黃 海，段軍娜，劉 榮，黨志國，雷新濤，康專苗，劉清國，彭 楊，范建新，龔德勇*

（1貴州省亞熱帶作物研究所，貴州興義 562400；2中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南?？?71101；3凱里學(xué)院，貴州凱里 556011）

0 引言

【研究意義】芒果（L.）享有“熱帶果王”之美稱，因其營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨特而深受消費者喜愛。近年來，隨著人們對芒果的消費需求不斷變化，芒果的生產(chǎn)也相應(yīng)地發(fā)生變化，以往種植的多數(shù)品種被大量更換為消費者喜愛的優(yōu)良品種（賀軍虎等，2010）。嫁接作為一種無性繁殖技術(shù)，是實現(xiàn)芒果品種更換的重要手段之一，目前已成為芒果苗木批量繁殖、新品種推廣和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方式（楊玉皎等，2017）。嫁接是否成功與多種因素有關(guān)，砧穗親和性是影響其成功的最關(guān)鍵因子（王威和劉燕，2012）。不同砧穗組合因其親和性不同，接穗生長勢和生理生化特性均存在明顯差異（嚴毅等，2012；梅正敏等，2014；李新文等，2018）。然而在我國芒果嫁接生產(chǎn)活動中，砧穗組合具有隨意性，并未考慮砧穗間的親和性，致使優(yōu)良品種嫁接后，出現(xiàn)生長緩慢，甚至死亡等不親和現(xiàn)象（楊玉皎等，2017），導(dǎo)致巨大經(jīng)濟損失，嚴重影響芒果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，進行芒果砧穗組合嫁接親和性的評價，篩選嫁接親和性早期評價指標，對芒果優(yōu)質(zhì)商業(yè)品種高效栽培及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】關(guān)于芒果砧穗組合早期嫁接親和性的研究報道較少。何璐等（2010）通過比較19個芒果品種與3年芒砧木組合的成活率及接穗生長量，篩選出與3年芒砧木親和性較好的品種為熱農(nóng)1號和Keitt芒；張正學(xué)等（2020）以成活率為評價指標，研究貴州省望謨主產(chǎn)區(qū)適種芒果品種與海南土芒砧木的嫁接親和性，結(jié)果表明金煌芒與海南土芒組合親和性較強。但嫁接親和性由多因素控制，反映其強弱的相關(guān)性狀較多，需多方面指標綜合才能準確反映（陳哲等，2018）。目前，國內(nèi)主要是選取嫁接后接穗成活率、接穗形態(tài)和生理生化等多方面指標，結(jié)合數(shù)學(xué)分析方法對砧穗的親和性進行綜合分析（鄭鑫等，2016；湯丹等，2017；趙通等，2018）。歐智濤（2014）通過測定不同柑橘砧穗組合接穗生長指標和砧穗葉片間生理生化相似程度等多個指標，運用隸屬函數(shù)法對砧穗組合進行評價，篩選出2個嫁接親和性較強的柑橘砧穗組合。馬攀等（2015）通過測定甜柿嫁接苗的苗高、抗氧化物酶活性和葉綠素含量等多個指標，采用主成分分析和隸屬函數(shù)法對10個甜柿砧穗組合進行嫁接親和性綜合評價，得出組合早期親和性強弱排序。龔艷箐（2016）選取苗期成活率、新梢長、新梢粗等表型性狀指標及可溶性糖含量等生理生化指標為嫁接親和性評價指標，運用主成分分析和聚類分析對蜜柚砧穗組合嫁接親和性進行綜合評價，為5個優(yōu)良蜜柚品種篩選出親和性強的砧木。蔡夢穎等（2018）通過對闊瓣含笑嫁接苗生長指標和生理生化指標的測定，并運用主成分分析和隸屬函數(shù)法綜合評價其與4種砧木的苗期親和性，結(jié)果表明闊瓣含笑與深山含笑砧木的親和性最強，與樂昌含笑的親和性最差。黃展文等（2021）運用隸屬函數(shù)法綜合分析高州油茶與4種砧木組合的嫁接成活率、穗砧直徑比及嫁接苗生長形態(tài)等指標，為高州油茶篩選出親和性較強的杜鵑紅山茶砧木?！颈狙芯壳腥朦c】目前，關(guān)于芒果嫁接的研究主要集中在嫁接技術(shù)方面（王彩等，2017；楊玉皎等，2017；張正學(xué)等，2020），針對芒果砧穗組合嫁接親和性的綜合評價報道較少，且缺乏適宜芒果嫁接親和性評價指標的篩選研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】為避免生產(chǎn)中芒果砧穗組合的隨意性而造成的嫁接不親和，本課題組收集了目前國內(nèi)常用芒果砧木資源，并與芒果主栽品種進行嫁接，以25個嫁接組合為研究對象，通過對成活率、接穗新梢長等10個嫁接親和相關(guān)指標進行主成分分析、隸屬函數(shù)法及聚類分析，篩選早期親和性的評價指標，并綜合評價各組合的嫁接親和性，旨在為芒果品種適宜砧木的選擇提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗地概況 本試驗于貴州省興義市南盤江鎮(zhèn)芒果苗圃基地進行，海拔785 m，年平均溫度19.5 ℃，年平均降水量1120 mm，年平均日照時長1356 h，≥10 ℃的年積溫6682 ℃。果園灌溉條件良好，種植土壤為黃壤土，栽培管理水平中等。

