砧用瓠瓜种质资源对西瓜枯萎病的抗性及嫁接适用性研究

陈文明 钟 川廖建杰 阳燕娟 于文进

（广西大学农学院，广西南宁 530004）

砧用瓠瓜种质资源对西瓜枯萎病的抗性及嫁接适用性研究

陈文明 钟 川*廖建杰 阳燕娟 于文进

（广西大学农学院，广西南宁 530004）

对来自中国和日本的32份砧用瓠瓜种质资源进行西瓜枯萎病抗性鉴定，并配制杂交组合分析抗性杂种优势。通过比较研究砧用瓠瓜种质资源的幼苗性状及其与西瓜的嫁接亲和性，不同砧木对西瓜嫁接苗生长及果实性状的影响，评价砧用瓠瓜的嫁接适用性。结果表明：编号为H04、H10、H12、H13的4份砧用瓠瓜种质资源高抗西瓜枯萎病，用其配制出的F1表现抗性杂种优势，且与西瓜接穗具有良好的嫁接亲和性及共生亲和性，嫁接西瓜的单果质量增加，果实品质保持不变，抗病性和嫁接适用性综合表现优良，可作为抗西瓜枯萎病的砧用瓠瓜育种资源；H05和H04抗性杂种优势突出，可作为抗西瓜枯萎病的砧用瓠瓜杂交育种骨干亲本，且H04适合作父本。

砧用瓠瓜；西瓜枯萎病；抗病性；杂种优势；嫁接适用性

西瓜是世界性园艺作物，为全球第五大水果消费品，是我国重要的经济作物之一（李涵等，2014）。我国西甜瓜播种面积超过200万 hm2，其中西瓜面积占世界总面积60%以上，产量占70%以上，在我国农业结构调整与农民增收中发挥着重要作用（杨小振 等，2013）。西瓜土传病害的发生逐年加重，对西瓜生产造成了极大的影响。嫁接栽培是实现西瓜连作、克服土传病害和减轻设施土壤次生盐渍化危害的首选技术（Colla et al.，2010）。目前生产上常用的西瓜砧木主要有瓠瓜、南瓜和野生西瓜等。南瓜砧木的亲和性较差，对西瓜品质有一定的影响，但抗病抗逆性和长势优于其他砧木（杨小振 等，2013）。瓠瓜与西瓜嫁接的亲和性强，是西瓜嫁接普遍使用的砧木（陈晖 等，2015），特别是嫁接小果型西瓜，可增强西瓜的生长势，提高产量，且对果实品质无明显影响（施先锋 等，2012）。国内对砧用瓠瓜种质资源的收集评价及育种利用研究尚缺少系统性。因此，广泛搜集砧用瓠瓜种质并鉴定抗病性和评价嫁接适用性，是筛选优良西瓜砧木和开展抗性砧木育种的基础。本试验对从日本引进和国内搜集的砧用瓠瓜种质资源进行西瓜枯萎病抗性鉴定，并评价其农艺性状和嫁接适用性，发掘优良砧用瓠瓜种质，丰富育种资源，为筛选出适应华南地区气候，对西瓜枯萎病具有良好抗病性的砧用瓠瓜和开展抗病砧用瓠瓜育种奠定基础。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验材料为广西大学农学院搜集保存的32份砧用瓠瓜种质资源。其中，25份种质资源从日本引进，7份种质资源为国内搜集，各参试种质资源均为自交6代以上定向选择的自交系，果实形态见表1。西瓜枯萎病抗性鉴定的对照及嫁接接穗所用的西瓜品种为早熟小果型西瓜黑公子。

1.2试验方法

1.2.1 种质资源大田观测 参试的砧用瓠瓜种质于2012～2015年分春秋两季同时播种育苗，种植于广西大学农学院蔬菜科研基地，每份种质种植20株。按照农业行业标准（NY/T2504—2013）《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 瓠瓜》的方法观测幼苗下胚轴的长度、粗度、髓腔直径大小（苗龄14 d）等幼苗性状和田间农艺性状、果实性状等。选择部分综合性状优良的种质资源配制杂交组合，获得一代杂种种子。

