王艷艷 魏珉 等

摘 要：收集國內(nèi)外黃瓜嫁接砧木20份，采用自然鑒定和人工接種鑒定，對其抗南方根結(jié)線蟲能力進行鑒定評價。結(jié)果表明，無論自然鑒定和人工接種鑒定，所有供試砧木均表現(xiàn)為感病，通過聚類分析進一步劃分為低感、中感和高感3種類型；按照隸屬函數(shù)值大小，云南黑籽南瓜、黒タネ南瓜、エイブル抗南方根結(jié)線蟲能力較強，ジャスト、青研1號和雪砧金剛F1較弱；人工接種鑒定和隸屬函數(shù)值運用相結(jié)合，鑒定結(jié)果更準確可靠。

關鍵詞：黃瓜；砧木；南方根結(jié)線蟲；抗性鑒定

中圖分類號：S436.421 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.017

Resistantce Evaluation of Rootstocks for Cucumber Grafting to Meloidogyne incognita

WANG Yan-yan1， WEI Min1，2， SHI Wei1， TIAN Fa-ming1， LI Yan1，2

（1.College of Horticultural Science and Engineering， Shandong Agricultural University， Taian， Shandong 271018， China； 2.Scientific Observing and Experimental Station of Envriment Controlled Agricultural Engineering in Huang-Huai-Hai Region， Ministry of Agriculture， P.R. China， Taian， Shandong 271018， China）

Abstract： Twenty cucumber rootstocks collected from home and abroad were analyzed to evaluate their capacity in resistance to Meloidogyne incognita using natural identification and artificial inoculation identification. The result showed that all of the rootstocks were susceptible and could be divided into three classes： low sensitive， middle sensitive， and highly sensitive through clustering analysis； according to the value of membership function methods， ‘Figleaf gourd， ‘Kurotane and ‘Eibulu had a stronger resistance capacity， while ‘Shiasuto， ‘Qingyan No.1， and ‘xuezhenjingang F1with a weaker one. Association of artificial inoculation identification with membership function methods could give more accurate result.

Key words： cucumber； rootstock； Meloidogyne incognita； resistance identification

黃瓜（Cucumis sativus L. cv.）是我國設施主栽蔬菜，長期連作導致病蟲害發(fā)生嚴重。根結(jié)線蟲是黃瓜的主要連作土傳病害之一，發(fā)病后減產(chǎn)20%～30%，嚴重時甚至絕產(chǎn)[1]。危害我國北方蔬菜的主要是南方根結(jié)線蟲（Meloidogyne incognita）[2-4]，但在黃瓜栽培種中目前尚未發(fā)現(xiàn)抗南方根結(jié)線蟲的資源，因此利用抗性砧木嫁接是減輕根結(jié)線蟲危害的一條有效途徑。

目前，生產(chǎn)中應用的黃瓜嫁接砧木種類較多，但對其抗根結(jié)線蟲能力缺乏系統(tǒng)評價。前人比較蔬菜的抗根結(jié)線蟲能力，主要通過田間自然鑒定，以病情指數(shù)作為評價指標[5-7]。然而，單一評價指標往往不夠準確，需要將多指標綜合考慮[8]。隸屬函數(shù)值法可以對多個指標進行綜合運算，從而使抗性鑒定更科學[9-10]。本試驗采用自然鑒定和人工接種鑒定，引入隸屬函數(shù)值，對國內(nèi)外20個黃瓜嫁接砧木抗南方根結(jié)線蟲能力進行了鑒定，以期為生產(chǎn)應用提供依據(jù)，同時為深入研究砧木抗性機理奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試黃瓜嫁接砧木20個，名稱及來源見表1。

南方根結(jié)線蟲卵粒采用劉維志[11]方法從番茄根結(jié)線蟲病株中分離，制備懸浮液，于顯微鏡下計數(shù)備用。 1.2 試驗處理

1.2.1 自然鑒定 試驗于2011年3—6月在山東農(nóng)業(yè)大學園藝試驗站日光溫室內(nèi)進行。將砧木種子浸種、催芽，播種于50孔穴盤中，于4月27日（兩葉一心）定植到根結(jié)線蟲病發(fā)生嚴重的溫室土壤中，每品種15株，田間常規(guī)管理。

1.2.2 人工接種鑒定 試驗于2011年9—11月在山東農(nóng)業(yè)大學園藝試驗站日光溫室內(nèi)進行。將砧木種子浸種、催芽，播種于50孔穴盤中。9月25日（兩葉一心時），選取長勢一致的植株移栽到直徑30 cm、高20 cm塑料盆中，每品種25盆，每盆2株，盆內(nèi)裝高溫滅菌介質(zhì)（砂∶土壤=1∶2）。10月2日，選其中10盆采用根際打孔法[12]接種南方根結(jié)線蟲，每株4 000個卵粒，另外10盆接等量清水作對照。接種后田間管理相同。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 生長指標 人工接種鑒定于接種線蟲前1 d隨機取5盆，測定株高、莖粗、地上部鮮質(zhì)量和根鮮質(zhì)量，記作t。接種線蟲后50 d，各取生長一致的未接種、接種砧木8盆，測量指標同上，分別記作T0和T1，按下式計算絕對生長量。

