祁利潘，王 宽，冯 琰，王 燕，龚学臣，邢丛会，尹 江

(1.河北北方学院旱作农业研究中心，河北 张家口 075000；2.河北北方学院农林科技学院，河北 张家口 075000)

影响马铃薯与枸杞嫁接成活率及生长速率因子的探究

祁利潘1，王 宽1，冯 琰1，王 燕2，龚学臣2，邢丛会2，尹 江1

(1.河北北方学院旱作农业研究中心，河北 张家口 075000；2.河北北方学院农林科技学院，河北 张家口 075000)

目的 为获得马铃薯与枸杞远缘杂交种子进而从其后代筛选出高抗优质的马铃薯种质，采取先无性嫁接后进行有性杂交的方法进行二者远缘杂交的研究，但马铃薯与枸杞分属于草本和木本植株，二者嫁接存在难度。方法 从遮阴与否和嫁接位高低2个方面研究不同处理对马铃薯与枸杞嫁接苗成活率与生长速率的影响，探索高质量嫁接苗培育的条件，为后续有性杂交提供物质基础。结果 高嫁接位马铃薯和枸杞嫁接苗的成活率和平均生长速率分别87%和0.95 mm·d-1，而低嫁接位的成活率和平均生长速率分别为63%和0.84 mm·d-1。遮阴处理马铃薯和枸杞嫁接苗的成活率和平均生长速率分别83%和0.79 mm·d-1，而对照的成活率和平均生长速率分别63%和1.04 mm·d-1。结论 为得到高成活率和生长健壮的嫁接苗，应尽量选择高位嫁接，更有利于嫁接苗的成活与生长。在嫁接初期应进行遮阴以提高成活率，进入营养生长期后需要及时撤掉遮阴网，给予充分光照，有利于培植壮苗。

马铃薯；枸杞；嫁接；成活率；生长速率

马铃薯原产南美洲安第斯山，茄科茄属植物，营养价值全面，且易被人体吸收，在欧美被称为“第二面包”[1]。随着马铃薯加工业的日益壮大，中国马铃薯也由原来以鲜食为主转变为鲜食和加工高附加值产品并重的格局。2015年农业部把马铃薯主粮化工作列入重要议程[2]，这意味着人们对马铃薯的需求也将会大大增加。中国马铃薯栽培面积和总产量均居世界第一，但单产比世界平均水平低20%，不到发达国家的一半[3]，直接原因是马铃薯病害发生较重。晚疫病是世界马铃薯常见病害，一般可致减产20%～30%，严重的情况下可导致绝收。1845年爱尔兰大饥荒就是由于晚疫病导致的马铃薯绝收，致使几十万人被饿死，150多万人背井离乡[4]。如果能攻克马铃薯晚疫病，将会对马铃薯增产产生举足轻重的影响。国内马铃薯栽培种遗传基础狭窄，近交现象严重，马铃薯抗性育种受到资源限制。枸杞同为茄科植物，不会发生晚疫病，且枸杞耐旱、耐盐碱，是盐碱地开树先锋[5]。因此，如果马铃薯与枸杞远缘杂交育种获得成功，后代可能会出现许多优良抗性功能，但二者直接杂交不能获得结实。宁夏王成玉通过先嫁接后杂交方法获得枸杞与辣椒的远缘杂交后代——枸杞辣椒[6]。日本学者Ohta多年来从事辣椒嫁接杂交试验，不仅获得了嫁接杂种，而且还进一步从基因水平上对嫁接杂种进行研究，总结了一些孟德尔性状在嫁接后的遗传变异特点，发现诱导这些变异的机制与高等生物的转化机制相似[7]。德国科学家Sandra Stegemann和Ralph Bock将两种转基因烟草品系进行嫁接，研究指出，标记基因可以频繁地在嫁接部位的细胞间交换，说明砧木和接穗之间存在着横向基因转移[8]。因此，本试验采用嫁接的方法，将草本的马铃薯嫁接在木本枸杞上，使得两者营养物质和遗传物质互相交流[9]、接近，这将为有性远缘杂交成功提供可能。但马铃薯与枸杞间的嫁接并未见报道，本文通过研究遮阴与嫁接位高低对嫁接苗成活率和生长速率的影响，以期为马铃薯与枸杞间远缘杂交提供技术支撑和理论基础。

