不同南瓜砧木对根结线虫的抗性鉴定及其对接穗黄瓜生长的影响

张敏，郑磊，高旭利，李永腾，王贻鸿，张卫华

（1.山东省农业科学院蔬菜花卉研究所/国家蔬菜改良中心山东分中心，山东 济南 250100；2.黄山学院，安徽 黄山 245021）

黄瓜（Cucumis sativus L.）是葫芦科一年生蔓生或攀援的草本植物，我国各地均有种植，是主要蔬菜之一。随着栽培设施的日益完善，现已实现黄瓜的周年生产、分批上市，但是长期连作也导致病虫害严重发生，给生产造成重大损失［1，2］。根结线虫是黄瓜根部的主要病害，影响根部发育，严重时导致根部形成圆形瘤状物，阻碍根部对矿质元素及水分的吸收。目前，尚未在黄瓜栽培品种中筛选到抗根结线虫的种质资源［3］，因此，通过嫁接方法提高黄瓜对根结线虫的抗性是一条有效途径［4，5］。

黄瓜嫁接技术除了可以克服连作障碍、提高黄瓜抗逆境能力和对病虫害的抵抗能力外，还能够促进地上部生长、提高黄瓜产量，从而达到增产、防病和提高黄瓜抗逆性等目的［6-9］。砧木选择时，砧木与接穗的亲和力（包括嫁接亲和力和共生亲和力）是砧木选择的重要参考标准。生产实践中，选择苗茎粗细协调的黄瓜苗和南瓜苗进行配对嫁接，有利于植株地上部营养生长、延长生育期、提高黄瓜总产量［10-12］。本试验比较分析7个南瓜砧木对根结线虫的抗性、与接穗黄瓜的亲和性和接穗黄瓜单株产量，以期筛选出抗根结线虫的南瓜砧木，为南瓜砧木育种及推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试南瓜砧木7个，名称及来源见表1。

采用刘维志［13］的方法从南瓜病株根分离根结线虫虫卵，制备悬浮液。

表1 供试南瓜砧木名称及来源

1.2 试验处理

试验于2018年4—7月在山东省农业科学院蔬菜花卉研究所试验基地内进行。将砧木种子浸种、催芽，播种于32孔穴盘中，于8月2日（两叶一心时期）定植到混有根结线虫的温室土壤中，每个品种30棵，田间常规管理。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 根际根结线虫数统计 用铁锨将南瓜根系轻轻挖出，保留距离根1 cm以内的土壤，采用贝曼漏斗法［13］分离根际土壤中的根结线虫，于体式镜下计数。

1.3.2 植株生长势及产量 随机选取5株进行相关指标测定。自果实始收起，分别记录嫁接黄瓜单株果实个数及单果重，至拉秧时测定接穗与砧木直径，并统计单株产量。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2016进行数据处理，SPSS17.0软件进行方差分析及显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同南瓜砧木根结线虫的数量变化及与嫁接黄瓜亲和性的差异

由表2可以看出，不同砧木根际土壤中的根结线虫数差异显著，北京砧木根际土壤中的根结线虫最多，CK次之，其它5个砧木根际土壤中的根结线虫数与北京砧木、CK相比明显降低，并达到极显著水平；219和221根际土壤中的根结线虫数极显著高于229、247和242；242根际土壤中的根结线虫最少。

表2 南瓜砧木土壤根结线虫数及其与接穗亲和力

不同南瓜砧木与接穗黄瓜的直径均有较大变化，砧木219直径最大，北京砧木次之，极显著高于其它5个品种；CK、247、242、229和221砧木直径差异不大。北京砧木和242接穗直径较大，均超过10 mm；229和247接穗直径次之，与CK、219和221差异达到极显著水平；221接穗直径最小，与219和CK相比，差异达到极显著水平。242、229、247和CK的接穗直径与砧木直径比值均达到0.7及以上，显著高于其它3个品种（表2），说明这4个供试砧木与接穗的嫁接亲和性较好。

在相同生长条件下，根结线虫对不同南瓜砧木根部生长有不同程度的影响。北京砧木和CK两个品种的根部变粗，几乎整个根部布满根瘤；221和219的部分根系变粗，根瘤分散分布；229、242和247的根部仅少数根系变粗，并伴有根瘤分布（图1）。7个砧木根部变化与根际土壤中根结线虫数呈正相关。

