雙斷根套管嫁接方法對番茄苗愈合及根系再生的影響

蔣欣梅，王 波，于錫宏，吳鳳芝，張修國，楊光鵬,3，王 欣,4

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部東北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室,哈爾濱 150030；

2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，山東 泰安 271001；

3.黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司新華分公司，黑龍江 鶴崗 154109；

4.黑龍江省齊齊哈爾農(nóng)業(yè)機械化學(xué)校，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

雙斷根套管嫁接方法對番茄苗愈合及根系再生的影響

蔣欣梅1，王 波1，于錫宏1，吳鳳芝1，張修國2，楊光鵬1,3，王 欣1,4

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部東北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室,哈爾濱 150030；

2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，山東 泰安 271001；

3.黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司新華分公司，黑龍江 鶴崗 154109；

4.黑龍江省齊齊哈爾農(nóng)業(yè)機械化學(xué)校，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

試驗以‘野原2號’為番茄砧木，以‘春棚1號’番茄為接穗，研究雙斷根套管嫁接方法對番茄苗愈合及根系再生影響。結(jié)果表明，番茄雙斷根套管嫁接可促進根系發(fā)育，提高壯苗指數(shù)；番茄砧木再生根根系干鮮重、根系總長、根系體積及根系活力在嫁接20 d后均顯著高于其他處理；比較番茄雙斷根嫁接法和常規(guī)砧木不斷根嫁接法，結(jié)合部直徑、疏導(dǎo)組織運輸能力與不斷根嫁接對照接近，砧木斷根條件下，結(jié)合部愈合速度不受影響。雙斷根套管嫁接方法首次應(yīng)用于番茄嫁接試驗，砧木再生根生長旺盛，根系發(fā)達，解決番茄嫁接后徒長問題,對番茄嫁接育苗具有指導(dǎo)意義。該項技術(shù)已在黑龍江省番茄主要種植地區(qū)示范推廣，效果良好。

番茄；雙斷根套管嫁接；愈合；根系再生

番茄是我國設(shè)施蔬菜栽培中重要果菜類蔬菜之一，棚室生產(chǎn)中倒茬困難，連作障礙日趨嚴(yán)重，表現(xiàn)為土壤環(huán)境惡化、土傳病害嚴(yán)重、產(chǎn)量和品質(zhì)下降等。特別是近年番茄枯萎病、青枯病、根結(jié)線蟲等土傳病害發(fā)生影響番茄經(jīng)濟效益[1]。嫁接可有效防止土傳病害，克服連作障礙，提高嫁接后秧苗抗逆性和產(chǎn)量[2-3]。番茄嫁接技術(shù)廣泛應(yīng)用，特別是我國南方地區(qū)，番茄嫁接已成為設(shè)施生產(chǎn)主要栽培方法。

嫁接主要方法有插接法、靠接法和劈接法。這些嫁接方法需保留砧木根系，嫁接后成活前管理階段由于高溫、高濕、弱光環(huán)境，易使幼苗徒長，嫁接苗抗性減弱，降低嫁接苗成活率及抗逆能力。雙斷根套管嫁接方法是將砧木和接穗根部同時切斷，通過套管將砧木和接穗結(jié)合，具有砧木發(fā)根多、根系活力強、成活率高等優(yōu)點[4]。雙斷根嫁接黃瓜、甜瓜應(yīng)用廣泛，可有效防止嫁接苗在高溫高濕弱光環(huán)境下徒長，提高壯苗指數(shù)，出苗整齊度高，方便在機械化嫁接育苗床上操作[5]。但目前雙斷根嫁接在番茄上應(yīng)用尚無相關(guān)報道，雙斷根后番茄愈傷組織、再生根系形成以及疏導(dǎo)能力是否受砧木斷根影響尚不清楚。嫁接成活率關(guān)鍵取決于砧木與接穗親和性及嫁接愈合過程中結(jié)合部愈合速度，在砧木與接穗親和度較高條件下，環(huán)境條件和管理技術(shù)對嫁接結(jié)合部愈合速度起關(guān)鍵作用[6]，嫁接方法對砧木與接穗愈合速度及成活率影響顯著[7]。

