辣椒(Capsicum annuum L.)是世界性主栽茄果类蔬菜之一，全球栽培面积超过390万 hm2，其中我国栽培面积达75万 hm2(FAO，2012)。辣椒属于喜温性蔬菜，在生产过程中，由于连作障碍，加之极端温度、干旱、病虫害等逆境胁迫，导致辣椒产量、品质及经济效益降低。嫁接作为防治土传病害、克服连作障碍、提高抗逆性的有效措施，近年来已广泛应用于辣椒生产[1]。
嫁接可显著提高辣椒的叶面积、根系活力以及净光合速率[2-4]，促进植株对水分及矿质营养的吸收[5]，增强辣椒幼苗的低温耐受性、抗病性[6]，提高辣椒的产量与品质[7]。韩国辣椒嫁接栽培面积占总栽培面积的10%，欧美国家也在大面积推广嫁接栽培技术[8]。我国辣椒嫁接栽培面积约16 625 hm2，且应用面积逐年增加[9]。
辣椒嫁接的主要方法有劈接、靠接、插接、斜切接，嫁接后产生的砧/穗残株被丢弃，造成一定程度的面源污染和病虫害扩散与蔓延。前人研究表明，辣椒扦插可萌发不定根形成完整植株[10-12]，缩短育苗周期，提高育苗效率[13]。植株腋芽在自然条件下或人工诱导下可生成侧枝，辣椒腋芽也具有此萌生能力[14-17]。辣椒具有较强扦插生根和腋芽再生的能力，但嫁接后砧/穗残株的应用少有研究，为此，本试验研究辣椒嫁接后所产生的砧木残株的扦插和接穗残株的腋芽再生进程，并对砧/穗残株的再生苗嫁接，观测残株嫁接苗的愈合以及生长指标，分析砧/穗残株嫁接再利用可行性，为辣椒嫁接后砧/穗残株的高效利用提供参考依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料与试验设计
试验于2017年7-12月在中国农业科学院蔬菜花卉研究所玻璃温室进行。供试辣椒接穗品种中椒6号、砧木品种哈博，分别由中国农业科学院蔬菜花卉研究所、北京育正泰种子有限公司提供。砧木种子用200 mg/kg GA3浸种4 h，30/25 ℃催芽7 d，接穗种子用清水浸种5 h，5%NaClO水溶液消毒10 min，清水冲洗数遍，30/25 ℃催芽4 d，砧木比接穗提前3 d催芽。砧木与接穗分别播种2次，每次砧木与接穗同时播种，且2次播种时间间隔25 d。首次播种后30 d，接穗、砧木4叶1心，株高8～9 cm，下胚轴直径(子叶上方1 cm处)2.0 mm左右，选生长健壮的接穗、砧木幼苗，用切削刀片在其子叶上方1 cm处切取60°斜面，产生砧木与接穗残株，去除砧木残株下部多余真叶，扦插至装有基质的育苗穴盘并浇透水，放置在玻璃温室搭建的塑料拱棚内培养，接穗残株放置温室内自然温光条件下培养。
砧木、接穗残株再培养25 d后，进行嫁接，嫁接方法为套管嫁接，嫁接前1 d剔除砧木、接穗中长势较弱的幼苗，将长势一致、健壮的幼苗集中在一起，浇透水，并喷施75%百菌清可湿性粉剂600倍液。嫁接处理组合：正常接穗苗/正常砧木苗(NS/NR)、再生接穗苗/正常砧木苗(RS/NR)、正常接穗苗/砧木扦插苗(NS/CR)、再生接穗苗/砧木扦插苗(RS/CR)，每处理72株，3次生物学重复。嫁接苗愈合期环境管理：第1～7天，将嫁接苗放置在覆盖有双层遮阳网的塑料拱棚内进行完全遮阴，且保持拱棚内空气相对湿度在85%～90%；第7～13天，逐渐增加嫁接苗的光照强度，同时降低拱棚内的空气相对湿度，保持在65%～75%，第14天，将嫁接苗移出拱棚，放置在玻璃温室内自然温光条件培养。
1.2 测定指标及方法
1.2.1 砧/穗残株再生苗指标测定 砧木残株扦插后第0，10，15，20，25，30天，测定株高、茎粗、叶片数、叶面积、地上部及根系干鲜质量、根数、根长、根体积、根表面积。接穗残株再培养第5，10，15，20，25，30天，测定腋芽再生茎茎长、茎粗、叶片数、叶面积、干鲜质量。其中叶面积、根长、根体积及根表面积采用MICROTEK扫描仪测定，干质量的测定参照赵世杰等[18]的鲜样烘干法。每次取样5株，3次生物学重复。
1.2.2 嫁接苗指标测定 成活率：嫁接后20 d，统计各处理嫁接成活率；木质部输导能力：嫁接后第10，13天，参照李福凯等[19]嫁接苗木质部输导能力测定法进行测定。每次每处理5株，3次生物学重复；砧/穗接合力：嫁接后第6，9，12天，用刀片切取各处理嫁接苗接口处4 cm长茎段(嫁接接口上下各2 cm)，取下套管，数显式推拉力计HF-30(北京时代海创科技有限公司)测定。每次每处理7株，3次生物学重复。
