大棚内嫁接时间对油茶苗生理生化指标的影响
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摘要：为了研究大棚环境下油茶（Camellia oleifera Abel.）芽苗砧嫁接时间对幼苗生理生化指标的影响，从而找出油茶嫁接育苗的最佳嫁接时间，试验选择油茶品种长林4号（C. oleifera cv. Changlin No.4）优良无性系当年生木质化穗条，分别在2013年5月6日至6月4日分6个嫁接时间进行嫁接，于当年10月底测定油茶苗木各项生理生化指标，比较不同时间嫁接后油茶苗生理生化指标的变化。结果表明，在6个嫁接时间处理中，叶片相对电导率整体呈现出先下降后上升的变化趋势，其中处理Ⅱ（嫁接时间05-11～05-15）的相对电导率最小；油茶苗根、茎、叶的电阻值变化趋势一致，也呈现出先下降后上升的变化趋势，各处理电阻值的大小依次为叶、茎、根；过氧化氢酶活性、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量均为处理Ⅱ最大；叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均为处理Ⅰ（嫁接时间05-05～05-10）最大，其总叶绿素含量分别是处理Ⅱ、处理Ⅲ（05-16～05-20）、处理Ⅳ（05-21～05-25）、处理Ⅴ（05-26～05-30）、处理Ⅵ（05-31～06-04）的1.07倍、1.26倍、1.42倍、1.66倍、2.01倍。在太湖县嫁接时间是影响油茶芽苗砧嫁接育苗成效的关键因素之一，处理Ⅱ嫁接的油茶苗过氧化氢酶活性、叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量均优于其他处理，而且苗木生长更健壮。
关键词：油茶（Camellia oleifera Abel.）；钢架大棚；嫁接时间；生理生化特性
中图分类号：S794.4；S723.1+35；S723.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）14-3431-04
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2015.14.025
Effect of Grafting Time on Physiological and Biochemical Characteristics of Camellia oleifera Seedlings in Greenhouse
HU Juan-juan1，ZHAN Chang-sheng2，CUI Na-na1，SHEN Ya-fei1，DUAN Wen-jun1，SHU Qing-long1
（1.College of Forestry and Gardening， Anhui Agricultural University， Hefei 230036， China；
2. Huayuan Agricultura1 Science and Technology Development Co.， LTD of Taihu County， Taihu 246400， Anhui， China）
Abstract： In order to find the best grafted time of Camellia oleifera Abel. seedling， effects of grafting time on physiological and biochemical characteristics of C. oleifera in greenhouse were studied. Current-year lignified shoots of elite C. oleifera cv. Changlin No.4 were selected to be grafted from May 6， 2013 to June 4 respectively. The physiological and biochemical characteristics of the hypocotyl grafting container seedlings with different grafted time was determined by the end of October. The results showed that the leaf relative conductivity of the six grafting time control measures decreased before increased， which of Processing Ⅱ （grafting time May 11～May 15） was the lowest. The resistance value of root， stem and leaf all decreased and then increased， which ranked from high to low as leaf， stem， root. The CAT activity， free proline and soluble sugar content of Processing Ⅱwas the highest. The chlorophyll a， chlorophyll b and chlorophyll total content of ProcessingⅠ（grafting time May 05～May 10） was the highest. Moreover， the chlorophyll total content of ProcessingⅠwas 1.07， 1.26， 1.42， 1.66， 2.01 times of that of ProcessingⅡ， ProcessingⅢ（05-16～05-20）， ProcessingⅣ（05-21～05-25）， ProcessingⅤ（05-26～05-30） and ProcessingⅥ（05-31～06-04） respectively. Grafting time was one of the key factors for C. oleifera embryo-grafting container seedlings efficiency. In greenhouse， the best grafting time was Processing Ⅱ， as the CAT activity， chlorophyll total content， free proline and soluble sugar content was better than the other prdcessings； and the seedling was stronger.
