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1、苹果矮化砧木育种及应用本讲稿第一页，共二十三页砧木研究的意义砧木研究的意义 砧木是果树生长的基础，对于控制树体长势(矮化)，增强果树抗旱、抗寒、抗盐碱、抗病虫能力，扩大果树品种适应范围，具有重要意义。随着果树事业的逐步发展，对砧木的要求越来越高，因此，培育生态适应性强、生产性能好，矮化程度适宜，适应我国生产条件，具有自主知识产权的矮化砧木，对促进我国果树产业的可持续发展具有重要意义。传统的苹果矮化砧木育种途径，主要是对野生群体在调查筛选或实生选择的基础上，采用野生、半野生种之问及其与栽培种之间进行杂交，选择符合人们要求的优良株系，不仅扩大了苹果矮化砧木的抗性范围，而且与栽培品种的亲和性普遍增强
2、，在生产中表现良好，已成为目前苹果矮化砧木育种的主要途径之一。砧木育种途径砧木育种途径本讲稿第二页，共二十三页苹果矮化砧木苹果矮化砧木日本的JM系德国的J系捷克的YP系美国的MARK和CG系英国东茂林试验站的M系、MM系波兰的P系前苏联的B系一一.世界苹果矮化砧木世界苹果矮化砧木加拿大O系、瑞典A系本讲稿第三页，共二十三页系别品种选育单位来源 主要特性M系M1英国东茂林试验站自然杂交实生苗半矮化或半乔化。压条苗生长强旺高人，较抗寒。扎根稳同，结果早，但易罹冠腐病，且不耐旱。M2同上法国的道生苹果半矮化砧术。根系分布深而广，固地性较强，较抗干旱，耐湿涝，抗寒力强。压条生根能较差。嫁接亲和性好，嫁
3、接品种生长势较旺，始果期较早。适合轻质沙壤士。M4同上荷兰半矮化砧。压条生根较易，繁殖率中等。植株强健，根系较浅，结果早，产量高，不抗大风嫁接亲和性较好。M7同上道生混杂半矮化砧。压条生根容易，繁殖率高，对士壤适应性强，较抗旱、抗寒，也耐瘠薄，但不耐涝。抗苹果软枝病和花叶病及小果病毒病。易患根头癌肿病。嫁接亲和性好,具提高果实品质的效应。1.M系和系和MM本讲稿第四页，共二十三页M9同上矮化砧。压条生根力中等。在灌溉条件下生根较好，根系分布较浅，质较脆，同地性较差。根的抗寒性差，耐盐碱，较耐湿。自根砧表现”大脚”，中间砧表现有”粗腰”现象。M26同上M16M19植株强旺，生根良好，吲地性好，耐
4、寒。抗软枝病和花叶病病毒，但不抗绵蚜，易染颈腐病和火疫病，不耐潮湿黏重土壤。M27同上极矮化砧。植株生长较旺，节间短，抗病力及抗病毒病能力皆强。MM系MM106东茂林试验站与茂顿试验站北探M1压条生根良好，繁殖率高，根系发达，固地性较强，较抗干旱和耐瘠薄，也较抗寒，根系能耐9的十温。抗苹果绵蚜。MM111同上北探M1乐条生根良好，繁殖率高，吲地性好，较抗干旱，抗苹果绵蚜。本讲稿第五页，共二十三页2.B系系系别品种选育单位来源主要特性B系B9原苏联米丘林大学M8红色军旗(Red Stamdards)压条生根较差，崮地性中等，适合作中问砧。嫁接亲和力强，接口牢同，加粗生长比根砧和品种均快，但不易风