净生长量：嫁接后第0，30天，测定各处理嫁接苗的株高、茎粗、叶面积，并参照赵世杰等[18]的鲜样烘干法测定全株干质量，统计各指标的净生长量。每次每处理5株，3次生物学重复。
1.3 统计分析
本研究中各项指标的数据处理采用Microsoft Excel 2007软件，方差分析采用SAS 9.2软件。参照赵水灵等[20]隶属函数法计算各项指标的隶属函数值，计算公式：U(Xi)= (Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)，式中，U(Xi)为隶属函数值，Xi为测定均值，Xmax和Xmin为参试指标的最大值和最小值。
2 结果与分析
2.1 辣椒砧/穗残株再生进程
由表1和图1可以看出，辣椒砧木残株扦插后25 d，株高8.8 cm，茎粗2.39 mm左右，5片真叶，叶面积25.19 cm2，地上部各项指标已达到嫁接要求，扦插苗25 d后总根长为163.48 cm，23条根，根体积0.30 cm3，根系各项指标符合嫁接要求，辣椒砧木残株扦插再培养25 d可进行嫁接。辣椒接穗残株再培养25 d后再生茎长5.9 cm(表2、图1)，茎粗2.16 cm，6片真叶左右，叶面积15.90 cm2，其干鲜质量也已满足嫁接要求。以上结果表明，辣椒砧/穗残株再培养25 d可进行嫁接，相比播种育苗缩短5 d时间。
表1 辣椒砧木残株再生进程
Tab.1 Process of regeneration of pepper rootstock residue
时间/dTime株高/cmPlant height茎粗/mmStem diameter叶片数/片Leaf number叶面积/cm2Leaf area地上部鲜质量/gFresh weight of shoot地上部干质量/gDry weight of shoot05.7±0.2d2.10±0.02d3d18.87±0.29f0.76±0.08d0.078 0±0.0092 e105.7±0.3d2.10±0.06d3d20.09±0.63e0.81±0.07d0.085 8±0.006 4de156.2±0.6d2.11±0.03d4c21.45±0.61d0.86±0.01d0.100 0±0.002 9d207.3±0.3c2.29±0.04c4c22.69±0.74c1.07±0.08c0.115 8±0.008 8c258.8±0.6b2.39±0.05b5b25.19±0.83b1.53±0.10b0.173 3±0.007 6b3010.5±0.6a2.49±0.04a6a 28.66±0.77a2.19±0.05a0.274 2±0.013 8a时间/dTime根长/cmRoot length根体积/cm3Root volume根数/条Root number根表面积/cm2Surface area of root根鲜质量/gFresh weight of root根干质量/gDry weight of root1010.50±0.55e0.04±0.00d9±1d0.14±0.00e0.05±0.01d0.004 9±0.000 9d1547.13±4.13d0.11±0.01d17±2c0.63±0.05d0.13±0.01c0.010 2±0.001 4d2084.41±2.49c0.19±0.01c20±2bc1.13±0.09c0.19±0.01c0.017 3±0.002 9c25163.48±4.76b0.30±0.02b23±2b2.18±0.12b0.31±0.03b0.026 8±0.002 2b30355.07±21.62a0.52±0.06a34±3a4.74±0.52a0.49±0.05a0.047 5±0.004 0a
注：表中同列数据后不同小写字母表示差异显著(α =0.05)。表2-4同。
Note：Data in the same column followed by different small letters in the table indicated significant difference(α =0.05).The same as Tab.2-4.
