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砧木不仅可以提高苹果树的适应性,扩大栽培范围,而且可以影响树体的生长势、早果性和果实品质等诸多方面,培育优良的砧木对苹果生产具有重要的意义。传统的苹果砧木育种多以杂交育种和自然筛选为主,对砧木的诱变育种,单倍体育种和多倍体育种方面研究甚少。本试验是以人工诱导获得的四倍体珠美海棠为试材,以二倍体珠美海棠为对照,研究染色体加倍对其形态特征、光合特性、内源激素含量以及对接穗品种的影响,以期为苹果砧木育种提供一条新途径。主要研究结果如下:1.与二倍体珠美海棠相比,四倍体珠美海棠自根苗显著矮化、生长量变小、长枝数量、中枝数量和短枝数量均减少、节间长度、叶长、叶宽、叶柄的长度均减小、叶形指数也变小,但叶厚增加、枝皮率变大。其中一年生、二年生四倍体的株高分别是对照的41%和40%。一年生、二年生四倍体粗度分别是对照的72%和58%。同年的生长率和粗度增长率四倍体比对照分别低15%和42%。长枝数量、中枝数量、短枝数量和总枝量,分别是对照的2.3%、16.3%、8.9%和9.2%。叶长、叶宽、叶柄的长度、叶形指数、叶厚和枝皮率,分别是二倍体对照的77%、89%、63%、87%、1.15倍和1.3倍。四倍体珠美海棠皮孔面积与密度的积值变小,仅为二倍体的对照的62.8%。一级、二级侧根数变多,骨干根(直径>2mm)少,且平均粗度小。分别是二倍体的1.5倍、1.7倍、56%和75%。2.与二倍体珠美海棠相比,四倍体珠美海棠苹果砧木具有显著的矮化性,表现为2x/4x比2x/2x的品种高度显著变矮,品种粗度细,叶柄、节间变短,叶形指数均变小,叶片的长、宽均变小,叶厚无显著变化。其中2x/4x的品种高度和品种粗度分别是对照的77%和61%。叶长、叶柄长、叶形指数、叶宽分别是对照的95%、89%、94%和1.01倍。4x/4x比4x/2x的品种高度显著变矮,品种粗度显著变细,节间变短,叶柄、叶形指数,叶长均变小,叶宽、叶厚无显著变化。其中4x/4x的品种高度和品种粗度分别是对照的73%和90%。4x/4x的叶长、叶柄长、叶形指数分别是对照的92%、90%和97%。4x/4x相比2x/4x显著矮化,而4x/2x与2x/2x相比却无显著差异,说明四倍体珠美海棠的矮化性与其根部形态有一定的关系。3.与嫁接在二倍体上的富士、岳冠相比嫁接在四倍体上的两个品种均显著矮化,生长量、叶长、叶宽均变小,叶柄变长,叶厚无显著变化。但富士/4x叶形指数变小,而岳冠/4x变大。其中富士/4x的品种高度和品种粗度分别是对照的56%和65%。富士/4x的叶长、叶宽、叶形指数、叶柄长分别是对照的87%、93%、93%和1.03倍。岳冠/4x的品种高度和品种粗度分别是对照的77%和92%。岳冠/4x的叶长、叶宽、叶形指数、叶柄长分别是对照的97%、87%、1.12倍和1.12倍。4.与2x/2x对照相比2x/4x的净光合速率变大,但气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率均变小。与4x/2x对照相比4x/4x的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均变小,而胞间二氧化碳浓度并无显著变化。2x/4x珠美海棠的净光合速率最高。而其它三个光合指标都是2x/2x珠美海棠最高。5.富士/4x比富士/2x净光合速率大,但气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率均变小。岳冠/4x比岳冠/2x胞间二氧化碳浓度变大,但净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均变小。嫁接在四倍体上的富士、岳冠的光合日变化呈双峰曲线,叶片最大净光合速率比二倍体低,具有阴生植物的某些特点。6. 2x/4x比2x/2x叶片内的ZRs和IAA含量低,ABA和GA含量高,但IAA/ABA、GA/ABA和IAA+GA+ZRs/ABA的比值均减小。4x/4x比4x/2x叶片内的细胞分裂素、赤霉素、生长素的含量低,但脱落酸含量高。2x/4x比2x/2x枝皮内的细胞分裂素、赤霉素和生长素的含量低,但脱落酸含量高。4x/4x比4x/2x枝皮内的细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量高,生长素的含量低,但IAA/ABA、GA/ABA和IAA+GA+ZRs/ABA的比值均减小。7.富士/4x和岳冠/4x叶片内的细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、生长素含量均比二倍体对照低。富士/4x比富士/2x枝皮内的ZRs、IAA含量和IAA/ABA的比值均低,但GA和ABA的含量高。岳冠/4x比岳冠/2x枝皮内的ZRs、GA、IAA含量低,而ABA含量增加,IAA/ABA的比值减小。树体显著矮化。