絕對生長量=[（T1- t）/（T0- t）]×100%

1.3.2 抗病指標 自然鑒定于6月16日取樣（定植后50 d），參照Bridge 等[13]方法測定病情指數(shù)。0級：植株根系上無根瘤；1級：1%～20%的根系上有根瘤；2級：21%～50%的根系上有根瘤；3級：51%～80%的根系上有根瘤；4級：81%～90%的根系上有根瘤；5級：91%～100%的根系上有根瘤。

人工接種鑒定于11月21日取樣（接種線蟲后50 d），在測定生長指標的同時，參照毛愛軍等[14]方法評價其抗病性。0級：根部無根瘤；1級：根部形成1～2個根瘤；2級：根部形成3～10個根瘤；3級：根部形成11～30個根瘤；4級：根部形成31～100個根瘤；5級：根部形成根瘤數(shù)超過100個。

病情指數(shù)（DI）=∑（各病級植株數(shù)×該級數(shù)）/（調(diào)查總株數(shù)×最重病級數(shù)值）×100

根據(jù)病情指數(shù)將群體抗性劃分為5級[14]：病情指數(shù)等于0為免疫，0～10為高抗，10～30為抗病，30～50為中抗，50以上為感病。

采用Boiteux等[15]方法計算根結(jié)指數(shù)（GI）、卵粒指數(shù)（EI）和線蟲繁殖系數(shù)（RF）。

GI=單株根結(jié)數(shù)/單株根鮮質(zhì)量

EI=單株卵粒數(shù)/單株根鮮質(zhì)量

RF=單株卵粒數(shù)/單株卵接種量

1.3.3 隸屬函數(shù)值X（μ） 隸屬函數(shù)值計算參照陳榮敏等[16]方法。計算公式為：

X （μ） = （X - Xmin ） / （Xmax - Xmin ） （1）

X（μ） = 1 - （X - Xmin ） /（Xmax - Xmin ） （2）

其中X為砧木某一指標的測定值，Xmax為所有供試砧木該指標的最大值，Xmin為所有供試砧木該指標的最小值。若所測指標與植物的抗病性呈正相關，則采用（1）式計算，反之則用（2）式。隸屬函數(shù)值越大，表明抗南方根結(jié)線蟲能力越強。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)處理；采用SAS9.1.3軟件進行聚類分析和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧木抗南方根結(jié)線蟲的自然鑒定

相同條件下，病情指數(shù)越大，說明抗病性越弱。由表2可以看出，20個砧木的病情指數(shù)均在50.00以上，表現(xiàn)感病，但不同砧木間差異較大。其中，ジャスト 、きらめき、甜砧、雪砧金剛F1和青研一號的病情指數(shù)較大，抗病性較弱；黒タネ南瓜、エイブル、北農(nóng)金鳳凰和云南黑籽南瓜病情指數(shù)較小，其抗病性較強。

根據(jù)病情指數(shù)進行聚類分析，當閾值為5.94時（SPRSQ=0.17），可將20個砧木的抗線蟲能力分為低感、中感和高感3類（圖1），低感材料包括黒タネ南瓜、エイブル、北農(nóng)金鳳凰和云南黑籽南瓜；中感材料包括鐵力砧F1、共生新一代 Z102、掘京隆、火鳳凰、南瓜砧木2號、力王臺木F1和神力臺木；高感材料包括ジャスト、シエルパ、きらめき、中原共生 F1、長青藤F1、鐵甲砧木王、甜砧、雪砧金剛F1和青研一號。

2.2 不同砧木抗南方根結(jié)線蟲的人工接種鑒定

由表3可知，人工接種南方根結(jié)線蟲后，砧木幼苗株高、莖粗、地上部和根鮮質(zhì)量的絕對生長量均受到不同程度影響，彼此間差異顯著，其中以ジャスト和青研一號抗病能力較弱，黒タネ南瓜、北農(nóng)金鳳凰、云南黑籽南瓜和火鳳凰抗病能力較強。從變異系數(shù)大小可以看出，根結(jié)線蟲侵染對砧木根系生長的影響較大，對莖粗的影響較小。

從表4可以看出，20個砧木的病情指數(shù)（DI）均大于50，表現(xiàn)為感病，但不同抗病指標DI、GI、EI和RF存在明顯差異。比較變異系數(shù)，根結(jié)指數(shù)的變異系數(shù)最大，為55.59%，病情指數(shù)變異較小，僅13.16%，說明根結(jié)指數(shù)更能反映砧木的抗病能力。

以4個抗病指標（DI、GI、EI和RF）進行聚類分析（圖2—Ⅰ，當閾值為128.53時（SPR SQ=0.04），可將砧木分為低感、中感和高感3類，低感砧木包括黒タネ南瓜、エイブル、北農(nóng)金鳳凰、云南黑籽南瓜、火鳳凰和神力臺木；中感砧木包括鐵力砧F1、共生新一代 Z102、中原共生 F1、掘京隆、火鳳凰、南瓜砧木2號、鐵甲砧木王和力王臺木F1；高感砧木包括ジャスト、シエルパ、きらめき、長青藤F1、甜砧、雪砧金剛F1和青研一號。

