摘要：本文研究了插接、断根嫁接和靠接3种嫁接方法对甜瓜枯萎病抗性的影响。结果显示，3种嫁接方法均能显著提高甜瓜的抗枯萎病能力，但3种嫁接方法之间无显著差异。接种枯萎病菌后，嫁接苗根系活力、叶绿素含量、根系中sod、pod、pal活性显著高于自根苗，而mda含量、相对电导率显著低于自根苗。以上结果表明，嫁接是提高甜瓜对枯萎病抗性的有效措施，但不同嫁接方法对甜瓜枯萎病抗性无显著影响；嫁接苗通过抗氧化系统和pal活性的提高抵御了枯萎病菌侵染后所致的膜脂过氧化伤害，维持了根系和叶片的正常生理功能，从而提高了嫁接苗对甜瓜枯萎病的抗性。
　　关键词：甜瓜；枯萎病；嫁接方法；生理变化
　　嫁接换根使甜瓜接穗不直接接触土壤中的甜瓜枯萎病菌，对甜瓜的抗病生产具有重要意义，因而嫁接育苗在甜瓜生产中逐渐得到了推广。在生产实际中发现嫁接苗有时也会感染枯萎病而死亡，但原因究竟是由于枯萎病生理小种分化所致，还是嫁接方法不当所导致，目前尚无定论。此外，近年来断根嫁接育苗技术在甜瓜生产上已经得到普及，部分生产者担心断根嫁接后砧木所发生的新根可能对枯萎病抗性弱，由此对断根嫁接苗是否抗枯萎病提出了疑问。基于上述问题，本研究评价了不同嫁接方法对甜瓜枯萎病抗性的影响，分析了接种病菌后嫁接苗的生理变化，以期为甜瓜的嫁接栽培提供参考依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 供试材料
　　供试接穗为伊丽莎白甜瓜（北京蔬菜研究中心提供），砧木为德高铁柱南瓜（德高蔬菜种苗研究所选育）。
　　供试甜瓜枯萎病菌菌株采自武汉市蔡甸区侏儒原种场田间的伊丽莎白甜瓜发病植株，由中国农科院郑州果树所古勤生博士课题组分离和鉴定。www.11665.Com
　　1.2 试验方法
　　采用插接、断根嫁接和靠接3种嫁接方法，以自根苗为对照。插接和断根嫁接时，砧木比接穗早3 d播种；靠接时，接穗比砧木早5 d播种。靠接时分别在砧木子叶下1 cm（称为靠接苗1）和2 cm（称为靠接苗2）处进行。在甜瓜接穗子叶刚展开、砧木第一片真叶刚出现至半展开期间嫁接。嫁接后4 d，育苗棚严格密封，遮光、保湿，保持白天25℃、夜间20℃。嫁接后6 d，开始由小到大逐渐通风炼苗，逐步过渡到正常管理。靠接15 d时，切断甜瓜接穗的根部。
　　接穗长至2叶1心时，采用蘸根法用浓度为1×106个孢子/ml甜瓜枯萎病菌液进行人工接种，接种后将嫁接苗定植在营养杯中，每个处理接种30株，随机排列，设3次重复[1]。接种后10 d测定病情指数、发病率，并取样测根系活力，叶绿素含量，丙二醛（mda）含量，相对电导率，pod、sod、pal活力和总酚含量。
　　病情调查分级标准：0级：茎基部无褐变；1级：茎基部褐变；2级：茎基部1/2处褐变；3级：茎基部2/3处以上褐变；4级：茎基部到顶端所有维管束褐变，根部坏死[2]。病情指数＝100×∑（各病情等级数×该病情代表数）/（最高病情等级数×调查总株数）[3]。
　　1.3 数据分析
　　用excel 2003软件计算数据和作图，用sas 8.1软件进行方差分析，并在5%水平采用duncan's新复极差测验进行多重比较。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同嫁接方法获得的嫁接苗的发病情况
　　接种甜瓜枯萎病病菌10 d后观察发病情况，发现自根苗发病率达到73%（表1），而嫁接苗发病率为1%~2%，自根苗的病情指数为63，嫁接苗的病情指数为0.3~0.8。由以上结果可知，嫁接能够显著提高甜瓜对枯萎病的抗病性，而不同嫁接方法对提高甜瓜的抗枯萎病能力并无显著差异。
　　2.2 接种后根系活力和叶绿素含量变化
　　在接种病菌10 d后，自根苗根系活力下降很大，达71.86%，而嫁接苗根系活力并无显著变化（图1），不同嫁接方法的嫁接苗根系活力差异不显著。
　　接种病菌10 d后，自根苗叶片的叶绿素含量显著降低，减少了43.20%，而嫁接苗叶片的叶绿素含量无显著变化（图2），所以接种后嫁接苗叶片仍能维持正常光合特性。接种甜瓜枯萎病后，嫁接苗叶绿素含量显著高于自根苗，增加幅度在45.80%~67.71%，嫁接苗叶片维持正常叶色，而自根苗叶片褪绿、枯黄。不同嫁接方法处理下，接种甜瓜枯萎病对嫁接苗叶绿素含量无显著影响。