Key words： Camellia oleifera Abel.； greenhouse； grafting time； physiological and biochemical characteristics
影响油茶（Camellia oleifera Abel）芽苗砧嫁接苗在胚轴嫁接后苗木的生长发育因素很多，其中除与基质成分、水分状况和光照等因素外，还与嫁接时间、穗条发育程度有着密切的联系[1，2]。而不同嫁接时间所培育的苗木，不仅在生长量方面产生差异，其生理生化指标也有不同程度的变化，如酶活性强弱、水分和游离脯氨酸及可溶性糖含量的高低、相对电导率与电阻值等的大小等，从而影响油茶芽苗砧嫁接苗的生长势或健壮程度[3，4]。在生产上油茶嫁接育苗的传统方式都是在小拱棚里培育完成的，试验首次采用拱形钢架大棚培育油茶苗；由于钢架大棚内的温度、湿度、光照和空气组成及流通等小环境条件均与小拱棚存在一定的差异，因此研究钢架大棚环境条件下不同嫁接时间段与油茶芽苗砧嫁接苗生理生化指标的关系十分必要。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
田间试验地设在安徽省太湖县小池镇枫铺村，该村位于安徽省西南部、大别山南缘，介于北纬30°09′-30°46′、东经115°45-116°30′之间，属北亚热带季风气候，年平均气温16.4 ℃，年无霜期249 d，年平均降雨量1 368.4 mm。
试验是在长度为48 m、宽度为10 m、中间高度为3.5 m及边缘高度为2.0 m的拱形钢架大棚内进行，棚内设自动喷灌系统，可以适时浇水及施肥，育苗大棚内的圃地地势中间略高、两边略低，排水良好。
1.2 材料
供试油茶苗木是太湖县华源农产品科技开发有限责任公司油茶基地提供的的长林4号（C. oleifera cv. Changlin No.4）优良无性系芽苗砧嫁接容器苗。
1.3 方法
试验共设6个处理，以在2013年5～6月嫁接的不同时间区分。处理Ⅰ：嫁接时间05-06～05-10；处理Ⅱ：嫁接时间05-11～05-15；处理Ⅲ：嫁接时间05-16～05-20；处理Ⅳ：嫁接时间05-21～05-25；处理Ⅴ：嫁接时间05-26～05-30；处理Ⅵ：嫁接时间05-31～06-04。各处理的芽苗砧嫁接容器苗在栽植后放入已编号的托盘内，每托盘放置80株苗，并作为1次重复，每处理重复5次，于大棚内随机排列。在2013年10月下旬对各处理的芽苗砧嫁接容器苗进行生理指标的测定。
1.4 生理指标测定
1.4.1 生化指标 ① 过氧化氢酶活性，称取芽苗砧嫁接容器苗0.500 g叶片，加入5 mL的62.5 mmol/L的磷酸缓冲液研磨，提取酶液，采用过氧化氢反应法测定过氧化氢酶活性[5]。②叶绿素含量，采用95%丙酮-乙醇（用体积比2∶1的丙酮和无水乙醇混合液配成95%的水溶液）提取法测定[6]。先用分光光度计测定663、645 nm波长下的样品光密度值，再计算叶绿素a、b和总叶绿素的含量。③游离脯氨酸含量，采用茚三酮法[5]测定。④可溶性糖含量，采用蒽酮比色法[5]测定。
1.4.2 电生理指标 ①叶片细胞质膜透性，采用电导法[5]测定，以得到的相对电导率表述，即用电导仪测芽苗砧嫁接容器苗叶片组织浸泡液的电导率S1，沸水浴后测其煮沸液的电导率S2，相同条件下测定去离子水的电导率S0，相对电导率=[（S1-S0）/（S2-S0）]×100%。②电阻值，采用MF47-6指针式万用电表测定芽苗砧嫁接容器苗植株不同部位的电阻值[7，8]。将万用电表的针头分别插入苗木根部、茎部、叶片（选第三片功能叶）及梢头，2根针头紧靠被测部位（相距约1.0 cm左右），待指针摆动稳定后读数，重复5次，取均值。
1.5 数据处理
