银杏‘万年金’对嫁接方法的生理和生化响应：对嫁接成活和苗圃培育的影响

《Scientia Horticulturae》：Physiological and biochemical responses of Ginkgo biloba ‘Wannianjin’ to grafting methods: implications for graft survival and nursery cultivation

　　

嫁接方法直接影响观赏木本植物的接穗-砧木愈合形成、成活建立和后续生长，但其对黄叶银杏品种的嫁接愈合和生理响应的研究仍然不足。本研究比较了银杏（Ginkgo biloba）‘万年金’的平接（flat grafting, FG）、对接（splice grafting, SG）、舌接（tongue grafting, TG）和劈接（cleft grafting, CG）方法，以在相同自然条件下培养的未嫁接幼苗作为对照。研究人员测量了树木生长、生理和生化特性、叶片气体交换和叶绿素荧光。在嫁接处理中，舌接表现最佳，成活率和保留率分别为86%和73%，而平接未能形成有效愈合。舌接植株还表现出比其他嫁接处理更平滑的愈合过渡和更强的叶片扩展。在愈合期间，超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性表现出明显的处理依赖性时间动态，可溶性糖和淀粉含量表明阶段依赖性的碳消耗和再分配。愈合后，舌接植株的净光合速率（net photosynthetic rate, P_n）比对照高约17.3%，细胞间CO₂浓度（intercellular CO₂ concentration, C_i）较低，而气孔导度（stomatal conductance, G_s）、蒸腾速率（transpiration rate, T_r）、最大光化学效率（F_v/F_m）和色素相关性状未显示一致显著差异。总体而言，舌接是在当前条件下改善‘万年金’嫁接成活、建立和叶片生长的最适测试方法。这些发现为优化黄叶银杏繁殖提供了生理学证据，但潜在机制需要通过多地点试验和解剖或分子证据进一步验证。

**论文解读：银杏‘万年金’嫁接方法的生理与生化响应及其对嫁接成活与苗圃培育的启示**

**研究背景**
在观赏木本植物生产中，嫁接方法不仅影响接穗-砧木愈合形成、成活建立和后续生长，还关系到树形训练和观赏性状的维持。黄叶银杏（Ginkgo biloba）品种‘万年金’因其独特的叶色和高观赏价值，在景观应用中需求日增，但不同嫁接方法对其嫁接愈合及生理响应的研究仍十分有限。现有研究多集中于黄叶银杏的色素组成、叶绿体发育和转录调控，而嫁接方法对愈合过程、生理生化动态及成熟叶片光合性能的系统比较尚属空白。因此，本研究旨在通过比较平接（FG）、对接（SG）、舌接（TG）和劈接（CG）四种嫁接方法，筛选出适合‘万年金’训练式繁殖的嫁接技术，并为优化黄叶银杏苗圃培育提供生理学依据。该研究发表于《Scientia Horticulturae》。

**关键技术与方法**
研究人员在江苏省句容市南京林业大学下蜀林场（32°13′ N, 119°23′ E）的户外自然条件下开展实验，供试材料为来自湖北省安陆市的两年生盆栽黄叶银杏‘万年金’幼苗。实验采用随机区组设计，设置三个区组，每个区组包含FG、SG、TG、CG及未嫁接对照（CK）五个处理，每个处理15个嫁接组合（共30株）。主要技术方法包括：宏观形态观察记录愈合过程；手工调查成活率与保留率（嫁接后2个月和7个月）；便携式叶面积仪测量叶片形态（叶长、叶宽、叶面积）；游标卡尺测量嫁接愈合部直径并计算肿胀指数；分光光度法测定抗氧化酶（CAT、SOD、POD、PPO、PAL）活性及可溶性糖、淀粉含量（愈合期7个时间点）；乙醇提取-分光光度法测定光合色素含量（叶绿素a、b、类胡萝卜素）；便携式光合系统（CIRAS-2）测定净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）和胞间CO₂浓度（C_i）；便携式叶绿素荧光仪（Handy PEA）测定最大光化学效率（F_v/F_m）和性能指数（PI_ABS）。数据采用单因素和双因素方差分析及Duncan多重比较检验。

