抗南方根结线虫西瓜砧木资源的筛选

2016-09-13孙德玺朱迎春周芝君刘君璞

中国瓜菜 2016年4期

李可，邓云，孙德玺，朱迎春，周芝君，刘君璞

（中国农业科学院郑州果树研究所郑州 450009）

西瓜是重要的经济作物，2013年我国西瓜的播种面积为182.82万hm2，占世界总面积的60%以上，产量高达7 294.4万t，产量占世界总产量的70%以上[1-2]。随着保护地栽培面积的不断扩大以及连年重茬，根结线虫给西瓜生产带来的经济损失不断增加，Davis等[3]研究表明根结线虫侵染会造成西瓜减产30%左右。目前生产上防治根结线虫的方法主要采用化学防治、生物防治、轮作等，筛选抗线虫种质资源和砧木已经成为环保且可行的抗线虫途径之一。

葫芦科蔬菜是受根结线虫危害较重的作物，近年来对葫芦科作物，特别是对西瓜甜瓜抗根结线虫的研究取得了较大进展。2003年Judy等[4]对265份西瓜属种质材料（包括21份药用西瓜、156份毛西瓜和88份饲用西瓜）进行抗花生根结线虫1号生理小种的鉴定，其中1份毛西瓜表现低抗、20份饲用西瓜表现中抗。2007年Judy等[5]又对上述抗性材料进行了抗南方根结线虫3号生理小种和花生根结线虫2号生理小种的接种鉴定，饲用西瓜（C.lanatus var.citroides）整体表现为中抗，其中‘PI 482303’抗性最强。王志伟等[6]对35份西瓜资源进行抗南方根结线虫鉴定，结果只得到一些低抗材料，其中抗性最强的是红籽瓜。沈镝等[7]对分属葫芦科7个属的13个种或变种的444份主要瓜类作物地方品种进行鉴定，共获得27份抗根结线虫种质（病级指数1～2），包括12份冬瓜、3份苦瓜、7份丝瓜和5份西瓜。目前的研究表明，西瓜甜瓜栽培种中均未发现抗南方根结线虫材料，而部分野生资源中存在抗性材料。甜瓜属野生种中发现少数抗性资源，但由于其幼苗下胚轴较细，因此不利于作为嫁接砧木使用[8-11]。目前生产上应用的主要西瓜砧木有南瓜、葫芦、野生西瓜等。Levi等[12]对56份葫芦资源进行鉴定，所有资源不抗南方根结线虫，仅得到6份表现中感的材料。Montalvo等[13]鉴定的 4个葫芦砧木和1个南瓜杂交种（中国南瓜×印度南瓜）砧木均高感南方根结线虫。Judy等[14]进行的嫁接砧木筛选试验表明饲用西瓜可作为抗线虫砧木。笔者以32份南瓜、23份西瓜、20份笋瓜为试材，采用人工接种的方法对他们进行抗性评价，以期为选育抗根结线虫砧木品种和抗病砧木奠定基础。

1 材料和方法

1.1 材料

供试材料为中国农科院蔬菜花卉研究所国家蔬菜种质资源中期库提供的南瓜32份、笋瓜20份；中国农科院郑州果树研究所国家西瓜甜瓜中期库提供的西瓜资源22份。南方根结线虫为郑州果树研究所二倍体西瓜课题组保存。试验采用完全随机试验设计，设3个重复，每个重复10株。

1.2 方法

1.2.1 线虫收集南方根结线虫在番茄上进行扩繁，取发病的番茄根系粉碎依次过组筛，收集500目筛子上的线虫卵，离心后弃上清液，加入质量分数为36%的蔗糖溶液浮选除杂，将收集到的虫卵置于铺有两层滤纸的培养皿中，30℃温箱中孵化，3 d后收集2龄幼虫（J2），将收集液浓度调整为1 000 条·mL-1备用[15]。

