砧木状态和嫁接时间对胡椒种间嫁接成活率的影响分析

1、砧木状态和嫁接时间对胡椒种间嫁接成活率的影响分析摘 要 为充分利用胡椒野生近缘种抗瘟病种质资源， 培育胡椒抗病嫁接苗，以胡椒高抗瘟病的野生近缘种黄花 胡椒'为砧木，以我国胡椒主栽品种热引 1 号'为接穗， 采用斜腹接的方法分析了砧木木质化程度、嫁接气候条件、 嫁接时间对嫁接苗成活率的影响。结果表明，砧木木质化是 保证嫁接成活率的最关键因素，砧木的完全木质化主蔓是嫁 接最佳部位；海南地区在平均气温2530 C、适量降雨的季节是嫁接的最佳时期。关键词 胡椒 ；种间嫁接 ；成活率 中图分类号 573+.9 文献标识码 A Doi： 10.12008/j.issn.1009-2196.

2、2018.02.003Abstract A wild Piper species Piper flaviflorum tolerant to Phytothora capsici as a rootstock was side grafted with the major cultivar black pepper Reyin 1 (Piper nigrum Reyin 1 ) as a scion to make full use of the wild black pepper species tolerant to P. capsici to raise graftings tolera

3、nt to P. capsici. The effect of the lignification of the rootstock ， grafting weather conditions and grafting time on the survival rate of the graftings was analyzed. The results showed that lignification of the rootstock was the key factor that affected the survival rate of the graftings ， and that

4、 the fully lignified main vine of the rootstock was the best part for grafting. The season with the mean temperature ranging between 25 C and 30 C and appropriate rain fall in Hainan is the best period of grafting.Keywords black pepper ； interspecific grafting ； survival rate胡椒(Piper nigrum L.)为胡椒科(

5、Piperaceae)胡椒属(Piper)多年生常绿藤本植物，素有“香料之王”的美誉， 是世界热区重要的香辛料作物，广泛应用于食品、 ?t 学等领 域1。我国胡椒主要分布在海南、 云南等省区， 年产量达 3.6 万t，位居世界第五。随着人们生活水平的提高和饮食结构 的不断变化，世界对胡椒的需求量还将持续增加，胡椒产业 具有广阔的前景。胡椒具有长期的品种选育历史，但是由于 一直缺少抗胡椒瘟病的种内材料，目前尚未选育出高抗胡椒 瘟病的新品种，胡椒栽培品种易感胡椒瘟病，限制了产业的 良性发展 2-3 。胡椒瘟病由辣椒疫霉菌 ( Phytophthoracapsici Leon )引起， 属于一种气候

6、依赖、传染力很强的土传性病害，目前胡椒生 产上仍采取预防为主、综合防治为辅的措施，主要依赖于化 学杀毒剂 4-6 。为解决胡椒抗瘟病差的问题，越来越多的研 究者开始关注胡椒属内抗病种质的创新利用。胡椒属为胡椒 科重要的泛热带成分，有 1 000 多个植物种类，极高的物种 多样性为胡椒提供了丰富的种间资源 7-8 。目前国外筛选出 的抗瘟病种质主要有 P. colubrinum 和毛叶树胡椒( P. hispidinervium )，受制于生殖隔离、基因组信息不明朗等因 素，目前尚未培育出抗病的种间杂交品种，抗病种质的创新 利用主要以种间嫁接的形式开展 9-10 。印度香料研究所以上 述种质为砧

7、木，持续开展了多年的嫁接苗种植试验，由于与 栽培种亲缘关系较远，嫁接苗亲和性无法达到生产要求 11-12 。郝朝运等利用针刺接种法，筛选出我国特有的高抗胡椒 瘟野生近缘种黄花胡椒' ，并结合比较转录组学、组织切 片学分析进一步阐述了黄花胡椒抗瘟病机理13 。同时，亲缘关系分析结果表明，黄花胡椒在供测的胡椒属资源中与栽 培种亲缘关系最近 14 。高胡椒瘟抗性及与栽培种较近的亲 缘关系这两大特性表明，黄花胡椒是培育胡椒抗病嫁接苗的 理想砧木资源。有鉴于此，本研究以黄花胡椒为砧木、栽培 品种热引 1 号'为接穗，采用斜腹接的方法研究嫁接部位 砧木的木质化程度、嫁接月份气候对嫁接苗成活

