海南冬季薄皮甜瓜嫁接砧木篩選及評價

龐強強，黃文楓，4，王 鋒，4，胡艷平，4，朱白婢，4，孫曉東，周 曼

（1.海南省農業(yè)科學院蔬菜研究所 ?？?571100；2.海南省蔬菜生物學重點實驗室 海口 571100；3.海南省瓜菜育種工程技術研究中心 ?？?571100；4.海南省園藝學院士團隊創(chuàng)新中心 ?？?571100）

薄皮甜瓜（Cucumis melovar.makuwaMakino）又叫東方甜瓜、香瓜、梨瓜，屬葫蘆科甜瓜屬（2n=2x=24）一年生蔓性草本植物，原產中國、日本、朝鮮等國。因其具有較好的經濟效益，近年來國內發(fā)展較快，種植面積逐年增長。海南地處熱帶季風氣候區(qū)，素來有“天然大溫室”的美稱，冬春季種植薄皮甜瓜具有得天獨厚的氣候優(yōu)勢，上市早、品質優(yōu)，現(xiàn)已成為當?shù)剞r民增收的主要產業(yè)之一。

近年來，隨著復種指數(shù)的提高，連作障礙愈發(fā)嚴重，土傳病害頻發(fā)，嚴重制約了海南薄皮甜瓜的優(yōu)質高效生產。國內外研究表明，嫁接不僅可以預防薄皮甜瓜土傳病害的發(fā)生，還能提高產量，促進早熟[1-3]。另外，嫁接還能提高植株耐弱光[4]、鹽堿[5]及低溫能力[6-7]。目前，薄皮甜瓜在砧木選擇上以南瓜類型較多，也有使用抗病性較強的厚皮甜瓜作為砧木，但不同砧木在有效防治土傳病害的同時，也會導致果實品質發(fā)生變化[8-10]。雖然前人在薄皮甜瓜嫁接砧木篩選方面做了很多研究，但因各地氣候、栽培習慣、不同砧木的抗病性、嫁接親和性存在差異，迄今為止對甜瓜砧木的選擇沒有統(tǒng)一明確的品種。目前，海南薄皮甜瓜生產上主要采用嫁接栽培來降低種植風險，使用的砧木多為富友牌白籽南瓜品種，砧木品種單一，而新產區(qū)多數(shù)仍采用實生苗栽培。因此，筆者選用不同類型的南瓜品種作為砧木，以自根苗為對照，通過分析不同砧木組合對薄皮甜瓜嫁接成活率、嫁接苗生長發(fā)育狀況、果實品質及產量的影響，以期篩選出適合海南冬季薄皮甜瓜產業(yè)需要的優(yōu)良砧木品種，為實際生產應用提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

以海南廣泛種植的薄皮甜瓜品種美濃為接穗，10 個不同類型的南瓜品種為砧木，其中印度南瓜類型5 個，中國南瓜類型5 個，具體品種信息見表1。

表1 試驗用品種及來源

1.2 試驗設計

嫁接苗生產在文昌昌灑苗場進行，大田試驗在海南省?？谑信f州羅馮肚田洋進行。選取飽滿、整齊一致的供試砧木和接穗種子，南瓜砧木于2018年11 月2 日浸種催芽，薄皮甜瓜接穗于2018 年10月25 日浸種催芽，11 月10 日采用插接法進行嫁接。嫁接成活后，于12 月10 日定植于大棚中。定植前茬作物為葉菜抗熱五號，株距60 cm，行距210 cm，爬地栽培，5 葉1 心時打頂留3 蔓。以美濃自根苗為對照（CK），每個南瓜砧木品種定植30 株，3次重復，隨機區(qū)組排列，其他栽培管理措施同常規(guī)。