1.1.2 供試材料 砧木為紫花芒3號（Z）、紅象牙芒（X）、廣東土芒（G）、海南土芒（H）和鷹嘴芒（Y），1.5年生，均來自廣西，直徑0.8~1.0 cm；接穗為金煌芒（J）、臺農(nóng)1號（T）、凱特芒（K）、貴妃芒（G）和熱農(nóng)1號（R），采自貴州省興義市南盤江鎮(zhèn)的芒果園，直徑0.8~1.0 cm。砧穗組合采用正交設(shè)計方法，共25個組合（表1）。2021年5月10日采用劈接方式嫁接，選擇與砧木直徑相近的接穗進行嫁接，每個組合10株嫁接苗，3個重復(fù)。嫁接苗采用常規(guī)管理，管理水平一致。

1.2 試驗方法

1.2.1 成活率統(tǒng)計 嫁接后60 d統(tǒng)計嫁接成活率。成活率（%）=成活株數(shù)/總嫁接株數(shù)×100。

1.2.2 穗砧粗度比及|1-穗砧粗度比|測定 嫁接后120 d用游標卡尺測量嫁接口下部2~3 cm處砧木粗度及上部2~3 cm處接穗粗度，并計算穗砧粗度比及|1-穗砧粗度比|。

1.2.3 接穗新梢形態(tài)指標測定 嫁接4個月后，測量新梢的長度和粗度，并觀察記錄抽梢次數(shù)和葉片數(shù)。每個組合5株，每株選擇2個新梢，3次重復(fù)。新梢粗度在距新梢基部2~3 cm處測量。

1.2.4 生理生化相似程度指標測定 嫁接60 d后隨機選取新梢上部健康完整的成熟葉片進行生理生化指標測定。參照《植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)》（高俊鳳，2006），采用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量，蒽酮比色法測定可溶性糖含量，鄰苯二酚法測定多酚氧化酶（PPO）活性，愈創(chuàng)木酚法測定過氧化物酶（POD）活性。每個組合選取10片葉片，3次重復(fù)。計算砧穗間可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、PPO活性及POD活性差值絕對值。

1.3 統(tǒng)計分析

利用Excel 2020和SPSS 25.0進行數(shù)據(jù)處理，包括差異顯著性分析、主成分分析、隸屬函數(shù)法和聚類分析，差異顯著性分析采用Duncan’s新復(fù)極差法。隸屬函數(shù)法相關(guān)計算公式如下：