5、折。B118同上B9为母本压条生根良好，繁殖率高。根系分布较深,同地性较好，抗寒力强。其他极矮化的有B146、B195、B491，矮化程度介于M9与M27之间；矮化的有B9、B257，矮化程度与M26相似；半矮化的有B118、B233、B490，矮化程度在M7和MMl06之间。本讲稿第六页，共二十三页3.CG系及系及MARK系别品种选育单位来源主要特性CG系CG10美国康奈尔大学与杰内瓦农业试验站M8自然授粉实生苗长势中庸，嫁接亲和性好，树体较牢固，结果早，产量高。CG23同上同上CG23植株长势中庸，新梢较CGl0、CG80细弱，树姿较开张。嫁接亲和性好，早果，较丰产。抗寒性不及M7。CG8
6、0同上同上嫁接亲和性好，早果丰产MARK美国密执安州立大学M9自然授粉实生苗压条生根容易，嫁接亲和力强，对土壤适应性较广，结果早，丰产。抗寒性与M26相似。本讲稿第七页，共二十三页4 其他其他系别品种选育单位来源主要特性O系O3加拿大渥太华农业试验场算苹果罗宾B9压条生根困难，嫁接亲和性好；抗寒性较强。P系P22P60波兰斯凯尔捏斯维采研究所M9普通安托诺夫卡适应于波兰冬季多雪的寒冷环境，并极抗颈腐病，易罹火疫病和苹果绵蚜。繁殖较难。A系A2瑞典宜作中间砧，嫁接亲和性好。自根树生长直立，生长势中庸。分枝角度小，枝条较细。本讲稿第八页，共二十三页二二.我国育成的苹果矮化砧木我国育成的苹果矮化砧木
7、 我国主要是利用丰富的野生种质资源，如西府海棠、崂山柰子、山定子等，选育出了S系、SH系、CX系和SX系等矮化砧和具有矮化潜力的苹果砧木。研究方向主要趋向于抗寒、抗旱、矮化等指标，而且大部分是利用国内资源与国外矮化砧木(M9)杂交。本讲稿第九页，共二十三页 在我国苹果矮化密植栽培中，开始是以M系自根砧的形式在生产中应用。但是M系自根砧根系浅、不耐瘠薄、易倒伏，生产中必须使用支架保护树体，最终以M系自根砧矮化栽培模式在我国的失败而告终。目前生产上主要以M26作为中间砧嫁接苹果品种的形式大面积推广，易出现树冠不整齐、抽条严重、果实果形指数低、果实不耐贮藏、优果率低等现象。本讲稿第十页，共二十三页品
8、种选育单位来源主要特性S20山西果树所武乡海棠实生后代压条生根比较困难，适合作中间砧，抗寒性强。嫁接亲和性良好S63同上同上半矮化砧。宜作中间砧，嫁接亲和性良好。早果丰产性能强，抗寒性强。J133同上甜黄魁xM9半矮化砧。耐旱、耐盐碱，嫁接亲和性良好。J137同上金冠M9矮化砧。较抗旱、耐寒。SH29同上国光X武乡海棠半矮化砧。嫁接亲和力良好，压条易生根，固地性强：定植后，始果早，早期丰产，果实着色早、成熟期提早，色泽、风味、耐贮性均有改善，较耐寒、旱，在PH78以下的土壤中，基本无黄花现象。本讲稿第十一页，共二十三页SHl同上同上极矮化砧。嫁接亲和力良好，成形较快，早果，丰产，耐寒、耐旱。其
9、它同上极矮化的有：SHl、SH5、SH20、SH21矮化的有：SH6、SH9、SHl0、SHl3、SHl7半矮化的有：SH3、SHI 8、SH22、SH2975-9-5中国农科院郑州果树所M9自然授粉实生苗砧苗生长粗壮，无分枝，与常用基砧和主栽品种的嫁接亲和良好。作中间砧嫁接富士，有”大脚”现象。定植后，结果早，早期丰产性及果实品质均优于M26。压条繁殖系数高于M26。CX3中国农科院果树研究所M9x山荆子幼树生长良好。砧苗生长粗壮，分枝少，便于嫁接品种。嫁接金冠、国光、红星、富士等品种亲和良好。CX4同上金红xM9嫁接亲和性好。本讲稿第十二页，共二十三页CXl0同上60Co辐射 吉农632-
