1. 研究動機(jī)

  
前年在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行葫蘆科植物的嫁接實(shí)驗(yàn)，其中仍然有許多尚未解決的問題,，經(jīng)過一年多的重複實(shí)驗(yàn)總算有了心得,，便再次參加科學(xué)展覽活動。 
  
 
2. 研究目的

(二),、嫁接後組織癒合的變化及幼苗生長紀(jì)錄。

(三),、嫁接苗成功或失敗的判別,。 
  
 

三、實(shí)驗(yàn)器材：

瓠瓜幼苗 西瓜幼苗砧木穿孔器小刀複式顯微鏡照相機(jī)紅墨水 
  
 

四,、實(shí)驗(yàn)步驟：

(一),、將優(yōu)良品種的西瓜種子栽種在培育盤中，放進(jìn)溫控30度的暗室,。當(dāng)3至7日後,，種子發(fā)芽並抽高約10公分，而且子葉尚未展開時(shí),，選取莖較直立的幼苗以小刀先截取8公分長的小苗,，再放入清水中浸泡1小時(shí)後，馬上再切成3至5公分作為接穗苗,。

(二),、把瓠瓜種子種在穴植盤中以100棵為1個(gè)單位，放在苗圃覆蓋透明塑膠布,。7天後當(dāng)?shù)谝黄救~展開時(shí),，徒手將第一片本葉及心芽摘除，並放置2小時(shí)後待傷口稍微癒合不再流出汁液後,，作為砧木使用,。

(三)、以瓠瓜幼苗為砧木,，西瓜幼苗為接穗,，利用特殊扇錐形砧木鑽孔器﹝見照片一﹞鑽一嫁接孔，然後把接穗苗放入嫁接孔中,，嫁接好的幼苗則移入遮光苗圃中成長,。紀(jì)錄生長情況。

　 
 
 
照片一:特殊砧木鑽孔器;長8公分,尖端寬0.1公分

(四),、嫁接流程：

砧木瓠瓜種子發(fā)芽→第一本葉張開而第二本葉尚未張開前→摘心→鑽孔→切取接穗﹝8公分長的小苗﹞→泡水→再切成3至5公分作為接穗→接合→暗室放置→黑網(wǎng)遮光栽培→一般照光栽培→第二次摘心→田間種植,。﹝見照片二﹞﹝照片三﹞

(五)、另外把瓠瓜,、西瓜種子各10棵種在穴植盤中,，作為直播苗比較對照之用。紀(jì)錄生長情況,。﹝見照片四﹞

(六),、將砧木及接穗的直播苗在子葉交接處﹝見圖一﹞徒手橫切、縱切,、斜切製作成3片玻片,，再把子葉往上和往下各1公分處的莖﹝見圖一﹞徒手橫切製作成玻片,，最後紀(jì)錄根部在水中分布最大範(fàn)圍，並測量根部溼重,。

(七),、再把砧木及接穗的直播苗放入紅墨水中，同步驟(六)的切片方式觀察輸水組織,，並將步驟(六)中的玻片加碘液染色觀察澱粉儲存狀況,。

(八)、將嫁接2日後及7日後可田間種植的嫁接苗切片同步驟 (六)和步驟(七),。 
 

 
 
照片二：上圖插穗發(fā)芽三日,，未受光照處理，左圖插穗泡水後斜切下2公分插穗

 
 
 
照片三:上圖砧木直播苗,中圖摘心,下圖鑽孔嫁接

　　　 
 
照片四：上圖接穗品種直播苗的根系下圖砧木直播苗的根系,，盤根情形較接穗苗好

5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論：

表一種子發(fā)芽出土的時(shí)間：

﹝環(huán)境溫度攝氏28度,，以100棵種子平均時(shí)間﹞ 
 

(一),、由於西瓜、瓠瓜均選用第一子代的種子所以發(fā)芽率和出土?xí)r間幾乎相近,，發(fā)芽時(shí)間較一致發(fā)芽後幾乎在二日內(nèi)全部都會出土﹝見附表一﹞,。所以砧木種子的選擇以根系強(qiáng)健，抗病力強(qiáng)為主要考量,，商業(yè)利用還必須考慮發(fā)芽率,、成長的一致性，以利大規(guī)模的嫁接生產(chǎn),。

(二),、嫁接後的瓜苗必須遮光2日，黑暗中植物生長激素較容易分泌讓新長出的細(xì)胞不會太快老化,，傷口更容易癒合,，並使接穗能夠抽長。嫁接後二日砧木和接穗癒合處會產(chǎn)生許多細(xì)小的細(xì)胞,，這些細(xì)胞若無法繼續(xù)成長而轉(zhuǎn)換成厚壁細(xì)胞時(shí),，紅墨水就無法繼續(xù)往上運(yùn)送，嫁接便會失敗,。遮光的結(jié)果可使嫁接成功率達(dá)97.6%,。

(三)、嫁接7日後是另外一個(gè)嫁接成功與否的關(guān)卡,，因?yàn)檎枘九c接穗間彼此會競爭生長,，在癒合組織的對側(cè)砧木會長出新芽，此時(shí)便需摘除砧木長出的新芽,，否則接穗會停止生長甚至於會死亡,。(見表二)。

表二西瓜嫁接苗與直播苗生長高度變化(10棵平均) 
 

(五),、嫁接苗在組織癒合的前七天生長速度有減緩現(xiàn)象,，接穗苗抗病力差不耐單獨(dú)生長常常有死亡的現(xiàn)象，砧木苗原本就選擇生長力較強(qiáng)的品種所以生長最健壯,。(見照片五) 
　

 
 