本試驗以‘野原2號’為砧木，以生產(chǎn)中主栽品種‘春棚1號’為接穗，采用雙斷根套管嫁接方法嫁接番茄，探究其對番茄嫁接苗愈合及根系再生影響，旨在為番茄嫁接栽培中嫁接方法選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2016～2017年于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施園藝中心連棟溫室開展試驗。遼寧營口市老邊區(qū)種子商行提供番茄砧木‘野原2號’，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)番茄研究所提供常規(guī)生產(chǎn)品種‘春棚1號’作為接穗。育苗容器為50孔穴盤，育苗土采用全價配合育苗基質(zhì)。四川省蘭月科技有限公司提供生根劑。

1.2 方法

番茄砧木于2月4日育苗，由于同樣葉齡下番茄砧木比接穗莖略細，為保證砧木和接穗嫁接部位直徑基本一致，因此接穗比砧木晚10 d育苗。常規(guī)催芽后，均播種在50孔穴盤中。砧木長至5片真葉、接穗長至4片真葉時開始嫁接，嫁接前1 d采用3 500倍液農(nóng)用鏈霉素對砧木及接穗葉面噴施消毒。

嫁接時，砧木距離莖基部約10 cm斜向上30°～35°角斜切，保證切口長度0.7 cm；接穗在第1片真葉下方約0.5 cm處向下30°～35°角斜切，保證切口長度與砧木切口基本一致，嫁接切口采用套管方法固定。嫁接后將嫁接苗用刀片在莖基部橫切，將砧木斷根，用3 000倍液生根劑蘸根后扦插于50孔穴盤中。采用雙斷根嫁接方法代碼為T；以常規(guī)砧木不斷根嫁接方法為對照1（CK1），以番茄自根苗為對照2（CK2）。

嫁接完成后，采用地膜密封覆蓋保濕嫁接苗，同時采用雙層遮陰網(wǎng)遮蔭。溫度27℃；相對空氣濕度90% 以上。5 d后通風(fēng)煉苗，早晚光照相對弱時撤掉遮陰網(wǎng)，第1天煉苗不超過0.5 h，每天增加0.5 h；直到嫁接苗完全適應(yīng)自然環(huán)境，將地膜和遮陰網(wǎng)撤掉。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 嫁接結(jié)合部直徑測定

嫁接后當(dāng)天（0 d）用游標(biāo)卡尺測定嫁接苗結(jié)合部直徑，每隔3 d測定1次，連續(xù)測定5次，自根苗對照測定部位與嫁接苗接口處高度相同。

1.3.2 嫁接苗結(jié)合處疏導(dǎo)能力測定

參照文獻[8]，根據(jù)葉片品紅吸收量衡量嫁接苗結(jié)合處營養(yǎng)物質(zhì)疏導(dǎo)能力。即將嫁接苗從莖基部切斷，置于1%酸性品紅水溶液3 h，取其全部真葉，稱重后加2 mL水研磨成勻漿，4 500 r·min-1下離心5 min，取上清液，545 nm下測定分光光度值，標(biāo)準(zhǔn)曲線讀取品紅含量。嫁接后3 d測定1次，此后每隔3 d測定1次，連續(xù)測定4次。

其中C為標(biāo)準(zhǔn)方程求得品紅含量（mg）；V為提取液總體積（mL）；a為測定所取提取液體積（mL）；W為葉片重量（g）；t為品紅處理時間（h）。

1.3.3 嫁接苗結(jié)合部顯微觀察

嫁接后3、6、9、12 d，利用奧林巴斯體式明暗透射體顯微鏡觀察并拍照嫁接苗顯微組織。

1.3.4 根系生長相關(guān)指標(biāo)測定

嫁接后10、15、20 d，測定所有處理根系干重、鮮重、總長、體積及活力。其中根系活力以改良TTC法測定[9]，根系體積利用萬深LA-S系列植物根系分析儀測定。

1.3.5 成活率及壯苗指數(shù)測定

嫁接15 d后調(diào)查成活率及壯苗指數(shù)。成活率=（嫁接成活的株數(shù)/嫁接總株數(shù)）×100%。

壯苗指數(shù)參照文獻[10]，即壯苗指數(shù)=（莖粗/株高+根干重/地上部干重）×全株干重。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙斷根套管嫁接對番茄嫁接愈合影響

