耐根結線蟲瓜類砧木的篩選

摘 要:本試驗以8份南瓜及1份西瓜為試材，進行了耐根結線蟲砧木的篩選。結果表明，砧木1號、砧木2號母本2份材料較耐根結線蟲，栗南瓜易感根結線蟲。根結線蟲的侵染降低了砧木材料地上部的生物量，并對根系生長有影響。耐根結線蟲材料根系SOD值在侵染后顯現出升高趨勢，表明其表達量與耐根結線蟲有關。

關鍵詞:瓜類;根結線蟲;砧木篩選

中圖分類號:S436.421.1+9 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2010)05-0089-03

根結線蟲病近年來危害日趨嚴重，給農業生產造成巨大的經濟損失，使世界農業年平均減產24.5%[1]。其寄主廣泛，瓜類屬于易感作物。目前，現行防治研究有基因工程方面的，如霍雨猛等[2]構建了受根結線蟲誘導的特異性表達啟動子的克隆載體，但尚無簡便可行防治根結線蟲的方法，而通過選育抗根結線蟲品種也是比較重要的途徑。劉海河等(2008)[3]用曼陀羅嫁接番茄防治根結線蟲病的研究，表明曼陀羅具有抗根結線蟲能力。得到對根結線蟲有抗性的砧木，則可以省去很多的人力物力，而且可以減少化學防治帶來的蔬菜產品污染問題，因此有廣闊的前景。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所用的材料及編號:1.黑籽南瓜;2.栗南瓜(印度南瓜);3.砧木1號;4.砧木1號父本;5.砧木2號父本;6.砧木1號母本;7.砧木2號母本;8.強力綠光;9. 07-4(西瓜材料)。

根結線蟲為本實驗室保存的南方根結線蟲。

1.2 試驗方法

本試驗于2009年在山東省農業科學院試驗基地隔離區內進行。設2個處理:不接種(對照)，接種線蟲30 ml(9 000條)。采用盆栽方式完全隨機區組設計，共計9份材料，每份材料30盆，對照和處理各15盆，每盆1株。于4月上旬播種育苗，5月上旬移栽到15 cm×18 cm塑料盆中并接種線蟲。線蟲的接種參照劉維志(2002)[4]的方法，將有足量根瘤的番茄根系打碎過篩并收集線蟲卵，孵化計數備用。35 d后測定生物學及根系超氧化物歧化酶(SOD)指標。

1.3 測定指標

1.3.1 根結指數 以Boiteux等(1996)[5]的根結指數作為根結線蟲病抗性的指標。根結指數=單株根結數/根鮮重。

1.3.2 生物學指標 測定株高、地上部鮮重、根鮮重。

1.3.3 生理指標 參照趙世杰等(2000)[6]的方法測定SOD活性。

2 結果與分析

2.1 根結指數

由圖1可知，砧木1號、砧木2號母本2個材料較耐根結線蟲，其根結指數為15.87和16.58個/g;栗南瓜易感根結線蟲，其根結指數為62.49個/g(圖1)。

2.2 生物學指標

2.2.1 株高 株高即蔓長，各砧木材料對照的株高均比根結線蟲處理的要高，其中栗南瓜、砧木1號父本對照與處理間差異較大，砧木1號與砧木2號母本對照與處理間差異則較小，與根結指數基本一致，說明根結線蟲侵染降低了砧木植株的株高(圖2)。

2.2.2 地上部鮮重 從地上部鮮重分析，處理組均比對照組要低。其中，砧木1號與砧木2號母本處理與對照間差異較小，栗南瓜與砧木1號母本對照與處理間差異較大，而且根結線蟲的侵染對植株地上部鮮重的影響比株高更顯著(圖3)。

圖3 根結線蟲侵染對9種材料地上部鮮重的影響

2.2.3 根鮮重 圖4表明，供試材料的對照與處理間的根鮮重有明顯差異，南瓜、砧木1號父本、砧木1號母本、07-4的根鮮重比對照值高，而這些材料均為較易感材料，其原因可能是被處理植株根系根結生長后使根系增重所致;其它材料的對照與處理間差異較小，其中，較耐根結線蟲材料砧木1號與砧木2號母本的對照與處理間差異較小，且處理根系鮮重值小于對照，其原因可能是少量根結的存在抑制了根系生長。

