抗南方根結線蟲西瓜砧木資源的篩選

李 可，鄧 云，孫德璽，朱迎春，周芝君，劉君璞

（中國農業科學院鄭州果樹研究所 鄭州 450009）

西瓜是重要的經濟作物，2013年我國西瓜的播種面積為182.82萬hm2，占世界總面積的60%以上，產量高達7 294.4萬t，產量占世界總產量的70%以上[1-2]。隨著保護地栽培面積的不斷擴大以及連年重茬，根結線蟲給西瓜生產帶來的經濟損失不斷增加，Davis等[3]研究表明根結線蟲侵染會造成西瓜減產30%左右。目前生產上防治根結線蟲的方法主要采用化學防治、生物防治、輪作等，篩選抗線蟲種質資源和砧木已經成為環保且可行的抗線蟲途徑之一。

葫蘆科蔬菜是受根結線蟲危害較重的作物，近年來對葫蘆科作物，特別是對西瓜甜瓜抗根結線蟲的研究取得了較大進展。2003年Judy等[4]對265份西瓜屬種質材料（包括21份藥用西瓜、156份毛西瓜和88份飼用西瓜）進行抗花生根結線蟲1號生理小種的鑒定，其中1份毛西瓜表現低抗、20份飼用西瓜表現中抗。2007年Judy等[5]又對上述抗性材料進行了抗南方根結線蟲3號生理小種和花生根結線蟲2號生理小種的接種鑒定，飼用西瓜（C.lanatus var.citroides）整體表現為中抗，其中‘PI 482303’抗性最強。王志偉等[6]對35份西瓜資源進行抗南方根結線蟲鑒定，結果只得到一些低抗材料，其中抗性最強的是紅籽瓜。沈鏑等[7]對分屬葫蘆科7個屬的13個種或變種的444份主要瓜類作物地方品種進行鑒定，共獲得27份抗根結線蟲種質（病級指數1～2），包括12份冬瓜、3份苦瓜、7份絲瓜和5份西瓜。目前的研究表明，西瓜甜瓜栽培種中均未發現抗南方根結線蟲材料，而部分野生資源中存在抗性材料。甜瓜屬野生種中發現少數抗性資源，但由于其幼苗下胚軸較細，因此不利于作為嫁接砧木使用[8-11]。目前生產上應用的主要西瓜砧木有南瓜、葫蘆、野生西瓜等。Levi等[12]對56份葫蘆資源進行鑒定，所有資源不抗南方根結線蟲，僅得到6份表現中感的材料。Montalvo等[13]鑒定的 4個葫蘆砧木和1個南瓜雜交種（中國南瓜×印度南瓜）砧木均高感南方根結線蟲。Judy等[14]進行的嫁接砧木篩選試驗表明飼用西瓜可作為抗線蟲砧木。筆者以32份南瓜、23份西瓜、20份筍瓜為試材，采用人工接種的方法對他們進行抗性評價，以期為選育抗根結線蟲砧木品種和抗病砧木奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為中國農科院蔬菜花卉研究所國家蔬菜種質資源中期庫提供的南瓜32份、筍瓜20份；中國農科院鄭州果樹研究所國家西瓜甜瓜中期庫提供的西瓜資源22份。南方根結線蟲為鄭州果樹研究所二倍體西瓜課題組保存。試驗采用完全隨機試驗設計，設3個重復，每個重復10株。

1.2 方法

1.2.1 線蟲收集 南方根結線蟲在番茄上進行擴繁，取發病的番茄根系粉碎依次過組篩，收集500目篩子上的線蟲卵，離心后棄上清液，加入質量分數為36%的蔗糖溶液浮選除雜，將收集到的蟲卵置于鋪有兩層濾紙的培養皿中，30℃溫箱中孵化，3 d后收集2齡幼蟲（J2），將收集液濃度調整為1 000 條·mL-1備用[15]。

