朱致 王槿 郁万文,2**
（1南京林业大学南方现代林业协同创新中心，江苏 南京 210037；
2 江苏省农业种质资源保护与利用平台，江苏 南京 210014）
倒置嫁接（倒芽接或倒枝接）能增大经济林树种的枝条开张角度，改善树体通风透光条件，有效控制营养生长，促进生殖生长，加速花芽分化，提高果实品质[1-5]。但前人只是从表型层面上解释倒芽接或倒枝接的效果[1-5]，缺少从生理生化、转录-代谢-蛋白等组学层面探讨该技术效果或作用机理的研究，即缺少足够的理论支撑。因此，研究倒芽接和正芽接银杏接穗的生理差异，阐明倒置嫁接控制营养生长、促进生殖生长的生理基础可为倒置嫁接运用提供指导。银杏（Ginkgo biloba）嫁接后最快要三五年才结果，即嫁接后的三五年接穗处于营养生长阶段，期间倒芽接对接穗新梢生长及生理代谢的影响未见报道。基于此，本研究以正芽接和倒芽接植株为材料，同时考虑雌雄接穗对正反嫁接的适用性，分析4个组合接穗的新梢生长量、单叶面积、净光合速率、叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、总黄酮含量的差异，基于隶属函数分析评价4个组合的优劣，旨在为雌雄接穗及正反芽接在生产实践中的选择性运用提供参考。
1.1 试验材料
接穗釆自南京林业大学校园内1株雄性优株和1株雌性优株上的1年生健壮枝条；
砧木为3年生盆栽实生苗（地径10±1.0cm）。于2021年9月选用粗度0.8～1.0cm的雌、雄接穗，采用带木质部芽片进行正芽接和倒芽接，其中正芽接即接芽的生理学上端向上，倒芽接即接芽的生理学上端向下，即雄接芽-正芽接（XZ）、雄接芽-倒芽接（XD）、雌接芽-倒芽接（CD）、雌接芽-正芽嫁接（CZ）4个组合，每个组合嫁接30盆，嫁接成活率80%左右。所有盆栽苗随机摆放，互不遮挡。2022年6月初，每个组合选取生长相对一致的5盆苗木，测定每盆新梢生长量，并采集新梢上生长良好、健康无病虫害、叶位相同的2枚叶片，用蒸馏水洗净擦拭干净后放入冰盒，带回实验室，测定相关指标。
1.2 测定方法
新梢生长量：6月初，使用卷尺测定4个组合嫁接苗接穗新梢长度，即接穗上抽生的一级分枝的长度，每个组合重复3次。
单叶叶面积：选取每盆苗木接穗上生长良好、健康无病虫害、叶位相同的2枚叶进行测定，并用Photoshop读取像素估算单叶面积，每个组合重复3次。
净光合速率：上午10:00采用Ciras-I型光合测定系统测定4个组合嫁接苗新梢叶片的净光合速率。
生理指标：叶绿素采用95%乙醇提取法，使用分光光度计在470nm、649nm、665nm的波长处测定吸光度，并计算总叶绿素含量；
可溶性蛋白质含量采用福林酚法测定；
可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；
总黄酮含量采用亚硝酸钠-硝酸铝法测定。
1.3 数据处理与统计分析
采用Excel 2019和SPSS 27.0软件进行处理和统计分析。
2.1 正反嫁接和接穗性别对银杏新梢生长的影响
经方差分析，正反嫁接、雌雄接穗及正反嫁接×雌雄接穗交互均未显著影响银杏新梢生长量（P＞0.05），但正反嫁接、雌雄接穗对新梢长度影响的P值均等于0.06，接近0.05，说明正反嫁接、雌雄接穗对新梢生长的影响是很大。多重比较结果（图）表明，倒芽接和正芽接的接穗新梢生长量在雌雄间差异不显著（P＞0.05）；
雄株和雌株接穗新梢生长量在两种嫁接方式间差异也不显著（P＞0.05）。
2.2 正反嫁接和接穗性别对银杏单叶面积的影响
如图2所示，经方差分析正反嫁接极显著、雌雄接穗显著影响了银杏单叶生长（P正反嫁接＜0.01、P雌雄接穗＜0.05），但正反嫁接×雌雄接穗交互对单叶面积的影响不显著（P＞0.05）。多重比较结果表明，正芽接-雌株接穗组合（CZ）的单叶面积显著高于正芽接-雄株接穗组合（XZ）（P＜0.05），倒芽接的接穗单叶面积在性别间差异不显著（P＞0.05）；