　　2.3 接种后mda含量和相对电导率变化
　　在接种病菌10 d后，甜瓜自根苗根和叶片中的mda含量均显著高于未接种病菌的植株，其中根和叶片中mda含量分别增加了22%和52%

图3），说明甜瓜自根苗接种甜瓜枯萎病菌后其细胞脂膜过氧化严重。但不同嫁接方法处理下，嫁接苗接种甜瓜枯萎病菌后根系和叶片中的mda含量并无显著差异，表明甜瓜枯萎病菌侵染后没有对嫁接苗根系和叶片造成显著的膜脂过氧化伤害。
　　接种甜瓜枯萎病菌10 d后，甜瓜自根苗根和叶片提取液的相对电导率分别增加了37.25%和68.75%（图4），表明接种枯萎病菌后，自根苗根和叶片细胞膜透性增加。而采用不同嫁接方式生产的嫁接苗，接种枯萎病菌后根系和叶片提取液的相对电导率较未接种病菌的并无显著差异，不同嫁接方法处理之间也无显著差异。
　　2.4 接种后sod活性变化
　　从图5中可以看出，接种甜瓜枯萎病菌10 d后，相对自身对照，甜瓜自根苗根中sod活性增加了51.84%，叶片内sod活性增加了2倍多；嫁接苗根中sod活性增加了65.60%~73.38%，叶片中增加了54.44%~101.81%。接种病菌10 d后，相对自根苗，嫁接苗根中sod活性增加了28.74%~32.34%，而叶片中sod活性减少了69.60%~92.99%。接种病菌10 d后，自根苗及嫁接苗的根和叶中sod活性较自身对照均显著提高，但不同嫁接方法间嫁接苗根和叶中sod活性差异不显著。
　　2.5 接种后pod活性变化
　　从图6可以看出，接种甜瓜枯萎病菌10 d后，相对自身对照，甜瓜自根苗根中pod活性增加了23.87%，叶片增加了近5倍；嫁接苗根中pod活性增加了13.69%~14.44%，插接苗叶片中增加了67.37%。接种病菌10 d后，嫁接苗相对自根苗根中pod活性增加了23.69%~32.25%，而自根苗叶片中pod活性相对嫁接苗增加了1倍多；嫁接苗叶片中pod活性相对自身对照变化不显著，而其根中pod活性较自身对照显著提高，但不同嫁接方法间嫁接苗根和叶中pod活性差异不显著。
　　2.6 接种后pal活性和总酚含量变化
　　从图7中可以看出，接种病菌10 d后，相对自身对照，甜瓜自根苗根中pal活性增加了近1倍，叶片增加了26.94%；嫁接苗根中pal活性相对自身对照增加了25.18%~34.75%。接种病菌10 d后，自根苗及嫁接苗根中pal活性较自身对照显著提高；嫁接苗相对自根苗根中pal活性增加了1倍多。在接种病菌后只有自根苗叶片中pal活性增加显著，其他处理之间变化不显著。不同嫁接方法间嫁接苗根和叶中pal活性差异不显著。
　　如图8所示，接种病菌10 d后，相对自身对照，甜瓜自根苗根中总酚含量增加了77.68%，叶片增加了41.15%；嫁接苗根中总酚含量增加了22.04%~32.34%。而相对嫁接苗，自根苗根中总酚含量增加了28.15%~40.48%，叶片总酚含量增加了54.36%~76.94%。接种病菌10 d后，自根苗及嫁接苗的根中总酚含量较自身对照显著增加，而只有自根苗叶片中总酚含量显著增加，嫁接处理间变化不显著，不同嫁接方法间嫁接苗根和叶中总酚含量差异不显著。

　　3 讨论与结论
　　3.1 不同嫁接方法对甜瓜枯萎病抗性的影响
　　嫁接是防治枯萎病的重要措施，嫁接西瓜对枯萎病抗性明显增强，且产量高，如砧木选用得当，其品质基本不受影响[4，5]。但是陈士海等[6]发现日光温室内的嫁接黄瓜有时发病率高达30%，从而认为嫁接技术存在不足，如嫁接伤口和嫁接部位距离地面较近、黄瓜断根不彻底等，因此提倡靠接和插接嫁接方法。孙永[7]也认为嫁接位置太低是引起嫁接黄瓜感病的原因，同时还提出大水漫灌的灌溉方式会使嫁接部位感染病菌。本试验采用3种嫁接方法，并且在靠接方法上采用不同嫁接位置，结果嫁接苗均没有发现严重的感病情况，并且断根嫁接苗新生根也不会影响甜瓜对枯萎病的抗性，说明南瓜砧木能够抵御甜瓜枯萎病菌的侵染，嫁接方法并不是甜瓜嫁接苗感染枯萎病的主要原因。甜瓜嫁接苗受枯萎病菌侵染死亡可能是因为不同地区甜瓜枯萎病菌生理小种的分化。
　　3.2 嫁接提高甜瓜枯萎病抗性的生理机制
