王田田， 朱帥康， 陸曉民

(安徽科技學院 農(nóng)學院，安徽 鳳陽 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、藥用及食用價值。菊花性喜溫涼,不耐水澇,而我國沿淮地區(qū),夏季高溫多雨,不利于越夏菊花的栽培及生長,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逆境及土傳病害的抗性,是現(xiàn)代園藝植物工廠化育苗過程提高種苗質量以及優(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工作,不同的砧木對嫁接植株成活率、抗性及果實品質等有重要的決定作用。

目前,國內外關于菊花嫁接技術及嫁接效應已有較多報道,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,但不同砧木嫁接對越夏栽培菊花的比較研究卻鮮有報道?！使凇汀鸨炒蠹t’為兩種重要的菊花觀賞品種,具有開花艷麗、容易塑型的優(yōu)點,但沿淮地區(qū)夏季不良氣候嚴重影響其生長。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)以及生長特性較強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’兩個菊花品種為接穗,探討不同砧木嫁接對菊花某些生理特性及開花的影響,以期比較不同砧木的應用效果,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理奠定基礎。

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院花卉種植基地提供;4種砧木種子由安徽科技學院園藝教研室提供;0～3 mm的河沙扦插基質由安徽省鳳陽縣醒農(nóng)生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司提供。

1.2 設計與方法

試驗共設5個處理: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月底長至2～3片真葉時,以園土和腐熟酒糟(2V∶1V)為栽培基質,移栽于11 cm口徑的黑色營養(yǎng)缽中,加強苗期管理,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5～6 cm,粗0.2～0.4 cm的頂梢作接穗,采用劈接方式進行嫁接。扦插苗于同日從母株上剪取長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的11 cm口徑黑色營養(yǎng)缽中。

2018年5月26日統(tǒng)計每種嫁接砧木嫁接成活率,取長勢一致的嫁接苗和扦插苗,更換口徑為19 cm裝有相同栽培基質的紅色大塑料盆,換盆后放置于安徽科技學院花卉種植園露天栽培床上,作多頭栽培,采用常規(guī)管理方式進行管理。試驗采用隨機區(qū)組設計,將2種菊花分為2個試驗大區(qū),每個處理10盆,設3重復次。

1.3 數(shù)據(jù)采集

1.3.1 生長指標測定 于2018年9月15號分別從‘皇冠’和‘金背大紅’2個菊花品種的嫁接苗和扦插苗中隨機選取3盆并取其3側枝,測定其莖粗,并統(tǒng)計葉片數(shù);脫盆剝除泥土,用自來水緩慢沖洗干凈,用雙蒸水再沖洗1次,無菌紙擦去多余水分,晾干后用剪刀將地上與地下部分分開進行干鮮質量得測量。

1.3.2 開花品質測定 記錄每個小區(qū)每盆菊花的初蕾時期,并統(tǒng)計每盆菊花最大花徑及花期。

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

1.3.4 抗氧化酶活性、丙二醛含量和相對電導率測定測定 9月15號從每個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。葉片相對電導率測定采用陳建勛等的外滲電導法;丙二醛(MDA)含量測定采用李合生的硫代巴比妥酸(TBA)反應法;采用Dhindsa法測定CAT活性;用氮藍四唑(NBT)光化還原法測定SOD活性,采用愈創(chuàng)木酚氧化法測定POD活性,均為李合生的方法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)用spss(8.1)軟件進行方差分析,并對平均數(shù)用 Duncan's新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同砧木嫁接對菊花生長及開花的影響

由表1可知,品種‘皇冠’的4種嫁接苗其側枝莖粗、葉片數(shù)、地下部分鮮質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%,而地下部分干質量僅比扦插苗高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種嫁接苗的側枝莖粗、葉片數(shù)、地下部分鮮質量和地下部分干質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量外,其余3個指標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枝莖粗、葉片數(shù)及地下部分鮮質量均達到最大值,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量達到最大值,但嫁接成活率均為最高。

表1 不同砧木嫁接對菊花生長的影響

在開花方面,由表2可知,2個品種菊花的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)蕾時期比扦插苗提前1～8 d,花期延長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)蕾時期比扦插苗提前7～14 d,花期延長7.34～23 d,最大花徑增大2.82～5.32 cm?？梢?嫁接能提在一定程度上改善菊花的開花效果,且2個品種菊花均以黃蒿嫁接為最佳。

表2 不同砧木嫁接對菊花開花的影響

2.2 不同砧木嫁接對菊花光合特性的影響

由圖1可知，2個品種菊花的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),氣孔導度G除‘金背大紅’的小飛蓬嫁接菊與其扦插苗無明顯差異外,其余各嫁接苗均顯著高于各自扦插苗。無論是‘皇冠’還是‘金背大紅’,其黃蒿嫁接苗的

P

值均達到最大,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 不同砧木嫁接對菊花凈光合速率、胞間CO2濃度、氣孔導度、蒸騰速率的影響

2.3 不同砧木嫁接對菊花葉片中抗氧化酶活性的影響

從圖2可以看出2個菊花品種的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 不同砧木嫁接對菊花葉片中SOD、POD和CAT酶活性的影響

2.4 不同砧木嫁接對菊花葉片中丙二醛含量和相對電導率的影響

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 不同砧木嫁接對菊花葉片中丙二醛含量和相對電導率影響

2個菊花品種的4種嫁接苗和扦插苗葉片中相對電導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電導率和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論;從本試驗中2個品種菊的4種嫁接苗SOD、POD、CAT活性表現(xiàn)來看,均顯著高于扦插苗,相對電導率和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’大果錐栗對光環(huán)境的適應范圍。劉紅曉等研究表明杜鵑紅山茶嫁接苗的適應能力強于扦插苗。在本試驗中,2個菊花品種四種嫁接苗的凈光合速率、氣孔導度、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基因的表達能力有關,此外光合能力的強弱還受到植株抗性水平的影響。

從生長情況來看,無論是‘皇冠’還是‘金背大紅’,其嫁接苗的側枝莖粗和葉片數(shù)、地下干鮮質量以及植株含水量均比扦插苗優(yōu)異,說明嫁接可利用砧木品種的優(yōu)良特性,提高了菊花根系對N、P、K等營養(yǎng)元素以及水分的吸收能力,從而促進了其生長和生理代謝。植物開花結果需要一定的外部環(huán)鏡刺激和內部養(yǎng)分的積累,在本試驗中,2個品種菊花的嫁接苗在現(xiàn)蕾時間上比扦插苗分別提前了1～8 d和7～14 d,花期分別延長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,說明通過嫁接能改善菊花的開花品質,這與王希等的研究結論一致。

不同砧木在改善光合作用、促進植物生長、抵御不良環(huán)境脅迫方面均存在一定的差異。在本試驗中小飛蓬、艾草嫁接苗雖然表現(xiàn)出了較高的抗氧化酶活性,但生長情況、開花品質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。

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電導率,并改善光合,從而促進菊花生長發(fā)育;但不同砧木的嫁接效果不同,在生長勢和開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。同時青蒿的嫁接成活率最高,小飛蓬的嫁接成活率最低。在實際生產(chǎn)中,選擇菊花嫁接砧木時,除依據(jù)本試驗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。