8、率的影响， 以期初步找出影响胡椒种间嫁接成活率的主要因素，为今后 抗病嫁接苗的培育提供参考。1 材料与方法1.1 材料以处于盛产期的胡椒栽培品种热引1号12年生主蔓为接穗，接穗长35 cm,有结果分枝、腋芽，生长健壮， 无病虫害和机械损伤，随采随接。以抗瘟病的黄花胡椒为砧 木，种子苗苗龄为 18 个月左右，具有直径超过 1 cm 主蔓， 生长健壮，无病虫害和机械损伤。试验地点设在海南省万宁市兴隆热带植物园胡椒种植 园 10 号园，该园施肥、排水、灌溉等设施齐全，配备气象 仪， 24 h 记录温度、光照、降水、湿度数据。接穗取自农业 部万宁胡椒种质资源圃。砧木种子苗均于 2014 年提前定植 在

9、胡椒种植园 10 号园内。1.2 方法1.2.1 嫁接方法 嫁接方法采用斜腹接。从热引 1 号'胡椒植株上选取2 年生、无病虫害、 无机械损伤的主蔓； 主蔓上有结果分枝、 腋芽。留取主蔓直径 0.51.0 cm 部分，切成长 6 10 cm 接 穗，接穗具有 1 个节以及 1 2 个腋芽，剪去叶片，保留叶 柄和腋芽；在接穗下端先削一个长 1 1.6 cm 的长削面，端 部深达接穗粗的 1/2 2/3 ，再于长削面的相对面削一个长 0.71.2 cm 的短削面，获得待嫁接胡椒接穗。在砧木离土面 20 cm 较平直处作为嫁接部位，切一平斜切口，深 达木质部 1/3 1/2 ，长度与接穗长削

10、面相近。将切好的接穗 嵌入砧木切口，使接穗形成层与砧木形成层对准、密接；自 下往上将接穗和砧木结合处用塑料薄膜包紧。待嫁接苗接穗长出新芽后， 轻轻挑破薄膜， 让新芽露出。 嫁接后 4 个月在嫁接部位以上第 2 节（ 20 cm 左右）剪去砧 木上部分主蔓。1.2.2 不同木质化砧木的嫁接苗成活率统计 以主蔓已木质化的黄花胡椒为砧木，嫁接部位取砧木离地面2030 cm处，根据木质化程度，分别选取完全木质化、 半木质化和未木质化 3 个部位嫁接。嫁接后前半年每 2 个月 统计成活率，半年后每 3 个月统计成活率，直至嫁接后 18 个月。每种种不同木质化砧木嫁接苗统计 30 株，计算成活 率。1.2

11、.3 不同嫁接时间的嫁接苗成活率统计嫁接试验从 2015 年 9 月份开始，每个月嫁接 3 次，每 次嫁接 10 个接穗，持续一年。嫁接苗生长情况每个月观察 记录 1 次，以接穗长出新芽统计成活率，长出新芽后每 2 个 月记录一次，生长一年再次统计成活率，持续至2017 年 10月份。1.2.4 嫁接苗管理 嫁接苗管理均在田间自然环境中进行，按照常规的胡椒栽培标准措施管理。2 结果与分析2.1 砧木木质化程度对嫁接苗成活率影响分析2015 年 9 月采用斜腹接进行种间嫁接， 接穗、砧木制备 及嫁接方法见图 1、2。统计嫁接苗成活率发现，嫁接后9 个月以内嫁接苗成活率差异不大，但未木质化部位嫁接

12、的接穗 9 个月时有脱落现象， 半木质化部位的接穗 12 月时出现脱落， 1 年半基本全部脱落， 全木质化部位嫁接的接穗成活率稳定， 嫁接苗后期生长正常（表 1）。结果表明，全木质化砧木是嫁 接成功的关键因素，嫁接后 1 年嫁接苗生长正常，是统计成 活率最合适的时间。2.2 不同嫁接 ?r 间对嫁接苗成活率影响分析2015年 9月至 2016年 8月，以黄花胡椒的完全木质化 主蔓为砧木，采用斜腹接方法进行嫁接实验，嫁接后 1 年分 别统计不同月份嫁接苗成活率。结果表明， 2015年 9至 10 月份嫁接成活率分别为 53.3%和 46.6%，11 月份嫁接成活率 升高为 65.0%， 2015

