不同類型砧木對小果型西瓜生長及枯萎病抗性的影響

摘 要：為探究不同類型砧木對嫁接后小果型西瓜生長、枯萎病抗性表現(xiàn)及生理指標差異的影響，以小果型西瓜菊城惠玲為接穗，以自根嫁接苗作為對照，選取5個南瓜砧木和4個葫蘆砧木為試驗對象展開研究。結(jié)果表明，嫁接成活率最高的是京欣砧4號嫁接苗（98.3%）；在促進接穗生長和產(chǎn)量增加方面表現(xiàn)最好的是甬砧5號嫁接苗，較對照增產(chǎn)35.9%；在品質(zhì)方面，京欣砧4號嫁接苗的中心可溶性固形物含量（w）最高，達到13.2%；接種西瓜枯萎病菌后抗性表現(xiàn)最強的是甬砧5號嫁接苗，發(fā)病率為21.25%、病情指數(shù)6.67，防病效果91.47%，達到高抗水平；甬砧5號嫁接苗葉片中POD活性顯著高于對照，MDA含量顯著低于對照。綜上所述，南瓜砧木京欣砧4號和葫蘆砧木甬砧5號作為砧木效果最佳，適宜在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：小果型西瓜；南瓜砧木；葫蘆砧木；嫁接；枯萎?。豢共⌒?/p>

中圖分類號：S651 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）03-068-06

Effects of different rootstocks on the growth and resistance to Fusarium wilt of small fruit watermelon

HOU Shengcan1， 2， YU Yuhong1， LI Junhua1， ZHAO Jinhe1， LUO Xiaodan1， 2， LIU Hongbing1， 2， HUO Zhibang1， ZHANG Lin1， ZHAO Xiaolong1

（1. Kaifeng Academy of Agriculture and Forestry， Kaifeng 475004， Henan， China; 2. Engineering Technology Research Center of New Germplasm Creation and Utilization of High Quality Stress-resistant Watermelon in Henan Province， Kaifeng 475004， Henan， China）

Abstract： In order to explore the effects of different rootstocks on the growth， resistance to Fusarium wilt and physiological indexes of small fruit watermelons after grafting， this study used small fruit watermelon Jucheng Huiling as the scion， and self-rooted grafted seedlings as the control. Five pumpkin rootstocks and four gourd rootstocks were selected as experimental subjectss. The results showed that the highest graft survival rate was observed in the grafted seedlings of Jingxin Zhen No. 4（98.3%）. The best performance in promoting scion growth and increasing yield was observed in the grafted seedlings of Yongzhen No. 5， which resulted in a 35.9% yield increase compared to the control. In terms of quality， the highest soluble solid content in the center was found in the grafted seedlings of Jingxinzhen No. 4， reaching 13.2%. After inoculation with watermelon Fusarium wilt， the grafted seedlings of Yongzhen No. 5 showed the strongest resistance， with a disease incidence of 21.25%， a disease index of 6.67， and a disease prevention effect of 91.47%， reaching a high resistance level. The POD activity in the leaves of the grafted seedlings of Yongzhen No. 5 was significantly higher than that the control， while the MDA content was significantly lower than the control. In conclusion， the pumpkin rootstock Jingxinzhen No. 4 and gourd rootstock Yongzhen No. 5 showed the best results and are suitable for promotion and application in production.

Key words： Small fruit watermelon; Pumpkin rootstock; Gourd rootstock; Grafting; Fusarium wilt; Disease resistance

