6种苹果砧穗组合抗旱性评价_尹鹏龙.pdf

尹鹏龙，田国杰，王祖光，等 6 种苹果砧穗组合抗旱性评价 J 江苏农业科学，2023，51(4):133 138doi:10 15889/j issn1002 1302 2023 040206 6 种苹果砧穗组合抗旱性评价种苹果砧穗组合抗旱性评价尹鹏龙，田国杰，王祖光，石晓英，徐继忠，张学英(河北农业大学园艺学院，河北保定 071001)摘要:研究河北农业大学自主选育的 5 种砧木优系抗旱性差异，为苹果抗旱砧木的选育与利用提供经验，以一年生苹果砧木盆栽苗为试验材料，平邑甜茶做基砧，5 种砧木优系为中间砧，冀砧 3 号为对照，通过自然干旱胁迫处理，测定 5 种砧木优系的相关生理指标;第 2 年在不同砧木上嫁接天红 2 号，在自然条件下进行干旱胁迫处理，测定所嫁接的天红 2 号叶片相关生理指标，将各项测定指标利用隶属函数法进行综合分析评价。结果表明，6 种砧木优系在自然干旱胁迫处理下叶片的蒸腾速率、净光合速率、根系活性等参数呈现下降的趋势，丙二醛含量呈现上升的趋势，其中砧木14 7 在干旱胁迫处理下光合参数指标等均最高，综合评价分析认为，砧木优系 14 7 表现最为抗旱，而砧木优系22 46 的抗旱性最弱，综合分析6 种砧木，14 7、冀砧3 号、15 1 的抗旱性较强，10 1、1 8、22 46 的抗旱性较弱。关键词:苹果;砧木;抗旱;隶属函数;光合指标;干旱胁迫中图分类号:S661 101文献标志码:A文章编号:1002 1302(2023)04 0133 06收稿日期:2022 03 19基金项目:河北省重点研发计划(编号:19226317D);河北省现代农业产业技术体系苹果创新团队资金项目(编号:HBCT2021100210)。作者简介:尹鹏龙(1997)，男，河北承德人，硕士研究生，主要研究方向为果树栽培生理。E mail:y15632211661163 com。通信作者:张学英，教授，硕士研究生导师，主要从事果树生物技术及果树栽培生理与生态研究。E mail:zhangxueying1996163 com。在当前的苹果栽培生产中，干旱1 是影响果树产业发展的重要因素之一，然而在苹果栽培生产过程中对水的需求量较大，如果树体不够耐旱，则会导致苹果产量以及品质的严重下降。目前，在全球范围内苹果的栽培生产中，生产中主要通过提高苹果对干旱的适应性及抗性2，来提高苹果产量和品质，对于苹果筛选抗旱品种方面主要有 2 种途径，一是培育出新的耐旱品种，但是新品种的筛选往往出现苹果植株抗旱，而果实产量或者品质降低，并且培育时间周期较长的问题。二是通过嫁接砧木的方法3 4 来培育具有矮化和抗旱性的优良品种，优良砧木在苹果果实品质、产量及嫁接品种后抗逆性方面发挥着至关重要的作用。目前，我国苹果种植产业对于抗旱性矮化砧木的需求较为强烈，本研究以河北农业大学自主选育的 5 种苹果矮化砧木优系为材料，对其抗旱性进行综合评价。本试验在自然条件下进行短期干旱胁迫处理后，测定植株整体旱害程度、叶片叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量等，应用隶属函数分析法5 对 5 种砧木优系抗旱性进行综合评价，以期为苹果抗旱矮化砧木的选育及推广利用提供相关理论依据。1材料与方法1 1材料与试验实施本试验在河北农业大学创新试验园抗旱棚内进行。以 平 邑 甜 茶 为 基 砧，栽 植 于 塑 料 花 盆(30 cm 20 cm 22 cm)中，使用育苗基质养护，2020 年 4 月分别嫁接河北农业大学选育的矮化砧木优系 15 1、1 8、14 7、10 1、22 46 和冀砧 3号 6 种矮化中间砧;2021 年 4 月在 6 种中间砧上分别嫁接天红 2 号，2020 年 7 月 25 日和 2021 年 7 月18 日选择生长一致的试材，所选试材浇透水后开始自然条件下持续干旱胁迫处理，对照试材盆内基质保持土壤相对含水量在 70%80%。