试验所得数据采用Microsft Office Excel 2003软件作图，采用DPS v7.05统计软件对数据进行单因素方差分析，并用LSD法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同嫁接时间对油茶苗电生理的影响
2.1.1 叶片相对电导率 试验在2013年10月测定的不同嫁接时间对油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片相对电导率的影响情况见图1。从图1可见，各处理的油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片相对电导率变化不一，以处理II的相对电导率最小，说明处理II的细胞内含物渗出较少，其比处理Ⅰ的相对电导率下降了2.5%；从5月16日（处理Ⅲ）起，随着嫁接时间的延迟，各处理相对电导率都在增长，与处理II相比，处理Ⅲ、处理Ⅳ、处理Ⅴ、处理Ⅵ的增幅分别为22.0%、30.4%、49.7%和52.4%。
方差分析结果显示，不同嫁接时间对油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片相对电导率的影响差异不显著（P>0.05），其中处理II的芽苗砧嫁接容器苗叶片电导率最低，表明其抗逆性较其他几种嫁接时间处理的要强， 处理Ⅰ次之，处理Ⅴ、处理Ⅵ最差。
2.1.2 根茎叶电阻值 试验在2013年10月测定的不同嫁接时间对油茶芽苗砧嫁接容器苗根茎叶电阻值的影响情况见图2。从图2中可以看出，在不同嫁接时间，油茶容器苗根部、茎部、叶片电阻值的变化趋势基本一致，均呈现出先下降后上升的趋势，不过幅度不大。
在整个试验过程中，根部、茎部电阻值均是处理II最小，处理Ⅵ最高；叶片电阻值是处理Ⅲ最小，处理Ⅵ最高；各部位电阻值大小顺序依次为叶、茎、根。从各个嫁接时间处理的比较中发现，各部位电阻值变化范围为：根部12.33～15.40 kΩ、茎部25.83～34.58 kΩ、叶片34.80～40.80 kΩ。
2.2 不同嫁接时间对油茶苗叶片过氧化氢酶活性的影响
植物受到逆境胁迫时，其组织会受到伤害，这种伤害过程与细胞内自由基的积累有关。Dhindsa等[9]曾报道，地衣在遭受干旱时，过氧化氢酶具有保护作用。其功能是在叶中除去光呼吸时产生的过氧化氢，催化体内积累的过氧化氢分解为水和分子氧，从而减少过氧化氢对植物组织可能造成的氧化伤害。试验在2013年10月测定的不同嫁接时间对油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片过氧化氢酶活性的影响情况见图3。从图3可以看出，6个嫁接时间处理后，油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片过氧化氢酶活性大小顺序依次为处理Ⅱ、处理Ⅰ、处理Ⅲ、处理Ⅳ、处理Ⅴ、处理Ⅵ，其中处理Ⅱ的过氧化氢酶活性比处理Ⅵ提高了830.71%。方差分析和多重比较结果表明，各嫁接时间处理两两之间的过氧化氢酶活性差异达到了极显著水平（P
2.3 不同嫁接时间对油茶苗叶片叶绿素含量的影响
叶绿素是植物进行光合作用的物质基础，其含量的高低可以在一定程度上反映植物叶片光合作用的强弱，生长势良好的植物其光合作用相对较强，通过对叶绿素含量的测定，可以了解嫁接时间变化对油茶苗叶绿素含量的影响规律。试验在2013年10月测定的不同嫁接时间对油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片叶绿素含量的影响情况见表1。从表1可见，不同嫁接时间条件下，油茶芽苗砧嫁接容器苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量变化趋势一致，在整个试验过程中均是处理Ⅰ的数值最大[叶绿素a 1.86 mg/g（FW），叶绿素b 1.16 mg/g（FW），总叶绿素3.02 mg/g（FW）]，与其他处理之间的差异极显著（P