照片五:嫁接失敗的苗,，上圖a處接穗較其它短小，下圖b處嫁接失敗的接穗變深綠色,。 
表三不同部位在不同生長時(shí)間的組織切片比較(見照片) 
 

(六),、在維管束染色部分，以紅墨水較不傷害植株,，徒手切片的觀察也相當(dāng)清晰,。碘液,、藍(lán)墨水、甲基藍(lán)的效果均不甚理想,。

(七),、嫁接前砧木和接穗均必須有較多的薄壁細(xì)胞，以利組織的癒合使用,，當(dāng)莖呈現(xiàn)中空時(shí),，厚壁細(xì)胞也就增多反而不利組織的癒合，就會導(dǎo)致嫁接失敗,。(見照片六) 
  
  
 

照片六：砧木過老的情形,，上圖斜切莖形成中空；下圖縱切,，中心成為中空,，紅色部分為紅墨水染紅的木質(zhì)部

 (八)、利用紅墨水染色的切片,，在嫁接2日時(shí),，接穗維管束斜切切片只見到很淡的紅色可見導(dǎo)管尚未完全接合，紅墨水未繼續(xù)往上輸送,。在嫁接7日後,，橫切及縱切的切片均可見到接穗維管束呈紅色；癒合處斜切的切片也可見到紅墨水範(fàn)圍變大而且有轉(zhuǎn)彎的現(xiàn)象,，有的縱切切片可見到接穗維管束呈紅色周圍聚集許多紅色砧木的薄壁細(xì)胞,，證明維管束已產(chǎn)生癒合可以輸送水分。唯前者接穗葉片葉脈成深紅色,；後者葉脈只呈淡紅色(見照片七)

(九),、接穗要選在子葉未張開，砧木第一本葉張開時(shí),，根據(jù)普通植物學(xué),、植物生理學(xué)、百科全書中得到的結(jié)論如下：

1. 照片中顯示,，子葉未張開時(shí),，次生分生組織不明顯，薄壁細(xì)胞多,，維管束尚未完全分化,，有助細(xì)胞的癒合能力。砧木第一本葉張開時(shí),，根系的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)健全,，水分供給不至於匱乏。
2. 此時(shí)植物的呼吸作用、生長速率,、分化速度最快,；酵素及激素種類最多。
3. 接穗,、砧木子葉尚存,，養(yǎng)分的供應(yīng)可各自獨(dú)立,。

1. 植物缺乏光線時(shí),，便無法光合作用,，醣類就不易累積在細(xì)胞壁上形成厚壁細(xì)胞。
2. 生長激素分泌不易因光照而變質(zhì),，細(xì)胞分裂和成長比較快,，癒合組織的形成也比較快。
3. 覆蓋塑膠布為了維持溼度及溫度不易變化,，覆蓋內(nèi)部的溫度較外界高1至2度,，有助酵素活性作用，而且可以防止風(fēng),、霜,、大雨、低溫的侵害,。

5. 結(jié)論：

 

  
  
  
  
 

(一),、目前國內(nèi)品種改良嫁接技術(shù)研究，我們只找到同科間的嫁接成功報(bào)告,，尚未有人突破同目間的嫁接,，當(dāng)然我們也嘗試過同目間的嫁接全都失敗。

(二),、嫁接技術(shù)的應(yīng)用可彌補(bǔ)兩種植物間的缺失,，結(jié)合其優(yōu)點(diǎn)而未改變雙方的遺傳基因，不會有目前英國基因工程作物的爭議。

(三),、嫁接成功與否取決於傷口吻合密接,、癒合組織形成、分化速度,、酵素及激素分泌,、薄壁細(xì)胞數(shù)量多寡、摘心次數(shù),。外在環(huán)境要考慮光線,、溼度及溫度的控制。 
  
 

照片七:嫁接成功的瓜苗癒處切片,，上圖左a處接穗木質(zhì)部,，b處砧木和接穗維管束癒合，紅墨水可往上升,，上圖右縱切,，c 處接穗維管束末端部分延伸入砧木組織，下圖斜切a接穗木質(zhì)部,，b砧木木質(zhì)部有彎曲癒合現(xiàn)象 
 

 
 
照片八:上圖剛嫁接二日,，正接受遮光較長 
下圖嫁接七日可以照光較長，嫁接處完全癒合

　 
 
照片九:嫁接失敗的瓜苗切片,，上圖a為接穗,，b處可見產(chǎn)生許多細(xì)小細(xì)胞的環(huán)繞，使運(yùn)輸受阻,，c為癒合處許多細(xì)小細(xì)胞,，下圖斜切，a為接穗和砧木,，b處形成分隔

(四),、嫁接後2日可知傷口是否癒合、7日可知是否嫁接成功,、培育28日後就可田間種植,。

(五)、紅墨水利用在輸導(dǎo)組織徒手切片觀察導(dǎo)管癒合情況上是一個(gè)相當(dāng)好的染劑,。 
  
 

6. 參考資料：

(二),、吳昭其著,，民77，臺灣的蔬菜(一) (二) (三)，渡假出版社,。

(三),、張柱總編輯，1998,，植物,，TIME LIFE ，ASIA,。

(四),、薛聰賢編著，民74,，蔬香果樂,，薛氏家庭園藝出版部。

(五),、薛聰賢編著，民80,，圖解栽培繁殖技術(shù),，薛氏家庭園藝出版部。

(六),、列昂納.本特編著,，1995，植物的力量,，文風(fēng)出版有限公司,。

(七)、王進(jìn)生,，民85.3,，臺灣西瓜嫁接栽培，臺灣之種苗,。

(八),、戴順發(fā)，民88.9,，瓜果類蔬菜嫁接栽培,，高雄區(qū)農(nóng)業(yè)專訊。