新疆农业科学 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (5): 1170-1180.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.05.016
周伟权1(), 侯毅兴1,2, 刘春燕1, 阿克居里德孜·努尔改里得1, 薛靖1, 李树德3, 周龙1()
收稿日期:
2022-09-08
出版日期:
2023-05-20
发布日期:
2023-05-22
通信作者:
周龙(1976-),男,新疆吐鲁番人,教授,博士生导师,研究方向为果树种质资源与栽培生理,(E-mail)作者简介:
周伟权(1992-),男,甘肃武威人,博士,研究方向为果树种质资源与栽培生理,(E-mail) zhouwq1120@163.com
基金资助:
ZHOU Weiquan1(), HOU Yixing1,2, LIU Chunyan1, Akejulidezi Nuergailide1, XUE Jing1, LI Shude3, ZHOU Long1()
Received:
2022-09-08
Online:
2023-05-20
Published:
2023-05-22
Correspondence author:
ZHOU Long(1976-), male, Turpan, Xinjiang, Ph. D, professor, research area: fruit germplasm resources and cultivation physiology, (E-mail)Supported by:
摘要:
【目的】研究葡萄不同接穗对嫁接成活率及砧木根系特性的影响,为筛选适宜的砧穗组合奠定基础。【方法】以户太8号、红地球和苏欣1号品种为接穗,5BB、1103P和山河1号品种为砧木硬枝嫁接。统计各砧穗组合嫁接苗的成活率,测定各砧穗组合嫁接苗的根系生长情况、生理生化特性,采用石蜡切片法观察根尖解剖结构。【结果】9个砧穗组合中,嫁接成活率较高的4个砧穗组合分别为苏欣1号/山河1号、红地球/山河1号、苏欣1号/5BB和户太8号/山河1号,分别为74.33%、65.67%、63.33%和60.00%,而户太8号/5BB、户太8号/1103P和红地球/5BB组合的嫁接成活均低于40.00%。苏欣1号/山河1号砧穗组合的根系分别在0~5 cm、5~10 cm和10~15 cm三个土层深度的数量均最多,户太8号/山河1号砧穗组合次之;相比红地球/1103P、红地球/5BB和户太8号/1103P这几个砧穗组合,苏欣1号/山河1号砧穗组合嫁接苗根系的根系活力、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和SOD酶活性均明显高于这几个砧穗组合,而相对电导率显著低于这几个砧穗组合。不同接穗对砧木根系的导管直径、导管面积、导管密度、木质部面积及中柱面积均有不同程度的影响。除相对电导率指标外,其余各指标与嫁接成活率均存在极显著相关性。【结论】不同接穗对砧木的嫁接成活率、根系形态特性、生理特性及根尖解剖结构均会产生影响。山河1号可作为苏欣1号、户太8号及红地球的砧木,5BB可作为苏欣1号的砧木,最佳砧穗组合为苏欣1号/山河1号。
中图分类号:
周伟权, 侯毅兴, 刘春燕, 阿克居里德孜·努尔改里得, 薛靖, 李树德, 周龙. 不同葡萄砧穗组合嫁接对根系生长特性及解剖结构的影响[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(5): 1170-1180.
ZHOU Weiquan, HOU Yixing, LIU Chunyan, Akejulidezi Nuergailide, XUE Jing, LI Shude, ZHOU Long. Effects of hard branch grafting on root growth characteristics and anatomical structure of different grape rootstock and scion combinations[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2023, 60(5): 1170-1180.