雌雄正芽接组合（CZ和XZ）的单叶面积均显著高于对应雌雄倒芽接组合（CD和XD）（P＜0.05）。
图2 正反嫁接和接穗性别对银杏接穗单叶面积的影响
2.3 正反嫁接和接穗性别对银杏叶净光合速率的影响
如图3所示，正反嫁接显著影响了银杏叶净光合速率（P=0.028），而雌雄接穗对净光合速率的影响不显著（P＞0.05），正反嫁接×雌雄接穗交互对净光合速率的影响也不显著（P＞0.05）。经多重比较发现，正芽接和倒芽接的银杏叶净光合速率在雌雄接穗间差异均不显著（P＞0.05）；
XD组合的净光合速率显著低于XZ（P＜0.05），雌株接穗单叶面积在正反嫁接间差异不显著（P＜0.05）。
图1 正反嫁接和接穗性别对银杏新梢生长的影响
图3 正反嫁接和接穗性别对银杏叶净光合速率的影响
2.4 正反嫁接和接穗性别对叶绿素含量的影响
如图4所示，正反嫁接、雌雄接穗及正反嫁接×雌雄接穗交互对银杏叶绿素含量的影响均不显著（P＞0.05）。多重比较结果表明，倒芽接-雄株接穗组合XD的叶绿素含量显著高于组合CD（P＜0.05），但正芽接的银杏叶绿素含量在雌雄接穗间差异不显著（P＞0.05）；
雄株接穗-倒芽接组合XD的叶绿素含量显著高于组合XZ（P＜0.05），但雌接穗在正反嫁接间差异不显著（P＞0.05）。
图4 正反嫁接和接穗性别对银杏叶片叶绿素含量的影响
2.5 正反嫁接和接穗性别对可溶性糖含量的影响
如图5所示，正反嫁接、雌雄接穗及正反嫁接×雌雄接穗交互对银杏叶可溶性糖含量的影响均不显著（P＞0.05）。多重比较结果表明，倒芽接-雄株接穗组合XD的可溶性糖含量显著高于组合CD（P＜0.05），但正芽接的接穗叶中可溶性糖含量在雌雄接穗间差异不显著（P＞0.05）；
组合XD的可溶性糖含量显著高于组合XZ（P＜0.05），但雌接穗叶中可溶性糖含量在正反嫁接间差异不显著（P＞0.05）。
图5 正反嫁接和接穗性别对银杏叶中可溶性糖含量的影响
2.6 正反嫁接和接穗性别对 可溶性蛋白含量的影响
如图6所示，正反嫁接、雌雄接穗及正反嫁接×雌雄接穗交互对银杏叶可溶性蛋白质含量的影响均不显著（P＞0.05）。多重比较结果表明，正芽接-雄株接穗组合XZ叶中可溶性蛋白含量显著高于组合CZ（P＜0.05），倒芽接接穗叶中可溶性蛋白含量在雌雄接穗间差异不显著（P＞0.05）；
雄接穗叶中可溶性蛋白含量在正反嫁接间差异不显著（P＞0.05），但倒芽接-雌性接穗组合CD叶中可溶性蛋白含量显著高于组合CZ（P＜0.05）。
图6 正反嫁接和接穗性别对银杏叶可溶性蛋白质含量的影响
2.7 正反嫁接和接穗性别对总黄酮含量的影响
如图7所示，经方差分析正反嫁接极显著影响了银杏叶中总黄酮含量（P＜0.01），但雌雄接穗、正反嫁接×雌雄接穗交互对叶中总黄酮含量的影响不显著（P＞0.05）。多重比较结果表明，倒芽接-雄株接穗组合XD叶中总黄酮含量显著高于XZ（P＜0.05），CD组合显著高于CZ组合（P＜0.05）；
雌雄接穗叶中总黄酮含量在正反嫁接间差异均不显著（P＞0.05）。
图7 正反嫁接和接穗性别对银杏叶总黄酮含量的影响
2.8 相关性分析
由表1可知，新梢长度与单叶面积和净光合速率呈正相关，而与叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、总黄酮含量呈负相关。单叶面积与净光合速率呈正相关，而与叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、总黄酮含量呈负相关。净光合速率与叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、总黄酮含量呈负相关。叶绿素含量与可溶性蛋白、总黄酮含量呈弱度相关，而可溶性糖含量极显著呈正相关（P＜0.01）。可溶性蛋白含量与总黄酮含量呈正相关，可溶性糖含量与总黄酮含量呈弱度正相关。
表1 相关指标的Pearson相关性分析
2.9 隶属函数评价
