不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄生長特性及對Cd脅迫響應的差異.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)常利用砧木來調(diào)節(jié)栽培品種的生長勢、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，我國農(nóng)田土壤鎘污染問題日趨嚴重，對食物安全和生態(tài)安全構(gòu)成了嚴峻的挑戰(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前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要課題。據(jù)報道，植物對

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熱點，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土壤鎘脅迫響應差異的研究還未見報道。因此本試驗以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其生長和果實品質(zhì)的影響，并以7種砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄為材

3、料，研究了葡萄植株對土壤鎘脅迫響應的差異，并在此基礎(chǔ)上利用篩選出的生長狀況良好、果實鎘含量存在差異的兩個砧木品種在組培條件下進行鎘處理試驗，更進一步地明確了不同砧木品種對鎘脅迫響應的差異，主要研究內(nèi)容如下：
　　 一、不同砧木對‘矢富羅莎’葡萄生長狀況和果實品質(zhì)的影響
　　 通過7個砧木對‘矢富羅莎’葡萄生長狀況和果實品質(zhì)影響的研究表明，不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄的根系生長狀況存在顯著差異。根系總長度以Y/11OR最長

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號明顯高于其它植株和對照（‘矢富羅莎’自根苗）；葉片氣孔導度(Gs)值Y/11OR、Y/99R和Y/華佳8號較高；Y/99R、Y/華佳8號和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號較低。果實粒重和縱橫徑均以Y/5BB、Y/8B和Y/99R較大，除Y/SO4外，其它葡萄植株果實可溶性固形物(TSS)含量均顯著高于對照，Y/11OR果實可滴定酸(TA)含量最低，花青苷含量以Y/5BB、Y/11OR和Y/8B最高?？偟膩碚f，嫁接改善了‘矢富羅莎’的根系生長狀況，提高了凈光合速率、結(jié)果母枝率和果實品質(zhì)。從整體來看，110R較適宜為

6、‘矢富羅莎’的砧木，5BB、8B和99R次之，華佳8號、巨峰和SO4較差。
　　 二、不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄對土壤Cd脅迫響應的差異研究
　　 以3年生的7種不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄為材料，在盆栽試驗條件下，外源加入Cd(15mgkg-1)進行處理，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。殘渣態(tài)含量以對照最低，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，嫁接降低了葡萄植株各器官對土壤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。
　　 對不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄果實的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含量和果實品質(zhì)

9、存在顯著的差異。所有葡萄果實Cd積累濃度均低于我國綠色食品Cd限量標準(0.03mgkg-1FW)，嫁接葡萄果實的Cd積累濃度均顯著低于自根葡萄果實的Cd積累濃度(0.028mgkg-1FW),Y/華佳8號、Y/SO4和Y/5BB葡萄果實的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中Cd的積累濃度，從一定程度上減輕了人類的Cd暴露風險。
　　 不同砧木嫁接‘矢富羅莎’葡萄果實的

10、品質(zhì)存在差異。Y/華佳8號組合葡萄果實的平均單果重最大(6.14g)，果實縱橫徑以Y/華佳8號和Y/SO4最大；嫁接提高了葡萄果實的TSS(Y/SO4除外)和花青苷含量，降低了TA含量。以Y/5BB和Y/110R葡萄果實的TSS最高，分別為13.32°Brix和12.84°Brix,Y/5BB和Y/巨峰葡萄果實的TA含量較低，Y/110R和Y/華佳8號葡萄果實花青苷含量最高。
　　 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照?？寡趸到y(tǒng)和膜脂肪過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)出較強的耐Cd特性，Y/99R和Y/11OR居中，Y/巨峰、Y/華佳8號和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Cd處理水平，研究了不同處理濃度

13、對兩個不同葡萄砧木品種（5BB和99R）的生長特性及Cd含量和分配的差異。結(jié)果表明，隨著Cd處理濃度的增加，兩個葡萄砧木品種的生物量、株高、根系長度和表面積均表現(xiàn)出下降的趨勢，且99R的下降幅度顯著高于5BB。隨著Cd處理濃度的增加，兩個葡萄砧木品種Cd含量明顯增加，在試驗設(shè)置的所有Cd水平下，5BB地上部和根系Cd含量低于99R。兩個葡萄砧木品種對Cd脅迫的反應雖然總體趨勢一致，但5BB的生物量、株高和根系形態(tài)指標的下降幅度顯著低于9