西瓜砧木育种研究进展
2019-11-22张成功
张成功
摘 要 近些年,对于西瓜砧木育种以及优质资源的引进逐渐成为了主流研究,相关的筛选、评价、嫁接方式和嫁接育种等研究也越来越广泛。基于此,梳理相关经验与文献,并概括总结西瓜砧木育种的研究进展,从而为相关嫁接技术的广泛应用提供重要参考。
关键词 西瓜;砧木育种;嫁接技术;研究进展
中图分类号:S651 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.086
随着近些年来对西瓜等作物连作障碍以及土传病害的研究,西瓜的嫁接技术已经越来越成熟,逐渐成为一种最为经济环保的防治手段,广泛应用于西瓜栽培中。随着相关研究越来越多也越来越深入,西瓜嫁接技术已经不再单单局限于西瓜砧木品种的抗性筛选以及选育研究,而是更为广泛地开展相关优良砧木资源引进与选育的研究。随着砧木育种研究的深入,其对于嫁接苗的生理生化、栽培模式、抗病抗逆以及品质等方面的影响也越来越深入,相关的研究经验和结果也为其具体的应用提供了重要的实践积累,有助于西瓜砧木育种研究的应用和推广。
1 优良砧木资源筛选、评价和引进
砧木等资源的筛选、评价和引进一直是影响西瓜砧木育种技术应用效果的重要环节,也是决定整个西瓜砧木育种质量的首要环节,对于西瓜的优质高产具有重要意义,而这一工作主要分为以下三方面。
1.1 筛选和引进抗病虫优良砧木
在近三年的研究和应用中发现,嫁接植株无论是采用西瓜杂交种砧木,还是选择其他(如印度和中国南瓜杂交种砧木),都表现出对于枯萎病相似病症的抗病性,进而提高了西瓜砧木育种的抗病蟲害效果。对此,国内外的学者对于砧木育种中常见的砧木黑点根腐病、黄萎病以及根结线虫病等病害的抗性进行了深入分析与研究,并从中筛选出来较为优质的砧木资源,如南瓜砧木PEK-05、PES-07以及葫芦砧木H10、H12等[1]。
1.2 选择和引进产量质量优良的砧木
这主要是对于嫁接亲和性、果实性状、产量和质量等方面进行的综合型比较筛选,通过一系列的筛选和评判,从中选择出一批更为适合国内西瓜砧木育种使用的优良砧木。例如,东方长生、美力坚、京欣砧3号等优良砧木品种。
1.3 筛选和引进抗逆性优良的砧木
这主要是对于砧木在高温、低温、干旱等威胁的情况下,进行的不同砧木以及砧木嫁接苗成长的指标进行选择判断的,在国内外的研究中筛选出了一批较为优良的砧木资源,例如耐热砧木H07、耐寒砧木NZ、耐旱性砧木日本强力士[2]。
2 西瓜砧木育种嫁接方法的优化研究
根据不同的砧木选择不同的嫁接方法往往是影响砧木育种效果的重要因素,对于是否可以培育出健壮西瓜嫁接苗具有重要且深刻的实践意义。在具体的应用中,往往可以根据不同砧木的自身特色选择合适的嫁接方法,其中较为常用的便是对劈接法、砧木不断根、断根组合成常规劈法以及插接法等不同的嫁接方法,此外还有较为常用的嫁接方法主要是断根劈接、常规插接以及断根插接等。而通过对这些不同的嫁接方法进行深入的比较分析,不难发现在众多嫁接方法中,改良式劈接、砧木断根劈接以及断根插接等嫁接方法所得到的嫁接西瓜,其嫁接苗自身的成活率都相对较高,西瓜质量也能得到更好的保障。具体来讲,其嫁接苗的发根较多,整体的活力也相对较强,长势也较为健壮和结实,具有大规模推广生产应用的潜质和前景。在近些年的研究中,我国学者还对两段砧双贴嫁接法进行了深入的探究,在传统嫁接方法采用南瓜做根砧和葫芦作为中间砧的基础上,该嫁接方法的双贴嫁接不仅有效地避免了葫芦嫁接方法可能会导致的较为严重的西瓜自毒问题,同时还解决了在利用南瓜进行嫁接育种时,对于西瓜质量和口感的影响问题,从而进一步地完善了对于西瓜栽培技术的优化。
3 西瓜砧木嫁接育种技术机理研究
通过梳理近些年的西瓜砧木育种研究,对西瓜砧木育种的技术机理进行了简要的分析,以期帮助读者更好地理解西瓜砧木育种的技术优势和运作机理,从而更好地投入到西瓜砧木育种的实践中去[3]。