处理后每天傍晚 17:30 调查试材生长情况，分别在 2020 年 8 月3 日和 2021 年 7 月 30 日出现 1 级旱害，开始取样，取样部位为中上部功能叶片，临时置于液氮中暂存后，置于 80 超低温冰箱内保存，用于 MDA 含量的测定，每隔 1 d 取样 1 次。2020 年 8 月 9 日、2021年 8 月 7 日大部分试验材料出现 4 级旱害症状，取样结束。1 2测定与分析1 2 1土壤含水量测定采取环刀法取土，试材出现 1 级旱害症状时开始取样，每隔 1 d 取样 1 次，取331江苏农业科学2023 年第 51 卷第 4 期土的深度距盆土表面 10 cm，通过烘干法测定土壤含水量。公式如下:土壤绝对含水量=(原土质量 烘干土质量)/烘干土质量 100%;土壤相对含水量=土壤绝对含水量/田间最大持水量 100%。1 2 2旱害指数测定旱害分级参考标准6:0 级为无旱害症状，试材生长发育表现正常;1 级为叶片出现轻度萎蔫症状，叶片开张角度 90;2 级为叶片出现重度萎蔫症状，叶片软化并出现卷曲状况;3级为叶片出现重度萎蔫症状，1/4 1/3 叶片焦枯变黄;4 级为叶片重度萎蔫，1/2 及以上叶片焦枯变黄。旱害指数(DI)=(各级代表值 各级株数)/(最高级数值 处理总株数)100%。1 2 3生理指标的测定叶绿素含量测定采用95%乙醇浸泡法。避开主叶脉，将叶片剪成细丝状称取 0 1 g 放入 10 mL 离心管中并加入 10 mL 95%乙醇，保证完全浸提，置于黑暗条件下浸泡 24 h，期间摇晃 2 3 次。使用紫外分光光度计测量 663、649、470 nm 处的吸光度。叶绿素 a 含量=13 95 D665 nm6 88 D649 nm;叶绿素 b 含量=24 96 D649 nm7 32 D665 nm;总叶绿素含量=(1 000 D470 nm 3 27 Ca114 8 Cb)/245。光合参数的测定:在晴天 09:0011:00 使用LI 6400 型便携式光合仪进行测定，主要测定中部功能叶片的蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)等，并 计 算 叶 片 瞬 时 水 分 利 用 效 率(WUE=Pn/Tr)，出现旱害症状开始测定，选择自然干旱胁迫 13 d 的数据结果进行呈现。采用硫代巴比妥酸(TAB)法7 8 测定砧木及砧穗组合叶中丙二醛(MDA)含量。砧穗组合根系活性的测定采用 TTC 法9。1 2 4隶属函数分析将 6 种苹果砧木及砧穗组合相关指标进行隶属函数综合分析，进行抗旱性评价，根据不同中间砧及砧穗组合平均隶属值的大小进而确定砧木抗旱性的强弱。计算公式如下:若测定指标与其抗旱性呈正相关，则隶属函数值 U(X)=(X Xmin)/(Xmax Xmin);若测定指标与其抗旱性呈负相关，则 U(X)=1 (X Xmin)/(Xmax Xmin)。式中:X 指各指标的隶属函数平均值;Xmax指砧木与其对应测定指标的最大值;Xmin指砧木与其对应测定指标的最小值。1 3数据处理及相关性分析采用 Excel 和 DPS 9 01 进行数据分析。2结果与分析21干旱胁迫条件下不同砧木、砧穗组合土壤相对含水量从图 1、图 2 可以看出，随着干旱胁迫的时间延长，6 种砧木及砧穗组合的盆土土壤相对含水量逐渐降低。干旱胁迫 14 d 时，6 种砧木的土壤相对含水量达到重度干旱水平，6 种砧木优系在同一时间段的干旱程度差异不明显，6 种砧穗组合在干旱16 d 时达到重度干旱水平。22干旱胁迫条件下不同砧木、砧穗组合的旱害指数变化从表 1 可以看出，在干旱胁迫处理后 9 d 时，砧木优系 1 8 的旱害指数为 29 69%，旱害指数最高，22 46 在干旱处理 9 d 时较耐旱，到胁迫 12 d时旱害指数上升幅度较大，胁迫14 d 时，14 7 的旱害指数最低，为 23 53%，22 46 的旱害指数最高，为 53 70%;由表 2 可知，不同砧穗组合在干旱胁迫12 d 时旱害指数较低，在干旱 15、16 d 时 6 种砧穗431江苏农业科学2023 年第 51 卷第 4 期组合的旱害指数均增长较小，在干旱 16 d 时旱害指数都在 64%以上，表明已达到重度干旱水平。