不同砧木-中间砧-接穗组合对芒果(Mangifera indica L.)性状的影响机制及农艺优化研究

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Frontiers in Plant Science 4.8

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  这篇研究通过系统评估Olour砧木与Amrapali/Mallika中间砧组合对芒果形态生理(morpho-physio-chemical)、叶片营养及解剖参数的影响,揭示了Olour/Mallika/Olour组合在光合速率(8.51 μmole m-2 s-1)、气孔密度(746.00 mm-2)等指标上的显著优势,为高密度种植(high-density orcharding)和矮化砧木(dwarfing rootstock)选育提供科学依据。

  

引言

芒果(Mangifera indica L.)作为热带高价值水果,其生产力受非标准化砧木和树体结构限制。印度作为全球最大生产国,平均单产仅9.36吨/公顷,亟需通过砧穗互作优化解决。本研究首次探讨中间砧对芒果嫁接成功率、生理生化及解剖特性的影响,填补了该领域空白。

材料与方法

试验在印度ICAR-IARI(北纬28°41′)开展,选用多胚性砧木Olour(具盐胁迫耐受性)与两种中间砧(矮化型Amrapali和强健型Mallika)组合。通过SSR标记LMMA8筛选真实型珠心苗(nucellar seedlings),采用双嫁接法(double graft)保持中间砧长度10 cm统一。测定参数涵盖形态指标(砧木地径、叶面积)、光合参数(IRGA分析)、叶片营养(ICP-MS)及气孔解剖(OLYMPUS CX33显微镜)。

结果

物理参数:Mallika/Olour组合表现最强生长势,砧木地径达10.28 mm,而Olour/Amrapali/Olour最低(7.11 mm),印证Amrapali的矮化潜力。叶片性状中,Olour/Mallika/Olour叶宽(3.71 cm)和鲜重(3.03 g)显著优于其他组合。

生理特性:Olour/Mallika/Olour净光合速率(8.51 μmole m-2 s-1)是Olour/Amrapali/Olour(3.50 μmole m-2 s-1)的2.4倍,气孔导度(0.070 mol m-2 s-1)呈现相同趋势。

生化指标:矮化组合Olour/Amrapali/Olour顶芽酚类物质(3067.53 mg/100 g)和脯氨酸(1.06 μg/g FW)含量最高,与生长抑制相关;而高活性组合Olour/Mallika/Olour总糖(119.05 mg/g FW)和叶绿素(4.04 mg/g FW)含量突出。

解剖结构:气孔密度在Olour/Mallika/Olour达746.00 mm-2,孔隙面积(5708.57 μm2)支持其高效气体交换,与早期苹果砧木研究(Beakbane et al.)结论一致。

营养动态:Mallika/Olour对氮(1.86%)、锌(47.43 ppm)吸收最佳,且重金属铝(12.22 ppm)积累最低,体现选择性吸收优势。

讨论

多变量分析(PCA)显示PC1(52.2%)由糖蛋白代谢主导,PC2(24.7%)关联矮化相关酚类物质。热图聚类证实Olour/Mallika/Olour与高光合参数聚簇,而矮化组合独立成组。该结果与葡萄砧木(Rossdeutsch et al.)提出的"低活力砧木高硝酸盐吸收"假说呼应,暗示中间砧通过调控碳氮分配影响树势。

结论

研究明确了中间砧对芒果树体构建的双向调控:Olour/Mallika/Olour适合高产栽培,而Olour/Amrapali/Olour契合高密度种植需求。未来需开展长期田间试验验证其农艺稳定性,为芒果砧木育种提供分子生理学依据。

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