3.1 防御酶活性
王文英等[4]对京欣砧3号、新土佐、超丰F1、抗生王、勇士等砧木进行了研究,通过分析这些砧木在进行西瓜砧木育种嫁接时的成果率,以及砧木对其产量的影响,对相关砧木的育种效果和质量进行了评估。王文英等通过测定叶片中的叶绿素含量、过氧化物酶活性以及丙二醛含量进行了砧木生理指标的分析和研究,并记录其应用过程中的嫁接效果和成活率,分析不同砧木生理指标与产量之间的相关联系,从而证明了西瓜砧木育种的嫁接成活率与其体内存在的过氧化物酶活性存在着显著的正相关关系,而与丙二醛等物质的含量,存在着不可忽视的负相关关系。
3.2 抗病性
抗病性是嫁接技术较为突出的影响和贡献,嫁接技术通常便是被用于克服传统的土传疾病,即存在着显著的抗病性,但其究竟是如何影响相关作物的根仍然未知。在国外学者的研究中,往往都认为嫁接的西瓜根,自身能够具有更为广泛的生态位重叠现象,而通过嫁接技术,便很容易实现对于西瓜嫁接苗根际利用的最大化,同时通过相关最大化效果的提升,提高了自身的土传疾病抗病性。而在Avramidou等[5]的研究中,则通过利用甲基化敏感扩增多态性,分析了黄瓜和西瓜自身接穗异源嫁接到南瓜砧木时,可能会产生的DNA甲基化变化趋势,并在其具体的实验过程中观察到了甲基化的加剧,而在葫芦科砧木的嫁接中,则存在着一个较为显著的表观遗传效应。这些都在一定程度上,体现着抗病性对于西瓜砧木育种技术的重要性。
3.3 嫁接对西瓜品质和产量的影响
相比于传统的西瓜栽培技术,嫁接能够提高西瓜的生长速率,并提高西瓜的产量和质量,但对于不同品种的西瓜,这种嫁接技术的效果会受到不同砧木自身因素的差异影响。例如,以葫芦和野生西瓜为砧木培养的嫁接西瓜,其自身可溶性糖和维生素C等成分的含量,往往都会受到砧木因素的显著影响,或者是会出现产量的显著变化,而以南瓜为砧木进行嫁接育种的西瓜则表现得不是很理想,在口感和纤维的含量等方面存在一定的差异。同时,相关研究表明,不同的葫芦砧木育种培育出的嫁接西瓜,其自身所含的果糖和葡萄糖等必要成分,出现了较为显著的降低现象,而在其组织内部的可溶性固形物和维生素C的含量,则在嫁接之后出现了明显的提高,与此同时草酸含量和酸性酶活性也出现了较大比例的降低[6]。而在进一步的研究中发现,通过南瓜砧木进行的育种嫁接处理,西瓜嫁接苗的根茎叶和果肉中的钠、钙、钾、铁等含量浓度有明显升高。
4 结语
近些年,我国对于西瓜砧木育种的探究逐渐深入,相关的研究已经逐渐成为提高西瓜产量和质量的实际应用技术,在具体的应用中取得较好的成绩,因此对于西瓜砧木育种的技术探究也必然会越来越深入,从而直接影响到我国西瓜培育技术的发展和变革。
参考文献:
[1] 刘广.西瓜砧木育种研究进展[J].江苏农业科学,2018,46(23):23-26.
[2] 黄芸萍,张慧波,应泉盛,等.砧木长势和花期对嫁接西瓜生长的影响[J].中国瓜菜,2018,31(5):30-32.
[3] 赵云霞.不同栽培茬口嫁接砧木对西瓜生长与产质量的影响[J].贵州农业科学,2018,46(9):122-124.
[4] 王文英,刘喜存,董彦琪,等.不同生理指标对几个砧木嫁接西瓜效果的影响[J].江苏农业科学,2015,43(8):144-145.
[5] Avramidou, A. Mitsakaki, Katsidi E, et al. Genetic diversity of intensively and extensively managed chestnut (Castanea sativa) orchards in Greece[J].Acta Horticulturae, 2010,866(866):121-126.
[6] 吕星光,李敏,杜玉芬,等.西瓜嫁接砧木对南方根结线虫的抗性鉴定[J].北方园艺,2016(7):104-107.
(责任编辑:赵中正)