn)行嫁接，削砧時(shí)胚根保留3～4 cm。②接穗的選擇。接穗選自采穗圃生長健壯、芽體飽滿及沒有病蟲害的健康母株上，取已達(dá)半木質(zhì)化的新梢作接穗，嫁接前削成單芽莖段，長2～3 cm，葉片保留1/2。

1.2.2 嫁接時(shí)期與方法 嫁接試驗(yàn)于2010-06-04進(jìn)行，采用芽苗砧嫁接法，共嫁接3 000株，試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。

1.2.3 接后管理 栽植后及時(shí)澆水，并加蓋薄膜罩。及時(shí)做好除草、除萌工作。

1.3 樣品采集及測(cè)定

嫁接后每隔10 d采集1次樣品，采用完全隨機(jī)的方法采樣，每個(gè)重復(fù)每次采樣10株，洗凈后吸干水分，放入冰桶帶回實(shí)驗(yàn)室，分別測(cè)定接穗與砧木中的可溶性蛋白、可溶性糖含量及POD活性。可溶性蛋白含量的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[15]，可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮比色法[16]，POD活性的測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 油茶芽苗砧嫁接愈合過程中砧穗可溶性蛋白含量的變化

油茶芽苗砧嫁接愈合過程中砧穗可溶性蛋白含量的變化見圖1。

圖1 油茶芽苗砧嫁接愈合過程中砧穗可溶性蛋白含量的變化

由圖1可以看出，在油茶芽苗砧嫁接愈合過程中，砧木中可溶性蛋白含量呈現(xiàn)“降-升-降”的變化趨勢(shì)，總體呈下降趨勢(shì)；而接穗中可溶性蛋白含量在31.94～40.39 mg/g波動(dòng)，總體變化不大。嫁接后0～50 d，砧木可溶性蛋白含量高于接穗，50 d后低于接穗。嫁接后0～10 d砧木和接穗的可溶性蛋白含量因本身消耗而逐步下降；10 d后，嫁接口開始長出愈傷組織，砧木和接穗的可溶性蛋白含量逐步上升；20 d后，由于嫁接口沒有完全愈合，砧穗間物質(zhì)運(yùn)輸較少，而接穗本身營養(yǎng)物質(zhì)逐漸消耗，因此接穗中可溶性蛋白含量下降，至40 d時(shí)嫁接口完全愈合，其可溶性蛋白含量又開始上升。砧木的可溶性蛋白含量在嫁接后40 d時(shí)達(dá)到最高值49.01 mg/g，40 d后開始下降，說明砧木在接口完全愈合后達(dá)到一定的木質(zhì)化，生理活動(dòng)減弱，可溶性蛋白含量減少，在80 d時(shí)達(dá)到最低值30.39 mg/g。

2.2 油茶芽苗砧嫁接愈合過程中砧穗可溶性糖含量的變化

由圖2可知，在油茶芽苗砧嫁接愈合過程中，接穗的可溶性糖含量呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢(shì)，砧木的可溶性糖含量呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢(shì)，總體均呈下降趨勢(shì)。

可溶性糖是光合作用的直接產(chǎn)物，接穗因保留葉片也進(jìn)行光合作用，所以接穗的可溶性糖含量一直高于砧木。嫁接后，因接口愈合需要消耗物質(zhì)和能量，所以接穗的可溶性糖含量一直降低，嫁接后40 d時(shí)接穗的可溶性糖含量為0.22 mg/g，比嫁接開始時(shí)(0 d)降低了33%；而嫁接后40 d時(shí)砧木可溶性糖含量為0.05 mg/g，比嫁接開始時(shí)(0 d)降低了54%。嫁接40 d后接口完全愈合，接穗可溶性糖含量開始上升，而砧木可溶性糖含量保持穩(wěn)定。

2.3 油茶芽苗砧嫁接愈合過程中砧穗POD活性的變化

POD 的合成屬于誘導(dǎo)表達(dá)型，多數(shù)與某種或多種脅迫作用導(dǎo)致的細(xì)胞膜損傷和破壞、細(xì)胞的空間結(jié)構(gòu)被打破以及損傷信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)等一系列生理生化變化有關(guān)，對(duì)機(jī)械損傷等傷害起保護(hù)作用[18]。油茶芽苗砧嫁接愈合過程中砧穗POD活性的變化見圖3。

圖3 油茶芽苗砧嫁接愈合過程中砧穗POD活性的變化

圖3顯示，在油茶芽苗砧嫁接愈合過程中，砧木的POD活性呈現(xiàn)先降低后升高再降低的變化趨勢(shì)，嫁接后0～10 d，砧木POD活性下降速度較快，10 d時(shí)降至6.58 U/mg，比0 d時(shí)降低了38.3%；10 d后嫁接口開始產(chǎn)生愈傷組織，POD活性下降速度減慢，30 d時(shí)POD活性達(dá)到最低值5.91 U/mg；隨后POD活性開始增加，40 d后嫁接口愈合，POD活性保持平穩(wěn)。接穗中POD活性變化幅度較小，維持在0.11～0.62 U/mg，且明顯低于砧木。