以GI為指標進行聚類分析，當閾值為1.92時（SPRSQ=0.03），聚類結(jié)果與采用4個抗病指標相同，表明GI能較準確地反映砧木的抗病能力（圖2—Ⅲ）。

以DI為指標進行聚類分析，當閾值為7.00時（SPRSQ=0.03），可將砧木分為低感、中感和高感3類（圖2—Ⅱ），但結(jié)果與采用4個抗病指標的聚類分析結(jié)果存在差異：采用4個抗病指標被定為低感的‘北農(nóng)金鳳凰和‘火鳳凰，這里屬于中感類型，其他砧木的聚類結(jié)果一致。

以絕對生長量為指標進行聚類分析，當閾值為12.53時（SPRSQ=0.04），將砧木分為低感、中感和高感3類（圖2—Ⅳ）。低感包括黒タネ南瓜、エイブル、北農(nóng)金鳳凰和云南黑籽南瓜；中感包括北農(nóng)金鳳凰、鐵力砧F1、共生新一代 Z102、中原共生 F1、長青藤F1、掘京隆、火鳳凰、南瓜砧木2號、鐵甲砧木王、力王臺木F1和神力臺木；高感包括ジャスト、シエルパ、きらめき、甜砧、雪砧金剛F1和青研一號。結(jié)果與采用4個抗病指標有一定差異。

2.3 不同砧木對南方根結(jié)線蟲抗性的綜合評價

表5列出了20個砧木絕對生長量和抗線蟲指標的隸屬函數(shù)值。其中，云南黑籽南瓜的隸屬函數(shù)值最大，為7.90，表明其抗根結(jié)線蟲的能力最強；ジャスト的隸屬函數(shù)值最小，僅為0.5，說明其抗根結(jié)線蟲能力最差。其他砧木的抗線蟲能力由強至弱依次為：黒タネ南瓜、エイブル、北農(nóng)金鳳凰、神力臺木、火鳳凰、力王臺木F1、掘京隆、共生新一代 Z102、中原共生 F1、鐵力砧F1、南瓜砧木2號、鐵甲砧木王、長青藤F1、シエルパ、きらめき、甜砧、雪砧金剛F1、青研一號。

3 結(jié)論與討論

前人對瓜類作物的抗根結(jié)線蟲能力，進行過較多研究并劃分為不同的類型。沈鏑等[6]根據(jù)病情指數(shù)，同時參照群體抗性評價標準，將供試黃瓜和南瓜砧木劃分為中抗和感病兩種類型?；粲昝偷萚7]根據(jù)病級指數(shù)，并參照與前者不同的群體抗病評價標準，鑒定所有供試南瓜砧木為高感。顧興芳等[5]依據(jù)病情指數(shù)，將供試黃瓜嫁接砧木的抗性分為中抗、感病和高感。金國良等[17]運用根結(jié)指數(shù)對瓜類砧木進行抗性鑒定，確定為較耐和易感兩種類型。由此可見，采用不同的抗性評價指標，最后的鑒定結(jié)果差異很大，相互之間難以橫向比較。由于線蟲侵染對不同評價指標的影響不一致[8， 18-19 ] ，單一評價指標往往很難準確反映植株的抗線蟲能力。聚類分析可以根據(jù)一個或幾個能夠反映研究對象抗性能力的統(tǒng)計量，按距離遠近或性質(zhì)相似的原則將研究對象分為不同的類別，排除了人為制定標準不一致造成的干擾[8，20]，但無法判斷抗性能力的大小順序。隸屬函數(shù)法將多個指標轉(zhuǎn)換成彼此獨立的因子，進而計算出綜合評價值，可直觀反映植株的抗病能力和強弱順序，因此被廣泛應用于抗性評價過程中[16， 21-22]。

本試驗將自然鑒定和人工接種鑒定相結(jié)合，采用毛愛軍等[14]的評價標準，20種砧木材料全部被鑒定為感病類型。若根據(jù)許向陽等[23]的評價標準，20種砧木也同屬感病；根據(jù)沈鏑等[6]的評價標準，20種砧木均為高感；依據(jù)葉航等[24]的評價標準，20種砧木分屬感病和易感兩類；而依據(jù)王仁剛等[25]和葉德友等[26]的評價標準，20種砧木則被分成感病和高感兩類。由此可知，無論采取何種評價標準，本試驗采用的20種砧木均屬感病類型，但通過聚類分析，可以再分為低感、中感和高感3類。

本試驗應用隸屬函數(shù)值法評價結(jié)果表明，云南黑籽南瓜、黒タネ南瓜、エイブル抗根結(jié)線蟲能力較強，雪砧金剛F1、青研一號、ジャスト抗性較弱。不同砧木對根結(jié)線蟲的抗性差異機理，有待進一步研究。

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