式中，表示指標的測定值，和分別表示指標的最小值和最大值，表示第個綜合指標的貢獻率。

2 結(jié)果與分析

2.1 芒果不同砧穗組合的成活率測定結(jié)果

由圖1可知，部分芒果砧穗組合間成活率存在顯著差異（<0.05，下同），其中GJ、GT和YR 3個組合的成活率最高，為100.00%，ZG組合的成活率最低，僅為31.85%。除ZG組合外，其他組合的成活率均高于50.00%，表明這些組合砧穗間具有一定程度的親和性。

2.2 芒果不同砧穗組合的穗砧粗度比及|1-穗砧粗度比|

一般來說，穗砧粗度比值越接近1，砧穗間的生長量越同步，親和性越好。由表2可知，GK和YT組合的穗砧粗度比為1.00，組合間穗砧粗度比最接近1的組合為GR（0.99）；與1相差最大的組合是ZG，穗砧粗度比為0.83，說明其砧穗間的生長量差異最大，生長不同步。其他組合的穗砧粗度比均接近1，存在“大小腳”現(xiàn)象，但均不明顯。相關(guān)分析結(jié)果表明，穗砧粗度比與成活率呈極顯著正相關(guān)（<0.01，下同），相關(guān)系數(shù)為0.583，|1-穗砧粗度比|與成活率呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.646。

2.3 芒果不同砧穗組合的形態(tài)指標測定結(jié)果

由表3可知，嫁接后4個月，部分芒果砧穗組合新梢的長度存在顯著差異，其中以YT組合的新梢長最長，為272.75 mm，其次為ZT組合，為214.31 mm，而HG組合的新梢長最短，為86.58 mm；各組合間新梢粗不存在顯著差異（>0.05，下同），以ZJ組合的新梢粗度最粗，為6.42 mm，其次為YT組合，為6.04 mm，ZG組合最細，為4.23 mm；YT組合的抽梢次數(shù)最多，為3.40，ZR組合的抽梢次數(shù)最少，為1.60；HT組合葉片數(shù)最多，為18.40片，XT組合葉片數(shù)最少，為5.60片。從新梢長度、新梢粗度、抽梢次數(shù)及葉片數(shù)等方面比較，ZT、GT和YT組合嫁接苗生長旺盛，生長勢好，ZG和HG組合生長不旺盛，生長勢較差。

2.4 芒果不同砧穗組合的生理生化相似程度

由圖2可知，部分組合間砧穗葉片生理生化相似程度存在顯著差異。HK組合的砧穗葉片可溶性蛋白含量最接近，僅相差0.35 mg/g，YT組合可溶性蛋白含量相差最大，為49.69 mg/g（圖2-A）；ZT組合的砧穗葉片可溶性糖含量最接近，僅相差0.27 mg/g，HT組合的砧穗葉片可溶性糖含量相差最大，為10.07 mg/g（圖2-B）。砧穗葉片PPO活性相差最小的是ZK組合，為0.17 U/（g·min），最大的是GK組合，為280.81 U/（g·min）（圖2-C）；POD活性相差最小的是YT組合，為1.19 U/（g·min），相差最大的是HK組合，為278.00 U/（g·min）（圖2-D）。

2.5 主成分分析和隸屬函數(shù)分析結(jié)果

由表4可知，主成分分析將原來10個單項指標轉(zhuǎn)換為4個新的相互獨立的綜合成分，4個主成分（PC1~PC4）的貢獻率分別為30.086%、17.540%、13.396%和12.503%，累積貢獻率達73.525%，大于70.000%，表示能解釋嫁接親和性大部分的成分信息。選取具有最大特征向量絕對值的性狀指標為各成分的主要指標（許澤康，2018；張婷等，2018），4個主成分的主要指標分別為新梢長、成活率、砧穗|可溶性糖含量差|和砧穗|POD活性差|，以此進行隸屬函數(shù)分析。