不同土层 深度 Different soil depth | 指标 indicators | 砧穗组合Rootstock-scion combination | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
户太8号/5BB Hutai 8/ 5BB | 户太8号/1103P Hutai 8/ 1103P | 户太8号/ 山河1号 Hutai 8/ Shanhe 1 | 苏欣1号/5BB Suxin 1/5BB | 苏欣1号/ 1103P Suxin 1/ 1103P | 苏欣1号/ 山河1号 Suxin 1/ Shanhe 1 | 红地球/5BB Red globe/5BB | 红地球/1103P Red globe/1103P | 红地球/ 山河1号 Red globe/ Shanhe 1 | ||
0~5 cm | 根系数量(条) | 2.33±0.33abc | 1.67±0.33bc | 3.33±0.33a | 3.00±0.00ab | 2.33±0.33abc | 3.67±0.67a | 2.33±0.67abc | 1.33±0.33c | 3.33±0.33a |
最大根长(cm) | 2.03±0.47d | 1.82±0.19d | 3.31±0.07b | 3.18±0.46bc | 3.17±0.24bc | 3.57±0.67ab | 2.64±0.10abc | 2.18±0.07cd | 4.46±0.14a | |
最大根粗(mm) | 0.47±0.11cde | 0.34±0.03de | 0.99±0.16ab | 0.86±0.06abc | 0.73±0.09abcd | 1.00±0.09ab | 0.67±0.04bcd | 0.25±0.02e | 1.14±0.30a | |
5~10 cm | 根系数量(条) | 4.00±0.58ab | 3.67±0.33ab | 4.67±0.58a | 4.67±0.88a | 4.33±0.58ab | 5.00±0.00a | 4.00±0.58ab | 2.67±0.88b | 4.67±0.33a |
最大根长(cm) | 3.41±0.60bc | 3.15±0.43c | 3.90±0.16abc | 3.76±0.29abc | 3.77±0.16abc | 4.38±0.15ab | 3.46±0.08bc | 2.97±0.44c | 4.77±0.27a | |
最大根粗(mm) | 0.79±0.07b | 0.75±0.02b | 1.12±0.23b | 1.12±0.08b | 1.09±0.20b | 1.92±0.34a | 0.95±0.08b | 0.73±0.06b | 1.19±0.16b | |
10~15 cm | 根系数量(条) | 7.67±1.20ab | 5.67±0.33b | 8.00±0.00ab | 8.00±0.58ab | 7.67±0.88ab | 9.33±1.20a | 7.67±0.88ab | 6.00±1.00b | 9.33±0.33a |
最大根长(cm) | 4.01±0.25bc | 3.87±0.32c | 4.88±0.50bc | 4.62±0.59bc | 4.59±0.08bc | 6.28±0.16a | 4.55±0.46bc | 3.83±0.28c | 5.14±0.17b | |
最大根粗(mm) | 1.44±0.23ab | 1.34±0.25ab | 1.66±0.14a | 1.62±0.13ab | 1.57±0.33ab | 1.77±0.07a | 1.57±0.24ab | 0.95±0.21b | 1.67±0.10a |
表1 不同砧穗组合嫁接苗根系生长量比较
Tab.1 Comparison of root growth of grafted seedings with different stock-scion combinations
不同土层 深度 Different soil depth | 指标 indicators | 砧穗组合Rootstock-scion combination | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
户太8号/5BB Hutai 8/ 5BB | 户太8号/1103P Hutai 8/ 1103P | 户太8号/ 山河1号 Hutai 8/ Shanhe 1 | 苏欣1号/5BB Suxin 1/5BB | 苏欣1号/ 1103P Suxin 1/ 1103P | 苏欣1号/ 山河1号 Suxin 1/ Shanhe 1 | 红地球/5BB Red globe/5BB | 红地球/1103P Red globe/1103P | 红地球/ 山河1号 Red globe/ Shanhe 1 | ||
0~5 cm | 根系数量(条) | 2.33±0.33abc | 1.67±0.33bc | 3.33±0.33a | 3.00±0.00ab | 2.33±0.33abc | 3.67±0.67a | 2.33±0.67abc | 1.33±0.33c | 3.33±0.33a |
