用于识别低旺性胡桃（胡桃属）材料作为矮化根砧候选者的解剖与生理性状

更小的树， 更聪明的胡桃果园

现代坚果果园越来越依赖体型紧凑的树木，这类树便于修剪、喷药和采收，同时用水和占地更少。但对于广泛分布于伊朗至加利福尼亚的胡桃来说，真正能控制树体大小的根砧仍然缺乏。本研究探讨了使部分胡桃树自然保持矮小、缓慢生长的原因，并展示了如何利用这些性状培育可改变未来胡桃果园格局的矮化根砧。

为什么树体大小对种植者很重要

传统胡桃树能够长成高大巨木，需要宽间距、高梯子和大量人工。相比之下，较小的树允许高密度种植，更高效地利用水肥，并使采收更安全、更便宜。在许多果树作物中，这可以通过将商品品种嫁接到抑制生长的根砧上实现，从根部默默限制树体大小。对于胡桃，育种者怀疑早结果且生长弱的材料可能包含合适的根砧候选，但此前很少了解用于自信筛选这些材料的底层性状。

寻找自然紧凑型胡桃

研究人员从伊朗八个地区收集了15个胡桃基因型，范围从生长旺盛到明显低旺势不等。从这些“母树”取种并在相同田间条件下并列栽培，以消除环境差异的干扰。经过两年的生长追踪，挑选出四组对比明显的材料进一步研究：两个低旺势、早结果系称为“Qazvin 1”和“Qazvin 2”，一个中等旺势系（“Urmia”），以及一个强旺势系（“Damavand”）。研究组在显微镜下检查了茎的薄切片，测定了木材的导水能力，监测了白天的叶片水分状况，并量化了调节水分散失与气体交换的叶面气孔大小与数量。

木材内部：决定树体大小的输水管道

树木中的水通过木材中的微小管道——导管（vessels）运输。在紧凑型的“Qazvin”材料中，茎内导管数量较多，但大多数较窄，属于小至中等直径级别。相比之下，旺势的“Damavand”和半旺势的“Urmia”总体导管数量较少，但宽导管占比更高。由于每个导管的输水能力随着半径的增大而急剧上升，少数大管道的输水量往往远超过许多小管道。基于导管尺寸的计算显示，“Damavand”的理论水运能力几乎是“Qazvin 1”的两倍。‘Qazvin’材料中这种降低的“管道能力”与其生长较弱高度吻合，表明木质部结构是自然矮化的关键因素。

叶片、水分胁迫与微妙的节水方式

地上部分的差异描绘出相似的图景。在受控灌溉下，所有树在清晨的叶片水势相似，但随着午间气温与干燥加剧，低旺势的“Qazvin”幼苗显示出更负的水势和略低的叶片含水量，表明更强的昼间水分胁迫和更早的内部水分收紧。在叶面上，“Qazvin”材料的气孔略小但数量并未减少。较小的气孔通常能更快地开启与关闭，帮助植物更精细地调节水分散失，可能提高水分利用效率。综上，较窄的导管、较低的输水能力和较小的气孔共同促使“Qazvin”系朝向保守的用水策略、较慢的枝梢生长和更紧凑的冠形发展。

这对未来胡桃果园意味着什么

通过将木材内部结构、叶片水势与气孔性状与整体树体旺势联系起来，研究表明低旺势胡桃类型具有一致的、限制生长的构型。“Qazvin 1”和“Qazvin 2”因其解剖与生理特征偏向小型化，成为有前景的矮化根砧候选。尽管仍需长期嫁接试验验证，育种者现在可以利用一些简单且可测量的性状——例如导管直径、计算得出的水力传导能力和气孔大小——作为筛选胡桃苗木的早期指标。从实际角度看，这项工作使种植者离建立高密度、易管理且更节水的胡桃果园更近了一步。

引用: Sadeghi-Majd, R., Roozban, M.R., Sarikhani, S. et al. Anatomical and physiological traits to identify low-vigor Persian walnut accessions as candidate dwarfing rootstocks. Sci Rep 16, 11475 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42279-4

关键词: 胡桃, 矮化根砧, 树体旺势, 木质部解剖, 果园管理