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苹果矮砧密植栽培因其早果丰产、果实品质好及便于机械化管理,已成为现代苹果生产的发展趋势。矮化砧木的选育及利用是实现矮化密植栽培的主要途径之一。本试验以人工诱导获得的四倍体SH40为试材,以二倍体SH40为对照,研究染色体加倍对其形态特征、光合特性、酶活性、内源激素含量及其对接穗品种的影响,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.倍性变化导致植株本身的生长量变小。四倍体SH40的株高、干径、节间长度、叶柄长度等分别是二倍体对照的89.75%、91.80%、88.89%和91.60%。四倍体SH40在皮孔密度、气孔密度、导管密度和管腔总面积占木质部的比例分别是二倍体的42.29%、38.29%、68.75%和86.61%,同时叶形指数变小;但叶片变厚,皮孔大小、气孔纵横径、枝皮率均增大,分别是二倍体对照的1.18、1.91、1.34、1.26和1.14倍。2.四倍体SH40叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和叶绿素a/b的比值均显著小于二倍体。四倍体SH40光合日变化为单峰曲线,没有“午休现象”,12:00的净光合速率比二倍体高18.40%,二倍体为双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00;6:00和18:00四倍体SH40的净光合速率比二倍体高41.95%和62%;四倍体SH40的光饱和点和光补偿点降低,分别为二倍体的87.26%和94.55%;表观量子效率增大,为二倍体的1.18倍。四倍体SH40单位面积吸收的光能(ABS/CSO)、单位面积捕获的光能(TRO/CSO)、单位面积的热耗散(DIO/CSO)及反应中心的密度(RC/CSO)显著地高于二倍体,分别是二倍体的1.05倍、1.02倍、1.21倍和1.16倍;单位面积电子传递的量子产额(ETO/CSO)与二倍体无显著性差异;最大光化学效率(φPo)和用于电子传递的量子产额(φEo)四倍体小于二倍体,用于热耗散的量子比率(φDo)四倍体显著高于二倍体;光化学性能指数(PIABS)四倍体小于二倍体。3.四倍体SH40的IAA和ZR含量的平均值小于二倍体,ABA含量大于二倍体,GA3含量无显著性差异,且IAA/ABA、GA3/ABA、ZR/ABA和(IAA+GA3+ZR)/ABA的比值也小于二倍体。4.在5月25日和10月15日两个时期,四倍体SH40的IOD酶、POD酶、PAL酶和SOD酶的活性均显著大于二倍体。5.四倍体SH40叶片中B的含量与二倍体差异不显著,但Mg、Fe和Mn的含量降低,分别是二倍体的87.48%、80.44%和60.22%,而P、K、Ca、Cu和Zn的含量升高,分别是二倍体的1.10、1.45、1.10、1.11和1.16倍。6.电导法测得抗寒锻炼前四倍体SH40与二倍体的半致死温度为-29.37℃和-33.46℃,抗寒锻炼后则降低为-32.10℃和-37.70℃,抗寒性较二倍体下降,与抗寒性相关的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量下降,与抗寒性的变化相一致。田间接种轮纹病菌后,四倍体的发病率比二倍体低8.23%,病情指数为二倍体的70.57%,四倍体SH40抗轮纹病的能力比二倍体显著提高。7.四倍体SH40与主栽品种的嫁接亲和力与二倍体无显著差异,天红2号、嘎拉、凉香嫁接在四倍体SH40中间砧上的成活率分别为92.0%、92.7%和92.3%,在二倍体上的嫁接成活率分别为94.3%、95.0%和95.3%。四倍体SH40与八棱海棠的嫁接亲和力较二倍体低,嫁接成活率平均为82.7%,二倍体为92.3%,两者差异显著。8.不同砧穗组合生长量比较发现,嫁接在四倍体SH40中间砧上的天红2号和嘎拉生长量均减少,天红2号在四倍体上的高度、粗度和节间长度分别是二倍体的87.88%、80.93%和93.55%;嘎拉在四倍体上的的高度、粗度和节间长度是分别是二倍体的94.81%、91.42%和88.24%。9.嫁接在四倍体SH40中间砧上的天红2号,其叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量大于二倍体,但叶绿素a/b比值无显著差异;天红2号的四倍体组合与二倍体组合的光合日变化均呈单峰曲线,四倍体组合7:00-11:00的净光合速率小于二倍体组合,11:00之后净光合速率大于二倍体组合,且无“午休现象”,而二倍体组合12:00光合速率明显下降。叶绿素荧光参数ABS/CSO和TRO/CSO四倍体组合大于二倍体组合,DIO/CSO和φDo从6:00到13:00大于二倍体组合,而从13:00到18:00小于二倍体组合;天红2号/4X/八棱的φPo、ψO、φEo和PIABS从6:00到13:00小于二倍体组合,而从13:00到18:00大于二倍体组合。10.在5月25日和10月15日两个时期,四倍体矮化中间砧上的天红2号和嘎拉其IOD酶、POD酶和PAL酶活性均显著地大于二倍体,但PPO酶无显著性差异。11.在5月25日和10月15日两个时期,嫁接在四倍体SH40上的天红2号和嘎拉叶片IAA和GA3含量均小于其二倍体对照,但ABA含量大于对照,ZR含量无显著性差异,且两个品种在四倍体SH40上的IAA/ABA、GA3/ABA和(IAA+GA3+ABA)/ABA的比值小于二倍体对照。上述结果与四倍体砧穗组合生长量变小相吻合。12.嫁接在四倍体SH40中间砧上的天红2号和嘎拉叶片Mn的含量降低,分别是二倍体的79.30%和78.70%。但P、K、Ca、Mg、Fe、B、Cu和Zn的含量升高,嫁接在四倍体SH40中间砧上的天红2号分别是二倍体对照的1.22、1.26、1.28、1.05、1.70、1.12、1.47和1.83倍,嘎拉分别是二倍体对照的1.06、1.32、1.03、1.16、1.47、1.32、1.25和1.42倍。