表1砧用瓠瓜种质资源的来源及未老熟果实形态

1.2.2 西瓜枯萎病抗性鉴定 以尖孢镰刀菌西瓜专化型（Fusarium oxyxporumf. sp.niveum）生理小种2号为接种源，鉴定砧用瓠瓜种质对西瓜枯萎病的抗性水平。采用伤根灌注法进行室内人工接种，接种浓度为1×107cfu·mL-1，每株接种菌液4 mL，每份种质接种60株，3次重复。接种室每天光照/黑暗交替（16 h/8 h），光照强度8 000 lx，光期温度26～28 ℃，暗期温度20 ℃，相对湿度保持在70%～80%。参考王汉荣等（2010）的方法，接种后每7 d调查1次发病情况，统计发病植株数，计算发病率。接种后35 d，参考全国西瓜抗病育种协作组的统一规定进行抗性分级，发病率0～20%为高抗（HR），发病率21%～50%为中抗（MR），发病率51%～80%为轻抗（LR），发病率81%～100%为感病（S）。

1.2.3 嫁接育苗适用性研究 从供试的砧用瓠瓜种质中选取高抗西瓜枯萎病的6份种质（H04、H05、H07、H10、H12、H13）研究嫁接适用性。在幼苗第1片真叶完全展开时，测定子叶长度、子叶宽度、下胚轴长度、下胚轴粗度、下胚轴髓腔直径等与砧木嫁接适用性相关的幼苗指标。以西瓜品种黑公子为接穗研究嫁接亲和性，以接穗自根嫁接苗为对照（CK）。采用顶插法嫁接，每份砧木嫁接108株。嫁接后20 d统计嫁接成活率，取样调查嫁接苗接穗的高度、茎粗、鲜质量、干质量、叶片数、最大叶片叶面积、叶绿素含量（SPAD502型手持叶绿素测定仪）等嫁接苗性状指标。

1.2.4 砧木对西瓜嫁接苗生长发育及果实品质的影响研究 嫁接后20 d，选择生长基本一致的嫁接苗各15株定植于塑料大棚中，株距0.4 m，行距1.0 m，采用吊蔓直立栽培，单蔓整枝。正常肥水管理，开花结果期进行人工授粉，每株留1个瓜。定植后20、35、50 d分别测量植株主蔓长度、茎粗（主蔓第3节间）、最大叶面积（叶长×叶宽），植株营养生长期增长速度=定植后20～35 d各指标增加量/定植后20 d测定值，生殖生长期增长速度=定植后35～50 d各指标增加量/定植后35 d测定值。观测第1雌雄花开花期（定植至开花的天数）和节位、坐瓜节位、果实成熟期（授粉至果实成熟的天数）等指标。

果实性状和品质测定：在果实成熟期，每份砧木嫁接苗随机取3个果，用电子秤测定单瓜质量，用电子数显游标卡尺测定果皮厚度，用GY型果实硬度计测定果皮硬度。采用4分法取样，用高速组织捣碎机将果肉打成匀浆后测定各项品质指标。用手持数显折光仪测定可溶性固形物含量，用2，6-二氯靓酚滴定法测定VC含量，用酸碱滴定法测定有机酸总量（李锡香，1994），用蒽酮法测定可溶性糖含量（黄绵佳，2012），用考马斯亮蓝G-250比色法测定可溶性蛋白含量，用茚三酮法测定游离氨基酸总量（王晶英 等，2003），用二氯甲烷-石油醚萃取比色法测定番茄红素含量（袁平丽 等，2012）。

1.3统计分析

用SPSS18.0和Excel软件对数据进行统计分析。参考卢庆善等（2002）的方法分析抗病性杂种优势：中亲优势率（MPH）=（F1-MP）/ MP×100%，超高亲优势率（OPH）=（F1-HP）/ HP×100%，超标优势率（OSH）=（F1-WP）/ WP×100%。其中，MP为双亲均值，HP为双亲中抗性高亲值（发病率低亲值），WP为所有供试亲本中抗性最高值（发病率最低值）。

2 结果与分析

2.1砧用瓠瓜种质资源对西瓜枯萎病的抗性表现

供试的32份砧用瓠瓜种质资源对西瓜枯萎病的抗性表现差异较大。接种后35 d，有6份种质（H04、H05、H07、H10、H12、H13）表现高抗西瓜枯萎病，占参试种质的18.75%；表现中抗的种质8份，占参试种质的25.00%；表现轻抗的种质14份，占参试种质的43.75%；表现感病的种质4份，占参试种质的12.5%（表2）。其中，高抗西瓜枯萎病的种质均来源于日本。