基于隶属函数评价可知(表2)，4个处理的隶属函数值从高到低顺序为雄株-正芽接组合XZ、雄株-倒芽接组合XD、雌株-倒芽接组合CD、雌株-正芽嫁接组合CZ。进一步分析可知，雄接穗的嫁接表现优于雌接穗；
雄接穗较适于正芽接，而雌接穗较适于倒芽接。
表2 四个组合处理的隶属函数评价
木本雌雄株因对资源的需求不同导致其在形态、生长、生理及生态特性等方面表现出差异，而且这种差异一般在逆境条件下表现得更明显[6-7]。本试验表明，接穗性别明显影响了新梢生长，其中CZ组合的新梢生长量比XZ组合高17.7%，CD组合的新梢生长量比XD组合高39.6%；
接穗性别显著影响了银杏接穗的单叶面积（P＜0.05），其中CZ组合的单叶面积比XZ组合高26.2%，CD组合的单叶面积比XD组合高27.6%；
雌雄接穗对净光合速率、叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、总黄酮含量的影响不显著（P＞0.05），但雌雄接穗对正反嫁接的适应程度存在差异，其中影响程度较高的有：XZ组合叶片净光合速率比CZ组合高10.4%，XD组合叶片净光合速率比CD组合低12.7%；
倒芽接的雄接穗叶片叶绿素含量比雌接穗高19.5%；
倒芽接的雄接穗叶可溶性糖含量比雌接穗高37.3%，即雄接穗的净光合速率更适合正芽接，而雄接穗的叶绿素含量、可溶性糖含量更适合倒芽接，而雌接穗的净光合速率更适合倒芽接。
多数经济林树种，因为其树体高大挺拔，树枝开张角度小，通风透光不良，导致只能在树冠外围结果，产量和经济效益都非常低。通过拉枝、短截、回缩、摘心等整形修剪技术能不同程度提高经济林树种的产量，但这些措施费时费工费力，无法进行大规模实施。前人在板栗（Castanea mollissima）[3]、锥栗（Castanea henryi）[5]、橄 榄 树（Canarium album）[8]、杜 梨（Pyrus betulifolia）、无花果（Ficus carica）、核桃（Juglans regia）[1]等果树上，实施倒芽接、倒枝接等倒置嫁接技术，使上述经济林树种的枝条开张角度增加，树体通风透光条件更好；
有效抑制营养生长，促进生殖生长，使芽体快速饱满、成花，稳产高产，亦能提高果实品质[1,3-5,9-10]。本研究结果表明，正反嫁接显著或极显著影响了银杏接穗单叶面积、净光合速率、总黄酮含量，具体表现为XZ组合的单叶面积比XD组合高72.3%，CZ组合的单叶面积比CD组合高70.3%；
XZ组合的净光合速率比XD组合高42.7%，CZ组合的净光合速率比CD组合高12.9%；
XZ组合的总黄酮含量比XD组合低8.1%，CZ组合的总黄酮含量比CD组合低13.6%。同时，嫁接方式（倒芽接和正芽接）较明显地影响了银杏接穗新梢生长量，表现为XZ组合的新梢长度比XD组合高39.6%，CZ组合的新梢生长量比CD组合高17.7%。正反嫁接对叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的影响不显著（P＞0.05），但正反嫁接对雌雄接穗的适应程度存在差异。如XZ组合的叶绿素含量比XD组合低10.2%，CZ组合的可溶性蛋白含量比CD组合低13.1%；
XZ组合的可溶性糖含量比XD组合低19.2%。需要提及的是正反嫁接×雌雄接穗交互对银杏生长及生理的影响均不显著。
综述所述，正反嫁接对雌雄接穗的生长及生理的影响程度及雌雄接穗对正反嫁接的适应程度均存在交叉的正效应或反效应，所以采用隶属函数对4个组合处理进行了综合评价，四个处理的隶属函数值从高到低顺序为XZ、XD、CD、CZ。进一步分析可知，雄接穗的嫁接表现优于雌接穗；
雄接穗较适于正芽接，而雌接穗较适于倒芽接。上述研究结果为雌雄接穗与正反嫁接在生产实践中的选配应用提供了参考。值得注意的是本研究的嫁接苗处于营养生长阶段，与文献中[3,5,9,11]处于生殖生长阶段的研究结果存在差异，所以还需进行后续研究。