2.1 材料与方法

试验于2016年5月至10月在河北北方学院旱作农业研究中心智能温室进行。以马铃薯冀张薯8号的2～3片完全展开叶幼苗为嫁接接穗；2年生“宁杞7号”枸杞为砧木；嫁接固定用银针为“华佗牌针灸针”，规格φ0.25 mm×25 mm；保鲜膜为市场所购买普通保鲜膜。

嫁接前先用75%的酒精擦拭刀片和手，进行消毒。嫁接采用劈接法，用双面刀片从砧木顶端一侧垂直向下切茎，刀口深度约1.0～1.5 cm。用刀片将马铃薯幼苗从基部切下，摘去全部展开叶，只留心叶，然后用刀片将接穗削成斜面的楔形，楔面大小与砧木切口大小一致，保持楔面干净整洁；将接穗插入砧木切口，使二者切口对齐，然后用银针和保鲜膜固定。

每处理嫁接3组，每组嫁接数为30个。嫁接位高低指：靠近枸杞主茎顶端10 cm以内的嫩枝为高嫁接位枝条，靠近其根部10 cm以内嫩枝为低嫁接位枝条。在嫁接前，所有待嫁接的枸杞苗木在露地正常生长。遮阴是指：嫁接后，嫁接苗上方2 m处搭有透光率为40%的遮阴网，嫁接后全生育期进行遮阴处理。对不同处理下嫁接成活数进行统计，计算成活率；对嫁接苗的成活初期(6月20日)、苗期(7月17日)、现蕾期(8月4日)、开花期(8月31日)的株高用直尺进行测量，读数精确到毫米；嫁接苗整个生育期划分为3个时期：缓苗期、快速生长期、生殖生长期，分别计算各时期嫁接苗的生长速率；平均生长速率是指整个生育期净增长量与整个生育期天数的比值。

3 结果与分析

3.1 嫁接位对嫁接苗成活率和生长速率的影响

表1 嫁接位对嫁接苗成活率和生长速率的影响

由表1可知，高嫁接位的嫁接苗成活率为87%，低嫁接位的嫁接苗成活率为63%，高嫁接位较低嫁接位的成活率增加24个百分点。从生长速率来看，嫁接苗的生长速率均呈“慢-快-慢”的趋势：缓苗期的生长速率为3个时期的生长速度最慢的时期；嫁接苗度过缓苗期进入营养生长阶段，此时的生长速率最快；嫁接苗进入现蕾期至开花期，生长中心由营养生长转入生殖生长，此阶段的生长速率减缓。高嫁接位的各阶段生长速率和周期速率均高于低嫁接位，其中高嫁接位的平均生长速率较低嫁接位增加13%。由此可知，高嫁接位有利于马铃薯与枸杞嫁接苗的成活与生长。

3.2 遮阴对嫁接苗成活率和生长速率的影响

表2 遮阴对嫁接苗成活率和生长速率的影响

由表2可知，遮阴后嫁接苗的成活率为83%，对照为63%，遮阴能显著提高嫁接苗的成活率。两种环境下，嫁接苗的生长速率均表现为“慢-快-慢”的趋势，这与表1中嫁接苗生长速率规律表现一致。遮阴处理的嫁接苗各阶段生长速率均较低，其中缓苗期和快速生长期的生长速率均显著低于对照，分别较对照低75%和17.4%，生殖生长二者之间生长速率差异不大。遮阴的平均生长速率较对照显著低31.6%。由此可知，嫁接初期，遮阴有利于嫁接苗的成活，但当嫁接苗成活后，应及时撤掉遮阴网，增加光照，促进嫁接苗的生长。

4 结论与讨论

影响马铃薯与枸杞嫁接成活和生长的因素有很多，本文从嫁接位高低和遮阴对嫁接苗的生长状况进行了研究，结果表明，嫁接苗的生长速率在整个生育期呈“慢-快-慢”的趋势，在缓苗结束后至现蕾期生长速率最快。高嫁接位有利于马铃薯与枸杞的嫁接苗的成活与生长，这可能与高嫁接位有顶端优势有关，这是因为顶端合成的生物素向下运输会抑制下部枝条的生长。遮阴棚内的气温比棚外自然环境低、光照弱、蒸发量小、湿度较大，因而高湿的遮阴环境更适宜嫁接苗成活，但阴郁寡照的环境却不利于嫁接苗后期生长，其生长速率显著低于自然环境。