1.3 測定項目與方法

嫁接苗成活率及生長指標測定：嫁接15 d 時統(tǒng)計各砧木品種的嫁接成活率，記錄長勢、莖稈綠度和莖稈茸毛情況，其中嫁接成活率/%=（成活苗數(shù)/嫁接苗數(shù)）×100。嫁接30 d 時用直尺測量嫁接苗的子葉長、子葉寬、主根長；用SYATEK 電子數(shù)顯卡尺測量子葉厚、莖粗，莖粗為主蔓第10 節(jié)間中間部位直徑；采用稱重法測定植株根系干質量和莖葉干質量。定植60 d 時用卷尺調查甜瓜植株主蔓長、葉寬，其中主蔓長為接穗子葉到主蔓頂端的長度，葉寬為植株自基部起第15 片葉寬度。待果實成熟后，分批采收，記錄各小區(qū)單瓜質量，統(tǒng)計小區(qū)產量，計算667 m2產量。以上每個指標均設3 次生物學重復。

白粉病抗性統(tǒng)計：分別于定植第60 天調查小區(qū)甜瓜白粉病發(fā)病情況，發(fā)病標準為植株基部第一、第二片功能葉葉片感染白粉病面積大于2/3。發(fā)病率/%=發(fā)病株數(shù)/調查株數(shù)×100。抗性分類標準為抗性強（發(fā)病率≤10%）、抗性中等（10%＜發(fā)病率＜20%）、抗性差（發(fā)病率≥20%）。

抗氧化指標測定：嫁接15 d 時，取接穗與砧木接口處2 cm 的切口樣品，用索萊寶試劑盒法測定超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性，采用TBA 法測定MDA 含量，采用比色法測定H2O2含量，3 次重復。

果實品質及外觀性狀指標測定：于采收期用AtagoPAL-1 手持式折射儀測定果實可溶性固形物含量[11]，用卷尺測量果實長度、寬度及果肉厚度，觀察記錄果實質地和果面情況，并計算果形指數(shù)，其中果形指數(shù)=果實長度/果實寬度，每個指標均設3次重復。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，利用SPSS 22.0 軟件進行方差和顯著性檢測，采用Duncan 法進行單因素分析。

2 結果與分析

2.1 不同砧木對嫁接成活率及生物特征的影響

由表2 可知，10 個砧木組合的嫁接成活率均較高，有8 個組合的嫁接成活率在90%以上。其中，嫁接成活率最高的是連大組合，達到92.50%；最低的為大白組合，為88.33%。從長勢來看，除金甲田組合的長勢弱外，其他組合長勢為強或較強。壯士、廈利和連大組合的莖稈顏色為濃綠色，其余組合的為綠色。自根苗的莖稈茸毛為細，壯士、廈利、連大和大正組合的莖稈有不定根，其余組合的莖稈茸毛較粗。

表2 不同砧木嫁接薄皮甜瓜的成活率與生物特征

2.2 不同砧木對嫁接苗接口處抗氧化特性的影響

由表3 可知，嫁接15 d 時，不同嫁接組合的SOD 活性存在差異，其中金甲田和廈利組合的SOD 活性均顯著高于對照和其他組合；廣砧1 號、連大和大正組合的SOD 活性均高于對照，但與對照相比差異不顯著；甬砧組合的SOD 活性最低，且顯著低于對照。各嫁接組合的POD 活性均高于對照，其中廣砧1 號、廈利、大正和銀光組合的POD活性與對照相比差異顯著。在各參試品種中，CAT活性最高的是連大組合，其次為銀光組合，且兩者均顯著高于對照；金甲田組合的CAT 活性最低，為106.31 U·g-1，但與對照相比差異不顯著。所有參試嫁接組合的MDA 含量（b）在2.45～9.91 nmol·g-1，其中大白、連大、大正、金甲田和甬砧組合的MDA 含量均顯著高于對照，其他組合與對照相比差異不顯著。所有參試嫁接組合的H2O2含量均顯著高于對照，其中H2O2含量最高的是廣砧1 號組合，為1.58 μmol·g-1。

