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陶鹏, 李必元, 岳智臣, 王五宏, 雷娟利, 赵彦婷, 钟新民. 结球甘蓝与菜心正反嫁接比较试验[J]. 浙江农业科学, 2017,(4):595-596  
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结球甘蓝与菜心正反嫁接比较试验
陶鹏, 李必元, 岳智臣, 王五宏, 雷娟利, 赵彦婷, 钟新民*
浙江省农业科学院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021
通讯作者:钟新民(1959—),男,研究员,从事蔬菜遗传育种研究工作,E-mail:zhongxm@mail.zaas.ac.cn。

作者简介:陶 鹏(1984—),男,江西南昌人,副研究员,博士,从事蔬菜遗传育种与分子生物学研究工作,E-mail:taopeng-84@163.com。

基金项目: 浙江省农业科学院青年科技人才培养项目(2015R23R08E06); 浙江省自然科学基金(LY17C150006); 国家自然科学基金(31601746); 浙江省重点创新团队项目(2013TD05)
摘要

结球甘蓝G27与49菜心的正反嫁接的比较试验表明,两者嫁接亲和性好,嫁接存活率在95%以上。结球甘蓝嫁接到菜心的花序轴上,会促进结球甘蓝提早开花,且砧木菜心的花序轴表皮颜色趋向于接穗结球甘蓝的茎的颜色。而菜心花序轴嫁接到结球甘蓝的茎上,菜心花序轴侧芽仍会及时抽薹。

关键词: 结球甘蓝; 菜心; 嫁接
中图分类号:S635 文献标志码:B 文章编号:0528-9017(2017)04-0595-02 doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20170414

结球甘蓝属于典型的绿体春化型植物, 种子萌动阶段不能感受低温, 须待植株长到一定大小时才能对低温有所感应, 从而通过春化阶段再抽薹开花。因此结球甘蓝春化时间较长, 在结球甘蓝育种中经常会遇到晚抽薹或不抽薹现象, 而诱导结球甘蓝及时启动抽薹开花, 是创新结球甘蓝育种加代法的核心。通常诱导植物抽薹开花主要有春化途径、光周期途径、赤霉素途径和自主途径[1], 而利用嫁接促进植物抽薹开花则是一种可验证的新途径。为探讨嫁接对接穗抽薹开花性状的影响, 本研究开展了以结球甘蓝和具有常年抽薹特性的菜心进行正反嫁接实验, 初步分析了嫁接后接穗的抽薹情况。

1 材料与方法
1.1 材料

供试材料为结球甘蓝G27和49菜心, 在浙江省农业科学院蔬菜研究所保存。结球甘蓝/菜心嫁接的接穗部位选择结球甘蓝的茎尖, 嫁接部位选择菜心花序轴。菜心/结球甘蓝嫁接的接穗为菜心的花序轴, 嫁接部位选择结球甘蓝的茎。

1.2 方法

结球甘蓝G27和49菜心互为接穗和砧木。结球甘蓝/菜心嫁接时, 使用解剖刀将结球甘蓝削成楔形, 在菜心花序轴上选择合适位置横切, 然后在菜心花序轴横切面的中心位置纵切一刀(深约1 cm), 将削好的结球甘蓝茎尖插入菜心的纵切面中, 使用封口膜将结合部包好, 再用夹子将两者固定。菜心/结球甘蓝嫁接时, 以菜心的花序轴作为接穗, 按上述方法将菜心花序轴嫁接到结球甘蓝的茎上, 使用封口膜包好后再用夹子固定。嫁接时间是2016年2月25日, 嫁接地点在浙江省农业科学院玻璃温室中。在嫁接过程中, 注意控制接穗叶片的数量。嫁接后浇透水, 3 d内避开强光照射。

2 结果与分析
2.1 嫁接前期(0~20 d)

结球甘蓝/菜心嫁接和菜心/结球甘蓝嫁接的亲和性极高, 嫁接后20 d的成活率在95%以上。为进一步提高嫁接存活率, 在嫁接后1周内, 尽量避免强光照射, 接穗的叶片控制在2片。

在菜心/结球甘蓝嫁接中, 菜心花序轴上的侧芽会快速生长, 在20 d左右侧芽就能再次抽薹开花(图1)。由此可见, 嫁接后菜心花序轴依然保持着生殖生长状态。而嫁接后砧木结球甘蓝的侧芽快速生长, 但生长出来的侧芽仍处于营养生长状态, 并未因嫁接而转入生殖生长状态。