图1 不同南瓜砧木根部形态观察

2.2 不同砧木对嫁接黄瓜成株产量的影响

从表3可以看出，242砧木嫁接黄瓜的单株产量最高，达4.23 kg，与247和229的单株产量差异达到显著水平，与其它砧木嫁接黄瓜的单株产量达到极显著水平；北京砧木、221和219砧木嫁接黄瓜的单株产量略低，分别为3.28、3.08 kg和2.92 kg，CK单株产量最低，仅为2.51 kg，与北京砧木和221砧木嫁接黄瓜的单株产量差异达到极显著水平，与219的单株产量差异达到显著水平。不同砧木品种对嫁接黄瓜的结瓜数也有影响，其变化与单株产量变化相似，但单根黄瓜重差异不大。由此说明，不同砧木通过影响嫁接黄瓜的单株结瓜数影响单株产量。

表3 不同南瓜砧木对接穗产量的影响

3 讨论与结论

根结线虫可危害瓜类、茄果类、白菜等30多种蔬菜，还可传播真菌和细菌性病害［14，15］。根结线虫侵染植株根部后，植株表现为侧根和须根数增加，植株地上部矮小、生长缓慢、叶色异常，产量降低，严重时造成植株提早死亡。抗线虫番茄砧木根系对根结线虫发育进程有显著影响，说明抑制线虫侵入砧木根部或者抑制土壤中线虫发育是番茄砧木抗线虫的重要机制［16］。本试验通过对7个南瓜砧木品种土壤根际根结线虫数进行分析表明，不同南瓜砧木土壤根际根结线虫数存在明显差异，砧木242、247、229土壤根际根结线虫数较低，219、221较之升高，CK和北京砧木最高。该检测数值与7个品种根系的表观性状相符：CK和北京砧木根瘤数明显较其它品种多，砧木242、247、229根部未见明显变异及根瘤产生，说明7个品种对根结线虫的抗性存在较大差异。根结线虫与土壤和砧木根部相互作用和影响，引起南瓜根际理化改变，影响了根结线虫的生长和繁殖，这可能是导致根结线虫在不同砧木根际土壤中存在明显差异的原因。

随着连作时间的延长，设施温室土壤次生盐渍化问题和土传病害逐年加重，直接影响黄瓜的产量与品质。嫁接能够在一定程度上减少土传病害的危害和传播，降低农药的使用，减少对环境的污染。而嫁接砧木的选育是关键，高亲和力和高抗逆性的砧木品种是决定嫁接成功与否和能否在市场站住脚的关键。很多科研工作者从生理生化水平与分子水平对嫁接亲和性进行了研究［17-20］。但在生产实践过程中，砧木与接穗茎的直径常作为嫁接亲和性和共生亲和性的判断指标。本试验统计了7个南瓜砧木品种的接穗直径，结果表明，砧木242、229、247的接穗直径与砧木直径比值较高，说明这3个砧木品种与接穗的共生亲和性较高，接穗的生长情况较好，是较好的南瓜砧木品种。除了高亲和力与抗病性，提高接穗的产量与品质，是砧木能够在生产上得以推广应用的另一重要指标。根系发达的砧木能够提高对水肥的吸收，提高接穗的产量和品质［21］。与自根苗相比，嫁接黄瓜根系发达，根系的吸收总面积和活跃吸收面积较大，且嫁接苗伤流液含有较高的氮、磷、钾等矿质元素及氨基酸［22］。同时，茎增粗、吸收营养的增多、壮苗指数的增加、光合速率的提高等均有利于生长和生理活动变化，为黄瓜产量的提高奠定了坚实基础［9，10］。本试验通过对7个不同砧木嫁接黄瓜产量及结瓜数进行分析表明，7个砧木品种接穗的单根黄瓜重差异不大，结瓜数与单株产量差异较大。这一结果说明砧木对产量的影响主要是由单株结瓜数决定的。通过对7个南瓜砧木品种的抗根结线虫性、砧木与接穗亲和性及产量综合分析，砧木品种247、242、229均表现良好，抗病性和接穗产量均优于对照，可以作为抗根结线虫砧木在黄瓜栽培中推广应用。然而，3个高抗丰产的砧木品种如何抑制根际根结线虫与促进产量提高的机制还有待进一步研究。