1.2.2 育苗及接种采用进口灭菌草炭和砂按1∶2（V∶V）配成栽培基质，采用32孔穴盘育苗，待幼苗2叶1心时定植于18 cm×20 cm花盆中，在中国农科院郑州果树研究所大棚中种植。幼苗长至3叶1心时开始接种。用玻璃棒在幼苗根系周围打孔，每株打3个孔，深2～3 cm，将J2悬浮液接种到孔内，每株接种3 mL（约3 000条）。正常肥水管理，8周后取材料根系用流水冲洗干净，调查发病情况。

1.2.3 根结线虫抗性评价采用沈镝等的五级标准[7]，1 级：根系无根瘤；2 级：1～10 个根瘤；3 级:11～30个根瘤；4级31～100个根瘤；5级：大于100个根瘤，病级指数计算公式：

其中，si代表发病级别；ni代表相应病级的病株数；i代表病情分级的各个级别；N代表调查总株数，根据材料的病级指数将抗性分为五级：高抗（HR）：0＜DG≤1；抗（R）：1＜DG≤2；中抗（MR）：2＜DG≤3；感（S）：3＜DG≤4；高感（HS）：4＜DG≤5。

2 结果与分析

2.1 不同砧木资源对南方根结线虫的抗性

通过对收集到的南瓜、笋瓜、西瓜3种砧木资源材料共75份进行接种鉴定，未发现高抗种质资源。从表1～3可以看出，鉴定的32份南瓜种质中，‘油壶形南瓜’‘红皮吊瓜’‘独山长藤瓜’‘十八渠’‘圆南瓜’‘铁皮南瓜’6份表现为高感，剩下26份表现为感病，未发现抗病南瓜种质；20份笋瓜资源中‘白皮笋瓜’‘甘栗’‘绿皮玉瓜’3份种质表现感病，剩下17份种质表现为高感；23份西瓜种质中‘PI 606135’‘PI 482298’‘PI 189225’‘PI 482324’4份表现为中抗，剩余18份表现为感病。不同作物种类及同一作物不同种质对根结线虫的抗性均表现出一定的差异。

表1 不同南瓜品种对南方根结线虫的抗性

表2 不同笋瓜品种对南方根结线虫的抗性

2.2 不同作物种质资源对南方根结线虫的抗性

通过对不同作物种质材料的鉴定（表4），笋瓜的平均病级指数最高，西瓜的最低。鉴定的20份笋瓜种质资源中，85%表现为高感，15%表现为感病；23份西瓜种质资源中，82%表现为感病，18%表现为中抗；32份南瓜种质资源中81%表现为感病，19%表现为高感。因此，忽略各作物不同基因型的差异，3种作物种质资源的平均病级指数从小到大依次为西瓜、南瓜、笋瓜。

表3 不同西瓜品种对南方根结线虫的抗性

表4 不同作物种质材料对南方根结线虫的抗性

3 讨论

在鉴定的75份砧木资源中，笋瓜（即印度南瓜）发病最严重，85%表现为高感，剩余25%的种质表现为感病；南瓜资源中，主要表现为感病，少部分资源表现为高感；西瓜资源相对发病最轻，大部分资源表现为感病，其中共得到4份中抗材料。南瓜种质中未发现抗南方根结线虫的材料，而西瓜中发现4份中抗材料且均为野生材料，属于饲用西瓜。其中‘PI 189225’‘PI 482324’与前人研究结果一致[5]，‘PI 606135’‘PI 482298’为新发现的抗性种质材料。研究结果表明，不同作物材料间抗性差异较大，同种作物的不同材料间也存在显著性差异。因此，在西瓜甜瓜抗南方根结线虫砧木资源的筛选工作中，可以重点筛选西瓜野生资源，特别是野生西瓜中的饲用西瓜变种。本试验只得到了中抗种质资源，未发现高抗材料，因此后续试验应搜集更多的种质资源进行鉴定筛选，以得到更优的种质资源。由于采用苗期接种方法进行抗性鉴定，因此获得的抗性种质资源还需进一步在田间鉴定，以明确其对南方根结线虫的抗性。