**研究结果**

**3.1 嫁接后植株生长特性的差异**
**3.1.1 不同嫁接方法对愈合和成活的影响**：通过宏观形态观察，TG和CG在嫁接后10天左右出现愈伤组织，20-30天基本完成愈合，而SG愈合较慢，FG未能形成稳定愈合。成活率调查（2个月）和保留率调查（7个月）显示，TG成活率86%、保留率73%，显著高于SG（79%、69%）和CG（84%、57%），FG则无成活。
**3.1.2 嫁接愈合部肿胀程度分析**：通过测量愈合部直径年增量，CG的肿胀指数最高（1.960），TG次之（1.313），SG与CK无显著差异，表明CG虽愈合部膨胀明显，但外观和维管桥接较差。
**3.1.3 嫁接对叶片生长的影响**：通过叶长、叶宽和叶面积测量，所有嫁接处理（SG、TG、CG）均显著促进叶片扩展，其中TG叶长最大，平均叶面积达1201.33 mm²，较CK高38.4%，但叶数无显著差异。

**3.2 嫁接后生理生化特性的差异**
**3.2.1 愈合期酶活性动态**：通过测定CAT、SOD、POD、PPO和PAL活性，发现SOD和POD活性受嫁接处理、时间及其交互作用显著影响。TG和CG的SOD和POD活性在早期（10-40天）高于CK，TG的SOD在20天达峰值（1107.58 U/g），POD在30天达峰值（7263.89 U/g），较CK高52.9%。PPO和PAL活性在愈合早期升高后逐渐下降，处理间差异显著但交互作用不显著，表明它们反映更广泛的代谢调整。
**3.2.2 愈合期碳水化合物阶段特异性动态**：通过测定可溶性糖和淀粉含量，发现两者均呈现早期下降、后期恢复的阶段模式。TG在10天时可溶性糖含量降至29.32 mg/g（较初始下降25.9%），在20天时淀粉含量最低（4.86 mg/g），表明早期碳消耗更显著，随后逐渐恢复至60天最高值。

**3.3 不同嫁接处理下叶片光合荧光特性的差异**
**3.3.1 叶片光合色素含量差异**：通过乙醇提取分光光度法，叶绿素a、b、总叶绿素、类胡萝卜素及Car/Chl_T在各处理间无显著差异，TG的总叶绿素平均值最高（1.232 mg/g），但未达统计学显著水平。
**3.3.2 叶片光合参数与叶绿素荧光特性差异**：通过气体交换测定，TG的P_n（5.20 μmol/(m²·s)）较CK高17.3%，C_i（262.00 μmol/mol）较CK低25.4%，而G_s和T_r无显著差异。叶绿素荧光测定显示，F_v/F_m无显著差异，但TG的PI_ABS（2.382）显著高于CK，表明PSII综合性能改善。

**讨论与结论**
讨论部分总结了不同嫁接方法在形态、生理和光合性能上的权衡。舌接（TG）在成活保留、愈合部形态、叶片扩展和净光合速率方面表现协调，优于其他嫁接方法。生理生化结果表明，SOD和POD活性可有效反映不同嫁接方法诱导的伤口氧化还原响应差异，而碳水化合物动态表明早期碳消耗与愈合进程相关。光合色素组成未受显著影响，支持黄叶性状的稳定表达；TG通过提高P_n和PI_ABS而不改变F_v/F_m，表明其碳同化能力增强但未损害最大光化学效率。研究局限性包括单地点、单品种、缺乏解剖和分子验证，未来需结合多地点试验、额外品种和维管组织学分析。

**结论翻译**：不同嫁接方法显著影响黄叶银杏品种‘万年金’的嫁接建立和后续生长。与平接、对接和劈接相比，舌接在成活保留、嫁接愈合部形态、叶片扩展和净光合速率方面表现出更协调的性能，在本研究条件下是更适宜的嫁接方法。生理生化结果表明，嫁接愈合并非单一的形态恢复过程，而是伴随保护酶活性和碳水化合物再分配的动态生理过程，其中SOD、POD、可溶性糖和淀粉的阶段依赖性变化可为评估嫁接愈合状态提供有用参考。叶片气体交换和叶绿素荧光结果显示，舌接改善了植株生长性能和净光合速率，而未引起色素组成或PSII最大光化学效率的稳定显著变化，表明其优势主要体现在改善嫁接建立质量和碳同化能力。总体而言，本研究从生长表现、生理生化响应和叶片光合特性角度系统揭示了嫁接方法对‘万年金’的差异性影响，有助于填补黄叶银杏嫁接方法选择中生理学证据的缺失，并确定舌接为生产该品种高质量苗木的优先嫁接方法。