2.4.1 游离脯氨酸含量 游离脯氨酸能促进蛋白质的水合作用，并由于亲水、疏水表面的相互作用，促进了蛋白质交替亲水面积的增大，能使可溶性蛋白质沉淀，因此当植物处于干旱胁迫时，它能发挥维持细胞结构、细胞运输和调节渗透压的功能，使植物产生一定的抗逆性和自我保护作用。嫁接油茶所用的穗条随着嫁接时间的延迟，穗条会失水，使嫁接亲和力减弱[10]。而且时间延迟后气温在逐渐升高，穗条在运输过程中会受到水分胁迫[11]。试验在2013年10月测定的不同嫁接时间对油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片游离脯氨酸含量的影响情况见图4。由图4可知，在整个试验过程中，油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片的游离脯氨酸含量整体呈现出先上升后下降的变化趋势，整个变化范围在17.32～48.66 μg/g，以处理Ⅱ的游离脯氨酸含量最高（48.66 μg/g），处理Ⅵ的最低（17.32 μg/g），处理Ⅱ比处理Ⅵ增加了180.95%；方差分析和多重比较结果表明，各嫁接时间处理两两之间的油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片游离脯氨酸含量差异达到了显著水平（P
2.4.2 可溶性糖含量 可溶性糖是植物抵抗逆境胁迫的有效成分，植物能通过调节体内可溶性糖的含量来维持细胞内的水势，所以植物在遭受逆境胁迫时细胞内的可溶性糖含量会增加。试验于2013年10月测定的不同嫁接时间对油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片可溶性糖含量的影响情况见图5。由图5可知，在整个试验过程中，油茶芽苗砧嫁接容器苗叶片的可溶性糖含量变化较为平稳，整个变化范围在14.42～28.46 mg/g，整体呈现出先上升后下降的变化趋势，以处理Ⅱ的可溶性糖含量最高（28.46 mg/g），处理Ⅵ的最低（14.42 mg/g），含量最高的处理Ⅱ其可溶性糖含量分别是处理Ⅰ、处理Ⅲ、处理Ⅳ、处理Ⅴ、处理Ⅵ的1.18倍、1.49倍、1.79倍、1.94倍、1.97倍。方差分析结果表明，处理Ⅱ的可溶性糖含量与其他处理之间的差异达到了极显著水平（P
3 讨论
试验结果表明，在安徽省太湖县，嫁接时间早晚是影响油茶无性系芽苗砧嫁接育苗成效的关键因素之一；在钢架大棚的环境条件下，综合分析油茶芽苗砧嫁接苗叶片的细胞质膜透性（以电导法得到的相对电导率表述）、叶绿素含量、过氧化氢酶活性、游离脯氨酸和可溶性糖含量、根茎叶电阻值等生理生化指标变化趋势，发现在5月上、中旬这一时间段嫁接，苗木的叶绿素、游离脯氨酸、可溶性糖含量和过氧化氢酶活性均达到了较高的水平，并与其他时间段的差异达到了显著或极显著的水平，并且这一时间段嫁接的油茶芽苗砧嫁接苗的抗性相对较强，生长较健壮。
试验还发现在大棚育苗后期嫁接的苗木长势较差、抗性较弱，同时叶绿素、游离脯氨酸、可溶性糖含量和过氧化氢酶活性均较低，而此时叶片的细胞质膜透性和苗木各部位的电阻值反而相对较高；这可能是随着嫁接时间的推迟，穗条木质化程度提高，嫁接口难愈合或其他原因降低了苗木的生命力造成的[12]，但其真实原因有待下一步试验来证实。
开展油茶大棚育苗在安徽省尚属首次。由于大棚内的温度、湿度、光照度、气流环境与水肥管理等条件均与小拱棚存在较显著的差异，因此，嫁接时间和管理措施也需要进行相应的调整。
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