3 結(jié)論與討論

嫁接愈合過程實(shí)質(zhì)是砧穗愈傷組織的產(chǎn)生、對(duì)接、愈合、維管束橋的形成與分化，直至砧、穗結(jié)合成一體的過程[19]?？扇苄蕴呛侩S著脅迫程度的加重而呈增大的趨勢(shì)，尤其是在水分脅迫下[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，嫁接后0～40 d，接穗和砧木的可溶性糖因嫁接口愈合而逐漸消耗，接穗合成的可溶性糖無法運(yùn)輸?shù)秸枘?，?dǎo)致砧木可溶性糖含量降低的幅度高于接穗；40 d后嫁接口完全愈合，砧穗間物質(zhì)運(yùn)輸正常，接穗可溶性糖含量開始上升，砧木可溶性糖含量保持平穩(wěn)，這與周華等[21]的研究結(jié)果“核桃子苗砧嫁接體在輸導(dǎo)組織分化前，可溶性糖的含量先降低后升高”相同。但與馮金玲等[11]的研究結(jié)果“油茶芽苗砧嫁接體的可溶性糖含量隨著接穗水分脅迫的加劇而升高，在嫁接后的第24天輸導(dǎo)組織分化形成后達(dá)到高峰”不同，這可能與嫁接時(shí)氣溫不同導(dǎo)致砧穗愈合時(shí)間不一致有關(guān)。氣溫是影響嫁接愈合的關(guān)鍵因子，馮金玲等[11]報(bào)道，嫁接后棚內(nèi)溫度保持在28～30 ℃，而本研究開展時(shí)溫度為23～25 ℃。

POD是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的酶。有研究表明，在形成貫通接穗和砧木的維管束橋時(shí)，接合部的POD活性較高，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致[14,22]。本研究中，嫁接后30 d，砧木中POD活性升高，說明POD在維管組織木質(zhì)化過程中是非常重要的；在接口愈合過程中，接穗的POD活性變化不大，變化幅度比較平穩(wěn)，其原因還有待繼續(xù)研究。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 莊瑞林.中國油茶 [M].北京:中國林業(yè)出版社,1988.

Zhuang R L.Camelliaoleiferain China [M].Beijing:Chinese Forestry Press,1988.(in Chinese)

[2] 陳永忠,楊小胡,彭邵鋒,等.我國油茶良種選育研究現(xiàn)狀及發(fā)展策略 [J].林業(yè)科技開發(fā),2005,19(4):1-4.

Chen Y Z,Yang X H,Peng S F,et al.Status and trends of genetic improvement ofCamelliaoleiferain China [J].China Forestry Science and Technology,2005,19(4):1-4.(in Chinese)

[3] 康 樂,楊水平,姚小華,等.不同品種油茶嫁接苗根系生長動(dòng)態(tài)研究 [J].林業(yè)科學(xué)研究,2010,23(3):467-471.

Kang L,Yang S P,Yao X H,et al.Study on root growth dynamic characteristics of grafted seedlings of differentCamelliaoleiferacultivars [J].Forest Research,2010,23(3):467-471.(in Chinese)

[4] 梁玖華,黃 河,鄒天才,等.提高油茶芽砧苗質(zhì)量的繁育技術(shù)研究 [J].種子,2010,29(8):27-30.

Liang J H,Huang H,Zou T C,et al.Study on the breeding technology of improving grafting seedlings quality ofCamelliaoleifera[J].Seed,2010,29(8):27-30.(in Chinese)

[5] 李曉鳳,楊繼榮,曹流清,等.油茶芽苗砧嫁接苗田間移栽試驗(yàn) [J].湖南林業(yè)科技,2010,37(2):29-33.

Li X F,Yang J R,Cao L Q,et al.Test on field transplant of seedlings grafted on germ inated seeds ofCamelliaoleifera[J].Hunan Forestry Science & Technology,2010,37(2):29-33.(in Chinese)

[6] 彭邵鋒,陳永忠,王 瑞,等.油茶芽苗砧嫁接容器育苗技術(shù) [J].林業(yè)科技開發(fā),2011,25(6):86-89.

Peng S F,Chen Y Z,Wang R,et al.Container nursery techniques ofCamelliaoleiferagrafting on emergents [J].China Forestry Science and Technology,2011,25(6):86-89.(in Chinese)

[7] 白 濤,蔡京勇,祝曉東,等.油茶芽苗砧嫁接育苗砧木培育新技術(shù) [J].湖北林業(yè)科技,2010(5):67-68.

Bai T,Cai J Y,Zhu X D,et al.Rootstock breeding technique of nurse seed grafting ofCamelliaoleifera[J].Hubei Forestry Science and Technology,2010(5):67-68.(in Chinese)

[8] 羅 驥.油茶芽苗砧嫁接育苗技術(shù) [J].湖北林業(yè)科技,2005(4):53-54.

