嫁接對西瓜植株各部位內(nèi)源激素含量的影響

楊積冠 王善珍 朱妍妍 俞家永 王朋成

摘要 [目的]探討嫁接對西瓜幼苗內(nèi)源激素含量的影響。[方法]以大型西瓜品種‘金綠紅玲為接穗，選用南瓜砧木“力娃”、葫蘆砧木“京欣砧一號”進(jìn)行嫁接，分析不同砧木嫁接西瓜對嫁接苗內(nèi)源激素含量的影響。[結(jié)果]與對照相比，2種砧木嫁接西瓜后，嫁接苗葉片、嫁接接口上部、嫁接接口下部內(nèi)源激素含量均發(fā)生顯著變化。南瓜、葫蘆砧木嫁接西瓜后，嫁接苗葉片和嫁接接口上部的ABA、IAA、GA含量均上升;在南瓜砧木嫁接西瓜苗中嫁接接口下部的ABA、IAA、GA、ZR含量均下降，而在葫蘆砧木嫁接西瓜苗中嫁接接口下部的ABA、IAA含量下降，GA、ZR含量上升。[結(jié)論]不同砧木嫁接西瓜可改變嫁接苗內(nèi)源激素含量。

關(guān)鍵詞 西瓜;砧木;嫁接;內(nèi)源激素

中圖分類號 S651文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）13-0040-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.13.013

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effect of Grafting on Endogenous Hormone Content in Different Parts of Watermelon Plant

Abstract [Objective]To investigate the effect of grafting on endogenous hormone content in watermelon seedlings.[Method]In this experiment，large watermelon variety ‘Jinlvhongling was used as scion，and pumpkin ‘Liwa and gourd ‘Jingxinzhen 1 were selected for grafting stock，and the influence of different rootstock grafting watermelon on the endogenous hormone content in the grafted seedlings was analyzed.[Result]Compared with the control group，the endogenous hormone content was changed significantly in the leaves of the grafted seedlings，the upper part of the grafted interface and the lower part of the grafted interface of grafting watermelon.In the grafted seedling leaves and the upper part of the grafted interface，the content of ABA，IAA and GA increased both in grafting watermelon with pumpkin and gourd rootstock.In the lower part of the grafting interface，the content of ABA，IAA，GA and ZR decreased in watermelon grafted with pumpkin stock，while the content of ABA and IAA decreased，and GA and ZR increased in watermelon grafted with gourd stock.[Conclusion]The endogenous hormone content could change in grafting watermelon with different stocks.

Key words Watermelon; Stock; Graft; Endogenous hormone

西瓜嫁接栽培是克服連作障礙和防治西瓜枯萎病的有效技術(shù)措施之一[1]。但目前西瓜生產(chǎn)中存在嫁接不親和問題，而且嫁接西瓜會出現(xiàn)果皮增厚、有異味、果肉較硬、品質(zhì)下降等質(zhì)量問題[2-3]，經(jīng)濟效益大大降低。

植物激素可調(diào)節(jié)各組織之間的協(xié)調(diào)性[4]，植物內(nèi)源激素不僅參與植物嫁接砧穗愈合過程的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與交流，影響嫁接植株的生長發(fā)育、開花結(jié)果和產(chǎn)量形成，也與嫁接植株對逆境的適應(yīng)性密切相關(guān)[5]。植物激素通過影響砧穗的生理生化性質(zhì)、生長及組織結(jié)構(gòu)分化等，進(jìn)而影響砧穗間的嫁接親和性，如脫落酸（ABA）抑制嫁接親和的過程，赤霉素（GA）抑制維管束的形成，細(xì)胞分裂素供應(yīng)減少與不親和有關(guān)[6]。砧穗在內(nèi)源激素合成、運輸上的差異可能對嫁接不親和性程度產(chǎn)生重要的影響[7]。因此研究嫁接西瓜內(nèi)源激素水平及其比例的變化規(guī)律可為研究西瓜嫁接不親和提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年3—5月在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所溫室大棚中進(jìn)行，分別采用南瓜砧木和葫蘆砧木嫁接西瓜。采用安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所自主育成的西瓜品種‘金綠紅玲為接穗，南瓜砧木為‘力娃，葫蘆砧木為‘京欣砧1號，利用貼接的方法嫁接西瓜，以砧木自根苗（中間切一刀后再嫁接）為對照，2種不同砧木嫁接西瓜為處理。

1.2 試驗方法

待嫁接苗展開2片真葉時，取樣測定。每個處理隨機選取4株，準(zhǔn)確稱取葉片、接口上部莖段1 cm處和接口下部莖段1 cm處組織材料0.2 g，沖洗干凈，擦干水分，用液氮處理后置于-80 ℃冰箱待用。對每份材料進(jìn)行編號：南瓜砧木自根苗的葉片（A1）、嫁接傷口上部（A2）、嫁接傷口下部（A3）;南瓜砧木嫁接西瓜的葉片（B1）、嫁接傷口上部（B2）、嫁接傷口下部（B3）;葫蘆砧木自根苗的葉片（C1）、嫁接傷口上部（C2）、嫁接傷口下部（C3）;葫蘆砧木嫁接西瓜的葉片（D1）、嫁接傷口上部（D2）、嫁接傷口下部（D3）。