　　从本研究可以看出，接种枯萎病病菌后，甜瓜嫁接苗根系活力依然维持正常状态，能够为地上部提供稳定的营养，地上部叶片的叶绿素含量也维持稳定，能够使植物正常生长。而自根苗根系活力降低，根系严重受损，叶片褪绿，膜质过氧化加剧，膜结构遭到破坏，引起了细胞浸泡液的电导率增大，细胞不能维持正常生理机能，导致植株发生枯萎现象，逐渐趋于死亡。
　　植物对外界病原菌的防御体系包括其自身固有抗性和病原菌诱导抗性2种。其中病原菌诱导抗性是细胞在受病菌侵染后，通过改变自身结构和内部化学物质一级结构

来改变酶活性而增强抵御病菌能力。本试验中植株接种病菌后，根系和叶片中sod、pod、pal活性均升高，用以清除活性氧、催化壁中的大分子物质交联以加强壁的结构或修复受损的壁，同时还产生酚类物质抑制病菌。嫁接苗根中保护酶活性要高于自根苗，而叶中保护酶活性变化较小，说明嫁接苗根系在抗病中起到重要作用，而自根苗根系已经受病菌严重侵害，植物组织结构遭到严重破坏，使得酶活降低。徐胜利等[8]发现嫁接西瓜生育中后期根系中pal活性显著高于自根苗，认为pal与根系抗病关系密切。本试验也发现嫁接苗根中pal活性显著高于自根苗，此外，嫁接苗根系中的sod和pod活性也显著高于自根苗。接种病菌10 d后，嫁接苗地上部酶活性变化不明显，可能是由于病菌被限制在嫁接苗根中，地上部没有受到病菌侵染；而自根苗地上部酶活性显著增加，且显著高于嫁接苗，表明自根苗根系无法阻止病菌对地上部的侵染，从而使得地上部细胞必须通过生理生化变化来抵御病菌胁迫。
　　酚类物质是植物重要的次生代谢产物，能够抑制病原菌的扩展。本试验中接种病菌10 d后，自根苗根系和叶片内酚类物质大量增加，表明植物受到病菌严重侵害，生成酚类物质以抑制病菌。大量的酚类物质也可能导致植物本身受到很大的伤害，虽然嫁接苗中酚类物质也有少量增加，但不足以对植物产生抑制作用。
　　许勇等[9]对抗感不同的西瓜接种枯萎病菌后发现，抗病品种中的pod、pal活性显著高于感病品种，并且与木质素和富含羟脯氨酸糖蛋白（hrgp）含量的变化协同，根茎部增加量大于叶片的增加量。魏岳荣等[10]发现香蕉的抗病品种抗枯5号根部和叶部酚类物质的含量都显著高于感病品种并且抗感品种的叶部酚类物质含量均高于根部。
　　本试验的结果说明，嫁接苗在枯萎病菌胁迫下能够通过砧木根系内在的生理变化提高嫁接苗植株对病菌的抗性，可能主要是通过抗氧化系统和pal活性的提高来抵御枯萎病菌侵染后所致的膜脂过氧化伤害，维持根系和叶片的正常生理功能。
　　参考文献
　　[1] 刘朋义，别之龙，彭斌，等．甜瓜品种抗枯萎病的苗期鉴定[j]．中国瓜菜，2011（2）：11-13.
　　[2] 周婧，高增贵，何秀玲，等.甜瓜枯萎病拮抗内生细菌筛选研究[j].北方园艺，2008（2）：225-227.
　　[3] bora t, aktan h, g re e,■ et al. biological control of fusarium oxysporum f. sp. melonis by wettable powder formulations of the two strains of pseudomonas putida[j]. journal of phytopathology, 2004, 152: 471-475.
　　[4] 赵淑梅，肖正璐，王海峰．大棚西瓜嫁接栽培试验研究初报[j]．中国瓜菜，2009（5）：40-42.
　　[5] 黄志光，乐秋歆，吴建能．嫁接与非嫁接西瓜抗枯萎病田间试验简报[j]．上海农业科技，2010（2）：91.
　　[6] 陈士海，季海军．嫁接黄瓜枯萎病的发生与防治[j]．农业科技与信息，2010（9）：23.
　　[7] 孙永．黄瓜嫁接后发生枯萎病的原因及预防措施[j]．现代园艺，2010（7）：40-41.
　　[8] 徐胜利，陈小青，陈青云．嫁接西瓜植株的生理特性及其抗枯萎病能力[j]．中国农学通报，2004，20（2）：149-150.
　　[9] 许勇，王永健，葛秀春，等．枯萎病菌诱导的结构抗性和相关酶活性的变化与西瓜枯萎病抗性的关系[j]．果树科学，2000，17（2）：123-127.
　　[10] 魏岳荣，黄秉智，杨护，等．香蕉感染枯萎病菌4号小种后的生理变化[j]．园艺学进展，2008：211-215.