西瓜是世界上重要的園藝作物，是世界十大水果之一，在我國經(jīng)濟作物中具有非常重要的地位[1]。設(shè)施小果型西瓜因具有品質(zhì)高、效益好等優(yōu)點而被廣泛栽培[2]。近年來，隨著西瓜保護地栽培面積的不斷擴大，連作障礙問題日益突出，西瓜枯萎病嚴重威脅著西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)[3-4]?？菸∈且环N土傳維管束病害，對西瓜種植業(yè)造成了嚴重的破壞[5-6]。由于西瓜枯萎病菌屬土傳病害，目前對枯萎病的防治比較困難，歷年來藥劑防治枯萎病的效果均不夠理想，且易造成環(huán)境污染[7]。西瓜嫁接技術(shù)就是采用根系強大、抗病力強的葫蘆、南瓜、瓠瓜或野生西瓜等作為砧木，利用砧木根系強大的活性和抗性增強養(yǎng)分吸收能力、提高光合作用能力，同時，由于砧木的木質(zhì)部組織更厚，提高了嫁接苗對枯萎病等土傳病害的抵抗能力，達到減輕病害、減少農(nóng)藥用量、提高西瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的目的[8-11]。不同類型砧木和西瓜嫁接后對嫁接苗的生長情況、抗逆性、抗病性、產(chǎn)量和品質(zhì)影響不同。張保東等[10]選取了市場上常見的9個葫蘆砧木和西瓜進行嫁接，結(jié)果表明南砧1號嫁接親和力好，抗病性強。劉季揚等[12]對不同南瓜砧木與小果型西瓜嫁接后愈合期與共生期的指標進行統(tǒng)計分析，篩選出3個適合小果型西瓜的嫁接砧木。張玉錦等[13]比較了6個野生西瓜砧木對西瓜嫁接苗的生長和枯萎病抗性的影響，篩選出1份優(yōu)質(zhì)野生西瓜砧木。鮑婉雪等[14]對6份不同類型的瓠瓜砧木嫁接西瓜苗進行了枯萎病抗性綜合評價，篩選出1份優(yōu)良的砧用瓠瓜種質(zhì)資源和1份抗西瓜枯萎病的優(yōu)良砧木。

前人對西瓜砧木的抗枯萎病研究多是以瓠瓜和野生西瓜作為研究對象，南瓜和葫蘆砧木對接穗品質(zhì)和產(chǎn)量影響的報道較多而對枯萎病的抗性研究鮮有報道。筆者收集了5個南瓜砧木和4個葫蘆砧木，以小果型西瓜為接穗，以自根嫁接苗作為對照，通過嫁接、人工接種西瓜枯萎病原菌，鑒定不同類型砧木嫁接西瓜苗對枯萎病的抗性表現(xiàn)及生長發(fā)育的影響，篩選出對小果型西瓜枯萎病具有良好抗病性的砧木，同時為選育適合小果型西瓜嫁接的砧木品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試砧木品種的編號、類型、品種及來源見表1；接穗品種為開封市農(nóng)林科學(xué)研究院選育的小果型西瓜品種菊城惠玲；接種的西瓜枯萎病病原菌為尖孢鐮刀菌西瓜?；蚚Fusarium oxysporum Schl. f. sp. niveum（E. F. Smith）Snyder et Hansen.]2號生理小種，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 嫁接 試驗于2024年春季在開封市農(nóng)林科學(xué)研究院試驗基地內(nèi)進行，砧木于2024年2月25日播種在32穴的標準穴盤中；接穗于3月1日播種在50穴的標準穴盤中，3月9日開始嫁接，嫁接方法采用頂插接，每個砧木品種嫁接120株，以自根嫁接苗為對照。當嫁接苗和自根苗達到3葉1心時定植于開封市農(nóng)林科學(xué)研究院試驗大棚內(nèi)，株行距為35 cm×1 m，每個砧木處理定植20株，采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積為7 m2。試驗期間統(tǒng)一水肥管理，采用吊蔓種植，雙蔓整枝，開花期間人工輔助授粉，每株留1果，做好標記，成熟期間及時采收。

1.2.2 接種 嫁接14 d后，選取生長健壯、長勢一致的嫁接苗60株進行接種。將嫁接苗移栽至營養(yǎng)缽中，營養(yǎng)缽大小為8 cm×8 cm，采用傷根灌注法進行接種，接種的西瓜枯萎病原菌濃度為1×107 CFU·mL-1，每株接種10 mL菌液，接種后置于28 ℃的人工氣候箱內(nèi)進行培養(yǎng)，設(shè)定光照強度8000 lx，相對濕度80%[15]，以自根嫁接苗作為對照。