1.3 測定項目與方法

內(nèi)源激素（ABA、IAA、GA 和 ZR）含量測定采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA），試劑盒由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。

2 結(jié)果與分析

2.1 嫁接西瓜不同部位ABA含量變化

由圖1可知，各處理葉片的ABA含量高于其他部位，嫁接西瓜苗葉片的ABA含量高于對照，以葫蘆為砧木的嫁接苗各部位ABA含量均高于以南瓜為砧木的嫁接苗;以葫蘆為砧木的嫁接苗葉片ABA含量達(dá)156.5 ng/g，比以南瓜為砧木的嫁接苗葉片ABA含量高28.7%;南瓜砧木和葫蘆砧木中接口上部ABA含量均最低，而嫁接西瓜苗中接口下部ABA含量最低。

2.2 嫁接西瓜不同部位IAA含量變化

由圖2可知，各處理IAA含量變化趨勢與ABA相同。葉片中的IAA含量均高于其他部位，以葫蘆為砧木的嫁接苗各部位IAA含量均高于以南瓜為砧木的嫁接苗;以葫蘆為砧木的嫁接西瓜葉片中的IAA含量最高，為127.1 ng/g，比以南瓜為砧木的嫁接苗葉片高26.8%;在南瓜砧木和葫蘆砧木中，接口上部IAA含量均最低，而在嫁接西瓜中，接口下部IAA含量最低。

2.3 嫁接西瓜不同部位GA含量變化

由圖3可知，在各處理材料中，GA含量變化幅度較小。南瓜砧木和葫蘆砧木葉片中的GA含量無顯著差異，且均高于接口上部和下部;兩種砧木嫁接的西瓜中接口上部GA含量也無顯著差異，而以葫蘆為砧木的嫁接西瓜葉片中的GA含量最高，為13.8 ng/g，比以南瓜為砧木的嫁接西瓜葉片高83.8%。

2.4 嫁接西瓜不同部位ZR含量變化

由圖4可知，各處理材料ZR含量變化趨勢不同，在對照材料中，南瓜砧木和葫蘆砧木葉片中ZR含量最高;而在嫁接西瓜苗中，南瓜砧木接口上部ZR含量最高，葫蘆砧木葉片中ZR含量最高，比砧木對照高18.8%。

2.5 嫁接西瓜不同部位內(nèi)源激素比例的變化

由圖5A可知，在南瓜砧木嫁接材料中，對照與處理的IAA/GA均表現(xiàn)為葉片>嫁接接口上部>嫁接接口下部，且嫁接西瓜苗各部位IAA/GA均高于對照;在葫蘆砧木嫁接材料中，與對照相比，嫁接西瓜苗葉片和嫁接接口下部IAA/GA下降，而嫁接接口上部顯著升高。

由圖5B可知，在南瓜砧木嫁接材料中，對照與處理的IAA/ZR均表現(xiàn)為嫁接接口上部>嫁接接口下部，且嫁接苗IAA/ZR均高于對照，而嫁接苗葉片中的IAA/ZR遠(yuǎn)高于對照;在葫蘆砧木嫁接材料中，與對照相比，嫁接西瓜苗葉片和嫁接接口上部IAA/ZR升高，而嫁接接口下部顯著降低。

由圖5C可知，2種砧木嫁接西瓜，各部位IAA/ABA變化趨勢一致，葉片和嫁接接口下部IAA/ABA高于對照，而葉片IAA/ABA低于對照。

3 結(jié)論與討論

維管束橋的產(chǎn)生被認(rèn)為是嫁接成功的標(biāo)志[8]。植物激素通過影響砧木和接穗間維管束橋形成的時間和數(shù)目來調(diào)控嫁接體的發(fā)育，參與接穗和砧木間愈傷組織的產(chǎn)生和維管束橋的分化等[9-10]。Altman等[11]認(rèn)為ABA對愈傷組織的形成有重要的促進(jìn)作用;GA是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的重要激素，能夠與IAA共同作用促進(jìn)愈傷組織的生長[12]。

該研究中，無論是南瓜砧木嫁接西瓜還是葫蘆砧木嫁接西瓜，ABA含量與對照相比均有不同程度的增加，說明親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的砧穗嫁接后會促進(jìn)ABA的合成。南瓜砧木和葫蘆砧木嫁接西瓜材料中，IAA含量與對照相比，均有不同程度的增加;在葫蘆砧木嫁接材料中，嫁接西瓜所有部位GA含量均高于對照，其變化趨勢與IAA變化趨勢相同，但南瓜砧木嫁接材料中，除嫁接西瓜接口上部GA含量高于對照外，其他部位均低于對照。植物生長并不單純決定于某一激素的絕對含量，而與各種激素間的平衡關(guān)系更為密切。IAA/GA對形成層的分化起著重要調(diào)節(jié)作用，二者比值高時，可促進(jìn)木質(zhì)部分化，反之則促進(jìn)韌皮部分化;IAA和ZR濃度比值決定頂端優(yōu)勢的強弱，IAA與ABA的比值會對植物的生長或衰老產(chǎn)生影響，二者具有拮抗作用[13]。該研究中，IAA/GA、IAA/ZR、IAA/ABA在嫁接苗中均呈不同程度的變化。以上結(jié)果表明，不同砧木嫁接西瓜可改變嫁接西瓜體內(nèi)內(nèi)源激素含量及激素比例。

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