淹水對(duì)南瓜砧木種質(zhì)苗期生長發(fā)育的影響

邢乃林，王迎兒，嚴(yán)蕾艷，古斌權(quán)，黃蕓萍，王毓洪

(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 寧波 315040)

西甜瓜是重要的葫蘆科一年生園藝作物，在我國有大面積栽培。2017年全國栽培面積237.27萬hm2，占世界的50%以上。在西甜瓜栽培生產(chǎn)過程中，由于枯萎病等連作障礙的存在，以及市場對(duì)春季早熟及長季節(jié)連續(xù)供應(yīng)瓜果的需求，嫁接技術(shù)在生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。西甜瓜嫁接所用砧木類型目前主要以南瓜、葫蘆為主，兼以部分野生西瓜、野生甜瓜、絲瓜等[1-2]。其中，南瓜類型以其根系強(qiáng)大、耐逆性強(qiáng)而成為應(yīng)用最廣泛的砧木。但在生產(chǎn)中，特別是在東南沿海地區(qū)，由于臺(tái)風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降雨等天氣的存在，而濕澇、臺(tái)風(fēng)是影響我國主要的自然災(zāi)害，因此，耐濕澇已成為目前砧木育種中的重要選育標(biāo)準(zhǔn)。

淹水及濕澇主要影響作物根系活力、葉片葉綠素含量、葉片相對(duì)含水量，葉片失綠，進(jìn)而導(dǎo)致生長發(fā)育受阻，影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)，而不同脅迫程度和時(shí)間對(duì)作物影響則具有一定差異。濕澇在我國是僅次于干旱的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，造成光合作用及生長發(fā)育受阻[3]。濕澇可改變小氣候，相對(duì)濕度增加，使植物徒長，對(duì)于莖粗，傷害較輕時(shí)，莖稈膨大，較重時(shí)則凹陷壞死[4-6]。在西甜瓜等瓜類作物，特別是南瓜中，僅有少量耐濕性鑒定及濕澇對(duì)瓜類生長發(fā)育的影響相關(guān)研究[7-8]。本研究利用收集的23份南瓜類型砧木材料，進(jìn)行全淹和半淹處理，分析淹水對(duì)南瓜砧木苗期生長發(fā)育的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究材料為23份南瓜砧木種質(zhì)資源，具體信息見表1，種子由寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。

表1 23份南瓜砧木種質(zhì)資源信息

試驗(yàn)于2018年11—12月在寧波市高新農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗(yàn)園區(qū)育苗溫室開展。各材料選用成熟、飽滿、一致的種子進(jìn)行溫湯浸種，55 ℃浸種10 min后常溫浸種8 h。撈出后用濕毛巾包裹，置于27 ℃培養(yǎng)箱進(jìn)行催芽，2 d后種子發(fā)芽。然后采用32孔穴盤進(jìn)行播種。

1.2 方法

試驗(yàn)設(shè)全淹和半淹2個(gè)處理，以常規(guī)為對(duì)照。晝溫24 ℃ 16 h，光照強(qiáng)度20 000 lx，相對(duì)濕度60%，夜溫16 ℃ 8 h，相對(duì)濕度70%。待幼苗生長至1葉1心期，對(duì)2個(gè)處理的材料進(jìn)行淹水處理，重復(fù)3次，每重復(fù)播種10株。處理?xiàng)l件分別為將穴盤放于面包盒中，加水沒過基質(zhì)表面2 cm(全淹)，以及加水淹至基質(zhì)表面(半淹)，均處理5 d。對(duì)照按常規(guī)育苗規(guī)程進(jìn)行。考察子葉相對(duì)葉綠素含量、真葉相對(duì)葉綠素含量、地上部鮮重(g)、莖粗(mm)和下胚軸長度(cm)。其中子葉和真葉相對(duì)葉綠素含量通過SPAD-502葉綠素含量測(cè)定儀檢測(cè)。數(shù)據(jù)采用Excel 2016處理分析。

2 結(jié)果與分析

由表2可知，南瓜23份種質(zhì)下胚軸長度、莖粗、地上部鮮重在半淹和全淹處理下均表現(xiàn)為升高，而子葉和真葉相對(duì)葉綠素含量則均表現(xiàn)為降低。其中，下胚軸長度表現(xiàn)為隨著淹水程度加重而不斷增加，莖粗和地上部鮮重則表現(xiàn)為先升高后降低，子葉和真葉相對(duì)葉綠素含量則表現(xiàn)為不斷下降。對(duì)于全部材料，半淹和全淹后，下胚軸長、莖粗、地上部鮮重的最小值和最大值均升高，子葉和真葉相對(duì)葉綠素含量均降低。