Luo J.Nurse seed grafting breeding technique ofCamelliaoleifera[J].Hubei Forestry Science and Technology,2005(4):53-54.(in Chinese)

[9] 杜洋文,周席華,徐春永,等.接穗葉片留存比例對(duì)油茶芽苗砧嫁接苗生長發(fā)育的影響 [J].經(jīng)濟(jì)林研究,2011,29(3):54-58.

Du Y W,Zhou X H,Xu C Y,et al.Effects of different ratio of retained leaf in scion on growth and development of nurse seed grafting seedlinginCamelliaoleifera[J].Nonwood Forest Research,2011,29(3):54-58.(in Chinese)

[10] 杜洋文,周席華,徐春永,等.油茶不同芽苗砧和接穗對(duì)成活率與抽梢率的影響研究 [J].湖北林業(yè)科技,2011(2):26-27.

Du Y W,Zhou X H,Xu C Y,et al.Influence on different bud shoot rootstock and scion on survival and shooting rate ofCamelliaoleireraAbel [J].Hubei Forestry Science and Technology,2011(2):26-27.(in Chinese)

[11] 馮金玲,楊志堅(jiān),陳 輝,等.油茶芽苗砧嫁接體的親和性生理 [J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2011,40(1):24-30.

Feng J L,Yang Z J,Chen H,et al.Physiological affinity of nurse seed grafted union ofCamelliaoleifera[J].Journal of Fujian Agriculture and Forestry University：Natural Science Edition,2011,40(1):24-30.(in Chinese)

[12] 馮金玲,楊志堅(jiān),陳 輝,等.油茶芽苗砧嫁接體愈合過程AFLP分析 [J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(3):141-146.

Feng J L,Yang Z J,Chen H,et al.AFLP analysis of nurse seed grafted union inCamelliaoleiferaduring healing [J].Journal of Central South University of Forestry & Technology,2012,32(3):141-146.(in Chinese)

[13] 馮金玲,楊志堅(jiān),陳世品,等.油茶芽苗砧嫁接口愈合過程中苯丙烷代謝的若干生理指標(biāo) [J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2011,40(3):264-270.

Feng J L,Yang Z J,Chen S P,et al.Some physiological phenylpropanoid metabolic characters in developing nurse seed grafting union ofCamelliaoleifera[J].Journal of Fujian Agriculture and Forestry University：Natural Science Edition,2011,40(3):264-270.(in Chinese)

[14] 盧善發(fā).番茄/番茄嫁接體發(fā)育過程中的過氧化物酶同工酶 [J].園藝學(xué)報(bào),2000,27(5):340-344.

Lu S F.Peroxidase isoenzymes in tomato/tomato graft union [J].Acta Horticulturae Sinica,2000,27(5):340-344.(in Chinese)

[15] 鄒 琦.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) [M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:129-130.

Zou Q.Experimental guidance of plant physiology [M].Beijing:Chinese Agricultural Press,2003:129-130.(in Chinese)

[16] 李建武.生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和方法 [M].北京:北京大學(xué)出版社,1997.

Li J W.Experimental principle and method of biochemistry [M].Beijing:Beijing University Press,1997.(in Chinese)

[17] 張志良,瞿偉菁.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) [M].北京:高等教育出版社,2003:123-124.

Zhang Z L,Qu W J.Experimental guidance of plant physiology [M].Beijing:Higher Education Press,2003:123-124.(in Chinese)

[18] 王雅清,曹 靜,崔克明.木質(zhì)部細(xì)胞分化的研究進(jìn)展 [J].植物學(xué)通報(bào)，2001,18(4):402-410．

Wang Y Q,Cao J,Cui K M.Advances in studies on cell differentiation in xylem [J].Chinese Bulletin of Botany,2001,18(4):402-410．(in Chinese)

[19] 黃堅(jiān)欽,章濱森,陸建偉,等.山核桃嫁接愈合過程的解剖學(xué)觀察 [J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào),2001,18(2):111-114.

Huang J Q,Zhang B S,Lu J W,et al.Anatomical observation in graft union ofCaryacathayenisis[J].Journal of Zhejiang Forestry College,2001,18(2):111-114.(in Chinese)

[20] 喻方圓,徐錫增,Robertd.水分和熱脅迫對(duì)苗木針葉可溶性糖含量的影響 [J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2004,28(5):1-5.

Yu F Y,Xu X Z,Robertd.Effects of water and heat stress on the needle sugar content of four coniferous tree seedlings [J].Journal of Nanjing Forestry University：Natural Sciences Edition,2004,28(5):1-5.(in Chinese)

[21] 周 華,董鳳祥,曹炎生,等.核桃子苗砧嫁接及相關(guān)生理指標(biāo)的研究 [J].林業(yè)科學(xué)研究,2007,20(1):53-57.

Zhou H,Dong F X,Cao Y S,et al.Study on techniques and physiological indexes of walnut grafting with young seedling [J].Forest Research,2007,20(1):53-57.(in Chinese)

[22] Fernandez-Garcia N,Carvajal M,Olmos E.Graft union formation in tomato plants:Peroxidase and catalase involvement [J].Ann Bot,2004,93(1):53-60.