马铃薯与枸杞的嫁接苗缓苗期近1个月，这比近缘植物嫁接苗的缓苗期要长，这可能是由马铃薯与枸杞的组织结构差异过大，两者的疏导系统连接不通畅导致。随着时间的推移，马铃薯与枸杞疏导系统连接逐渐紧密，且两者之间遗传物质交流日益频繁，后期的生长速率加快。但随着接穗生长中心由营养生长转为生殖生长，营养生长速率逐渐变慢。自然生长条件下的嫁接苗叶色偏黄，说明接穗和砧木之间营养运输可能仍受到一定的限制，影响马铃薯与枸杞嫁接成活及生长的因素还需进一步探索。后期肥水管理需加强，以保证嫁接苗的健壮生长，为有性杂交做准备。

草本马铃薯可以嫁接成活在木本枸杞上，并能够正常开花，这将为两者间有性远缘杂交奠定研究基础。枸杞中的抗性基因如果能通过嫁接杂交的方式而不是通过转基因的分子手段进入到马铃薯中，将会在植物育种领域开辟一种新的技术方法，更将在农产品生物安全方面产生深远的影响。

[1]何林夫,杨重卫.马铃薯食用价值及早春大棚套种促早栽培技术[J].现代园艺,2011，(16):27.

[2]卢肖平.马铃薯主粮化战略的意义、瓶颈与政策建议[J].华中农业大学学报:社会科学版,2015，(03):1-7.

[3]谷悦.马铃薯主粮化为国家粮食安全战略重要一步——农业部公开解答关于马铃薯主粮化的问题[J].中国食品，2015，(03):36-39

[4]肖悦岩.“爱尔兰饥馑”的启示[J].Nongchanpin Shichang Zhoukan,2010，(19):32-33.

[5]朱杰,李兴平,韩多红.张掖引种宁夏枸杞的结果分析[J].中国林业,2011，(12):54.

[6]王成玉,马贵龄.枸杞和辣椒、茄子的嫁接杂交方法[P].中国专利：101904266 B.2013.

[7]Ohta Y.Graft-transformation,the mechanism for graft-induced genetic changes in higher plants[J].Euphytica,1991,55(01):91-99.

[8]Stegemann S,Bock R.Exchange of genetic material between cells in plant tissue grafts[J].Science,2009,324(5927):649-651.

[9]Fuentes I,Stegemann S,Golczyk H,et al.Horizontal genome transfer as an asexual path to the formation of new species[J].Nature,2014,511(7508):232-235.

[责任编辑：刘守义 英文编辑：刘彦哲]

Factors Affecting Survival Rate and Growth Rate of Grafting Potato onto Medlar

QI Li-pan1,WANG Kuan1,FENG Yan1,WANG Yan2,GONG Xue-chen2,XING Cong-hui2,YIN-Jiang1

(1.Dryland Agriculture Research Center,Hebei North University,2.School of Agriculture and Forestry Science and Technology,Hebei North University,Zhangjiakou,Hebei 075000,China)

Objective To obtain distant hybrid seeds from potato and medlar and screen high quality potato germplasms from its progenies,the procedure of first grafting the two plants in asexual way for nutrition and genetic material exchange and then sexually hybridizing two plants was taken.But the potato and medlar belong to herbaceous and woody plants respectively,so it has difficulty in grafting the two plants together.Methods The paper studied the effects of the shading and grafting sites on the survival rate and the growth rate of the grafted seedlings of potato and medlar.It explored cultivation conditions for high quality grafted seedlings to provide the material basis for subsequent sexual hybridization.Results The survival rate and the average growth rate of the high site graft treatment were 87% and 0.95 mm/d,respectively,whereas the low site graft treatment was 63% and 0.84 mm/d,respectively.The survival rate and the average growth rate of shading treatment were 83% and 0.79 mm/d respectively,and the control were 63% and 1.04 mm/d respectively.Conclusion To get high survival rate and strong growth of grafted seedlings,it should choose high site grafting,which is more conducive to the survival and growth of grafted seedlings.At the initial stage of grafting,the seedling should be shaded to improve the survival rate,and when the seedling goes into the vegetative growth period,the shade should be removed for sunlight.

potato(SolanumtuberosumL.);medlar(LyciumbarbarumL.);graft;survival rate;growth rate

河北省高校马铃薯应用技术研发中心项目(YF201408)；河北北方学院自然科学青年基金项目(Q2014009)

祁利潘(1987-)，女，河北石家庄人，河北北方学院助理研究员，在读博士，从事马铃薯育种与栽培研究。

尹江，研究员，主要从事马铃薯育种和栽培研究。

S 532

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2016.11.010

来稿日期：2016-06-29