表2 辣椒接穗残株腋芽再生进程
Tab.2 Process of axillary bud regeneration of pepper scion residue
时间/dTime茎长/cmStem length茎粗/mmStem diameter叶片数/片Leaf number叶面积/cm2Leaf area鲜质量/gFresh weight干质量/gDry weight50.2±0.0d0.91±0.02e2f0.45±0.02d0.02±0.00e0.002 3±0.000 1e100.6±0.0d1.06±0.05d3e5.50±0.31c0.16±0.00e0.016 8±0.000 6de151.9±0.2c1.40±0.02c4d11.48±0.41b0.48±0.05d0.041 1±0.004 0d203.7±0.3b1.79±0.08b5c12.07±0.75b0.71±0.09c0.081 7±0.010 0c255.9±0.5a2.16±0.11a6b15.90±0.75a1.18±0.17b0.144 2±0.016 3b306.2±0.2a2.23±0.12a7a 16.66±0.23a1.46±0.04a0.191 7±0.003 8a
2.2 辣椒砧/穗残株嫁接成活率及愈合质量
由表3可知，不同砧/穗组合嫁接苗之间成活率无差异，均为99%。4个嫁接组合的砧/穗接合力随着嫁接天数的增加而增大，且4个嫁接组合在嫁接后6，9，12 d的砧/穗接合力差异不显著，说明利用砧/穗残株再生苗进行嫁接不影响嫁接苗砧木与接穗的接合。嫁接后第10天RS/CR品红含量最高(0.74 mg/(g·h))，较NS/NR嫁接苗提高17%，但差异未达到显著水平，RS/NR、NS/CR与NS/NR差异不显著；嫁接后第13天RS/NR品红含量最低(1.02 mg/(g·h))，较NS/NR(1.26 mg/(g·h) )降低19%，差异显著，NS/CR、RS/CR与NS/NR差异不显著，说明利用砧/穗残株再生苗嫁接不影响嫁接苗的输导能力。
2.3 辣椒砧/穗残株嫁接对嫁接苗净生长量的影响
由表4可以看出，嫁接后30 d，RS/NR、NS/CR、RS/CR嫁接苗株高净生长量与NS/NR嫁接苗无显著差异；NS/CR、RS/CR茎粗净生长量与NS/NR差异显著，分别降低了35.6%，41.4%，RS/NR茎粗净生长量与NS/NR无显著差异；RS/NR、NS/CR、RS/CR嫁接苗叶面积净生长量与NS/NR相比分别降低了23.3%，36.7%，39.1%，差异显著；NS/CR、RS/CR全株干质量净生长量与NS/NR存在显著差异，分别降低了28.1%，25.0%，RS/NR与NS/NR差异不显著。说明利用接穗腋芽再生苗与砧木残株扦插苗进行嫁接会减缓嫁接苗株高、茎粗、叶面积、全株干质量的生长发育进程。
A.砧木残株再生进程；B.接穗残株腋芽再生进程。
A.Process of regeneration of rootstock residue；B.Process of axillary bud regeneration of scion residue.
图1 辣椒砧/穗残株再生进程
Fig.1 Process of regeneration of pepper rootstock/scion residue
表3 不同砧/穗组合对嫁接苗成活率及愈合质量的影响
Tab.3 Effects of different rootstock/scion combinations on survival rate and healing quality of grafted seedlings
处理Treatment成活率/%Survival rate砧/穗接合力/NConnecting force木质部输导能力/(mg/(g·h))Xylem transport capacity6 d9 d12 d10 d13 dNS/NR99±2a2.53±0.36a4.86±0.57a6.48±0.82a0.63±0.09ab1.26±0.13aRS/NR99±2a2.33±0.10a4.17±0.38a6.03±0.61a0.55±0.08b1.02±0.15bNS/CR99±2a2.52±0.09a4.23±0.09a5.81±0.18a0.66±0.07a1.09±0.09abRS/CR99±2a2.59±0.34a4.45±0.49a5.97±0.62a0.74±0.06a1.22±0.11a
表4 不同砧/穗组合对嫁接苗净生长量的影响
Tab.4 Effects of different rootstock/scion combinations on net growth of grafted seedling