最大根长(cm) | 2.03±0.47d | 1.82±0.19d | 3.31±0.07b | 3.18±0.46bc | 3.17±0.24bc | 3.57±0.67ab | 2.64±0.10abc | 2.18±0.07cd | 4.46±0.14a | |
最大根粗(mm) | 0.47±0.11cde | 0.34±0.03de | 0.99±0.16ab | 0.86±0.06abc | 0.73±0.09abcd | 1.00±0.09ab | 0.67±0.04bcd | 0.25±0.02e | 1.14±0.30a | |
5~10 cm | 根系数量(条) | 4.00±0.58ab | 3.67±0.33ab | 4.67±0.58a | 4.67±0.88a | 4.33±0.58ab | 5.00±0.00a | 4.00±0.58ab | 2.67±0.88b | 4.67±0.33a |
最大根长(cm) | 3.41±0.60bc | 3.15±0.43c | 3.90±0.16abc | 3.76±0.29abc | 3.77±0.16abc | 4.38±0.15ab | 3.46±0.08bc | 2.97±0.44c | 4.77±0.27a | |
最大根粗(mm) | 0.79±0.07b | 0.75±0.02b | 1.12±0.23b | 1.12±0.08b | 1.09±0.20b | 1.92±0.34a | 0.95±0.08b | 0.73±0.06b | 1.19±0.16b | |
10~15 cm | 根系数量(条) | 7.67±1.20ab | 5.67±0.33b | 8.00±0.00ab | 8.00±0.58ab | 7.67±0.88ab | 9.33±1.20a | 7.67±0.88ab | 6.00±1.00b | 9.33±0.33a |
最大根长(cm) | 4.01±0.25bc | 3.87±0.32c | 4.88±0.50bc | 4.62±0.59bc | 4.59±0.08bc | 6.28±0.16a | 4.55±0.46bc | 3.83±0.28c | 5.14±0.17b | |
最大根粗(mm) | 1.44±0.23ab | 1.34±0.25ab | 1.66±0.14a | 1.62±0.13ab | 1.57±0.33ab | 1.77±0.07a | 1.57±0.24ab | 0.95±0.21b | 1.67±0.10a |
砧穗组合 Rootstock-scion combination | 相对电导率 Relative conductivity (%) | 根系活力 Roots activity [μg/(mL·g·h)] | 可溶性 蛋白含量 Soluble protein content (μg/g) | 可溶性 糖含量 Soluble sugar content (μg/g) | SOD活性 SOD avtivity (μg/g) | POD活性 POD activity (U/g) |
---|---|---|---|---|---|---|
户太8号/5BB Hutai 8/5BB | 23.14±0.81ab | 11.29±1.81cd | 5.20±0.33de | 5.79±0.29de | 177.87±8.44a | 3 103.33±345.71abc |
户太8号/1103P Hutai 8/1103P | 24.97±0.50ab | 10.90±3.70cd | 4.43±0.30ef | 4.56±0.16ef | 169.39±10.32a | 3 364.67±397.41ab |
户太8号/山河1号 Hutai 8/Shanhe 1 | 22.74±2.74ab | 25.64±1.20ab | 7.34±0.39b | 8.21±0.42b | 196.00±29.82a | 2 417.33±457.33bcd |
苏欣1号/5BB Suxin 1/5BB | 27.19±1.45a | 23.45±1.67ab | 7.46±0.29b | 7.71±0.36bc | 190.86±16.35a | 2 580.67±142.39abcd |
苏欣1号/1103P Hutai 8/1103P | 26.29±1.15ab | 18.91±1.19bc | 6.51±0.08c | 6.57±0.38cd | 174.54±21.43a | 2 678.67±321.73abcd |
苏欣1号/山河1号 Suxin 1/Shanhe 1 | 22.08±0.46b | 31.10±1.13a | 9.50±0.16a | 10.95±0.43a | 205.15±27.89a | 2 025.33±376.73d |
红地球/5BB Red globe/5BB | 26.87±0.77a | 13.46±1.67cd | 5.76±0.29cd | 6.11±0.78d | 184.73±12.84a | 3 005.33±65.33abcd |
红地球/1103P Red globe/1103P | 23.26±1.78ab | 8.97±3.70d | 3.89±0.23f | 3.86±0.33f | 156.60±11.74a | 3 495.33±142.39a |
红地球/山河1号 Red globe/Shanhe 1 | 21.80±0.87b | 28.78±4.04a | 9.10±0.27a | 9.78±0.64a | 199.49±29.21a | 2 221.33±86.43cd |
