不同南瓜砧木對根結(jié)線蟲的抗性鑒定及其對接穗黃瓜生長的影響

張敏，鄭磊，高旭利，李永騰，王貽鴻，張衛(wèi)華

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所/國家蔬菜改良中心山東分中心，山東 濟南 250100；2.黃山學院，安徽 黃山 245021）

黃瓜（Cucumis sativus L.）是葫蘆科一年生蔓生或攀援的草本植物，我國各地均有種植，是主要蔬菜之一。隨著栽培設(shè)施的日益完善，現(xiàn)已實現(xiàn)黃瓜的周年生產(chǎn)、分批上市，但是長期連作也導致病蟲害嚴重發(fā)生，給生產(chǎn)造成重大損失［1，2］。根結(jié)線蟲是黃瓜根部的主要病害，影響根部發(fā)育，嚴重時導致根部形成圓形瘤狀物，阻礙根部對礦質(zhì)元素及水分的吸收。目前，尚未在黃瓜栽培品種中篩選到抗根結(jié)線蟲的種質(zhì)資源［3］，因此，通過嫁接方法提高黃瓜對根結(jié)線蟲的抗性是一條有效途徑［4，5］。

黃瓜嫁接技術(shù)除了可以克服連作障礙、提高黃瓜抗逆境能力和對病蟲害的抵抗能力外，還能夠促進地上部生長、提高黃瓜產(chǎn)量，從而達到增產(chǎn)、防病和提高黃瓜抗逆性等目的［6-9］。砧木選擇時，砧木與接穗的親和力（包括嫁接親和力和共生親和力）是砧木選擇的重要參考標準。生產(chǎn)實踐中，選擇苗莖粗細協(xié)調(diào)的黃瓜苗和南瓜苗進行配對嫁接，有利于植株地上部營養(yǎng)生長、延長生育期、提高黃瓜總產(chǎn)量［10-12］。本試驗比較分析7個南瓜砧木對根結(jié)線蟲的抗性、與接穗黃瓜的親和性和接穗黃瓜單株產(chǎn)量，以期篩選出抗根結(jié)線蟲的南瓜砧木，為南瓜砧木育種及推廣提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試南瓜砧木7個，名稱及來源見表1。

采用劉維志［13］的方法從南瓜病株根分離根結(jié)線蟲蟲卵，制備懸浮液。

表1 供試南瓜砧木名稱及來源

1.2 試驗處理

試驗于2018年4—7月在山東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所試驗基地內(nèi)進行。將砧木種子浸種、催芽，播種于32孔穴盤中，于8月2日（兩葉一心時期）定植到混有根結(jié)線蟲的溫室土壤中，每個品種30棵，田間常規(guī)管理。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 根際根結(jié)線蟲數(shù)統(tǒng)計 用鐵锨將南瓜根系輕輕挖出，保留距離根1 cm以內(nèi)的土壤，采用貝曼漏斗法［13］分離根際土壤中的根結(jié)線蟲，于體式鏡下計數(shù)。

1.3.2 植株生長勢及產(chǎn)量 隨機選取5株進行相關(guān)指標測定。自果實始收起，分別記錄嫁接黃瓜單株果實個數(shù)及單果重，至拉秧時測定接穗與砧木直徑，并統(tǒng)計單株產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理，SPSS17.0軟件進行方差分析及顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同南瓜砧木根結(jié)線蟲的數(shù)量變化及與嫁接黃瓜親和性的差異

由表2可以看出，不同砧木根際土壤中的根結(jié)線蟲數(shù)差異顯著，北京砧木根際土壤中的根結(jié)線蟲最多，CK次之，其它5個砧木根際土壤中的根結(jié)線蟲數(shù)與北京砧木、CK相比明顯降低，并達到極顯著水平；219和221根際土壤中的根結(jié)線蟲數(shù)極顯著高于229、247和242；242根際土壤中的根結(jié)線蟲最少。

表2 南瓜砧木土壤根結(jié)線蟲數(shù)及其與接穗親和力

不同南瓜砧木與接穗黃瓜的直徑均有較大變化，砧木219直徑最大，北京砧木次之，極顯著高于其它5個品種；CK、247、242、229和221砧木直徑差異不大。北京砧木和242接穗直徑較大，均超過10 mm；229和247接穗直徑次之，與CK、219和221差異達到極顯著水平；221接穗直徑最小，與219和CK相比，差異達到極顯著水平。242、229、247和CK的接穗直徑與砧木直徑比值均達到0.7及以上，顯著高于其它3個品種（表2），說明這4個供試砧木與接穗的嫁接親和性較好。

在相同生長條件下，根結(jié)線蟲對不同南瓜砧木根部生長有不同程度的影響。北京砧木和CK兩個品種的根部變粗，幾乎整個根部布滿根瘤；221和219的部分根系變粗，根瘤分散分布；229、242和247的根部僅少數(shù)根系變粗，并伴有根瘤分布（圖1）。7個砧木根部變化與根際土壤中根結(jié)線蟲數(shù)呈正相關(guān)。

