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   利用嫁接选育菊花耐淹水砧木






    

    摘 要

    为选拔耐淹水菊花砧木品种,以`神马'为接穗,嫁接于19 种菊花品种系上,以淹水逆境筛选耐淹水之砧木。于2008 年7 月15~17 日进行菊花嫁接,经嫁接后生长三周之幼株经淹水三次后,每次1~2 天,借以选拔出耐淹水之砧木品种系。比较淹水及对照组之根干重、茎干重、葉干重、全株干重、及地上部与根部干重比,发现二处理间,以根干重差異较大,对照与淹水组之差異最大,达三倍之多,根干重适合当作耐淹水选拔之指标。地上部与根部干重之比值,由于对淹水敏感者根部受害严重,而其比值会变大,亦适合作为选拔耐淹水之指标,经淹水后其比值较小者为耐淹水之品种系。

    关键字:菊花、淹水、品种、嫁接。

    前 言

    台湾夏天多台风豪雨,骤降之大雨往往造成作物受淹水之害,菊花亦是常見受害作物之一(3,12)。淹水过后,常見之征狀为葉片之萎凋下垂、黄化、劣化等,根部亦因而腐爛,造成各器官间之水分平衡受到影响,引起植物生长不良,甚至死亡(1,3,16,19)。嫁接为园艺植物常見之繁殖法,透过砧木与接穗之组合,作物能表现出砧木之根部活力及接穗之园艺特性。为了加强植物对淹水之抗耐性,苦瓜利用丝瓜嫁接及柑桔不同品种之嫁接可以增加接穗作物之耐淹水性(2,25)。菊花之耐淹水品种系经选拔后,若经砧木嫁接技术能增加耐淹水性,则可藉由接穗特性成功展现多样化品种于淹水逆境下之活力。

    材料与方法

    于2008年7 月15~17 日进行菊花嫁接并将接成之嫁接插穗以泥炭土为介质扦插于128 格之穴盘。使用之砧木品种有:`阿來粉'、`粉火焰'、`黄丁二'、`红风車'、`黄乒乓'、`黄铜钱'、`吉祥黄'、`吉祥金'、`卡洛琳'、`露水小红'、`木瓜黄'及`珍珠红'等为收集之商业品种,另有0410、0412、0413、0437、0439、97238 及98264 等为育成中之品系。使用之接穗品种为`神马'( 表一) ,另以未嫁接之`神马'品种为对照。夜间10时至凌晨2 时以23 W黄光省电灯泡( 在株高之最低照度为30 lux 以上) 施行暗期中断。

    扦插发根后之嫁接苗于8 月11日以泥炭土为介质种植于直径7 cm,高7 cm之黑色软盆,内盛pH值5.8 之泥炭苔、施用225 mg/l N 、255 mg/l P2 O 5 、290 mg/l K2 O 肥料,移植于自然光照之温室中。种植18天后进行淹水处理。于8 月28日进行淹水24小时后排水,于9 月3 日及9 月10日各进行淹水48小时后排水。淹水以长宽高为53 × 43 × 13 cm之塑胶盆,内装8 盆盆栽,每品种系4 盆,淹水高度为略高于盆土表面。对照组以人工依植株需要浇水。最后一次淹水后5 天调查淹水处理及对照植株全株之生长与发育。量测各品种之葉片、茎部及根部之鲜重及干重,并计算全株重及地上部干重对根部干重比。

    试验采完全逢机区集(RCBD) 设计,主效应为淹水或对照二处理,副效应为20个品种系,包括一`神马'之自根系品种及19品种嫁接植株。每处理4 重覆。统计分析使用SAS EnterpriseGuide 4套装统计软体,采ANOVA 及F-test分析。

    结果与讨论

    以受到淹水影响最大的根干重來比较,在淹水及对照处理二者间,存有很大差異,且差異显著,而在品种系方面之比较,亦差異显著( 表二)。观察植株之根干重、茎干重、葉干重、3全株干重及地上部与根部干重比,于二处理间及品种间皆差異显著( 表三) ,其中根部之差異在对照与淹水处理间之差異达三倍之多,根部受淹水之害显而易見,在不耐淹水之品种系尤見严重。而耐淹水之品种系亦容易从此一指标中自不耐淹水品种系中区分出來。

    茎部与葉部于淹水前生长之部份因试验之需要而延续利用,无法与淹水后之生长量分割,造成淹水后之差異遭到淹水前之生长量所稀释。因不耐淹水之淹水组的根部受害严重,根部腐爛而根干重數值严重变小,而使得其地上部与根部之比值变大,相差亦达三倍以上( 表四) ,亦为筛选耐淹水品种系之可行指标。

    为了进一步了解品种系间对淹水之反应,遂针对淹水后之品种系间之兩个重要指标进行分析,从此一分析中,以根干物重较重( 图一) 或地上部对根部之比值较小( 图二) 兩个指标中很容易便可将耐淹水系筛选出來( 表五) 。

    然而根据统计分析,处理间及品种系间存在有交感反应,笔者认为系淹水前生长快速之品种系,淹水后不一定能够维持较佳狀态,或可能呈现较劣狀态,而于淹水处理及品种系间没有一致之表现,才使得二因子间呈现交感反应。以根干重未经淹水之对照组,依重量多寡排列后,看出淹水处理组没有与对照组有一致之关系( 图一) 。另以淹水组之T/R 做大小排序,可以发现于对照组中之T/R 數值于品种系间多为相似,而与淹水组间之品种系无一致之关系( 图二) 。

