摘要
菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat）是起源于中国的传统名花，集观赏、食用、药用、茶用多功能于一身，经济价值高。随着国人保健意识的增强，茶用菊的需求量也在不断增加。但在茶用菊产区，由链格孢菌（Alternaria alternata）引起的黑斑病频发，严重影响了产业发展。如何提高茶用菊的抗病性是目前亟待解决的问题。嫁接作为一种常见的繁殖技术，在提高植物的抗逆性方面发挥了重要作用。本研究通过选择抗性优良的菊花近缘属植物作为砧木，嫁接感病茶用菊品种，探究对接穗品种抗病性的影响，并从多角度揭示嫁接对抗病性的影响及机理，主要研究内容及结果如下： 1. 采用苗期植株接种法对 20 份菊花近缘属植物进行黑斑病抗性鉴定，根据叶片病斑面积占比，计算病情指数并划分抗病类型，将近缘属植物分成‘中感’级别17份（占比85%）、‘感病’级别3份（占比15%），结果与离体叶片接种鉴定法的结果具有显著相关性，相关系数为0.860**。 2. 对 20 份近缘属植物的叶片挥发物进行平板抑菌实验，于抑菌共培养 4 天后统计抑菌率；选择典型抗性、典型感病植物的叶片进行 GC-MS 分析叶片挥发物成分，成分差异明显。 3. 选择抗病性优良的蒿属北艾和感病的茶用菊品种‘大洋菊’作为嫁接组合，人工接种链格孢菌后抗病性比较发现，以抗性的蒿属植物北艾作为砧木会增强接穗‘大洋菊’的抗病性，病斑面积占比排序如下：‘大洋菊’/北艾组合的嫁接苗（斜杠前为接穗，斜杠后为砧木，简写为：Cm/Av，下同）＜‘大洋菊’/‘大洋菊’组合的自接苗（简写为：Cm/Cm）＜‘大洋菊’扦插苗（也称‘大洋菊’自根苗，简写为：Cm）；以感病材料‘大洋菊’作为砧木会降低北艾嫁接苗的抗病性，病斑面积占比排序如下：北艾/北艾组合的自接苗（Av/Av）＜北艾扦插苗（Av）＜北艾/‘大洋菊’组合的嫁接苗（Av/Cm）；对茎部刻伤处理后‘大洋菊’接种链格孢菌后的抗病性比较发现，伤害处理后的‘大洋菊’抗病性优于未伤害处理的植株。 4. 选取‘大洋菊’扦插苗（Cm）、‘大洋菊’/‘大洋菊’自接苗（Cm/Cm）、‘大洋菊’/北艾组合的嫁接苗（Cm/Av）接种黑斑病病原菌，取接种后 1 h、24 h、48 h 的样本测定生理指标。结果显示：与未接种对照相比，三份材料在接菌处理后CAT、PAL、SOD、POD活力均上升，其中‘大洋菊’/北艾组合的嫁接苗（Cm/Av）的 CAT、PAL、SOD、POD 活性显著高于‘大洋菊’扦插苗（Cm）和‘大洋菊’/‘大洋菊’自接苗（Cm/Cm）的。说明 Cm/Av 嫁接苗在砧木北艾的影响下对病原菌侵染具有更强的抗氧化防御酶活性。 5. 比较‘大洋菊’扦插苗（Cm）、‘大洋菊’/‘大洋菊’组合的自接苗（Cm/Cm）与‘大洋菊’/北艾组合的嫁接苗（Cm/Av）的叶片挥发物对链格孢菌丝生长的抑制程度，与叶片挥发物共培养 4 天后的抑菌率分别为 8.99%、23.98%、41.84%。测定三份材料叶片接菌前后挥发物成分发现，嫁接诱导了大根香叶烯（Germacrene D）、金合欢烯（Farnesene）等物质相对含量的上升；在链格孢菌侵染后大根香叶烯（Germacrene D）含量与占比在‘大洋菊’/北艾组合的嫁接苗（Cm/Av）植株中比‘大洋菊’自接苗（Cm/Cm）植株中上调更为明显，北艾作为砧木进一步提高了大根香叶烯的合成；对大根香叶烯合成酶基因的 qRT-PCR 分析结果显示，与‘大洋菊’的自接苗（Cm/Cm）相比，接菌 24 h 后的 Cm/Av 中大根香叶烯合成酶基因相对表达量更高，此外 Germacrene D 标准品平板抑菌实验 7 天后的对链格孢菌的抑菌率为 56.24%，抑菌活性明显。综上，说明 Germacrene D 在嫁接苗（Cm/Av）抗病性提高中起到了关键性作用。 6. 比较北艾扦插苗（Av）、北艾/北艾组合的自接苗（Av/Av）、北艾/‘大洋菊’组合的嫁接苗（Av/Cm）叶片挥发物对链格孢菌丝生长抑制程度，于共培养 4天后统计抑菌率分别为 20.31%、31.81%、17.46%；测定三份材料叶片挥发物成分并与抑菌率做相关性分析，发现大根香叶烯（Germacrene D）含量与抑菌率成正相关，相关系数为0.953，进一步证明嫁接后抗病性的变化与大根香叶烯存在关联。
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