表2 淹水對(duì)南瓜幼苗各性狀的表現(xiàn)

表2顯示，半淹使下胚軸長度分布區(qū)間變大，全淹則變小。半淹和全淹均使莖粗和真葉相對(duì)葉綠素含量的分布區(qū)間變小，地上部鮮重和子葉相對(duì)葉綠素含量的分布區(qū)間則均增加。23份材料中，半淹使8份材料下胚軸長度升高，20份材料莖粗升高，19份材料地上部鮮重升高，僅有1份材料的子葉相對(duì)葉綠素含量升高，無材料表現(xiàn)出真葉相對(duì)葉綠素含量升高。全淹則使12份材料下胚軸長度升高，15份材料莖粗升高，22份材料地上部鮮重升高，1份材料子葉相對(duì)葉綠素含量升高，2份材料真葉相對(duì)葉綠素含量升高。表明淹水對(duì)南瓜砧木材料地上部鮮重和莖粗總體較大概率的升高，子葉和真葉相對(duì)葉綠素含量總體較一致的降低，下胚軸長度的影響方向則較難確定。

對(duì)于5個(gè)考察性狀的變異系數(shù)，地上部鮮重最高，然后依次為下胚軸長度、莖粗、真葉相對(duì)葉綠素含量，最小的為子葉相對(duì)葉綠素含量(圖1)。而除半淹下的莖粗外，淹水則總體上使各性狀的變異系數(shù)增加，表明淹水使各性狀的變異更豐富。除下胚軸長度外，全淹對(duì)各性狀變異系數(shù)的影響則高于半淹。

圖1 淹水對(duì)23份種質(zhì)資源庫各考察性狀變異系數(shù)的影響

為了研究不同類型南瓜材料對(duì)淹水脅迫的響應(yīng)，對(duì)材料中3種類型的南瓜材料受淹水脅迫的影響程度進(jìn)行了分析。結(jié)果，除印中雜交南瓜在半淹脅迫下的下胚軸長度外，總體上淹水對(duì)下胚軸長度、莖粗和地上部鮮重的影響均表現(xiàn)為提高，而子葉和真葉相對(duì)葉綠素含量則表現(xiàn)為降低(表3)。3種類型中，下胚軸長度和莖粗受影響程度較低的均為中國南瓜，地上部鮮重受影響最低的為印度南瓜，子葉和真葉相對(duì)葉綠素含量在半淹脅迫下受影響最低的為印中雜交南瓜，全淹脅迫下則為印度南瓜。下胚軸長度、莖粗和地上部鮮重受影響程度最高的均為印中雜交南瓜，子葉和真葉相對(duì)葉綠素含量全淹下受影響程度最高的為中國南瓜，在半淹脅迫下，子葉和真葉則分別為印度南瓜和中國南瓜。

表3 淹水對(duì)各類型南瓜砧木材料的影響程度

3 討論

在本研究中，可能是因?yàn)槟瞎夏湍嫘暂^強(qiáng)，淹水后地上部鮮重和莖粗及下胚軸長度總體均表現(xiàn)出上升趨勢(shì)，而相對(duì)葉綠素含量則和已有研究相同，表現(xiàn)為下降趨勢(shì)。同時(shí)，莖粗、地上部鮮重以及葉片相對(duì)葉綠素含量隨著淹水程度的增加同樣表現(xiàn)為先增加后減少趨勢(shì)。

變異系數(shù)是群體離散程度的一個(gè)指標(biāo)，可在一定程度代表群體的多樣性水平。而作物對(duì)某一逆境響應(yīng)的豐富程度則可為相關(guān)逆境抗性資源的創(chuàng)制和品種的選育提供豐富的基因資源和遺傳改良潛力。水分脅迫可導(dǎo)致毛竹等苗期光合性狀變異系數(shù)增加[9]。在鉛脅迫下，水稻不同部位的鉛含量的變異系數(shù)變化則不同，根系和糙米部位含量的變異系數(shù)降低，而莖葉部位則表現(xiàn)為升高[10]。而在本研究中，淹水總體使考察性狀的變異系數(shù)增加，且淹水程度增加使變異系數(shù)進(jìn)一步增加。但下胚軸長度的變異系數(shù)在淹水程度增加后表現(xiàn)為降低，莖粗在半淹條件下較對(duì)照的變異系數(shù)同樣為降低。表明本研究所用材料耐淹性方面較為豐富，可為下一步相關(guān)育種提供較好的材料資源。