2.3 不同砧木對嫁接苗生長的影響

由表4 可知，嫁接30 d 后，美濃自根苗的子葉最長，為6.20 cm，且與廣砧1 號、砧8、甬砧、壯士、廈利、連大組合相比差異顯著；連大組合的子葉長度最短，為4.04 cm。金甲田組合的子葉寬度最大，為4.30 cm，且與其他砧木組合存在顯著差異，但與對照相比差異不顯著；連大組合的子葉寬度最小，為2.88 cm。金甲田組合的子葉厚度最大，為1.63 mm，且與甬砧、壯士、廈利、連大和大正組合相比差異顯著；廈利和連大組合的子葉厚度最小，均為1.07 mm。莖粗最大的為自根苗，達到4.78 mm，除與大白、金甲田和銀光組合之間無顯著差異外，與其他嫁接組合相比差異顯著。大白組合的主根最長，為23.33 cm，但與砧8、銀光、連大、大正、金甲田等嫁接組合相比差異不顯著；壯士的主根最短，為10.20 cm。甬砧組合的根系干質量最大，為1.126 g；CK 自根苗的根系干質量最小，為1.088 g。廈利組合的莖葉干質量最大，為3.27 g，且與自根苗、大白、廣砧1 號、砧8、銀光、壯士和連大組合相比均差異顯著；莖葉干質量最小的是自根苗，為2.95 g，且與砧木組合相比均差異顯著。

表4 不同砧木對嫁接苗生長的影響

2.4 不同砧木對薄皮甜瓜植株生長和白粉病抗性的影響

由表5 可知，定植60 d 時，大白組合的葉寬最大，為24.10 cm，但與對照相比差異不顯著；銀光組合的葉寬最小，為15.73 cm，且顯著低于對照。大白組合的莖粗最大，為7.97 mm，且顯著高于對照；銀光組合的莖粗最小，為5.13 mm。主蔓長最大的是大白組合，為2.93 m，且顯著高于對照；銀光組合的主蔓長最小，僅為1.60 m，較對照相比顯著減少29.52%。大白、銀光、廈利和連大組合以及對照的白粉病抗性強，大正和金甲田組合的白粉病抗性弱，其他嫁接組合的白粉病抗性均為中等水平。

表5 不同砧木對薄皮甜瓜植株生長和白粉病抗性的影響

2.5 不同砧木對薄皮甜瓜果實的影響

由表6 可知，所有嫁接組合的薄皮甜瓜可溶性固形物含量均高于對照，但與對照相比差異均不顯著。在各嫁接組合中，廈利組合的果實可溶性固形物含量（w）最高，為15.03%；廣砧1 號組合最低，為13.87%。銀光組合的果實長度最大，為8.47 cm，且與壯士和金甲田組合相比差異顯著；壯士組合的果實長度最小，為7.03 cm。大白組合的果實寬度最大，其次為廣砧1 號組合，金甲田組合的果實寬度最小，但各組合間并無顯著差異。與對照相比，連大、大正、銀光和甬砧組合的果形指數(shù)均高于對照，其中銀光組合的果形指數(shù)最大，但與對照相比差異不顯著。連大組合的果肉最厚，達到2.03 cm，且與CK、大白、砧8 和甬砧組合均達到顯著差異水平；除對照外，大白和甬砧組合的果肉厚度最小，均為1.60 cm。CK、壯士和連大組合的果肉質地脆，廣砧1 號、砧8 和銀光組合的果肉發(fā)軟，其他嫁接組合的果肉質地較脆。壯士、廈利、連大、大正、金甲田組合與CK 一樣果面光滑，其他嫁接組合的果面有棱溝。

表6 不同砧木對薄皮甜瓜果實的影響

2.6 不同砧木對薄皮甜瓜產量的影響

由表7 可知，單果質量在各處理間無顯著差異，其中大白組合的單果質量最大，為398.02 g，廈利組合的單果質量最小，為358.32 g。產量最高的是連大組合，為1 310.49 kg·667 m-2，較CK 增產17.85%，其次為廈利組合；大正組合的產量最低，為724.42 kg?667 m-2，較CK 減產34.85%。

