淹水对南瓜砧木种质苗期生长发育的影响

邢乃林，王迎儿，严蕾艳，古斌权，黄芸萍，王毓洪

(宁波市农业科学研究院，浙江 宁波 315040)

西甜瓜是重要的葫芦科一年生园艺作物，在我国有大面积栽培。2017年全国栽培面积237.27万hm2，占世界的50%以上。在西甜瓜栽培生产过程中，由于枯萎病等连作障碍的存在，以及市场对春季早熟及长季节连续供应瓜果的需求，嫁接技术在生产中被广泛应用。西甜瓜嫁接所用砧木类型目前主要以南瓜、葫芦为主，兼以部分野生西瓜、野生甜瓜、丝瓜等[1-2]。其中，南瓜类型以其根系强大、耐逆性强而成为应用最广泛的砧木。但在生产中，特别是在东南沿海地区，由于台风、短时强降雨等天气的存在，而湿涝、台风是影响我国主要的自然灾害，因此，耐湿涝已成为目前砧木育种中的重要选育标准。

淹水及湿涝主要影响作物根系活力、叶片叶绿素含量、叶片相对含水量，叶片失绿，进而导致生长发育受阻，影响作物产量和品质，而不同胁迫程度和时间对作物影响则具有一定差异。湿涝在我国是仅次于干旱的农业气象灾害，造成光合作用及生长发育受阻[3]。湿涝可改变小气候，相对湿度增加，使植物徒长，对于茎粗，伤害较轻时，茎秆膨大，较重时则凹陷坏死[4-6]。在西甜瓜等瓜类作物，特别是南瓜中，仅有少量耐湿性鉴定及湿涝对瓜类生长发育的影响相关研究[7-8]。本研究利用收集的23份南瓜类型砧木材料，进行全淹和半淹处理，分析淹水对南瓜砧木苗期生长发育的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

本研究材料为23份南瓜砧木种质资源，具体信息见表1，种子由宁波市农业科学研究院提供。

表1 23份南瓜砧木种质资源信息

试验于2018年11—12月在宁波市高新农业技术试验园区育苗温室开展。各材料选用成熟、饱满、一致的种子进行温汤浸种，55 ℃浸种10 min后常温浸种8 h。捞出后用湿毛巾包裹，置于27 ℃培养箱进行催芽，2 d后种子发芽。然后采用32孔穴盘进行播种。

1.2 方法

试验设全淹和半淹2个处理，以常规为对照。昼温24 ℃ 16 h，光照强度20 000 lx，相对湿度60%，夜温16 ℃ 8 h，相对湿度70%。待幼苗生长至1叶1心期，对2个处理的材料进行淹水处理，重复3次，每重复播种10株。处理条件分别为将穴盘放于面包盒中，加水没过基质表面2 cm(全淹)，以及加水淹至基质表面(半淹)，均处理5 d。对照按常规育苗规程进行。考察子叶相对叶绿素含量、真叶相对叶绿素含量、地上部鲜重(g)、茎粗(mm)和下胚轴长度(cm)。其中子叶和真叶相对叶绿素含量通过SPAD-502叶绿素含量测定仪检测。数据采用Excel 2016处理分析。

2 结果与分析

由表2可知，南瓜23份种质下胚轴长度、茎粗、地上部鲜重在半淹和全淹处理下均表现为升高，而子叶和真叶相对叶绿素含量则均表现为降低。其中，下胚轴长度表现为随着淹水程度加重而不断增加，茎粗和地上部鲜重则表现为先升高后降低，子叶和真叶相对叶绿素含量则表现为不断下降。对于全部材料，半淹和全淹后，下胚轴长、茎粗、地上部鲜重的最小值和最大值均升高，子叶和真叶相对叶绿素含量均降低。

表2 淹水对南瓜幼苗各性状的表现

表2显示，半淹使下胚轴长度分布区间变大，全淹则变小。半淹和全淹均使茎粗和真叶相对叶绿素含量的分布区间变小，地上部鲜重和子叶相对叶绿素含量的分布区间则均增加。23份材料中，半淹使8份材料下胚轴长度升高，20份材料茎粗升高，19份材料地上部鲜重升高，仅有1份材料的子叶相对叶绿素含量升高，无材料表现出真叶相对叶绿素含量升高。全淹则使12份材料下胚轴长度升高，15份材料茎粗升高，22份材料地上部鲜重升高，1份材料子叶相对叶绿素含量升高，2份材料真叶相对叶绿素含量升高。表明淹水对南瓜砧木材料地上部鲜重和茎粗总体较大概率的升高，子叶和真叶相对叶绿素含量总体较一致的降低，下胚轴长度的影响方向则较难确定。

对于5个考察性状的变异系数，地上部鲜重最高，然后依次为下胚轴长度、茎粗、真叶相对叶绿素含量，最小的为子叶相对叶绿素含量(图1)。而除半淹下的茎粗外，淹水则总体上使各性状的变异系数增加，表明淹水使各性状的变异更丰富。除下胚轴长度外，全淹对各性状变异系数的影响则高于半淹。

图1 淹水对23份种质资源库各考察性状变异系数的影响

为了研究不同类型南瓜材料对淹水胁迫的响应，对材料中3种类型的南瓜材料受淹水胁迫的影响程度进行了分析。结果，除印中杂交南瓜在半淹胁迫下的下胚轴长度外，总体上淹水对下胚轴长度、茎粗和地上部鲜重的影响均表现为提高，而子叶和真叶相对叶绿素含量则表现为降低(表3)。3种类型中，下胚轴长度和茎粗受影响程度较低的均为中国南瓜，地上部鲜重受影响最低的为印度南瓜，子叶和真叶相对叶绿素含量在半淹胁迫下受影响最低的为印中杂交南瓜，全淹胁迫下则为印度南瓜。下胚轴长度、茎粗和地上部鲜重受影响程度最高的均为印中杂交南瓜，子叶和真叶相对叶绿素含量全淹下受影响程度最高的为中国南瓜，在半淹胁迫下，子叶和真叶则分别为印度南瓜和中国南瓜。

表3 淹水对各类型南瓜砧木材料的影响程度

3 讨论

在本研究中，可能是因为南瓜耐逆性较强，淹水后地上部鲜重和茎粗及下胚轴长度总体均表现出上升趋势，而相对叶绿素含量则和已有研究相同，表现为下降趋势。同时，茎粗、地上部鲜重以及叶片相对叶绿素含量随着淹水程度的增加同样表现为先增加后减少趋势。

变异系数是群体离散程度的一个指标，可在一定程度代表群体的多样性水平。而作物对某一逆境响应的丰富程度则可为相关逆境抗性资源的创制和品种的选育提供丰富的基因资源和遗传改良潜力。水分胁迫可导致毛竹等苗期光合性状变异系数增加[9]。在铅胁迫下，水稻不同部位的铅含量的变异系数变化则不同，根系和糙米部位含量的变异系数降低，而茎叶部位则表现为升高[10]。而在本研究中，淹水总体使考察性状的变异系数增加，且淹水程度增加使变异系数进一步增加。但下胚轴长度的变异系数在淹水程度增加后表现为降低，茎粗在半淹条件下较对照的变异系数同样为降低。表明本研究所用材料耐淹性方面较为丰富，可为下一步相关育种提供较好的材料资源。