1.3 項目測定

1.3.1 生長指標測定 嫁接后14 d調(diào)查西瓜接穗成活率，嫁接成活率/%=（嫁接成活株數(shù)/嫁接總株數(shù)）；用游標卡尺測量西瓜莖粗，用卷尺測量接穗高度；測量地上部和地下部干鮮質(zhì)量并計算壯苗指數(shù)和根冠比，壯苗指數(shù)=（接穗莖粗/接穗高度）×全株干質(zhì)量，根冠比=地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量；待西瓜成熟后調(diào)查果實平均單瓜質(zhì)量，并計算折合每667 m2產(chǎn)量；用卷尺測量果實縱徑和橫徑并計算果形指數(shù)，果形指數(shù)=果實縱徑/果實橫徑；用游標卡尺測量果皮厚度；用手持折光儀分別測量西瓜中心、邊部可溶性固形物含量。

1.3.2 病情指數(shù)統(tǒng)計 接種18 d后統(tǒng)計發(fā)病率，對發(fā)病株的嚴重程度進行分級，發(fā)病情況鑒定標準參照閆聞等[16]的方法，并計算病情指數(shù)。發(fā)病率/%=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查株數(shù)×100；防病效果/%=（自根嫁接苗病情指數(shù)-砧木嫁接苗病情指數(shù)）/自根嫁接苗病情指數(shù)×100；病情指數(shù)（DI）=（Σ各病級株數(shù)×病情分級/最高病情分級×接種株數(shù)）×100；參考王漢榮等[17]的方法，用病情指數(shù)評價抗性水平：DI=0～10.0為高抗（HR），DI=10.1～20.0為抗?。≧），DI=20.1～50.0為中抗（MR），DI=50.1～80.0為中感（MS），DI=80.1～100.0為感?。⊿）。

1.3.3 生理指標測定 接種西瓜枯萎病菌后18 d，取接穗上第3節(jié)位葉片用去離子水充分清洗干凈后剪碎葉片，稱取0.2 g樣品用液氮冷凍后放于-80 ℃冰箱保存。采用愈創(chuàng)木酚法[18]測定不同砧木嫁接苗葉片中過氧化物酶（POD）活性；采用硫代巴比妥酸法[18]測定丙二醛（MDA）含量，每種嫁接苗重復(fù)測定3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

通過Microsoft Excel軟件進行數(shù)據(jù)整理；利用SPSS 26.0軟件進行數(shù)據(jù)分析；利用Origin 2022軟件作圖；采用Duncan’s新復(fù)極差檢驗法進行多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧木對西瓜嫁接苗生長的影響

2.1.1 不同砧木嫁接對小果型西瓜嫁接成活率的影響 嫁接成活率的高低是反映砧木和接穗之間嫁接親和力強弱及共生性的重要指標。由表2可知，所有砧木材料嫁接成活率均高于90%，J2、J4、J6嫁接成活率均顯著高于對照。南瓜砧木中嫁接成活率最高的是J2，為98.3%，J1的嫁接成活率最低，為92.3%；南瓜砧木的平均嫁接成活率為95.0%。葫蘆砧木中嫁接成活率最高的是J6，為96.5%，J9的嫁接成活率最低，為90.2%；葫蘆砧木的平均嫁接成活率為93.2%。從成活率分析，南瓜砧木優(yōu)于葫蘆砧木。

2.1.2 不同類型砧木嫁接對小果型西瓜生長指標的影響 由表3可知，南瓜砧木中J2的嫁接苗長勢最為旺盛，接穗最高，為10.8 cm，比對照增加了33.3%；莖粗為4.5 mm，比對照增加了32.4%；根冠比為0.23，壯苗指數(shù)為0.012，均與對照達到顯著差異水平。葫蘆砧木中J6的嫁接苗長勢最為旺盛，接穗最高，為11.2 cm，比對照增加了38.3%；莖粗為4.8 mm，比對照增加了41.2%；根冠比0.25，壯苗指數(shù)為0.014，均與對照達到顯著差異水平。從生長指標來看，嫁接后葫蘆砧木的長勢比南瓜砧木的稍強，除J4外，其他砧木嫁接苗均顯著優(yōu)于對照，所有參試材料中J6表現(xiàn)最好。