根據(jù)公式（1）和公式（2）計算新梢長和成活率的隸屬函數(shù)值，砧穗|可溶性糖含量差|及|POD活性差|的反隸屬函數(shù)值，根據(jù)公式（3）計算可得4個綜合指標的權(quán)重分別為新梢長0.409、成活率0.239、|可溶性糖含量差|0.182和|POD活性差|0.170。根據(jù)公式（4）得出砧穗組合的綜合評價值，并根據(jù)值進行排序。由表5可知，金煌芒嫁接組合親和性強弱排序為GJ>YJ>HJ>XJ>ZJ，其中GJ、YJ和HJ組合的綜合評價值接近，排名靠前，說明金煌芒與廣東土芒、鷹嘴芒和海南土芒砧木間的親和性較強；而XJ和ZJ組合的綜合評價值接近，分別排名第16和第18，表明金煌芒與紅象牙芒和紫花芒3號砧木的親和性為中等水平。臺農(nóng)1號嫁接組合親和性強弱排序為YT>GT>ZT>XT>HT，其中YT組合的綜合評價值最高，為0.930，排名第1，表明臺農(nóng)1號與鷹嘴芒砧木的親和性最強；GT和ZT組合的綜合評價值僅次于YT組合，分別排名第2和第3，表明臺農(nóng)1號與廣東土芒和紫花芒3號的親和性較強；XT組合的綜合評價值為0.558，排名第12，表明臺農(nóng)1號與紅象牙芒砧木的親和性為中等水平；HT組合的綜合評價值最低，僅為0.326，綜合排名第24，表明臺農(nóng)1號與海南土芒砧木的親和性較差。凱特芒嫁接組合親和性強弱排序為GK>ZK>XK>YK>HK，其中GK、ZK和XK組合的綜合評價值接近，分別排名第4、第5和第8，說明凱特芒與廣東土芒、紫花芒3號和紅象牙芒的親和性較強；YK和HK組合的綜合評價值分別為0.556和0.482，分別排名第13和第15，表明凱特芒與鷹嘴芒和海南土芒砧木的親和性為中等水平。貴妃芒嫁接組合親和性強弱排序為GG>YG>XG>HG>ZG，5個貴妃芒砧穗組合排名均靠后，其中GG組合的綜合評價值最高（0.482），排名第14，表明凱特芒與廣東土芒砧木的嫁接親和性為中等水平；ZG組合的綜合評價值最低（0.228），排名第25，從成活率、接穗生長指標及綜合評價值等方面分析，貴妃芒與紫花芒3號的嫁接組合不親和。熱農(nóng)1號嫁接組合親和性強弱排序為GR>XR>HR>ZR>YR，其中GR組合的綜合評價值最高，為0.569，排名第10；YR組合的綜合評價值最低，為0.435，排名第20，說明熱農(nóng)1號與各砧木組合的親和性均為中等水平。

2.6 聚類分析結(jié)果

根據(jù)嫁接親和性綜合評價值（），采用組間平均距離連接法對25個砧穗組合進行聚類分析，結(jié)果見圖3。當平均距離為9時，25個組合聚為4類：YT，屬親和性強組合；GJ、YJ、ZK、XK、XR、YK、XT、GR、HJ、ZT、GK和GT等12個組合屬親和性較強組合；YG、YR、ZJ、ZR、GG、HR、HK、XJ、HT、HG和XG等11個組合屬親和性中等組合；ZG組合屬不親和組合。這與隸屬函數(shù)分析結(jié)果及各組合生長表現(xiàn)基本一致。

3 討論

優(yōu)良品種和適宜砧木的組合是果樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本保障，嫁接親和性是砧穗組合首要考慮的因素，因其直接影響著果樹的生長發(fā)育、果實產(chǎn)量和品質(zhì)以及優(yōu)良品種的規(guī)?；a(chǎn)（蘇美玲，2019）。目前，甜柿、蘋果、柑橘等經(jīng)濟果樹砧穗嫁接親和性相關(guān)研究報道較多，并已篩選出親和性強的優(yōu)良組合（歐智濤，2014；馬攀等，2015；鄭鑫等，2016），而芒果砧穗嫁接親和性的相關(guān)研究較少，與其他果樹的研究相比較落后。因此，進行芒果砧穗間親和性的評價，篩選優(yōu)良砧穗組合，對芒果的品種推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