嫁接30 dGrafting 30 days 株高/cmPlant height茎粗/mmStem diameter叶面积/cm2Leaf area全株干质量/gDry weightNS/NR4.2±0.6ab0.87±0.26a63.07±2.47a0.32±0.03aRS/NR4.5±0.4a0.74±0.11ab48.34±4.32b0.25±0.06abNS/CR3.6±0.8ab0.56±0.15b39.93±3.64bc0.23±0.02bRS/CR3.4±0.5b0.51±0.18b38.40±1.08c0.24±0.02b
2.4 辣椒嫁接苗生长质量综合评价
计算不同处理各项观测指标的平均隶属度，在测定指标中，4个嫁接组合的成活率隶属度最高，均为0.67，其余各项指标的隶属值为0.33～0.67。计算隶属函数均值发现NS/NR隶属值最大，为0.57，其次为RS/NR，为0.55，NS/CR和RS/CR隶属值较低，分别为0.50和0.51，但不同组合间的差异不明显，说明利用砧木残株扦插苗和接穗残株再生苗进行嫁接对嫁接苗的综合生长无显著影响(表5)。
表5 不同砧/穗组合嫁接苗各指标的隶属函数值及综合评价结果
Tab.5 The membership function values and comprehensive evaluation results of various indexes of different rootstock / scion combination grafted seedlings
测定指标IndexNS/NRRS/NRNS/CRRS/CR成活率0.670.670.670.67Survival rate木质部输导能力0.500.520.470.48Xylem transport capacity砧/穗接合力0.560.450.420.35Connecting force株高净生长量0.540.520.450.67Plant height net growth茎粗净生长量0.590.500.520.45Stem diameter net growth叶面积净生长量0.620.630.620.61Leaf area net growth全株干质量净生长量0.510.570.330.36Dry weight net growth均值0.570.550.500.51Average
3 讨论与结论
辣椒嫁接的研究，以往主要集中在嫁接方法[21]、砧木品种的选育[22-24]、抗逆性[25-28]以及嫁接愈合环境因子[29]等方面，嫁接后砧/穗残株的再利用研究很少。蔬菜嫁接生产当中，嫁接后的砧/穗残株往往被当作生产垃圾处理，造成一定程度的面源污染和病虫害的扩散蔓延。本研究将辣椒砧/穗残株进行扦插和腋芽再生处理，培养25 d左右可形成健壮幼苗。朱士农等[13]利用辣椒茎段扦插繁殖提高种苗生产效率，张焕欣等[12]用适宜浓度的IBA处理促进了辣椒下胚轴不定根的发生，朱顺莲等[30]发现辣椒茎段在适宜条件下扦插生根率可达100%，平均生根数18.3条。辣椒腋芽在适宜条件下也可形成完整幼苗[16，30]，说明辣椒砧/穗残株完全可再生形成正常的幼苗。
本研究观测了辣椒砧/穗残株再生苗嫁接成活率，砧/穗残株残株嫁接苗与正常嫁接苗无显著差异，说明辣椒砧/穗残株再生苗对嫁接的成活率没有影响。且测定的愈合指标以及嫁接苗的生长指标，同样得到辣椒砧/穗残株对嫁接苗的生长没有显著影响。对比砧/穗残株再生培养与播种形成幼苗的培养时间，辣椒砧/穗残株可缩短育苗时间5 d左右，提高了嫁接育苗的效率。说明辣椒砧/穗残株的嫁接是可行的，但残株嫁接苗定植后的开花、坐果情况，本试验尚未涉及，还有待进一步的研究。
[1] 高永利. 辣椒嫁接栽培技术及其应用前景[J]. 北方园艺，2009(7)：175-176.
[2] 王洪涛，艾希珍，秦 竞，等. 几个甜椒砧木品种对低温弱光耐受性的差异[J]. 西北农业学报，2008，17(1)：233-237.
[3] Jang Y，Yang E，Cho M，et al. Effect of grafting on growth and incidence of phytophthora blight and bacterial wilt of pepper (Capsicum annuum L.)[J]. Horticulture Environment and Biotechnology，2012，53(1)：9-19.
[4] 付 玲，白小梅，杨显贺，等. 嫁接辣椒光合特性及其对产量和品质的影响[J]. 园艺学报，2013，40(3)：449-457.
[5] Rouphael Y，Schwarz D，Krumbein A，et al. Impact of grafting on product quality of fruit vegetables[J]. Scientia Horticulturae，2010，127(2)：172-179.
[6] 王洪涛，艾希珍，郑 楠，等. 嫁接对低温弱光下辣椒幼苗膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响[J]. 应用生态学报，2010，21(5)：1289-1294.