圖1 不同南瓜砧木根部形態(tài)觀察

2.2 不同砧木對嫁接黃瓜成株產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，242砧木嫁接黃瓜的單株產(chǎn)量最高，達4.23 kg，與247和229的單株產(chǎn)量差異達到顯著水平，與其它砧木嫁接黃瓜的單株產(chǎn)量達到極顯著水平；北京砧木、221和219砧木嫁接黃瓜的單株產(chǎn)量略低，分別為3.28、3.08 kg和2.92 kg，CK單株產(chǎn)量最低，僅為2.51 kg，與北京砧木和221砧木嫁接黃瓜的單株產(chǎn)量差異達到極顯著水平，與219的單株產(chǎn)量差異達到顯著水平。不同砧木品種對嫁接黃瓜的結(jié)瓜數(shù)也有影響，其變化與單株產(chǎn)量變化相似，但單根黃瓜重差異不大。由此說明，不同砧木通過影響嫁接黃瓜的單株結(jié)瓜數(shù)影響單株產(chǎn)量。

表3 不同南瓜砧木對接穗產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

根結(jié)線蟲可危害瓜類、茄果類、白菜等30多種蔬菜，還可傳播真菌和細菌性病害［14，15］。根結(jié)線蟲侵染植株根部后，植株表現(xiàn)為側(cè)根和須根數(shù)增加，植株地上部矮小、生長緩慢、葉色異常，產(chǎn)量降低，嚴重時造成植株提早死亡?？咕€蟲番茄砧木根系對根結(jié)線蟲發(fā)育進程有顯著影響，說明抑制線蟲侵入砧木根部或者抑制土壤中線蟲發(fā)育是番茄砧木抗線蟲的重要機制［16］。本試驗通過對7個南瓜砧木品種土壤根際根結(jié)線蟲數(shù)進行分析表明，不同南瓜砧木土壤根際根結(jié)線蟲數(shù)存在明顯差異，砧木242、247、229土壤根際根結(jié)線蟲數(shù)較低，219、221較之升高，CK和北京砧木最高。該檢測數(shù)值與7個品種根系的表觀性狀相符：CK和北京砧木根瘤數(shù)明顯較其它品種多，砧木242、247、229根部未見明顯變異及根瘤產(chǎn)生，說明7個品種對根結(jié)線蟲的抗性存在較大差異。根結(jié)線蟲與土壤和砧木根部相互作用和影響，引起南瓜根際理化改變，影響了根結(jié)線蟲的生長和繁殖，這可能是導致根結(jié)線蟲在不同砧木根際土壤中存在明顯差異的原因。

隨著連作時間的延長，設(shè)施溫室土壤次生鹽漬化問題和土傳病害逐年加重，直接影響黃瓜的產(chǎn)量與品質(zhì)。嫁接能夠在一定程度上減少土傳病害的危害和傳播，降低農(nóng)藥的使用，減少對環(huán)境的污染。而嫁接砧木的選育是關(guān)鍵，高親和力和高抗逆性的砧木品種是決定嫁接成功與否和能否在市場站住腳的關(guān)鍵。很多科研工作者從生理生化水平與分子水平對嫁接親和性進行了研究［17-20］。但在生產(chǎn)實踐過程中，砧木與接穗莖的直徑常作為嫁接親和性和共生親和性的判斷指標。本試驗統(tǒng)計了7個南瓜砧木品種的接穗直徑，結(jié)果表明，砧木242、229、247的接穗直徑與砧木直徑比值較高，說明這3個砧木品種與接穗的共生親和性較高，接穗的生長情況較好，是較好的南瓜砧木品種。除了高親和力與抗病性，提高接穗的產(chǎn)量與品質(zhì)，是砧木能夠在生產(chǎn)上得以推廣應(yīng)用的另一重要指標。根系發(fā)達的砧木能夠提高對水肥的吸收，提高接穗的產(chǎn)量和品質(zhì)［21］。與自根苗相比，嫁接黃瓜根系發(fā)達，根系的吸收總面積和活躍吸收面積較大，且嫁接苗傷流液含有較高的氮、磷、鉀等礦質(zhì)元素及氨基酸［22］。同時，莖增粗、吸收營養(yǎng)的增多、壯苗指數(shù)的增加、光合速率的提高等均有利于生長和生理活動變化，為黃瓜產(chǎn)量的提高奠定了堅實基礎(chǔ)［9，10］。本試驗通過對7個不同砧木嫁接黃瓜產(chǎn)量及結(jié)瓜數(shù)進行分析表明，7個砧木品種接穗的單根黃瓜重差異不大，結(jié)瓜數(shù)與單株產(chǎn)量差異較大。這一結(jié)果說明砧木對產(chǎn)量的影響主要是由單株結(jié)瓜數(shù)決定的。通過對7個南瓜砧木品種的抗根結(jié)線蟲性、砧木與接穗親和性及產(chǎn)量綜合分析，砧木品種247、242、229均表現(xiàn)良好，抗病性和接穗產(chǎn)量均優(yōu)于對照，可以作為抗根結(jié)線蟲砧木在黃瓜栽培中推廣應(yīng)用。然而，3個高抗豐產(chǎn)的砧木品種如何抑制根際根結(jié)線蟲與促進產(chǎn)量提高的機制還有待進一步研究。