嫁接親和性是多因素共同作用決定的綜合性狀，需多方面指標才能真實反映（龔艷箐，2016；趙通等，2018）。本研究采用成活率、|1-穗砧粗度比|及不同組合接穗的生長指標和砧穗間生理生化相似程度為芒果砧穗親和性的評價指標，綜合外部形態(tài)及內(nèi)在特征等10個指標，從而避免了采用單一指標進行評價的片面性。同時采用主成分分析法從10個指標中篩選出4個主要相關(guān)指標，減少了指標間的信息重疊（辛明等，2014；Granato et al.，2018）。4個主要相關(guān)指標分別為新梢長、成活率、砧穗|可溶性糖含量差|和砧穗|POD活性差|。

成活率是判斷嫁接親和性的常用評價指標（鄭鑫等，2016）。黃展文等（2021）認為砧穗組合成活率高于50%時，砧穗間具有親和性，否則為不親和。本研究中，25個砧穗組合中ZG組合的成活率僅為31.85%，其他組合的成活率均高于50.00%，表明ZG組合砧穗間不親和，其他組合砧穗間具有一定程度的親和性，與聚類分析結(jié)果一致。李娜等（2021）認為，成活率可在一定程度上反映嫁接親和性。本研究中，GJ和YR組合的成活率為100.00%，YT和ZT組合的成活率分別為83.33%和51.85%，但GJ和YR組合的親和性綜合評價值低于YT和ZT組合，說明成活率不能完全反映芒果砧穗組合的親和性，需與其他指標一起綜合反映，與在蜜柚（龔艷箐，2016）、荔枝（許澤康，2018）上的研究結(jié)果一致。

穗砧粗度比是嫁接親和性重要的評價指標，反映砧穗間的生長同步性（唐藝荃等，2017；趙通等，2018）。本研究中，多數(shù)組合的穗砧粗度比與1接近，表明這些組合穗砧同步生長性較好，具有一定的嫁接親和性。相較其他組合而言，ZG組合的穗砧粗度比（0.83）與1相差最大，其組合成活率最小。成活率與|1-穗砧粗度比|的相關(guān)分析結(jié)果表明兩者呈極顯著負相關(guān)，即穗砧粗度比與1的差值絕對值越小，嫁接成活率越高，與前人研究結(jié)果（楊瑞等，2009；歐智濤，2014；許澤康，2018）一致。因穗砧粗度比和|1-穗砧粗度比|與成活率存在較強的相關(guān)性，實際生產(chǎn)中可根據(jù)評價工作量的大小，選擇其為芒果砧穗親和性的評價指標。

接穗生長形態(tài)特征是最能直接反映親和性的指標，對嫁接親和性評價的意義重大（許澤康，2018）。本研究以接穗新梢長、新梢粗、抽梢次數(shù)及葉片數(shù)等形態(tài)特征指標對各砧穗間的親和性進行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各形態(tài)指標在組合間的表現(xiàn)并不完全相同。其中，新梢粗在各組合間差異不顯著，不適宜作為親和性評價指標。主成分分析結(jié)果顯示，新梢長在形態(tài)指標中具有最大特征向量絕對值（0.781），表明新梢長對親和性的貢獻大于抽梢次數(shù)及葉片數(shù)，且新梢長在各組合間的表現(xiàn)與綜合評價結(jié)果一致，親和性較高的YT、ZT、GT等組合新梢長度明顯高于其他組合，而親和性較弱的HG、ZG等組合新梢長度短。因此，新梢長可作為芒果砧穗親和性的評價指標，與王湘南等（2017）在油茶上的研究結(jié)果一致。