[7] Chávez-Mendoza C，Sánchez E，Carvajal-Millán E，et al. Characterization of the nutraceutical quality and antioxidant activity in bell pepper in response to grafting[J]. Molecules，2013，18(12)：15689-15703.
[8] Lee J M，Kubota C，Tsao S J，et al. Current status of vegetable grafting：Diffusion，grafting techniques，automation[J]. Scientia Horticulturae，2010，127(2)：93-105.
[9] 别之龙. 国际蔬菜嫁接新趋势与我国蔬菜嫁接发展若干问题探讨[J]. 中国蔬菜，2012，1(11)：1-4.
[10] 王文强，张 继，张谦朋，等. 几种常见植物的扦插生根、无土栽培技术研究[J]. 西北师范大学学报：自然科学版，2006，42(5)：81-84.
[11] 梁郸娜，范高领，朱文超，等. 辣椒水培扦插育苗技术[J]. 中国瓜菜，2017，30(6)：53-54.
[12] 张焕欣，董春娟，尚庆茂. 外源IBA对辣椒下胚轴不定根发生的调控作用[J]. 园艺学报，2017，44(10)：1937-1948.
[13] 朱士农，崔群香，刘卫东. 辣椒茎段离体扦插快繁技术研究[J]. 中国农学通报，2007，23(12)：274-277.
[14] Shimizu-Sato S，Mori H. Control of outgrowth and dormancy in axillary buds[J]. Plant Physiology，2001，127(4)：1405-1413.
[15] 杜黎明，毛传澡，毛伟海. 植物茎分枝的分子调控[J]. 中国生物化学与分子生物学报，2008，24(2)：120-126.
[16] 胡能兵，隋益虎，张子学，等. 紫色辣椒腋芽增殖离体培养体系的建立[J]. 激光生物学报，2008，17(2)：251-255.
[17] 徐海峰，李海燕. 不同光质对五彩椒腋芽萌发的影响研究[J]. 农技服务，2017，34(13)：13.
[18] 赵世杰，史国安，董新纯. 植物生理学实验指导[M]. 北京：中国农业科技出版社，1998.
[19] 李福凯，王红飞，尚庆茂. 番茄砧/穗残株高效再利用技术研究[J]. 中国蔬菜，2018(4)：52-57.
[20] 赵水灵，孟凡来，赵昶灵，等. 基于隶属函数法的PEG-6000模拟干旱下文山辣椒抗氧化能力分析[J]. 中国农学通报，2017，33(2)：51-56.
[21] 梁朝晖，陈 慧，覃孟春，等. 辣椒不同嫁接方法及栽培对比试验[J]. 长江蔬菜，2012(22)：51-52.
[22] 翟玉莹，余朝阁，韩 絮，等. 不同砧木嫁接对辣椒品质的影响[J]. 浙江农业科学，2016，57(8)：1207-1209.
[23] 于庆文，张玉鑫，张俊峰，等. 设施辣椒嫁接栽培砧木筛选试验[J]. 长江蔬菜，2017(12)：50-52.
[24] 翟玉莹，余朝阁，韩 絮，等. 不同砧木嫁接对辣椒品质的影响[J]. 浙江农业科学，2016，57(8)：1207-1209.
[25] Penella C，Nebauer S G，Lopez-Galarza S A，et al. Grafting pepper onto tolerant rootstocks：an environmental-friendly technique overcome water and salt stress[J]. Scientia Horticulturae，2017，226：33-41.
[26] 段 曦，孙晨晨，孙胜楠，等. 嫁接辣椒根系分泌物对根腐病和青枯病的影响[J]. 园艺学报，2017，44(2)：297-306.
[27] 刘倩倩，马寿宾，冯希环，等. 嫁接对高温和低温胁迫下辣椒幼苗快速叶绿素荧光诱导动力学特性的影响[J]. 园艺学报，2016，43(5)：885-896.
[28] 段 曦，毕焕改，魏佑营，等. 嫁接对辣椒根际土壤环境的影响及其与抗病性和产量的关系[J]. 应用生态学报，2016，27(11)：3539-3547.
[29] 赵渊渊，董春娟，赵建忠，等. 夜温对辣椒套管嫁接苗砧穗愈合的影响[J]. 中国农业大学学报，2015，20(5)：164-170.
[30] 朱顺莲，龙明华，武 鹏，等. 紫色盆栽辣椒微扦插快速繁殖初步试验[J]. 广西农学报，2010，25(1)：18-21.