2.3 SOD值的變化

從SOD的測定結果(圖5)中看出，砧木1號、砧木2號父本、砧木2號母本SOD值比對照高，而這3份材料為本試驗中較耐根結線蟲的材料，因此推測，植物根系受根結線蟲侵染后SOD值的升高可能與耐根結線蟲有一定的相關性。

3 結論與討論

本試驗中，砧木1號、砧木2號母本2份材料較耐根結線蟲，栗南瓜、砧木1號母本和9號的西瓜材料易感根結線蟲。受到根結線蟲侵染后，各材料間的處理比對照在株高與地上部生物量方面均有所降低，說明根結線蟲侵染植株根系后，抑制了植株地上部的生長。同時，根系的生長也受到抑制，有的材料則是根結的膨大而使根鮮重超出了正常根的重量。徐小明等(2008)[7]發現接種南方根結線蟲后抗病和感病茄子砧木根系超氧陰離子生成速率和H2O2含量均提高，表明茄子砧木抗南方根結線蟲水平與超氧陰離子生成速率及H2O2含量存在正相關關系。逆境脅迫可使植物活性氧代謝失衡，導致活性氧過度積累，從而對植物造成氧化傷害[8]。超氧化物歧化酶SOD是廣泛存在于各種動植物和微生物體內清除活性氧類的一種主要酶類。覃鵬等(2005)[9]研究指出煙草體內的SOD活性一直處于上升趨勢可能是適應干旱脅迫加深，更快地清除體內活性氧的需要。線蟲侵染后，耐根結線蟲材料根系SOD酶活性有顯著升高。張自坤等(2009)[10]的測定結果表明，感染南方根結線蟲后的黃瓜嫁接苗SOD活性也高于自根苗，推測SOD活性的升高達到了清除活性氧的目的，也就減少了過量的活性氧對植物根系本身的毒害作用，因此提高了根系對根結線蟲的耐性，說明SOD活性可以作為砧木篩選的一個參考指標。

致 謝:2～7號材料為青島農業大學園藝學院李敏老師提供，特此致謝!

參 考 文 獻:

[1] 泰勒A L，薩塞J N.植物根結線蟲[M].北京:科學出版社，1983:3.

[2] 霍雨猛， 王 偉， 徐苑芳， 等. 根結線蟲誘導型啟動子RKNIP的克隆及序列分析[J].山東農業科學，2009，4:5-8，15.

[3] 劉海河，謝 彬，郭守朋.曼陀羅嫁接番茄防治根結線蟲技術[J].長江蔬菜，2008，1:25-26.

[4] 劉維志.植物病原線蟲學[J].北京:中國農業出版社，2002.

[5] Boiteu X L S， Charchar J M.Genetic resistance to root-knot nematode (Meloidogyne javanica) in eggplant (Solanum melongena)[J]. Plant Breeding ，1996，115(3):198-200.

[6] 趙世杰，史國安，董新純.植物生理學實驗指導[M].北京:中國農業科學技術出版社，2000.

[7] 徐小明，于 芹，徐 坤，等.南方根結線蟲侵染對茄子砧木幼苗根系活性氧代謝及相關酶活性的影響[J].園藝學報，2008，35(12):1770-1771.

[8] 趙天宏，孫加偉，付 宇.逆境脅迫下植物活性氧代謝及外源調控機理的研究進展[J].作物雜志， 2008，3:10-13.

[9] 覃 鵬，劉葉菊，劉飛虎，等.干旱處理對煙草葉片SOD和POD活性的影響[J]. 中國煙草科學，2005，2:28-30.

[10]張自坤，劉世琦，張 強，等.根結線蟲對不同砧木黃瓜嫁接苗生理生化指標的影響[J].山東農業科學，2009，7:82-86.