表2 不同砧穗组合嫁接苗根系生理生化指标比较
Tab.2 Comparison of physiological and biochemical indexes of grafted seedings with different stock-scion combinations
砧穗组合 Rootstock-scion combination | 相对电导率 Relative conductivity (%) | 根系活力 Roots activity [μg/(mL·g·h)] | 可溶性 蛋白含量 Soluble protein content (μg/g) | 可溶性 糖含量 Soluble sugar content (μg/g) | SOD活性 SOD avtivity (μg/g) | POD活性 POD activity (U/g) |
---|---|---|---|---|---|---|
户太8号/5BB Hutai 8/5BB | 23.14±0.81ab | 11.29±1.81cd | 5.20±0.33de | 5.79±0.29de | 177.87±8.44a | 3 103.33±345.71abc |
户太8号/1103P Hutai 8/1103P | 24.97±0.50ab | 10.90±3.70cd | 4.43±0.30ef | 4.56±0.16ef | 169.39±10.32a | 3 364.67±397.41ab |
户太8号/山河1号 Hutai 8/Shanhe 1 | 22.74±2.74ab | 25.64±1.20ab | 7.34±0.39b | 8.21±0.42b | 196.00±29.82a | 2 417.33±457.33bcd |
苏欣1号/5BB Suxin 1/5BB | 27.19±1.45a | 23.45±1.67ab | 7.46±0.29b | 7.71±0.36bc | 190.86±16.35a | 2 580.67±142.39abcd |
苏欣1号/1103P Hutai 8/1103P | 26.29±1.15ab | 18.91±1.19bc | 6.51±0.08c | 6.57±0.38cd | 174.54±21.43a | 2 678.67±321.73abcd |
苏欣1号/山河1号 Suxin 1/Shanhe 1 | 22.08±0.46b | 31.10±1.13a | 9.50±0.16a | 10.95±0.43a | 205.15±27.89a | 2 025.33±376.73d |
红地球/5BB Red globe/5BB | 26.87±0.77a | 13.46±1.67cd | 5.76±0.29cd | 6.11±0.78d | 184.73±12.84a | 3 005.33±65.33abcd |
红地球/1103P Red globe/1103P | 23.26±1.78ab | 8.97±3.70d | 3.89±0.23f | 3.86±0.33f | 156.60±11.74a | 3 495.33±142.39a |
红地球/山河1号 Red globe/Shanhe 1 | 21.80±0.87b | 28.78±4.04a | 9.10±0.27a | 9.78±0.64a | 199.49±29.21a | 2 221.33±86.43cd |
砧穗组合 Rootstock-scion combination | 导管直径 Vessel diameter (μm) | 导管面积 Vessel area (mm2) | 导管密度 Vessel density (个/mm2) | 木质部面积 Xylem area (mm2) | 中柱面积 Stele area (mm2) |
---|---|---|---|---|---|
5BB | 0.591±0.081a | 0.027±0.002a | 5 335±115.604b | 0.007±0.000c | 0.037±0.003c |
红地球/5BB Red globe/5BB | 1.017±0.086a | 0.035±0.001a | 6 592±166.515a | 0.010±0.000b | 0.134±0.001a |
户太8号/5BB Hutai 8/5BB | 1.068±0.287a | 0.036±0.005a | 6 025±364.008ab | 0.013±0.001a | 0.113±0.007b |
苏欣1号/5BB Suxin 1/5BB | 0.936±0.102a | 0.036±0.010a | 6 063±101.950ab | 0.013±0.000a | 0.106±0.005b |
山河1号 Shanhe 1 | 0.953±0.103a | 0.034±0.002a | 5 948±389.425b | 0.010±0.001b | 0.157±0.004c |
红地球/山河1号 Red globe/Shanhe 1 | 0.573±0.036c | 0.026±0.001c | 5 687±351.691b | 0.011±0.001b | 0.203±0.003b |
