不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄生長(zhǎng)特性及對(duì)Cd脅迫響應(yīng)的差異.pdf

1、葡萄是世界上栽培最廣泛的果樹之一。葡萄砧木最初應(yīng)用的目的是為了抵御根瘤蚜的危害，在生產(chǎn)中，人們還經(jīng)常利用砧木來(lái)調(diào)節(jié)栽培品種的生長(zhǎng)勢(shì)、提高產(chǎn)量、調(diào)劑成熟期和改善品質(zhì)。目前，由于工業(yè)污染、污水灌溉、污泥以及農(nóng)藥化肥的施用，我國(guó)農(nóng)田土壤鎘污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，對(duì)食物安全和生態(tài)安全構(gòu)成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著果品在人們膳食結(jié)構(gòu)中比例的升高，果品安全問(wèn)題也日益得到重視，因此，如何最大限度地降低果品中鎘的吸收和積累已成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要課題。據(jù)報(bào)道，植物對(duì)

2、鎘的耐性及鎘在植株不同部位器官中的積累和分布存在著顯著的種間及品種間差異，篩選鎘積累量低的品種為保證果品的生產(chǎn)安全提供了重要途徑。目前有關(guān)重金屬方面的研究是一個(gè)熱點(diǎn)，但多數(shù)研究都集中在農(nóng)作物方面，在果樹上的研究不多，有關(guān)不同砧木嫁接葡萄植株對(duì)土壤鎘脅迫響應(yīng)差異的研究還未見報(bào)道。因此本試驗(yàn)以7種常用的砧木嫁接‘矢富羅莎’(Yatomi Rosa[Y])，在盆栽條件下觀察不同砧木對(duì)其生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的影響，并以7種砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄為材

3、料，研究了葡萄植株對(duì)土壤鎘脅迫響應(yīng)的差異，并在此基礎(chǔ)上利用篩選出的生長(zhǎng)狀況良好、果實(shí)鎘含量存在差異的兩個(gè)砧木品種在組培條件下進(jìn)行鎘處理試驗(yàn)，更進(jìn)一步地明確了不同砧木品種對(duì)鎘脅迫響應(yīng)的差異，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 一、不同砧木對(duì)‘矢富羅莎’葡萄生長(zhǎng)狀況和果實(shí)品質(zhì)的影響
　　 通過(guò)7個(gè)砧木對(duì)‘矢富羅莎’葡萄生長(zhǎng)狀況和果實(shí)品質(zhì)影響的研究表明，不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄的根系生長(zhǎng)狀況存在顯著差異。根系總長(zhǎng)度以Y/11OR最長(zhǎng)

4、;根系平均直徑以Y/巨峰較大。根系表面積和根尖數(shù)均以Y/110R最大。光合作用的測(cè)定結(jié)果表明：矢富羅莎嫁接苗葉片凈光合速率(Pn)的日變化基本呈雙峰型曲線。不同葡萄植株葉片凈光合速率日變化存在差異，Y/99R和Y/華佳8號(hào)明顯高于其它植株和對(duì)照（‘矢富羅莎’自根苗）；葉片氣孔導(dǎo)度(Gs)值Y/11OR、Y/99R和Y/華佳8號(hào)較高；Y/99R、Y/華佳8號(hào)和Y/11OR表現(xiàn)出較高的的蒸騰速率(Tr)。結(jié)果母枝率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：Y/11O

5、R的結(jié)果母枝率最高，Y/5BB、Y/巨峰和Y/8B居中，Y/99R、Y/SO4和Y/華佳8號(hào)較低。果實(shí)粒重和縱橫徑均以Y/5BB、Y/8B和Y/99R較大，除Y/SO4外，其它葡萄植株果實(shí)可溶性固形物(TSS)含量均顯著高于對(duì)照，Y/11OR果實(shí)可滴定酸(TA)含量最低，花青苷含量以Y/5BB、Y/11OR和Y/8B最高?？偟膩?lái)說(shuō)，嫁接改善了‘矢富羅莎’的根系生長(zhǎng)狀況，提高了凈光合速率、結(jié)果母枝率和果實(shí)品質(zhì)。從整體來(lái)看，110R較適宜為

6、‘矢富羅莎’的砧木，5BB、8B和99R次之，華佳8號(hào)、巨峰和SO4較差。
　　 二、不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄對(duì)土壤Cd脅迫響應(yīng)的差異研究
　　 以3年生的7種不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄為材料，在盆栽試驗(yàn)條件下，外源加入Cd(15mgkg-1)進(jìn)行處理，研究不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄土壤中Cd形態(tài)分布及葡萄植株Cd含量和分配的差異。結(jié)果表明：不同砧木影響種植‘矢富羅莎’葡萄土壤可交換態(tài)Cd的含量，除種植Y/巨峰葡