2.1.1 兩種嫁接方法下番茄愈合過程顯微觀察

不同時間兩種嫁接方法愈合組織（見圖1）。

圖1 雙斷根套管嫁接方法對番茄苗愈合過程影響Fig.1 Effect of both-root-cut tube grafting method on coalscence responses of tomato seeding

由圖1可知，嫁接后3 d，兩種嫁接方法均產(chǎn)生離層及大量褐色醌類物質(zhì)，雙斷根嫁接處理醌類物質(zhì)含量高于未斷根嫁接對照。嫁接后 6 d，接口處產(chǎn)生大量形狀不規(guī)則愈傷組織，褐色醌類物質(zhì)明顯減少，兩種嫁接處理之間無顯著差異。嫁接后9 d，愈傷組織開始分化，維管束橋連接，褐色醌類物質(zhì)顯著減少，雙斷根嫁接處理維管束橋連接量高于未斷根嫁接對照。嫁接后12 d，維管束橋大量連接，褐色醌類物質(zhì)基本消失，嫁接口愈合，結(jié)合處斷面不明顯，兩種嫁接處理之間無顯著差異。

2.1.2 雙斷根套管嫁接對番茄嫁接愈合處直徑影響

由圖2可知，嫁接后，結(jié)合部直徑隨嫁接天數(shù)增加而增加，其中嫁接后（0～6 d）嫁接苗結(jié)合部直徑增長幅度高于6～12 d。嫁接當(dāng)天（0 d）和嫁接后3 d，處理T、對照CK1和CK2間結(jié)合部直徑差異不顯著；從嫁接后6 d開始，T、CK1下嫁接苗結(jié)合部直徑均顯著高于自根苗對照CK2，T、CK1結(jié)合部直徑差異不顯著。

2.1.3 雙斷根嫁接對番茄嫁接愈合處疏導(dǎo)能力影響

由圖3可知，自根苗對照CK2葉片品紅吸收量在嫁接后3～12 d保持不變，而嫁接苗葉片品紅吸收量表現(xiàn)為隨嫁接天數(shù)增加而增加，從嫁接后9 d

開始迅速增加，兩種嫁接方法間葉片品紅吸收量差異不顯著。在嫁接后3、6、9 d時，兩種嫁接方法下葉片品紅吸收量均顯著低于對照CK2，而在嫁接后12 d，兩種嫁接方法葉片品紅吸收量均顯著高于對照CK2。說明番茄嫁接后6 d，結(jié)合部愈疏導(dǎo)組織分化形成，嫁接后12 d，嫁接苗結(jié)合部疏導(dǎo)能力超過自根苗。

圖2 雙斷根套管嫁接對番茄嫁接苗愈合處直徑影響Fig.2 Effect of both-root-cut tube grafting method on diameter of thejoint of tomato seeding

圖3 雙斷根嫁接方法對番茄嫁接苗葉片品種吸收量影響Fig.3 Effect of both-root-cut tubegrafting method on content of acid fuchsin of tomato seeding

2.2 雙斷根嫁接對番茄根系生長影響

2.2.1 雙斷根嫁接對番茄苗根重影響

由表1可知，CK1根系鮮重和干重在嫁接后10、15、20 d均顯著高于自根苗CK2；T根系嫁接后3 d出現(xiàn)再生根，嫁接后6 d迅速發(fā)生。嫁接后15 d，雙斷根嫁接苗再生根鮮重和干重與自根苗和未斷根嫁接苗間差異不顯著；嫁接后20 d時，雙斷根嫁接苗再生根鮮重和干重均顯著高于自根苗和未斷根嫁接苗。

2.2.2 雙斷根嫁接對番茄苗根系總長和根體積影響

由表2可知，嫁接后10 d未斷根嫁接苗 CK1根系總長和根系體積略高于自根苗CK2，差異不顯著，嫁接后15、20 d CK1根系總長和根系體積均顯著高于CK2。雙斷根嫁接苗根系總長和根系體積在嫁接后10 d均顯著低于CK1，而與CK2間差異不顯著；嫁接后15 d，T根系總長與CK1和CK2差異均不顯著，T根系體積與CK2差異不顯著，兩者均顯著低于CK1；嫁接后20 d，T根系體積最高，顯著高于CK1和CK2。

