蓝莓Vaccinium spp.)果实富含花青苷等活性物质,具有较高的食用保健功能,被联合国粮农组织列为人类五大健康食品之一。近十几年来,我国蓝莓栽培面积和产量快速增长,初步形成了包括长江流域在内的五大主产区。随着人们生活水平的不断提高,对果实品质的要求也越来越高。生产上蓝莓品种更新换代较快,其中嫁接是品种更新最有效的措施之一。业已清楚,砧穗亲缘关系越近,其嫁接亲和力越强,生长发育越好。然而,根据前期试验,种间嫁接的“奥尼尔”蓝莓果实可溶性固形物含量高,而可滴定酸含量低,其综合品质显著优于未嫁接的“奥尼尔”(自根树)和种内嫁接的“奥尼尔”。可见,种间嫁接在改善蓝莓果实品质方面存在某种优势,这种优势背后的原因是什么?需要深入研究。因此,解析种间嫁接提高果实品质的机制是对砧穗互作影响品质形成的机制研究是一个重要补充和完善,还对蓝莓嫁接繁殖及果实品质的改良技术开发具有重要的理论与实践意义。

2024年2月,植物科学专业期刊Plants在线发表了安徽师范大学肖家欣团队题为A better fruit quality of grafted blueberry than own-rooted blueberry is linked to its anatomy研究文章。

该研究是继2023年12月本团队在林学专业期刊Trees在线发表题为Transcriptome and metabolome analyses reveal improvement in blueberry fruit quality by interspecifc grafting的研究文章的基础上,从形态解剖及抗旱性角度解析了种间嫁接提高蓝莓果实品质的机制。结果表明,种间嫁接的蓝莓(如“梯芙蓝”砧“奥尼尔”,TO)果实综合品质为优,“安娜”砧“奥尼尔”(AO)和自根树(NO)果实综合品质为中;TO叶片磷含量及净光合速率显著提高。基于形态解剖特征的主成分分析综合得分从高到低依次是TO > AO > NO。P50 (导水率损失50%时的木质部水势)从高到低依次是 NO > AO > TO,且TO的枝条导水率(KH)、TO与AO的边材导水率(Ks)均显著低于NO。可见,TO植株展示出较强的抗旱性。综合可知,与种内嫁接的蓝莓相比,种间嫁接的蓝莓果实中Tre6p(海藻糖-6-磷酸)含量相对较高,相关的Tre6p合成酶(TPS)基因表达亦显著上调。因此,种间嫁接的蓝莓果实品质形成过程中Tre6p的积累具有显著的调控效应。另外,种间嫁接的蓝莓果实品质显著优于种内嫁接及自根树,出现这种结果的原因与种间嫁接对蓝莓光合效率、矿质营养及形态解剖特征的优化及抗旱性的提高密切相关。本研究为深入理解砧穗互作及砧木提高蓝莓果实品质的机制提供了新思路并奠定了基础。

肖家欣教授与张亚副教授为本文共同通讯作者,朱波副教授和硕士生郭佩佩为本文的共同第一作者。硕士生伍双双和杨清菁、教师何锋讲师和高轩副教授参与了本项研究。本研究得到了国家自然科学基金、安徽省重点研发项目和芜湖市科技项目等项目的资助。

十几年来,本团队主要面向蓝莓等经济作物与地方经济建设重大需求,致力于经济作物的品种改良、高效栽培管理及采后技术等方面的研发及应用,坚持产学研合作,在乡村振兴工作中作出了积极贡献。

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1 TO/AO, TO/NO AO/NO比较中的糖和相关基因水平  

TOAO分别表示梯芙蓝安娜砧嫁接的奥尼尔NO表示未嫁接的奥尼尔(自根树)。



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2 蓝莓枝条的木质部栓塞脆弱性曲线  

TOAO分别表示梯芙蓝安娜砧嫁接的奥尼尔NO表示未嫁接奥尼尔(自根树)。


Plants原文链接:https://www.mdpi.com/2223-7747/13/5/625

Trees原文链接:https://doi.org/10.1007/s00468-023-02466-6