7、萄植株的土壤外，種植其它葡萄植株的土壤可交換態(tài)Cd的含量均低于對(duì)照（種植‘矢富羅莎’自根苗的土壤），以種植Y/5BB和Y/8B葡萄的土壤含量較低，分別為對(duì)照的43.1％和66.0％。鐵錳氧化態(tài)以種植Y/5BB、Y/11OR和Y/SO4葡萄植株的土壤含量最低。殘?jiān)鼞B(tài)含量以對(duì)照最低，種植Y/5BB、Y/11OR和Y/99R葡萄植株的土壤含量較高，分別為4.52、4.51和4.45mgkg-1。在所有的土壤Cd形態(tài)中，以有機(jī)結(jié)合態(tài)Cd的含量最

8、低，占土壤Cd總量的7.66-11.34％。Cd在不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄各器官的含量由高到低順序均為：根系＞莖＞葉片＞果實(shí)，嫁接降低了葡萄植株各器官對(duì)土壤Cd的吸收，不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄植株Cd的積累存在顯著的差異.在所有的葡萄植株中，以Y/5BB葡萄植株器官的Cd含量最低，Y/巨峰最高。
　　 對(duì)不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄果實(shí)的Cd含量和果品品質(zhì)的研究結(jié)果表明：不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄植株Cd含量和果實(shí)品質(zhì)

9、存在顯著的差異。所有葡萄果實(shí)Cd積累濃度均低于我國(guó)綠色食品Cd限量標(biāo)準(zhǔn)(0.03mgkg-1FW)，嫁接葡萄果實(shí)的Cd積累濃度均顯著低于自根葡萄果實(shí)的Cd積累濃度(0.028mgkg-1FW),Y/華佳8號(hào)、Y/SO4和Y/5BB葡萄果實(shí)的Cd積累濃度較低，分別為0.005、0.006和0.009mgkg-1FW。嫁接降低了葡萄果實(shí)中Cd的積累濃度，從一定程度上減輕了人類的Cd暴露風(fēng)險(xiǎn)。
　　 不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄果實(shí)的

10、品質(zhì)存在差異。Y/華佳8號(hào)組合葡萄果實(shí)的平均單果重最大(6.14g)，果實(shí)縱橫徑以Y/華佳8號(hào)和Y/SO4最大；嫁接提高了葡萄果實(shí)的TSS(Y/SO4除外)和花青苷含量，降低了TA含量。以Y/5BB和Y/110R葡萄果實(shí)的TSS最高，分別為13.32°Brix和12.84°Brix,Y/5BB和Y/巨峰葡萄果實(shí)的TA含量較低，Y/110R和Y/華佳8號(hào)葡萄果實(shí)花青苷含量最高。
　　 光合作用的研究結(jié)果表明，在所有的嫁接組合中，Y

11、/99R和Y/8B表現(xiàn)出較高的Pn;嫁接提高了葉片葉綠素含量，除Y/99R外，所有葡萄植株葉片的葉綠素含量均顯著高于對(duì)照?？寡趸到y(tǒng)和膜脂肪過(guò)氧化程度的研究表明：Y/99R和Y/5BB的SOD和CAT活性(分別為9.35Ug-1FW和13.27Ug-1min-1FW，8.42Ug-1FW和9.92Ug-1min-1FW)顯著高于對(duì)照和其它葡萄植株，Y/110R、Y/99R和Y/8B表現(xiàn)出較高的POD活性，Y/華佳8號(hào)和Y/5BB居中，Y

12、/巨峰和Y/SO4最低。Y/11OR葡萄植株葉片的MDA含量最低，僅為對(duì)照植株的35％。在Cd脅迫條件下，不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄的光合作用和抗氧化系統(tǒng)清除能力方面均存在顯著的差異，Y/8B和Y/5BB表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐Cd特性，Y/99R和Y/11OR居中，Y/巨峰、Y/華佳8號(hào)和Y/SO4較差，與自根苗相比，嫁接提高了葡萄植株的耐Cd特性。
　　 在組培條件下，設(shè)置0、1、3和5mgL-14個(gè)Cd處理水平，研究了不同處理濃度

13、對(duì)兩個(gè)不同葡萄砧木品種（5BB和99R）的生長(zhǎng)特性及Cd含量和分配的差異。結(jié)果表明，隨著Cd處理濃度的增加，兩個(gè)葡萄砧木品種的生物量、株高、根系長(zhǎng)度和表面積均表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，且99R的下降幅度顯著高于5BB。隨著Cd處理濃度的增加，兩個(gè)葡萄砧木品種Cd含量明顯增加，在試驗(yàn)設(shè)置的所有Cd水平下，5BB地上部和根系Cd含量低于99R。兩個(gè)葡萄砧木品種對(duì)Cd脅迫的反應(yīng)雖然總體趨勢(shì)一致，但5BB的生物量、株高和根系形態(tài)指標(biāo)的下降幅度顯著低于9