10、19半矮化，嫁接亲和力强，嫁接树早果、丰产、抗选出寒7734辽宁果树所M9xd黄海棠半矮化砧。嫁接亲和力良好，早期丰产，抗寒力强。7733同上同上有矮化、早果等作用，幼树株产显著超过M26和M7，中间砧段变粗，抗寒。青农75-7-1青岛农科所M2xM9矮化，早果。青农7714同上60Co辐射平邑甜茶种子选出有矮化效应，具无融合生殖特性。嫁接亲和性良本讲稿第十三页，共二十三页N29同上崂山柰子矮化程度近似M26，宜作中间砧。嫁接亲和力强，有早果丰产等作用，压条生根较少。兴山16号湖北果茶所湖北海棠半矮化砧。具无融合生殖特性。抗性强，抗白粉病，较耐盐碱。嫁接带病毒的接穗不亲和。GM-256吉林果树
11、所海棠果xM系半矮化砧。抗寒力特强，压条繁殖比较难。嫁接品种后短枝多、早果、丰产，吉农63-2-19吉林农业大学小红果xM9嫁接亲和力强，抗寒力强。西13陕西果树所海棠花xM8嫁接亲和性较好，中间砧茎段明显粗于品种。早果、丰产性良好。奎屯77-23新疆奎屯果树所花红xM9矮化，嫁接亲和好，抗寒力特强(-35条件下无冻害)有早果丰产等作用，压条繁殖易生根。本讲稿第十四页，共二十三页三三.砧木在苹果生产上的作用砧木在苹果生产上的作用砧木对苹果树寿命的影响砧木对苹果树寿命的影响1l 一般嫁接树的寿命比实生树短，即使是用亲和力强的砧木也会在一定程度上影响寿命。如板栗实生树一般能活100-200年，用本
12、砧嫁接，寿命约100年，用野生板栗树嫁接栗树，寿命只有30年左右。l但也不是绝对的。普通苹果能活50年左右，而平邑甜茶砧苹果可活100年 ，并有一定的矮化作用，其性状远远胜过其他砧木，专家们认为它是世界上最优良的苹果砧木。本讲稿第十五页，共二十三页l决定嫁接树寿命的因素有两个：（1）一是亲缘关系较远的话寿命短（2）二是结果早影响生长，往往寿命也短。l寿命缩短一般在生产上并无多大影响。目前果树等经济树种新品种不断出现，老品种需要不断更新，一般不到20年更替是比较合适的。所以，属亲和或半亲和的砧木，都可以利用本讲稿第十六页，共二十三页砧木对苹果树生长的影响砧木对苹果树生长的影响2苹果树是由砧木和接
13、穗构成的复合体,砧木为嫁接苹果树提供根系。根系不仅起固着和吸收的作用,而且有许多物质再合成的功能,因而必然对地上部产生巨大的影响。这种影响是多方面的,其中包括树体长势、结果性 早熟性和丰产性。果实品质和抗逆能力等等。l砧木对嫁接树生长的影响,根系大、吸收根多、吸收营养物也相应的多,进而影响地上部的营养生长,杨进等人发现整株氮、磷、钾三要素的吸收量与不同嫁接组合的树体生长势呈正相关。矮化性差,树体生长势强,整株吸肥量则多反之,吸肥量则少。l砧木不但影响树体的大小，还影响枝梢的长短和粗细。如接在湖北海棠上1年生青香蕉苹果，其副梢生长少而短，而接在河北海棠上的，其副梢生长又多又粗，总生长量超过前者的