2.1.3 不同類型砧木嫁接對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 由表4可知，不同砧木嫁接后在西瓜果實外觀方面具有一定差異。在果實縱徑方面，所有供試材料與對照均達到顯著差異水平，其中葫蘆砧木J6嫁接后果實縱徑最大，達到21.8 cm，比對照增加2.6 cm。在果實橫徑方面，除J1和J4外，其他材料與對照均達到顯著差異水平，其中南瓜砧木J3和葫蘆砧木J6嫁接后果實橫徑最大，達到16.8 cm，比對照增加1.4 cm。在果形指數(shù)方面，除J1和J9外，其他參試砧木材料與對照差異顯著，說明砧木嫁接對西瓜果形具有一定影響。在果皮厚度方面，9個參試砧木中有3個果皮厚度較對照顯著增厚，其他砧木嫁接西瓜與對照相比無顯著差異。在平均單瓜質(zhì)量方面，葫蘆砧木J6在嫁接時的單瓜質(zhì)量最大，為2.0 kg，比對照顯著增加0.6 kg。在產(chǎn)量方面，與對照相比，所有砧木材料均對西瓜產(chǎn)量的提高有促進作用，與對照相比達到顯著差異水平，其中產(chǎn)量最高的是葫蘆砧木J6，折合產(chǎn)量達到3 580.1 kg·667 m-2，較對照增產(chǎn)35.9%，其次為南瓜砧木J2，比對照產(chǎn)量增加33.6%。在可溶性固形物含量方面，以J2作為砧木的西瓜果實中心可溶性固形物含量最高，達到13.2%，邊部可溶性固形物含量11.2%，在所有嫁接苗中表現(xiàn)最好。

2.2 不同砧木對西瓜嫁接苗枯萎病抗性的影響

2.2.1 不同砧木嫁接對西瓜枯萎病的抗性表現(xiàn) 由表5可知，接種西瓜枯萎病菌18 d后，調(diào)查嫁接苗的發(fā)病情況，西瓜自根嫁接苗表現(xiàn)為中感，不同砧木嫁接西瓜苗表現(xiàn)出的抗性水平不同，其中砧木J6表現(xiàn)為高抗，發(fā)病率和病情指數(shù)在所有砧木中表現(xiàn)最低，分別為21.25%和6.67，防病效果最好，達到91.47%；砧木J2、J3、J7、J9表現(xiàn)為抗病，防病效果分別達到83.11%、74.96%、83.80%和75.28%；砧木J1、J4、J5、J8表現(xiàn)為中抗，防病效果分別達到71.74%、73.09%、70.79%和72.66%。不同類型砧木嫁接苗的抗病表現(xiàn)存在顯著差異，但發(fā)病率和病情指數(shù)均顯著低于西瓜自根嫁接苗。

2.2.2 接種后不同砧木西瓜嫁接苗葉片中的POD活性 由圖1可知，接種西瓜枯萎病菌18 d后，不同砧木嫁接苗的POD活性均顯著高于對照，其中砧木J6的POD活性最高，顯著高于其他砧木，比對照顯著提高72.9%；其次為砧木J2，砧木J2的POD活性比對照顯著提高66.4%。以上結(jié)果表明，當西瓜苗期遭遇枯萎病菌脅迫時，通過砧木嫁接可顯著提高嫁接苗的POD活性，減少體內(nèi)自由基的積累。

2.2.3 接種后不同砧木西瓜嫁接苗葉片中的MDA含量 由圖2可知，接種西瓜枯萎病菌18 d后，所有砧木嫁接苗葉片中MDA含量均顯著低于對照，其中砧木J6嫁接苗葉片中的MDA含量最低，其次為砧木J2，但砧木J6和J2差異不顯著。以上結(jié)果表明，砧木嫁接可顯著降低嫁接苗受西瓜枯萎病菌脅迫時體內(nèi)膜脂過氧化代謝產(chǎn)物MDA的含量，維持了細胞膜的穩(wěn)定性。