2.2砧用瓠瓜一代杂种（F1）对西瓜枯萎病的抗性表现及杂种优势分析

以高抗西瓜枯萎病的6份种质（H04、H05、H07、H10、H12、H13）为亲本进行双列杂交，获得种子的13个杂交组合的抗性表现见表3。表现高抗（HR）的组合7个、中抗（MR）3个、轻抗（LR）2个、感病（S）1个。各组合的发病率差异显著，其中5个组合（H05×H04、H10×H04、H12×H05、H05×H12、H05×H13）的发病率均低于抗性最优种质H12（9.43%），均表现负向超标优势、超高亲优势、中亲优势，抗性杂种优势最强；1个组合（H10×H13）表现负向超高亲优势、中亲优势；1个组合（H04×H05）表现负向中亲优势；其余6个组合均表现正向超标优势、超高亲优势、中亲优势，抗病性未表现杂种优势。表现最强抗性杂种优势的5个组合的亲本中，4个组合的母本或父本为H05，H04和H12为母本或父本的组合各2个，H10和H13为母本或父本的组合各1个。其中以H04为父本的2个组合的抗性杂种优势表现最强，H05×H04的负向超标优势值最大（-32.05%），H10×H04的负向超高亲优势值（-65.60%）和负向中亲优势值（-65.60%）最大。以上结果说明，H05和H04可作为抗西瓜枯萎病的砧用瓠瓜杂交育种骨干亲本，且H04适合作父本。

表2砧用瓠瓜种质资源对西瓜枯萎病的抗性表现

表3砧用瓠瓜一代杂种对西瓜枯萎病的抗性表现及杂种优势分析

2.3砧用瓠瓜种质资源的幼苗性状

6份高抗西瓜枯萎病的砧用瓠瓜种质幼苗质量指标如表4。第1片真叶展开时期（播种后14d），子叶长度最大的是H04（4.80 cm）、最小的是H13（4.20 cm），下胚轴粗度最大的是H13（2.73 mm）、最小的是H10（2.36 mm），下胚轴髓腔直径最大的是H13（1.67 mm）、最小的是H07（1.38 mm），各种质子叶宽度和下胚轴长度之间无显著差异。供试的6份砧用瓠瓜幼苗总体上差异不明显，均适用于西瓜嫁接。

表4砧用瓠瓜种质资源第1片真叶展开时期的幼苗性状

2.4砧用瓠瓜与西瓜的嫁接亲和性

2.4.1 瓠瓜砧木对西瓜嫁接成活率的影响 供试瓠瓜砧木与西瓜的嫁接成活率为81.94%～100.00%，均高于西瓜自根嫁接苗（CK）的成活率75.90%（表5）。其中H12的嫁接成活率最高，达100.00%，H07的嫁接成活率相对较低，为81.94%，其他砧木的嫁接成活率都在90%以上，说明6份高抗西瓜枯萎病的瓠瓜砧木与接穗的嫁接亲和性较强。自根嫁接的砧木较细弱，嫁接苗成活率较低。

表5瓠瓜砧木与西瓜嫁接成活率

2.4.2 瓠瓜砧木对西瓜嫁接苗成苗的影响 嫁接后20 d，供试6个瓠瓜砧木嫁接苗除叶绿素含量之外的6个测定指标值均大于西瓜自根嫁接苗（CK）（表6）。其中H10嫁接苗的接穗高度、接穗茎粗、接穗干质量、叶片数均最大，并显著高于对照，分别是对照的8.08、2.26、5.17、2.38倍；H04嫁接苗的接穗鲜质量、叶绿素含量、最大叶面积均最大并显著高于对照，分别是对照的7.45、1.41、7.80倍。综合来看，供试6个砧木的嫁接苗生长势均比对照强，嫁接亲和性好，促进接穗生长，其中H10、H04促进接穗生长的作用最大。

表6瓠瓜砧木与西瓜嫁接后20 d的嫁接苗性状

2.5瓠瓜砧木对西瓜嫁接苗田间生长发育及果实性状、品质的影响

2.5.1 瓠瓜砧木对西瓜嫁接苗田间生长的影响 从营养生长阶段（定植后20～35 d）到生殖生长阶段（定植后35～50 d），瓠瓜砧木嫁接苗和西瓜自根嫁接苗（CK）的主蔓长度、茎粗、最大叶面积均增加，瓠瓜砧木嫁接苗的主蔓长度、茎粗、最大叶面积增长速度快于对照（表7），表明瓠瓜砧木促进了嫁接苗地上部的生长，植株长势增强。