图1 菜心和结球甘蓝互为接穗和砧木嫁接20 d内生长情况A、B、C分别为菜心/结球甘蓝嫁接当天、10 d和20 d; D、E、F分别为结球甘蓝/菜心嫁接当天、10 d和20 d

在结球甘蓝/菜心嫁接中, 作为砧木的菜心花序轴的侧芽也会快速生长并完成开花, 授粉后可获得种子。而接穗结球甘蓝也会生长, 在20 d内接穗结球甘蓝一直处于营养生长状态(图1)。

2.2 嫁接后期(20~40 d)

在菜心/结球甘蓝嫁接20 d之后, 对接穗菜心的花进行自交授粉。受精后进入种子发育成熟过程中, 嫁接的菜心自交授粉后的结实率要比菜心实生苗的结实率低。结球甘蓝/菜心嫁接后30 d, 部分嫁接苗开始出现花序组织(图2), 开始进入生殖生长状态。而对照组结球甘蓝/结球甘蓝嫁接苗在20~40 d期间一直保持营养生长状态。随后结球甘蓝/菜心嫁接苗中陆续出现花序组织, 在40 d时, 大约2/3的结球甘蓝/菜心嫁接苗进入生殖生长状态。

图2 不同嫁接组合在嫁接30 d后对接穗结球甘蓝抽薹开花的影响A为结球甘蓝/结球甘蓝嫁接苗; B为结球甘蓝/菜心嫁接苗

3 小结

嫁接在蔬菜生产和育种中都有重要的应用。在生产中, 通过选用高抗砧木进行嫁接栽培是防治土传病、提高产量和品质的有效方法[2]。此外, 嫁接也能提高根系抗病虫害的能力, 促进对水肥的吸收, 增强生长势, 提高抗逆性[3]。在育种方面, 也有利用嫁接促进开花结实的应用。在甘薯杂交育种中, 甘薯育种工作者通常采用嫁接和短日照处理相结合的方法促进甘薯开花结实, 使杂交育种得以进行[4]。基于上述甘薯中的应用实例可知, 将结球甘蓝嫁接到易抽薹的砧木上, 通过穗-砧互作, 从而利用砧木的易抽薹性状促进结球甘蓝的抽薹开花, 解决结球甘蓝育种加代难的问题。

本研究显示, 结球甘蓝与菜心相互嫁接具有很好的亲和力。菜心是由白菜易抽薹材料经长期选择和栽培驯化而来, 具有常年抽薹的特性, 可作为促进结球甘蓝抽薹的极好砧木材料。本研究将结球甘蓝嫁接于常年抽薹的菜心上, 以促进结球甘蓝抽薹开花, 建立室内重复、可靠、高效的嫁接诱导结球甘蓝抽薹开花的技术体系, 可实现一年两代及以上的育种效率。解释嫁接促进甘蓝抽薹开花的分子理论基础及嫁接诱导的表观遗传变异是未来研究的重点。本研究为深入开展结球甘蓝/菜心嫁接促进结球甘蓝抽薹开花的理论研究提供试验基础数据, 不仅在甘蓝育种加代实践中具有重要应用价值, 同时也为嫁接促进甘蓝抽薹的新途径提供理论支撑。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
[1] JUNG C, MÜLLER A E. Flowering time control and applications in plant breeding[J]. Trends Plant Science, 2009, 14(10): 563-573. [本文引用:1]
[2] CRINÒ P, BIANCO CL, ROUPHAEL Y, et al. Evaluation of rootstock resistance to fusarium wilt and gummy stem blight and effect on yield and quality of a grafted ‘Inodorus’ melon[J]. Hortscience, 2007, 42(3): 521-525. [本文引用:1]
[3] HAROLDSEN VM, SZCZERBA MW, AKTAS H, et al. Mobility of transgenic nucleic acids and proteins within grafted rootstocks for agricultural improvement[J]. Frontiers Plant Science, 2012, 3: 39. [本文引用:1]
[4] 马佩勇, 贾赵东, 边小峰, 等. 不同砧木与嫁接方式对甘薯开花结实的影响[J]. 浙江农业学报, 2014, 26(6): 1425-1430. [本文引用:1]