14、5-6倍。本讲稿第十七页，共二十三页利用砧木嫁接，使实生苗在嫁接2-3年就可结果。在新品种培育时，用这个办法，可以比不用嫁接法所需时间缩短一半甚至更短。3.1 对结果期的影响对结果期的影响例如，以MM106为砧木，与普通苹果相比虽然果实重量差异不显著，但MM106砧上的P、Ca 含量较高。以山定子为砧，果实可溶性固形物和可滴定酸含量较高。例如苹果后期裂果，用乔化砧嫁接则裂果严重。苹果品种嫁接在MM106或M2砧木上，贮藏性能比普通苹果要好.。平邑甜茶无论是在拒绝授粉或是自然授粉前提下坐果率都较高，所以在人工授粉的前提下，坐果率比普通苹果高。3.2对果实性状的影响对果实性状的影响3.3对果实其他
15、性状对果实其他性状的影响的影响砧木对苹果树结果的影响砧木对苹果树结果的影响3本讲稿第十八页，共二十三页砧木对嫁接树抗性的影响砧木对嫁接树抗性的影响44.1提高抗旱、抗寒、耐瘠薄等能力提高抗旱、抗寒、耐瘠薄等能力l在我国北方，气候寒冷，生育期短，苹果生产受冬季极端温度限制明显。矮化砧木的抗寒性成为冷凉地区苹果矮化密植栽培的重要限制因素。l例如，辽砧2号是辽宁省果树所以助列涅特和M9为亲本杂交育成的抗寒矮化砧木。该品系在1月平均气温-10。C线以南等地表现为矮化性好，早果性强，丰产性好，适应性好。lLuo系砧木具备了对生态逆境的综合抗性，不但耐盐碱能力强，高抗缺铁，而且抗旱，综合抗性超过了我国现有
16、常用的苹果砧木。在盐碱地定植的嫁接富士和嘎拉品种结果树表现亲和力良好，不黄化，结果正常，其他指标还需要进行更多的观察。本讲稿第十九页，共二十三页4.2提高抗病虫害的能力提高抗病虫害的能力l圆叶海棠抗斑点落叶病和白粉病，病害发生率很低。利用抗病砧木还可以防止根部和树干的病害。l嫁接易传染病毒，砧木和接穗互相传染并在植物体内长期存在。通过嫁接，病毒进入砧木后即发生组织坏死，阻碍了营养的运输。l近年来随着植物病毒病研究的发展，可以用高温处理和植物茎尖培养等手段，消除植物体的病毒，培养无病毒植株。通过无病毒的砧木和无病毒接穗的嫁接（包括微体嫁接），就能克服病毒病的影响。本讲稿第二十页，共二十三页砧木对
17、遗传变异的影响砧木对遗传变异的影响55.1砧木不能改变接穗的遗传性砧木不能改变接穗的遗传性嫁接和有性杂交是不一样的，嫁接后砧木对接穗的影响，并没有使接穗发生遗传变异。从生理生化上分析可以看出，嫁接在矮化砧上的接穗，其生长素的含量比较低，所以生长量小；但把含生长素低的接穗嫁接到乔化砧木上，其生长素含量又能提高。事实说明，嫁接只能引起生理上的变化，并不能遗传给后代。从遗传学角度来看，只有当嫁接体双方的体细胞产生了融合，才能称为无性杂交。在嫁接过程中，极少数能形成嫁接嵌合体，这类嵌合体属于无性杂交的产物，能产生后代的遗传变异。本讲稿第二十一页，共二十三页5.2 嫁接嵌合体嫁接嵌合体嫁接时，在砧木和接穗接口处产生愈伤组织，如果在这个部位发生不定芽，由于这个芽的细胞中包含了与砧木和接穗双方不同遗传成分的细胞，因此构成了一个兼具枮穗双亲特点的嵌合体，称之为嫁接嵌合体。嵌合体主要性状有的偏向砧木，有的倾向接穗。有的呈中间性状或过渡类型。总的来说，既不和原来砧木或接穗性状完全一致，也不是二者性状的融合。福建农业学院遗传育种教研组1982年将甜橙嫁接在红橘上，接口中间愈伤组织形成的嵌合体。在植株上结出5种不同形态的果实本讲稿第二十二页，共二十三页谢谢！谢谢！本讲稿第二十三页，共二十三页