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微嫁接技术对茶树(Camellia sinensis)生长及抗寒性的影响研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:BMC Plant Biology 4.3
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为解决茶树传统扦插繁殖效率低、抗逆性差等问题,安徽农业大学的研究团队通过微嫁接技术(micrografting),系统评估了不同砧木(radicle、epicotyl等)与接穗(green branch/RB)组合对茶树嫁接苗存活率、生长指标及抗寒性的影响。研究发现,以直径≥15 mm的种子胚根(D3)为砧木、绿枝为接穗(GB/R)的组合表现最优,且龙井43(LJ43)砧木显著提升了接穗的光合能力与低温耐受性(Fv/Fm提升,MDA降低)。该研究为茶树高效育苗及抗逆品种选育提供了新方法,成果发表于《BMC Plant Biology》。
研究背景与意义
茶树(Camellia sinensis)作为重要的经济木本作物,传统依赖扦插繁殖,但面临繁殖效率低、抗逆性不足等问题。全球气候变化加剧了低温、干旱等非生物胁迫对茶树的危害,而嫁接技术(grafting)因其增强抗逆性的潜力,成为研究热点。然而,茶树微嫁接技术(micrografting)尚未深入探索。传统嫁接受季节限制,而微嫁接技术利用幼嫩组织,具有空间利用率高、适用范围广的优势,在拟南芥(Arabidopsis)和油茶(Camellia oleifera)中已有成功案例。安徽农业大学的研究团队首次系统研究了茶树微嫁接的技术参数与生理机制,旨在建立高效育苗体系。
关键技术方法
研究采用胚根(radicle)和上胚轴(epicotyl)为砧木,绿枝(GB)和红枝(RB)为接穗,通过对接愈合观察、光合参数(Pn、Gs、Ci)测定、可溶性糖含量分析及组织切片技术,评估了不同组合的存活率、生长表现及抗寒性。田间试验在安徽舒城进行,砧木来源包括舒茶早(SCZ)、福鼎大白(FDDB)和龙井43(LJ43)。
研究结果
种子直径对嫁接苗生长的影响
直径≥15 mm(D3)的种子胚根作为砧木时,嫁接苗存活率(survival rate)和抽梢率(shooting rate)最高,新梢长度显著优于小直径种子(D1)。这与油茶研究中高重量种子砧木的促生长效应一致。
接穗与砧木类型的影响
绿枝接穗(GB)与胚根砧木(R)组合(GB/R)的存活率(92.3%)和新梢长度(8.7 cm)最优,显著高于红枝接穗(RB)组合。组织学显示,GB/R的愈伤组织(callus)增殖更活跃。
砧木品种的兼容性与抗寒性
以LJ43为砧木的嫁接苗(SCZ/LJ43)表现出完全建立的维管束桥(vascular bundle bridge),且可溶性糖含量在接口处提升1.47倍。田间试验中,SCZ/LJ43的Fv/Fm(光系统II最大量子产额)在低温下高于扦插苗,MDA(丙二醛)和电解质泄漏(REC)显著降低,表明其膜脂损伤更轻。
结论与意义
该研究确立了茶树微嫁接的最优参数:直径≥15 mm的胚根砧木(D3)与绿枝接穗(GB)组合,辅以LJ43砧木可进一步提升抗寒性。微嫁接通过促进糖代谢(soluble sugar)和维管连接,增强光合效率与低温耐受性,为茶树抗逆育种和工厂化育苗提供了技术支撑。未来需进一步探索砧木-接穗互作的分子机制及环境因子(如湿度)的调控作用。
论文信息
本研究由安徽农业大学张贤昌(Xianchen Zhang)和李烨云(Yeyun Li)团队完成,发表于《BMC Plant Biology》,标题为“Effect of micrografting technique on growth and cold resistance of tea (Camellia sinensis) plant”。
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