1.2.2 育苗及接種 采用進口滅菌草炭和砂按1∶2（V∶V）配成栽培基質，采用32孔穴盤育苗，待幼苗2葉1心時定植于18 cm×20 cm花盆中，在中國農科院鄭州果樹研究所大棚中種植。幼苗長至3葉1心時開始接種。用玻璃棒在幼苗根系周圍打孔，每株打3個孔，深2～3 cm，將J2懸浮液接種到孔內，每株接種3 mL（約3 000條）。正常肥水管理，8周后取材料根系用流水沖洗干凈，調查發病情況。

1.2.3 根結線蟲抗性評價 采用沈鏑等的五級標準[7]，1 級：根系無根瘤；2 級：1～10 個根瘤；3 級:11～30個根瘤；4級31～100個根瘤；5級：大于100個根瘤，病級指數計算公式：

其中，si代表發病級別；ni代表相應病級的病株數；i代表病情分級的各個級別；N代表調查總株數，根據材料的病級指數將抗性分為五級：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 結果與分析

2.1 不同砧木資源對南方根結線蟲的抗性

通過對收集到的南瓜、筍瓜、西瓜3種砧木資源材料共75份進行接種鑒定，未發現高抗種質資源。從表1～3可以看出，鑒定的32份南瓜種質中，‘油壺形南瓜’‘紅皮吊瓜’‘獨山長藤瓜’‘十八渠’‘圓南瓜’‘鐵皮南瓜’6份表現為高感，剩下26份表現為感病，未發現抗病南瓜種質；20份筍瓜資源中‘白皮筍瓜’‘甘栗’‘綠皮玉瓜’3份種質表現感病，剩下17份種質表現為高感；23份西瓜種質中‘PI 606135’‘PI 482298’‘PI 189225’‘PI 482324’4份表現為中抗，剩余18份表現為感病。不同作物種類及同一作物不同種質對根結線蟲的抗性均表現出一定的差異。

表1 不同南瓜品種對南方根結線蟲的抗性

表2 不同筍瓜品種對南方根結線蟲的抗性

2.2 不同作物種質資源對南方根結線蟲的抗性

通過對不同作物種質材料的鑒定（表4），筍瓜的平均病級指數最高，西瓜的最低。鑒定的20份筍瓜種質資源中，85%表現為高感，15%表現為感病；23份西瓜種質資源中，82%表現為感病，18%表現為中抗；32份南瓜種質資源中81%表現為感病，19%表現為高感。因此，忽略各作物不同基因型的差異，3種作物種質資源的平均病級指數從小到大依次為西瓜、南瓜、筍瓜。

表3 不同西瓜品種對南方根結線蟲的抗性

表4 不同作物種質材料對南方根結線蟲的抗性

3 討論

在鑒定的75份砧木資源中，筍瓜（即印度南瓜）發病最嚴重，85%表現為高感，剩余25%的種質表現為感病；南瓜資源中，主要表現為感病，少部分資源表現為高感；西瓜資源相對發病最輕，大部分資源表現為感病，其中共得到4份中抗材料。南瓜種質中未發現抗南方根結線蟲的材料，而西瓜中發現4份中抗材料且均為野生材料，屬于飼用西瓜。其中‘PI 189225’‘PI 482324’與前人研究結果一致[5]，‘PI 606135’‘PI 482298’為新發現的抗性種質材料。研究結果表明，不同作物材料間抗性差異較大，同種作物的不同材料間也存在顯著性差異。因此，在西瓜甜瓜抗南方根結線蟲砧木資源的篩選工作中，可以重點篩選西瓜野生資源，特別是野生西瓜中的飼用西瓜變種。本試驗只得到了中抗種質資源，未發現高抗材料，因此后續試驗應搜集更多的種質資源進行鑒定篩選，以得到更優的種質資源。由于采用苗期接種方法進行抗性鑒定，因此獲得的抗性種質資源還需進一步在田間鑒定，以明確其對南方根結線蟲的抗性。

4 結論

本試驗鑒定了75份砧木資源，不同作物間抗性差異明顯，得到了4份中抗南方根結線蟲的野生西瓜種質，其中‘PI 606135’‘PI 482298’之前未見報道，屬首次發現。得到的中抗種質可為抗南方根結線蟲深入研究提供更豐富的資源。