3 討論與結(jié)論

南瓜、葫蘆與西瓜同屬葫蘆科植物，與西瓜相比，南瓜和葫蘆的根系更為發(fā)達，長勢更加旺盛，抗病性強，能顯著緩解連作障礙對西瓜生長發(fā)育的影響。筆者通過對5種南瓜砧木、4種葫蘆砧木和小果型西瓜菊城惠玲進行嫁接，結(jié)果表明，所有砧木的嫁接親和性均較好，嫁接成活率均高于90%，成活率最高的為南瓜砧木J2（京欣砧4號），達到98.3%，這與任慧轉(zhuǎn)等[19]的研究結(jié)果一致。與對照相比，砧木嫁接在接穗高度、莖粗、根冠比和壯苗指數(shù)等方面對西瓜嫁接苗均具有促進作用，不同砧木品種嫁接對西瓜嫁接苗生長的促進作用也不同。陳東升等[20]認為，南瓜砧木在嫁接苗的莖粗和葉面積方面影響顯著，而葫蘆砧木在嫁接苗的葉片長勢方面具有一定的促進作用。本研究結(jié)果表明，葫蘆砧木J6（甬砧5號）的嫁接苗長勢最為旺盛，接穗最高，根冠比和壯苗指數(shù)均達到最大。不同砧木嫁接對西瓜品質(zhì)和產(chǎn)量均具有顯著的影響且作用復(fù)雜，有學(xué)者研究表明，與葫蘆砧木相比，南瓜砧木嫁接對西瓜品質(zhì)的影響較小，而葫蘆砧木嫁接的西瓜田間長勢健壯，單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量增加幅度大，綜合表現(xiàn)優(yōu)異[10，21-22]。本研究結(jié)果表明，葫蘆砧木J6（甬砧5號）在果實縱徑、果實橫徑、平均單瓜質(zhì)量方面均表現(xiàn)最優(yōu)，且產(chǎn)量最高，達到3 580.1 kg·667 m-2，較對照增產(chǎn)35.9%；在果實品質(zhì)方面，南瓜砧木J2（京欣砧4號）的中心和邊部可溶性固形物含量在所有參試品種中均達到最高，果實品質(zhì)最優(yōu)，但大部分砧木對接穗西瓜果形指數(shù)具有一定的影響，小部分砧木對嫁接西瓜果皮厚度具有一定的影響。

為探討不同砧木嫁接對西瓜枯萎病抗性的影響，筆者采用傷根斷根法對西瓜嫁接苗進行人工接種鑒定，并調(diào)查各嫁接苗的發(fā)病率、病情指數(shù)、抗性水平和防病效果，結(jié)果表明，不同砧木在以上指標中的表現(xiàn)均存在差異，其中抗性表現(xiàn)最好的為葫蘆砧木J6（甬砧5號），表現(xiàn)為高抗，防病效果最好，達到91.47%。當植物受到病害或者逆境脅迫時，其體內(nèi)的保護酶系統(tǒng)會被激發(fā)從而保護植物細胞免受有害物質(zhì)的破壞，POD活性是鑒定植物抗病性強度的生理指標之一，與植物抗性成正相關(guān)，而MDA含量反映了植物在逆境中細胞受損傷的程度，因此與植物的抗性成負相關(guān)[23-24]。本研究結(jié)果表明，不同砧木嫁接苗在接種西瓜枯萎病菌后，與自根嫁接苗相比，其葉片中的POD活性均顯著增強，而MDA含量均顯著降低，其中抗性表現(xiàn)最好的為葫蘆砧木J6（甬砧5號），提高了西瓜嫁接苗的抗氧化能力，維持了細胞膜的穩(wěn)定性，從而提高了西瓜嫁接苗的抗病性。

在本研究中，筆者僅對嫁接苗苗期的部分生長指標進行了測定，為了進一步明確不同砧木嫁接造成的影響，后續(xù)還應(yīng)補充試驗，為篩選西瓜枯萎病抗性砧木提供更充分的證據(jù)。

綜上所述，比較不同類型砧木對小果型西瓜生長及枯萎病抗性的影響，與自根嫁接苗相比，南瓜砧木京欣砧4號嫁接后對小果型西瓜的品質(zhì)有顯著改善作用，且嫁接親和性好；葫蘆砧木甬砧5號嫁接后能顯著提高嫁接苗的枯萎病抗性，達到高抗水平，且對嫁接苗的生長和產(chǎn)量有顯著提升，二者都是適宜推廣的砧木類型。

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