在营养生长阶段，H04嫁接苗的主蔓长度、茎粗增长速度均最大，分别是对照的6.98、2.30倍；H05嫁接苗的最大叶面积增长速度最大，是对照的2.81倍。在生殖生长阶段，H05嫁接苗的主蔓长、叶面积、茎粗增长速度均最大。总体来看，嫁接苗的生长速度在生殖生长阶段小于营养生长阶段，但H05嫁接苗在生殖生长阶段的生长速度没有减弱。

表7瓠瓜砧木对西瓜嫁接苗田间生长的影响

2.5.2 瓠瓜砧木对西瓜嫁接苗开花习性及果实成熟期的影响 供试瓠瓜砧木对西瓜嫁接苗第1雄花和第1雌花的开花期影响不大，但对第1雄花和第1雌花的着生节位和坐瓜节位影响较大（表8）。瓠瓜砧木嫁接苗第1雄花开花期与西瓜自根嫁接苗（CK）相同或提前、延后1 d，第1雌花开花期与对照相同或延迟1～2 d。H04、H05嫁接苗的第1雄花节位分别比对照低4.00、2.75节，第1雌花节位比对照低3.75、4.25节；H10嫁接苗的第1雌花节位比对照高4.00节，差异显著；H13嫁接苗的坐瓜节位最高（比对照高6.50节），H05嫁接苗的坐瓜节位最低（比对照低2.75节）。瓠瓜嫁接苗授粉后24～30 d果实成熟，其中H04嫁接苗的果实成熟期最短，比对照提前成熟5.00 d。以上说明，瓠瓜砧木对嫁接西瓜第1雌雄花着生节位与坐瓜节位有一定影响，对开花期与果实成熟期影响较小。

表8瓠瓜砧木对西瓜嫁接苗开花习性及果实成熟期的影响

2.5.3 瓠瓜砧木嫁接苗对西瓜果实性状与品质的影响 由表9可知，瓠瓜砧木H04、H07、H10、H12、H13嫁接苗的单瓜质量比自根嫁接苗（CK）分别增加77.16%、60.34%、45.69%、85.78%、43.53%，H05嫁接苗的单瓜质量比对照减少12.93%。瓠瓜砧木H04、H07、H10、H12、H13对嫁接西瓜果实的果皮厚度有增加作用，其中H12的果皮最厚（11.66 mm），是对照的1.26倍，H05使嫁接西瓜果实的果皮厚度显著降低，比对照降低19.39%。H04、H10嫁接西瓜的果实硬度显著高于对照，其中H04嫁接西瓜的果实硬度最大（5.40× 105Pa），是对照的1.14倍。

表9瓠瓜砧木嫁接对西瓜果实性状的影响

瓠瓜砧木对西瓜果实品质的影响见表10。瓠瓜砧木嫁接的西瓜果实可溶性蛋白、可溶性糖、VC含量与自根嫁接苗（CK）无显著差异。各嫁接西瓜果实中的游离氨基酸总量、番茄红素、有机酸、可溶性固形物含量差异显著，H07嫁接西瓜的游离氨基酸含量最高，比对照高104.84%，H10嫁接西瓜的番茄红素含量显著高于对照，H04嫁接西瓜的有机酸和可溶性固形物含量均最大，分别比对照高77.42%、20.41%。糖酸比仅H12嫁接西瓜比对照高11.25%，其他均低于对照。含糖量是影响西瓜品质的主要因素，它的变化是嫁接后西瓜风味改变的主要原因之一，本试验参试瓠瓜砧木对嫁接西瓜果实的可溶性糖含量与对照差异不显著，说明参试砧木对嫁接西瓜果实品质影响不大。

表10瓠瓜砧木嫁接对西瓜果实品质的影响

3 结论与讨论

徐敬华等（2004）认为黑籽南瓜砧木的抗枯萎病能力决定了西瓜嫁接苗抗枯萎病的性能。王汉荣等（2010）研究了不同砧木品种对西瓜枯萎病的抗性，鉴定结果表明葫芦砧1号高抗西瓜枯萎病。本试验发现6份砧用瓠瓜种质资源（H04、H05、H07、H10、H12、H13）高抗西瓜枯萎病，占参试种质的18.75%。