砧穗間生理生化相似程度是植株嫁接親和性的內(nèi)在體現(xiàn)（楊玉皎等，2017）。Hudina等（2014）認為砧穗間的物質(zhì)交流程度決定其親和性強弱?？扇苄蕴呛涂扇苄缘鞍资侵参锎x最主要的同化產(chǎn)物。相較于可溶性蛋白，可溶性糖與親和性相關(guān)性較大（Chen et al.，2016），砧穗間可溶性糖含量差異越小，親和性越高（石雪暉等，2001）。本研究中，ZT組合的砧穗間可溶性糖含量最接近，其親和性較強，而HT組合的可溶性糖含量相差最大，其親和性較弱。同時，相較于其他主栽品種嫁接組合，貴妃芒組合砧穗間可溶性糖含量相差較大，其與5個砧木資源的親和性也較弱。由此可知，砧穗|可溶性糖含量差|在各組合間的表現(xiàn)與綜合評價結(jié)果一致，可作為評價指標。對于砧穗間酶活性差的研究，對植物嫁接親和性的評價也有重要意義。在葡萄上的研究表明，砧穗間相關(guān)酶活性差異越小，嫁接親和力就越強（楊瑞等，2009）。歐智濤（2014）研究表明相較于其他酶類，砧穗間|POD活性差|與親和性相關(guān)性較強。本研究主成分分析結(jié)果顯示，砧穗|POD活性差|對親和性的貢獻大于砧穗|PPO活性差|，與前人研究結(jié)果（歐智濤，2014；許澤康，2018）一致。因此，砧穗|POD活性差|可作為芒果砧穗組合嫁接親和性的評價指標。

進行砧穗嫁接親和性的綜合評價時，除適宜的評價因子篩選外，評價方法的選擇也影響著評價結(jié)果。隸屬函數(shù)法是一種在多項指標測定的基礎(chǔ)上對材料進行綜合評價的方法，可消除單項指標的片面性，在蘋果等果樹的砧穗親和性評價上已有應(yīng)用（鄭鑫等，2016；胡雅珍等，2020）。本研究以主成分分析法篩選出的4個主要相關(guān)指標為代表，采用隸屬函數(shù)法對各組合的嫁接親和性進行綜合評價，并運用聚類分析將25個砧穗組合劃分為4類，減少人為分類的主觀性，增加結(jié)果的客觀性。綜合分析結(jié)果顯示，各接穗品種中綜合得分較高的組合分別為：金煌芒GJ和YJ，臺農(nóng)1號YT，凱特芒GK，貴妃芒GG，熱農(nóng)1號GR。這些組合在4個相關(guān)指標上的表現(xiàn)優(yōu)于同品種的其他砧穗組合，是較理想的嫁接組合。此外，ZG組合成活率在25個組合中最低，接穗生長不旺盛，新梢長較短，砧穗間POD活性相差較大，表現(xiàn)為不親和，與綜合評價結(jié)果一致。因此，貴妃芒不宜采用紫花芒3號作砧木。

本研究的供試砧木資源有限，因而研究結(jié)果的應(yīng)用范圍具有一定局限性，今后將加大芒果砧木資源的收集力度，并通過本研究所確定的評價指標及方法對砧穗組合進行親和性評價，為芒果優(yōu)良品種篩選出更多配套的砧木資源。

4 結(jié)論

新梢長、成活率、砧穗|可溶性糖含量差|和砧穗|POD活性差|可作為芒果砧穗組合嫁接親和性的評價指標。綜合分析得出各主栽品種最適宜的砧木，其中金煌芒宜采用鷹嘴芒和廣東土芒作砧木，臺農(nóng)1號宜采用鷹嘴芒作砧木，凱特芒、熱農(nóng)1號和貴妃芒宜采用廣東土芒作砧木。同時，貴妃芒不宜采用紫花芒3號作砧木。該研究結(jié)果可為芒果砧穗親和性的評價和優(yōu)良品種配套砧木的選擇提供參考依據(jù)。