13、 年 12 月至 2016 年 4 月份，接穗在嫁接 后 2 个月内严重脱落， 平均成活率不到 40%， 2016 年 5 月至 8 月份嫁接成活率升高，可达83.3%（表 2 ）。气象数据显示在嫁接期间，空气湿度没有明显变化，降雨量与温度变化较 大。 2015年 9月至 10月降雨较多，降雨量分别为 414.9和 387.7 mm ,远远高于其他月份，温度为28.1和25.3C。2015年11月份降雨为165.1 mm，温度为25.1 C, 2015年12月 至2016年4月期间降雨较少平均不足70 mm，温度均在25 C以下，最低的一月份仅为18.5C。5月至8月期间，温度、 降雨均比较稳

14、定，除6月份以外，其他月份的温度均在 25 30C （表2）。综合分析嫁接苗成活率和气候因子的趋势表明， 平均气温2530C、适量降雨的季节比较适合开展胡椒种间 嫁接，温度过高或者过低、降雨量过高均会影响嫁接苗的成 活率。3 讨论 嫁接技术广泛应用于果树、蔬菜等农作物种苗繁育、品 种更新等方面。嫁接成活率受植物品种、砧木状态、嫁接方 式、地域环境等多个因素影响。橡胶、菠萝蜜等作物主要以 一年生的实生幼苗为砧木进行籽苗芽接17-18 。江志标等研究表明，不同品种、不同树龄的砧木对板栗嫁接成活率影响 较大，以 10 生大树的新萌枝为砧木的嫁接成活率明显高于 幼龄的实生苗砧木 19。黄玄等研究表明，

15、以 2 年生木质化 的实生苗为砧木，金叶珊瑚朴嫁接苗成活率要明显高于 1 年 生未木质化的砧木 20 。参考前人研究结果，本研究根据木 质化状态将砧木分为未木质化、半木质化、全木质化 3 种类 型开展嫁接试验， 9 个月以内嫁接苗成活率没有明显区别。 但嫁接 9 个月后，未木质化和半木质化砧木上的接穗出现脱 落， 1 年半后基本全部脱落， 且脱落时间与木质化程度相关， 而全木质化砧木的嫁接苗成活率比较稳定。因此，我们认为 以黄花胡椒为砧木的胡椒种间嫁接中，砧木完全木质化是提 高嫁接苗成活率最为关键的因素。温度、湿度、降雨等气象因子是影响嫁接成活率的重要 因素。大多数学者认为，温度适中、晴朗的天

16、气是嫁接的理 想气候，连续的雨水或干旱、高温均会使嫁接苗成活率降低 21-22。20152016年嫁接苗成活率的统计结果发现，58月份、 11 月份嫁接成活率较高。分析不同月份的气象数据， 我们认为，温度在2530C,适量降雨是胡椒种间嫁接苗成 活的理想环境。温度低于25C,多雨季节或少雨都会影响嫁 接苗成活率，该结果与大部分作物嫁接时要求的温度适中、 适量降雨的气候条件吻合。由于本试验是在田间进行，在具 体的嫁接试验中，则应根据当地当年的气候特征而定。综上所述，我们认为，以完全木质化黄花胡椒'为砧 木，在温度 25° 30°，适量降雨的季节进行嫁接试验可显 著提高

17、胡椒种间嫁接苗成活率。郭大勇等研究认为，砧穗酚 类物质含量的差异显著影响了砧木与接穗的亲和力，进而影 响嫁接苗成活率 19-20， 23。不同作物的酚类物质构成和含 量有较大差异，有关胡椒属作物影响嫁接成活率的关键酚类 物质及成因尚待进一步研究。参考文献1 Srinivasan K. Black pepper and its pungent principle-piperine ： a review of diverse physiological effectsJ. Critical Reviews in Food Science and Nutrition ， 2007， 47（ 8 ）：

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