户太8号/山河1号 Hutai 8/Shanhe 1 | 0.646±0.086bc | 0.028±0.002bc | 4 508±245.094c | 0.010±0.000b | 0.088±0.007d |
苏欣1号/山河1号 Suxin 1/Shanhe 1 | 0.865±0.087ab | 0.033±0.002ab | 7 597±232.305a | 0.014±0.000a | 0.311±0.006 a |
1103P | 0.958±0.102b | 0.034±0.002b | 6 702±182.392a | 0.009±0.001b | 0.126±0.005b |
红地球/1103P Red globe/1103P | 1.30±0.022a | 0.040±0.000a | 6 429±298.960a | 0.012±0.000a | 0.181±0.006a |
户太8号/1103P Hutai 8/1103P | 0.757±0.128b | 0.030±0.003b | 5 414±258.057b | 0.009±0.001b | 0.075±0.001c |
苏欣1号/1103P Hutai 8/1103P | 0.149±0.014c | 0.012±0.001c | 5 325±123.163b | 0.003±0.000c | 0.085±0.003c |
表3 3个砧木与不同砧穗组合嫁接苗根系解剖参数比较
Tab.3 Comparison of anatomical parameters of root system of three rootstocks and different combinations of rootstocks and scions
砧穗组合 Rootstock-scion combination | 导管直径 Vessel diameter (μm) | 导管面积 Vessel area (mm2) | 导管密度 Vessel density (个/mm2) | 木质部面积 Xylem area (mm2) | 中柱面积 Stele area (mm2) |
---|---|---|---|---|---|
5BB | 0.591±0.081a | 0.027±0.002a | 5 335±115.604b | 0.007±0.000c | 0.037±0.003c |
红地球/5BB Red globe/5BB | 1.017±0.086a | 0.035±0.001a | 6 592±166.515a | 0.010±0.000b | 0.134±0.001a |
户太8号/5BB Hutai 8/5BB | 1.068±0.287a | 0.036±0.005a | 6 025±364.008ab | 0.013±0.001a | 0.113±0.007b |
苏欣1号/5BB Suxin 1/5BB | 0.936±0.102a | 0.036±0.010a | 6 063±101.950ab | 0.013±0.000a | 0.106±0.005b |
山河1号 Shanhe 1 | 0.953±0.103a | 0.034±0.002a | 5 948±389.425b | 0.010±0.001b | 0.157±0.004c |
红地球/山河1号 Red globe/Shanhe 1 | 0.573±0.036c | 0.026±0.001c | 5 687±351.691b | 0.011±0.001b | 0.203±0.003b |
户太8号/山河1号 Hutai 8/Shanhe 1 | 0.646±0.086bc | 0.028±0.002bc | 4 508±245.094c | 0.010±0.000b | 0.088±0.007d |
苏欣1号/山河1号 Suxin 1/Shanhe 1 | 0.865±0.087ab | 0.033±0.002ab | 7 597±232.305a | 0.014±0.000a | 0.311±0.006 a |
1103P | 0.958±0.102b | 0.034±0.002b | 6 702±182.392a | 0.009±0.001b | 0.126±0.005b |
红地球/1103P Red globe/1103P | 1.30±0.022a | 0.040±0.000a | 6 429±298.960a | 0.012±0.000a | 0.181±0.006a |
户太8号/1103P Hutai 8/1103P | 0.757±0.128b | 0.030±0.003b | 5 414±258.057b | 0.009±0.001b | 0.075±0.001c |
苏欣1号/1103P Hutai 8/1103P | 0.149±0.014c | 0.012±0.001c | 5 325±123.163b | 0.003±0.000c | 0.085±0.003c |
相关指标 Relevant indicators | 根系数量 Number of roots | 最大根长 Maximum root length | 最大根粗 Maximum root crude | 相对 电导率 Relative condu ctivity | 根系活力 Roots activity | 可溶性 蛋白 Soluble protein | 可溶性糖 Soluble sugar | SOD活性 Activity of SOD | POD活性 Activity of POD | 成活率 Survival rate |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