說明雙斷根嫁接處理在嫁接后15 d根系發(fā)育結(jié)果已接近自根苗根系發(fā)育水平，嫁接后20 d時根系發(fā)育超過未斷根嫁接對照根系發(fā)育水平，雙斷根嫁接處理根系發(fā)育發(fā)揮再生根生長優(yōu)勢，根系發(fā)達、健壯。

表1 雙斷根套管嫁接方法對番茄苗根系鮮重及根系干重影響Table 1 Effect of both-root-cut tube grafting method on root dry weight,fresh weight of tomato seeding (g·株-1)

表2 雙斷根嫁接方法對番茄苗根系總長及根系體積影響Table 2 Effect of both-root-cut tube grafting method on root total length,volumeof tomato seeding

2.2.3 雙斷根嫁接對番茄苗根系活力影響

由圖4可知，番茄嫁接后顯著提高根系活力，在嫁接后10、15、20 d，雙斷根嫁接處理組根系活力最高，顯著高于未斷根嫁接CK1，兩者均顯著高于自根苗CK2。總體來說，雙斷根嫁接苗在嫁接后根系再生初期根系活力表現(xiàn)較高，隨后雖有下降趨勢，但總體仍高于CK1和CK2。

2.3 雙斷根嫁接方法對番茄嫁接苗成活率及壯苗指數(shù)影響

由表3可知，雙斷根嫁接處理成活率略低于未斷根嫁接苗，兩者之間差異不顯著，成活率均達95% 以上。雙斷根嫁接可有效防止嫁接苗徒長，壯苗指數(shù)均顯著高于未斷根嫁接及自根苗，而未斷根嫁接與自根苗差異不顯著。

圖4 雙斷根嫁接方法對番茄苗根系活力影響Fig.4 Effect of both-root-cut tube grafting method on root activity of tomato seeding

表3 雙斷根嫁接方法對番茄苗成活率及壯苗指數(shù)影響Table3 Effect of both-root-cut tubegrafting method on survival rateand seedling index of tomato seeding

3 討論與結(jié)論

番茄嫁接苗愈合過程分為隔離層形成、愈傷組織產(chǎn)生、愈傷組織分化、維管束連接4個階段[8]。本試驗中，嫁接后6 d，兩種嫁接方法下結(jié)合部直徑顯著增大，結(jié)合顯微觀察，此時愈傷組織大量形成，將原有組織向外排擠。同時，接穗形成愈傷組織量顯著高于砧木，可能與生長素運輸及營養(yǎng)物質(zhì)在結(jié)合部積累有關(guān)，與苗琛等研究一致[11]。說明在砧木與接穗親和度較高情況下，接穗影響嫁接苗愈合；兩種嫁接處理番茄苗在嫁接后12 d，品紅吸收量達到最高，均顯著高于自根苗。結(jié)合顯微觀察，此時結(jié)合部愈傷組織開始分化，維管束橋基本連接完成，不影響水分及營養(yǎng)物質(zhì)吸收。雙斷根嫁接處理與不斷根嫁接對照相比，愈合過程基本同步，未受斷根影響。

根是植物三大營養(yǎng)器官之一，吸收、運輸水分和養(yǎng)分、固定植物、支持地上部分，同時根系細胞內(nèi)存在復(fù)雜生物化學(xué)反應(yīng)，可以感受、識別逆境信號，并通過木質(zhì)部將其輸送到地上部，調(diào)節(jié)植株生長和代謝過程[12]。一般嫁接選用砧木具有強抗病性及發(fā)達根系，砧木抗病性越強，嫁接苗抗病性越強[13]。本試驗中未斷根番茄嫁接苗根系比自根苗發(fā)達，在根系鮮重、干重、根系總長、根系體積均顯著高于自根苗。當(dāng)砧木作雙斷根嫁接時，番茄砧木根系再生能力較強，嫁接后3 d即有再生根產(chǎn)生痕跡，生根迅速，嫁接后20 d再生根鮮重、干重以及根系體積和根長顯著高于未斷根嫁接苗。植物根系活力直接影響地上部營養(yǎng)狀況，根系活力高可促進養(yǎng)分吸收，有利于植株生長發(fā)育[14]。本試驗雙斷根嫁接處理由于根系再生特性，嫁接初期根系處于旺盛生長階段，根系活力可滿足地上部水分及營養(yǎng)需求。