由表1、表 2 得知，砧木 14 7、22 46 与其砧穗组合的旱害指数排序表现一致。表 1干旱胁迫条件下不同砧木旱害指数的变化砧木旱害指数(%)9 d10 d11 d12 d13 d14 d14 78339 80102912 7515202353冀砧 3 号87512 50150018 752375350015 18779 21118415 351798394710 1191222 79235324 2637 547791 8296930 73307332 294323515622 46148125 00259334 264074537023干旱胁迫条件下不同砧木、砧穗组合的叶绿素含量变化由表 3 可知，砧木 14 7 的叶绿素含量在干旱胁迫 8 12 d 时呈下降趋势，在胁迫14 d 时出现峰表 2干旱胁迫条件下不同砧穗组合旱害指数变化砧穗组合旱害指数(%)12 d13 d14 d15 d16 d14 762520 834167562564 5815 141721 885000614667 71冀砧 3 号108931 674278594469 2210 1115426 925000615469 231 878121 885313609472 7522 46250041 676111694475 00值，且峰值显著高于 15 1、22 46、冀砧 3 号，与对照相比差异不显著，另外 5 种砧木叶片叶绿素含量先增加随后减少，干旱对砧木 15 1、砧木 1 8 的叶绿素含量影响较小，对砧木 22 46 的叶绿素含量影响较大。由表 4 可知，砧木 14 7 在干旱胁迫14 d 时出现峰值，其他 5 种砧木在干旱胁迫期间叶片叶绿素含量整体呈现上升趋势。表 3干旱胁迫条件下对不同砧木叶绿素含量的影响砧木叶绿素含量(mg/g)对照干旱 8 d干旱 10 d干旱 12 d干旱 14 d覆水 3 d15 11 92 052c(b)277 020ab(a)192 007bc(b)135 126c(d)174 012c(bc)149 0 04d(cd)1 83 24 031a(abc)269 018c(bc)273 145ab(bc)379 040a(a)341 007a(ab)242 0 21b(c)14 71 95 035c(a)189 063e(a)168 008c(ab)125 074c(bc)212 006b(a)082 0 08e(c)10 12 55 039b(c)294 012ab(bc)312 013a(ab)355 086a(a)350 011a(a)290 0 13a(bc)22 462 62 017b(c)296 010a(b)200 008bc(d)318 016a(a)173 011c(e)158 0 10d(e)冀砧 3 号1 53 014c(c)226 012d(ab)232 007abc(ab)237 012b(a)156 041c(c)208 0 09c(b)注:同列数据括号处不同小写字母表示不同处理间差异显著(P 005);同行数据后括号内不同小写字母表示干旱处理间差异显著(P 0 05)。表 4、表 5、表 6 同。表 4干旱胁迫条件下对不同砧穗组合叶绿素含量的影响砧穗组合叶绿素含量(mg/g)对照干旱 12 d干旱 14 d干旱 16 d覆水 3 d15 1299 0 81c(a)2 63 019b(a)345 060ab(a)302 0 79a(a)370 016a(a)1 8319 0 50bc(b)3 37 022a(ab)315 021ab(b)309 0 08a(b)396 020a(a)14 7359 0 64ab(a)2 83 046ab(a)370 037a(a)355 0 26a(a)368