本试验对6份高抗西瓜枯萎病的砧用瓠瓜种质进行杂交获得的13个杂交组合中，有5个组合（H05×H04、H10×H04、H12×H05、H05× H12、H05×H13）的发病率低于抗性最优种质H12（9.43%），抗性杂种优势强；以上5个组合中，有4个组合的亲本为H05，以H04为父本的2个组合（H05×H04、H10×H04）的抗性杂种优势表现最突出。

本试验中高抗西瓜枯萎病的6份砧用瓠瓜子叶长度略有差异，子叶宽度、下胚轴长度无差异，下胚轴粗度与下胚轴髓腔直径差异不明显，具有较好的嫁接适用性。

杨小振等（2013）认为，嫁接苗的共生亲和力决定了嫁接苗的生长状况，更加关系到西瓜的产量与品质。本试验中砧木H04、H10、H12、H13与西瓜嫁接成活率都在90%以上，与接穗嫁接亲和性较高；嫁接后20 d的嫁接苗各项指标与定植大田的生长状况也表明，以上4份砧木与接穗共生亲和力均较高，无论是苗期还是大田农艺性状，嫁接苗均比对照长势好。砧木H04、H12嫁接苗的西瓜果实成熟期分别比对照提早5.00、2.66 d，砧木H10、H13对嫁接西瓜果实成熟期无影响；4份砧木均能使嫁接西瓜果实单瓜质量增加，对嫁接西瓜风味品质无不良影响。

以上筛选得到的4份砧用瓠瓜除与西瓜黑公子嫁接果实营养品质保持不变外，其对西瓜的感官品质影响及相对于商业砧木的显著差异，需进行下一步生产试验及区域试验。

综上，砧用瓠瓜种质资源H04、H10、H12、H13高抗西瓜枯萎病，用其配制出的F1表现抗性杂种优势，且与西瓜接穗具有良好的嫁接亲和性及共生亲和性，嫁接西瓜的单果质量增加，果实品质保持不变，抗病性和嫁接适用性综合表现优良，可作为抗西瓜枯萎病的砧用瓠瓜育种资源；H05和H04可作为抗西瓜枯萎病的砧用瓠瓜杂交育种骨干亲本，且H04适合作父本。

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Studies on Resistance to Fusarium Wilt of Rootstock-used Lagenaria siceraria Germplasm Resources and Its Grafting Applicability

CHEN Wen-ming，ZHONG Chuan*，LIAO Jian-jie，YANG Yan-juan，YU Wen-jin

（AgronomyCollege，GuangxiUniversity，Nanning530004，Guangxi，China）

In this study，32 germplasm resources of rootstock-usedLagenaria sicerariacollected from China and Japan were selfed，crossed，and their resistance heterosis was analyzed．Through comparison，this paper studied on the seedling character of rootstock-usedLagenaria sicerariagermplasm resources and their graft compatibility with watermelon，and the effects of different stock on the growth and fruit characters，so as to evaluate the grafting applicability of rootstock-usedLagenaria siceraria．The result showed that H04，H10，H12 and H13 were highly resistant to watermelon Fusarium wilt（Fusarium oxysporumf．sp．niveum）．Their F1expressed heterosis on resistance，and had good graft compatibility and symbiotic compatibility with watermelon scion．The single fruit weight of the grafted watermelon was increased，and the fruit quality remained unchanged．The general performance of disease resistance and grafting applicability was excellent．They could be great resources for watermelon stock breeding．H05 and H04 could be used as backbone parent of cross breeding to resist Fusarium wilt，and H04 was suitable for being male parent．

Rootstock-usedLagenaria siceraria；Watermelon Fusarium wilt；Disease resistance；Heterosis；Grafting applicability

陈文明，男，硕士，专业方向：设施园艺植物种质资源与遗传育种，E-mail：634517295@qq.com

*通讯作者（Corresponding author）：钟川，女，助理研究员，专业方向：园艺植物遗传育种及抗性机制，E-mail：825964063@qq.com

2016-11-15；接受日期：2017-03-28

国家自然科学基金项目（31401858），广西科学研究与技术开发计划项目（桂科合1347004-10，桂科合14123001-11），广西自然科学基金项目（2014GXNSFBA118082），广西科学研究与技术开发项目（桂科攻1598006-3-3）