表7 不同砧木對薄皮甜瓜產量的影響

3 討論與結論

甜瓜嫁接容易發(fā)生不親和現(xiàn)象，對砧木要求較為嚴格。筆者利用10 個南瓜砧木與薄皮甜瓜美濃進行嫁接，結果表明，參試的南瓜砧木嫁接成活率均較高，其中8 個嫁接組合的嫁接成活率在90%以上，說明南瓜適宜作為薄皮甜瓜的砧木，這與趙云霞等[10]、吳宇芬等[12]、秦東等[13]的研究結果一致。筆者的試驗中以連大組合的嫁接親和性最好，成活率最高。嫁接后植物的生長量反映了嫁接苗的生長能力，主要表現(xiàn)在葉片大小、莖粗、根系長度等方面。一般來說，采用插接法進行嫁接，完全切斷了接穗的根系，而接穗的生長又需要一定的恢復時間，因此嫁接苗在苗期的植株生長能力弱于自根苗[14]，筆者在本研究中也得出類似結果。嫁接30 d后，大多數(shù)嫁接苗的子葉長度、子葉寬度、子葉厚度、莖粗等指標低于自根苗，僅有金甲田的子葉寬度、子葉厚度大于自根苗；除壯士外，其他嫁接組合主根長度均高于自根苗；根系干質量和莖葉干質量均高于自根苗，這可能是由于嫁接后的薄皮甜瓜根系被南瓜砧木的根系所取代，植株吸收水分和養(yǎng)分的能力提高[15]，促進了甜瓜植株生長，進而使得植株干物質含量增加。

嫁接時，植株體內活性氧代謝系統(tǒng)會受到破壞，導致細胞內H2O2和MDA 含量增加。本研究中，所有嫁接組合的H2O2含量高于自根苗，除廣砧1 號、壯士、廈利組合外，其他嫁接組合的MDA 含量均高于自根苗，這與前人在西瓜[16]、番茄[17]上的研究結果相似。嫁接初期植物體常保持較高的抗氧化酶活性，以抵御因嫁接創(chuàng)傷產生的H2O2，從而促進傷口愈合[18-20]。優(yōu)良的嫁接砧木能顯著提升植物抗性水平，生產上可通過選用高抗砧木來防治各種土傳病害，解決連作障礙問題，以增加產量。在本研究參試的砧木組合中，廈利、連大和大正組合的嫁接苗SOD、POD 和CAT 活性均高于自根苗。而對于其他嫁接成活率較高的組合來說，并不是所有抗氧化酶活性均保持在較高水平，如砧8 組合中，僅有POD 和CAT 活性較高，SOD 相對于其他品種來說活性較低，原因可能是嫁接在保持植株抗氧化酶高活性的同時，各種保護酶在植株不同發(fā)育時期發(fā)揮的功能及貢獻大小不同，它們共同維持著植株的抗逆系統(tǒng)。

嫁接后果實形狀、品質和產量是篩選優(yōu)良砧木的條件之一。前人研究發(fā)現(xiàn)，采用南瓜嫁接薄皮甜瓜后，甜瓜果實的外觀形狀、單果質量和果肉質地均受到不同程度影響[21-23]。本研究結果表明，嫁接提高了薄皮甜瓜果實的可溶性固形物含量，但對最重要的果實品質、果肉質地影響較大，多數(shù)組合的果肉由脆變軟或變?yōu)檩^脆，果瓤酵化，口感變差。另外，嫁接后僅有壯士嫁接組合的果形指數(shù)顯著低于自根苗，多數(shù)嫁接組合的果形指數(shù)與自根苗相比無顯著差異，表明用南瓜嫁接美濃果實的形狀變化較小或趨于不變，這可能與選用的砧木品種高度相關。嫁接后植株抗病性強弱、產量高低均與砧木關系密切，不同的砧穗組合存在差異[13，24-25]。在本研究中，印度南瓜類型砧木嫁接組合嫁接苗較為健壯、白粉病抗性為中等或強、果實單果質量較大，產量與自根苗相當。中國南瓜類型砧木嫁接組合的表現(xiàn)則差異較大，可能是因為在薄皮甜瓜種植過程中還受溫度、光照等外界因素的影響，具體原因需進一步探索研究。

綜合比較，本研究中連大砧木嫁接組合成活率92.50%，單果質量360.91 g，果實長度7.93 cm，果實寬度9.07 cm，果實可溶性固形物含量14.20%，果肉厚度2.03 cm，果肉質地香脆，白粉病抗性強，折合667 m2產量1 310.49 kg，較CK 增產17.85%，最適于海南冬季薄皮甜瓜嫁接。大白砧木和廈利的嫁接組合田間長勢強壯，抗白粉病性強、單果大，產量略低于連大砧木嫁接組合，也可作為薄皮甜瓜美濃的候選砧木。