油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧穗相关生理指标的研究

王 瑞，陈永忠，王湘南，陈隆升，彭邵锋，马 力，杨小胡

(1 湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004；2 国家油茶工程技术研究中心，湖南 长沙 410004)

油茶(Camelliaoleifera)是我国重要的木本食用油料树种，与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料树种[1]，其主要产品茶油中不饱和脂肪酸含量高达90%以上，被誉为“东方橄榄油”[2]。在2008年全国油茶产业发展现场会召开后，油茶产业迅速发展，但油茶良种苗木缺乏成为制约油菜产业发展的重要因素，而目前生产上主要采用芽苗砧嫁接技术繁殖油茶良种苗木，且已有很多关于芽苗砧嫁接技术的报道[3-10]，内容主要集中在移栽基质、嫁接技术流程方面，但关于嫁接机理的研究不多[11-13]。已有研究表明，可溶性蛋白、可溶性糖及过氧化物酶(POD)在接口愈合过程中起重要作用，可溶性蛋白、可溶性糖为接口愈合及维管束分化提供能量，POD 在贯穿砧木和接穗的维管束分化过程中参与木质素合成[14]。本文研究了油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧木与接穗的可溶性蛋白、可溶性糖以及POD活性的变化趋势，旨在为油茶芽苗砧嫁接亲和性研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试材料为油茶优良品种‘XL1’，接穗来源于湖南省林业科学院国家级油茶种质资源收集保存库，母株为2006年换冠林。

1.2 方 法

1.2.1 砧木和接穗的选择 ①砧木的选择。于2009年油茶果实成熟时，筛选大粒饱满的种子进行沙藏，待2010-05芽砧苗长好便可进行嫁接，削砧时胚根保留3～4 cm。②接穗的选择。接穗选自采穗圃生长健壮、芽体饱满及没有病虫害的健康母株上，取已达半木质化的新梢作接穗，嫁接前削成单芽茎段，长2～3 cm，叶片保留1/2。

1.2.2 嫁接时期与方法 嫁接试验于2010-06-04进行，采用芽苗砧嫁接法，共嫁接3 000株，试验采用完全随机区组设计，3次重复。

1.2.3 接后管理 栽植后及时浇水，并加盖薄膜罩。及时做好除草、除萌工作。

1.3 样品采集及测定

嫁接后每隔10 d采集1次样品，采用完全随机的方法采样，每个重复每次采样10株，洗净后吸干水分，放入冰桶带回实验室，分别测定接穗与砧木中的可溶性蛋白、可溶性糖含量及POD活性。可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝法[15]，可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[16]，POD活性的测定采用愈创木酚法[17]。

2 结果与分析

2.1 油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧穗可溶性蛋白含量的变化

油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧穗可溶性蛋白含量的变化见图1。

图1 油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧穗可溶性蛋白含量的变化

由图1可以看出，在油茶芽苗砧嫁接愈合过程中，砧木中可溶性蛋白含量呈现“降-升-降”的变化趋势，总体呈下降趋势；而接穗中可溶性蛋白含量在31.94～40.39 mg/g波动，总体变化不大。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，嫁接口开始长出愈伤组织，砧木和接穗的可溶性蛋白含量逐步上升；20 d后，由于嫁接口没有完全愈合，砧穗间物质运输较少，而接穗本身营养物质逐渐消耗，因此接穗中可溶性蛋白含量下降，至40 d时嫁接口完全愈合，其可溶性蛋白含量又开始上升。砧木的可溶性蛋白含量在嫁接后40 d时达到最高值49.01 mg/g，40 d后开始下降，说明砧木在接口完全愈合后达到一定的木质化，生理活动减弱，可溶性蛋白含量减少，在80 d时达到最低值30.39 mg/g。

2.2 油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧穗可溶性糖含量的变化

由图2可知，在油茶芽苗砧嫁接愈合过程中，接穗的可溶性糖含量呈现先下降后上升再下降的趋势，砧木的可溶性糖含量呈现先上升后下降再上升的趋势，总体均呈下降趋势。

可溶性糖是光合作用的直接产物，接穗因保留叶片也进行光合作用，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质和能量，所以接穗的可溶性糖含量一直降低，嫁接后40 d时接穗的可溶性糖含量为0.22 mg/g，比嫁接开始时(0 d)降低了33%；而嫁接后40 d时砧木可溶性糖含量为0.05 mg/g，比嫁接开始时(0 d)降低了54%。嫁接40 d后接口完全愈合，接穗可溶性糖含量开始上升，而砧木可溶性糖含量保持稳定。

2.3 油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧穗POD活性的变化

POD 的合成属于诱导表达型，多数与某种或多种胁迫作用导致的细胞膜损伤和破坏、细胞的空间结构被打破以及损伤信号的转导等一系列生理生化变化有关，对机械损伤等伤害起保护作用[18]。油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧穗POD活性的变化见图3。

图3 油茶芽苗砧嫁接愈合过程中砧穗POD活性的变化

图3显示，在油茶芽苗砧嫁接愈合过程中，砧木的POD活性呈现先降低后升高再降低的变化趋势，嫁接后0～10 d，砧木POD活性下降速度较快，10 d时降至6.58 U/mg，比0 d时降低了38.3%；10 d后嫁接口开始产生愈伤组织，POD活性下降速度减慢，30 d时POD活性达到最低值5.91 U/mg；随后POD活性开始增加，40 d后嫁接口愈合，POD活性保持平稳。接穗中POD活性变化幅度较小，维持在0.11～0.62 U/mg，且明显低于砧木。

3 结论与讨论

嫁接愈合过程实质是砧穗愈伤组织的产生、对接、愈合、维管束桥的形成与分化，直至砧、穗结合成一体的过程[19]。可溶性糖含量随着胁迫程度的加重而呈增大的趋势，尤其是在水分胁迫下[20]。本试验结果表明，嫁接后0～40 d，接穗和砧木的可溶性糖因嫁接口愈合而逐渐消耗，接穗合成的可溶性糖无法运输到砧木，导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，砧穗间物质运输正常，接穗可溶性糖含量开始上升，砧木可溶性糖含量保持平稳，这与周华等[21]的研究结果“核桃子苗砧嫁接体在输导组织分化前，可溶性糖的含量先降低后升高”相同。但与冯金玲等[11]的研究结果“油茶芽苗砧嫁接体的可溶性糖含量随着接穗水分胁迫的加剧而升高，在嫁接后的第24天输导组织分化形成后达到高峰”不同，这可能与嫁接时气温不同导致砧穗愈合时间不一致有关。气温是影响嫁接愈合的关键因子，冯金玲等[11]报道，嫁接后棚内温度保持在28～30 ℃，而本研究开展时温度为23～25 ℃。

POD是一类广泛存在于植物体内的酶。有研究表明，在形成贯通接穗和砧木的维管束桥时，接合部的POD活性较高，这与本试验研究结果一致[14,22]。本研究中，嫁接后30 d，砧木中POD活性升高，说明POD在维管组织木质化过程中是非常重要的；在接口愈合过程中，接穗的POD活性变化不大，变化幅度比较平稳，其原因还有待继续研究。

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