小麦间作提高西瓜对枯萎病的抗性研究

吕慧芳 曹海顺 黄远 程菲 孔秋生 别之龙

目的与意义： 西瓜是一种广泛种植在世界范围的重要作物。西瓜易遭受枯萎病的侵染危害，对西瓜种植影响巨大。间作是提高西瓜枯萎病抗性的有效措施。其机理尚不清楚。本研究从小麦间作对枯萎病发生的影响，枯萎病抗性与根系 SA 含量和抗病相关基因表达的关系，探讨小麦间作提高西瓜枯萎病抗性的机理，为西瓜的抗病生产提供参考。

材料与方法： 采用西瓜‘早佳（8424）和小麦‘鄂麦18（E18）为试验材料。待西瓜幼苗出现4片真叶时，将生长一致的西瓜苗移栽到塑料盆中（盆直径34 cm， 高24 cm），每盆装V泥炭∶V蛭石=1∶1的8 L基质。每天用霍格兰营养液浇灌1～2次西瓜苗。西瓜苗移栽7 d 后，在西瓜根基部用灌根法接种西瓜专化型尖孢镰刀菌孢子悬浮液（2.0×106 CFU·mL?1），每盆100 mL。西瓜植株在接种西瓜专化型尖孢镰刀菌后的0、1、3、5、7、9 d对根系进行取样，接种西瓜专化型尖孢镰刀菌后的15、25 d，采用抖根法取粘在西瓜根系上基质样品，液氮速冻并保存在-80 °C冰箱待用。采用菌种法和qRT- PCR技术测定西瓜根系内源SA含量和抗病相关基因表达及根际土壤尖孢镰刀菌数量。同时，测定西瓜枯萎病发病率。每处理3次重复。

结果与分析： （1）FON接种后，西瓜单作种植7 d时，植株开始出现萎蔫症状;而小麦与西瓜间作种植12 d时，西瓜植株出现萎蔫症状。FON接种后15、25 d，小麦间作处理的西瓜植株枯萎病发病率较西瓜单作分别降低了11.1%和20%。FON接种后，单作处理的西瓜根际土壤尖孢镰刀菌数量高于小麦间作。（2）FON 接种后能引起西瓜根系中游离态和结合态 SA含量逐渐增加，9 d时达到峰值;而小麦间作的西瓜根系两种 SA 含量高于西瓜單作。（3）FON接种后1 d，小麦间作处理的西瓜根系NPR1基因表达量明显上调，3 d时达到峰值;而单作处理的西瓜5 d时出现高峰。FON接种后3 d，PR1、PR2基因表达量均迅速升高且达到最高水平，而小麦间作处理的PR1、PR2基因表达量高于西瓜单作。FON接种后1 d，WRKY1基因表达量出现峰值，小麦间作处理WRKY1基因表达量显著高于西瓜单作。FON接种后1 d，小麦间作处理的WRKY6基因表达量迅速上升并达到最大值，高于西瓜单作处理的WRKY6基因表达量。FON接种后1 d，小麦间作处理显著增加WRKY8表达量并出现峰值;而西瓜单作3 d时WRKY8基因表达量出现峰值。

结    论： 与西瓜单作相比，FON 接种后15 d和25 d，小麦间作降低了西瓜植株枯萎病发病率和西瓜根际土壤中尖孢镰刀菌数量。小麦间作的西瓜根系内源SA含量的升高，诱导了西瓜根系中抗病相关基因NPR1、PR1、PR2、WRKY1、WRKY6、WRKY8表达量增强，提高西瓜枯萎病的抗性。