壳聚糖与栽培基质协同调控葡萄砧木"Fercal"离体再生苗驯化效率的机制研究

本研究针对葡萄砧木微繁殖过程中驯化阶段高死亡率的技术瓶颈，通过评估壳聚糖(chitosan)叶面喷施(0/15/30 mg L-1)与两种栽培基质(椰糠cocopeat/黑沙black sand)的协同效应，发现30 mg L-1壳聚糖在黑沙基质中实现66.66%的最高存活率，而15 mg L-1处理在椰糠中促进最优形态建成。研究为钙质土壤区葡萄砧木规模化繁殖提供了关键技术支持。

　　

在全球葡萄产业年产量达7250万吨的背景下，钙质土壤区栽培面临严峻挑战。土耳其作为世界第七大葡萄生产国，其63%的土壤pH>7.5且富含5%以上碳酸钙(CaCO₃)，严重制约养分吸收。Fercal砧木虽对石灰质土壤具有独特适应性，但微繁殖后的驯化阶段死亡率居高不下——对照组存活率甚至为0%，这成为制约产业发展的关键瓶颈。

为破解这一难题，Kevser Yazar团队在《BMC Plant Biology》发表研究，系统评估了壳聚糖这一天然多糖衍生物与不同基质的协同效应。研究采用土耳其标准(TS 3981/3912)认证的Fercal砧木材料，通过Murashige-Skoog(MS)培养基离体培养获得再生苗。关键技术包括：16h/8h光周期调控、SPAD-520叶绿素测定、主成分分析(PCA)和层次聚类分析(HCA)等多变量统计方法，以及标准化驯化流程（渐进式开孔湿度控制）。

生存率(%)

研究发现对照组在两种基质中均全军覆没，而30 mg L^-1壳聚糖使黑沙基质存活率飙升至66.66%，揭示壳聚糖的抗菌特性与惰性基质的物理稳定性产生协同效应。

新梢生长参数

椰糠+15 mg L^-1处理组创下24.63 cm的梢长记录，其1.92 mm的茎粗同样显著优于黑沙基质组，证实椰糠的孔隙结构和微量元素（Fe/K/Mn等）更利于细胞扩张。

光合效能

SPAD值在椰糠基质中稳定维持在28.71，30 mg L^-1壳聚糖处理使黑沙组叶绿素含量提升4.2%，说明壳聚糖能激活抗氧化防御系统，缓解光抑制。

多维分析

PCA显示节间长度、梢数与存活率呈强关联(r>0.9)，而HCA热图揭示30 mg L^-1壳聚糖+椰糠处理形成独特聚类，其25.43 cm²的叶面积比黑沙组高102%。

研究结论指出：壳聚糖通过双重机制发挥作用——在贫瘠黑沙中主要体现抗菌保护，在营养丰富的椰糠中则强化生理调节。该成果为建立"基质-生物刺激剂"精准匹配体系提供理论依据，尤其对土耳其等钙质土壤区的葡萄产业具有直接应用价值。文中特别强调，黑沙基质的易灭菌特性(121°C/20min)可大幅降低组培污染风险，这对商业化育苗具有重要实践意义。