    在水稻选育耐淹水品种系方面,耐淹水不可被误解为淹水后没有伤害,只是伤害程度较小而已(15)。于泰国之试验在3,156个品种系间,只有6%可以归類于耐淹水植株。于菲律宾之国际水稻研究所在18,115 个表现型中,仅有约2%可以归類于耐淹水(15)。在芸苔属( Brassica )的二个种间对淹水之比较,其中Brassica rapa对淹水之耐受性较Brassica oleracea 为佳,不同之基因型对淹水呈现不同之抗耐性(14)。 8 个品系的大豆,淹水造成种子收获量减少25~83% ,平均减少64%(17)。菊花经选拔之耐淹水品种系比率在3~4%之间,与水稻接近。透过选拔我们可以选出耐淹水之菊花品种系(3)。然而花卉品种之应用讲求少量多样化,若要应用耐淹水品种系于此目标,则透过嫁接商业品种于耐淹水品种系上或许可行,此为本试验之目的。在Euphorbia之不同年龄树体遭遇淹水之害时,50天龄之枝条多以老化方式呈现逆境,而无離层之发生。而150 天龄之枝条则有89% 之葉片发生落葉,仅有11% 发生老化现象(18)。四种株龄的玉米植株同期经受水淹5 天,各种株龄的籽粒产量都明显下降,但其影响随株龄增大而逐次减轻(4)。在小麦花芽形成期,开花期及种子成熟中期施以淹水处理8~10天发现淹水时期愈早,对干物重及种子产量之不利影响愈大(19)。在豇豆( Vigna unguiculata ) 试验中,在营养生长期某些品种显现出耐淹水之特性,但不一定在生殖期之淹水狀态亦具有耐性,营养期与生殖期之耐淹水特性分别有其独立性,建议应对营养期及生殖期分别试验品种间之耐淹水性(24)。土壤中的氧浓度在淹水后2~3 天降至2%以下,在不同生育时期淹水,于开花前期淹水比营养期或开花期、种子充实期等对豌豆产量影响较大(9)。在高梁播种后不同之11个生育期淹水5 天,孕穗期淹水严重影响地上部干重约50 %,始花期至籽粒充实中期淹水则减少20-30 % ,其他时期则影响较小。生殖生长期对于淹水较营养生长期敏感(5)。观察不同作物不同生育期对淹水之反应,在不同作物间获得不同之结果。菊花之耐淹水性于田间之初步观察,淹水对开花期之影响较营养期严重。本试验采用移植后三周之中小苗,获得之结果与开花后期淹水是否一致,则需进一步之试验。

    菊花对淹水敏感之品种淹水后根部受害严重,根干重大幅下滑。根部之生育不良造成地上部葉片萎凋及黄化,而且Top/Root比值大幅增加,而使得地上部及根部之不平衡,使得受害征狀加剧。当大麦遭逢淹水时,土壤之O 2 含量在48小时内降至2%以下,同时葉片之伸展受到影响,而地上部之干物重则与未淹水之对照组之间没有差異(10,11)。玉米之根在淹水8 天后仅及对照之半,而对葉片之黄化及老化之影响甚至直到后期收获的时候(16)。核桃之光合作用在淹水第二天下降至原來之1/3,并会影响茎粗增加之生长作用(8)。在杨桃的淹水试验中,较长时间的淹水期、葉片生长受到影响亦较剧烈,而光合作用的降低亦依淹水日數之延长,而受到明显的抑制(13)。淹水减少小麦茎、葉之鲜重累积量及根瘤、再生根的生长与下位葉之提早老化(23)。氮的减少从老葉移向新葉,是老葉倾向提早老化征兆的成因之一(21,22)。大麦幼苗经淹水后,葉片葉綠素含量降低,同时氮的含量亦明显减少,氮的吸收减少,与再配置是葉片初期老化征兆之成因(10,11)。小麦在30℃之淹水逆境较20℃之葉片黄化严重(4)。小麦受淹水后葉片的光合作用及蒸散速率迅速下降,而后呈微弱的回升,淹水不但削弱小麦光合产物的累7积,而且改变光合产物在地上部与根部的分配比例,植株的根/ 冠比下降,而黄葉的发展与根/ 冠比的变化呈显著负相关(1,19)。在淹水情形下,对淹水具有耐水性之Rumax palustris与对淹水敏感之R.acetosella均会产生乙烯,但耐水性之R.palustris 会有负回馈机制以抑制乙烯之不断发生,而R.acetosella则无此机制,导致乙烯之浓度不断提高(6,7)。根部淹水之菊花植株,显现下部葉黄化及老化的征兆在24小时后的淹水期,葉部及茎部的内生乙烯之含量增加,引起葉柄的下偏生长。淹水之根部会有很少量的乙烯,但在排水后有通气的情况下,乙烯迅速产生(12)。甜橙在不同的根砧下,水淹发生之光合作用下降,依根砧品种而有很大之不同(25)。比较七个葡萄的砧木品种,在淹水下可以区别出为耐水及敏感二群。经过嫁接接穗品种后,有一个品种被证实较接穗自根系植株为耐水(20)。菊花之品种繁多若要育成开花园艺性狀良好,又耐淹水之诸多品种,恐旷日费时。经由选拔,选育出少數耐淹水之品种系,并应用嫁接推展于各个开花特性良好之品种上,不失为一研究之途径。


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