本試驗首次將雙斷根嫁接方法應(yīng)用于番茄，采用套管方法固定，操作簡便，成活率高。彭杏敏等通過不同嫁接方式嫁接黃瓜發(fā)現(xiàn)，雙斷根嫁接黃瓜幼苗生長指標(biāo)及品質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于其他嫁接方法，砧木斷根基本不影響嫁接黃瓜生長發(fā)育[15]。徐頌濤等采用雙斷根嫁接西瓜，可顯著提高西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)[16]。本實驗室前期采用雙斷根嫁接法嫁接甜瓜，顯著提高甜瓜嫁接苗壯苗指數(shù)，有效防止幼苗徒長現(xiàn)象，與本試驗嫁接番茄研究結(jié)果一致。說明砧木根系再生過程，抑制莖部縱向生長，防止嫁接苗在高溫、高濕、弱光條件下徒長，顯著提高壯苗指數(shù)。番茄雙斷根套管嫁接方法已在哈爾濱、大慶、牡丹江、七臺河等黑龍江省番茄主要種植地區(qū)開展示范推廣，效果良好。

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Effect of both-root-cut tube grafting method on coalscence responses and root regenerated of tomato seeding/

JIANG Xinmei1,WANG Bo1,YU Xihong1,
WU Fengzhi1,ZHANG Xiuguo2,YANG Guangpeng1,3,WANG Xin1,4
(1.Key Laboratory of Ministry of Agriculture in Northeast Horticultural Crop Biology and Germplasm,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.School of Plant Protection,Shandong Agricultural University,Taian Shandong,271001,China;3.Xinhua Branch of the Great Northern Wilderness Agricultural Limited by Share Ltd.of Heilongjiang,Hegang Heilongjiang 154109,China;4.Qiqihar Agricultural Mechanization School of Heilongjiang Province,Qiqihar Heilongjiang 161041,China)

In order to investigate the effects of both-root-cut tube grafting method on coalescence responses and root regeneration of tomato seeding,‘Yeyuan No.2’was applied as tomato rootstock,and‘Chunpeng No.1’was applied as tomato scion.The results showed that both-root-cut tube grafting method could promote root development,and improve the seedling index.The root dry weight,fresh weight,totallength,volume and activity of root regeneration of tomato rootstocks were high significantly than those of other treatments after 20 d by grafting.The diameter of the joint and the transport capacity of the joint of bothroot-cut tube grafting method of tomato did not differ statistically compared with non both-root-cut tube grafting method.Joint coalescence process was not affected by rootstock cutting.Both-root-cut tube grafting method was successly used for tomato first regenerated root of tomato rootstocks grew rapidly which solved the problem of grafted tomato seedings spingdling during management process,and had the guiding significance for grafting propagation.The techology has been popularized and has remarkable effect in the main areas where tomatoes are produced.

tomato;double uprooting tube grafted;healing;regenerated roots

S641.2

A

1005-9369（2017）09-0021-07

時間 2017-10-20 12：50：41 [URL]http：//kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20171020.1250.008.

蔣欣梅,王波,于錫宏,等.雙斷根套管嫁接方法對番茄苗愈合及根系再生的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,48(9)：21-27.

Jiang Xinmei,Wang Bo,Yu Xihong,et al.Effect of both-root-cut tube grafting method on coalscence responses and root regenerated of tomato seeding[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(9)：21-27.(in Chinese with English abstract)

2017-05-23

國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項（CARS-25-C-08）；黑龍江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新體系項目；黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計劃重大項目（GA15B104-2）

蔣欣梅（1968-），女，副研究員，碩士，碩士生導(dǎo)師，研究方向為蔬菜栽培與生理。E-mail：jxm0917@163.com