根系数量 Number of roots | 1.000 | |||||||||
最大根长 Maximum root length | 0.925** | 1.000 | ||||||||
最大根粗 Maximum root crude | 0.965** | 0.943** | 1.000 | |||||||
相对电导率 Relative conductivity | -0.279 | -0.374 | -0.229 | 1.000 | ||||||
根系活力 Roots activity | 0.925** | 0.961** | 0.953** | -0.349 | 1.000 | |||||
可溶性蛋白 Soluble protein | 0.964** | 0.982** | 0.973** | -0.325 | 0.979** | 1.000 | ||||
可溶性糖 Soluble sugar | 0.968** | 0.968** | 0.976** | -0.398 | 0.970** | 0.991** | 1.000 | |||
SOD活性 Activity of SOD | 0.964** | 0.884** | 0.949** | -0.287 | 0.908** | 0.934** | 0.952** | 1.000 | ||
POD活性 Activity of POD | -0.970** | -0.969** | -0.982** | 0.316 | -0.982** | -0.988** | -0.983** | -0.929** | 1.000 | |
成活率 Survival rate | 0.917** | 0.920** | 0.943** | -0.296 | 0.983** | 0.966** | 0.961** | 0.923** | -0.957** | 1.000 |
表4 不同砧穗组合嫁接成活率、根系生长及生理生化指标相关性
Tab.4 Correlation analysis of grafting survival rate, root growth, physiological and biochemical indexes of different stock-scion combinations
相关指标 Relevant indicators | 根系数量 Number of roots | 最大根长 Maximum root length | 最大根粗 Maximum root crude | 相对 电导率 Relative condu ctivity | 根系活力 Roots activity | 可溶性 蛋白 Soluble protein | 可溶性糖 Soluble sugar | SOD活性 Activity of SOD | POD活性 Activity of POD | 成活率 Survival rate |
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根系数量 Number of roots | 1.000 | |||||||||
最大根长 Maximum root length | 0.925** | 1.000 | ||||||||
最大根粗 Maximum root crude | 0.965** | 0.943** | 1.000 | |||||||
相对电导率 Relative conductivity | -0.279 | -0.374 | -0.229 | 1.000 | ||||||
根系活力 Roots activity | 0.925** | 0.961** | 0.953** | -0.349 | 1.000 | |||||
可溶性蛋白 Soluble protein | 0.964** | 0.982** | 0.973** | -0.325 | 0.979** | 1.000 | ||||
可溶性糖 Soluble sugar | 0.968** | 0.968** | 0.976** | -0.398 | 0.970** | 0.991** | 1.000 | |||
SOD活性 Activity of SOD | 0.964** | 0.884** | 0.949** | -0.287 | 0.908** | 0.934** | 0.952** | 1.000 | ||
POD活性 Activity of POD | -0.970** | -0.969** | -0.982** | 0.316 | -0.982** | -0.988** | -0.983** | -0.929** | 1.000 | |
成活率 Survival rate | 0.917** | 0.920** | 0.943** | -0.296 | 0.983** | 0.966** | 0.961** | 0.923** | -0.957** | 1.000 |
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