小麥間作提高西瓜對枯萎病的抗性研究

呂慧芳 曹海順 黃遠 程菲 孔秋生 別之龍

目的與意義： 西瓜是一種廣泛種植在世界范圍的重要作物。西瓜易遭受枯萎病的侵染危害，對西瓜種植影響巨大。間作是提高西瓜枯萎病抗性的有效措施。其機理尚不清楚。本研究從小麥間作對枯萎病發生的影響，枯萎病抗性與根系 SA 含量和抗病相關基因表達的關系，探討小麥間作提高西瓜枯萎病抗性的機理，為西瓜的抗病生產提供參考。

材料與方法： 采用西瓜‘早佳（8424）和小麥‘鄂麥18（E18）為試驗材料。待西瓜幼苗出現4片真葉時，將生長一致的西瓜苗移栽到塑料盆中（盆直徑34 cm， 高24 cm），每盆裝V泥炭∶V蛭石=1∶1的8 L基質。每天用霍格蘭營養液澆灌1～2次西瓜苗。西瓜苗移栽7 d 后，在西瓜根基部用灌根法接種西瓜專化型尖孢鐮刀菌孢子懸浮液（2.0×106 CFU·mL?1），每盆100 mL。西瓜植株在接種西瓜專化型尖孢鐮刀菌后的0、1、3、5、7、9 d對根系進行取樣，接種西瓜?；图怄哏牭毒蟮?5、25 d，采用抖根法取粘在西瓜根系上基質樣品，液氮速凍并保存在-80 °C冰箱待用。采用菌種法和qRT- PCR技術測定西瓜根系內源SA含量和抗病相關基因表達及根際土壤尖孢鐮刀菌數量。同時，測定西瓜枯萎病發病率。每處理3次重復。

結果與分析： （1）FON接種后，西瓜單作種植7 d時，植株開始出現萎蔫癥狀;而小麥與西瓜間作種植12 d時，西瓜植株出現萎蔫癥狀。FON接種后15、25 d，小麥間作處理的西瓜植株枯萎病發病率較西瓜單作分別降低了11.1%和20%。FON接種后，單作處理的西瓜根際土壤尖孢鐮刀菌數量高于小麥間作。（2）FON 接種后能引起西瓜根系中游離態和結合態 SA含量逐漸增加，9 d時達到峰值;而小麥間作的西瓜根系兩種 SA 含量高于西瓜單作。（3）FON接種后1 d，小麥間作處理的西瓜根系NPR1基因表達量明顯上調，3 d時達到峰值;而單作處理的西瓜5 d時出現高峰。FON接種后3 d，PR1、PR2基因表達量均迅速升高且達到最高水平，而小麥間作處理的PR1、PR2基因表達量高于西瓜單作。FON接種后1 d，WRKY1基因表達量出現峰值，小麥間作處理WRKY1基因表達量顯著高于西瓜單作。FON接種后1 d，小麥間作處理的WRKY6基因表達量迅速上升并達到最大值，高于西瓜單作處理的WRKY6基因表達量。FON接種后1 d，小麥間作處理顯著增加WRKY8表達量并出現峰值;而西瓜單作3 d時WRKY8基因表達量出現峰值。

結? ? 論： 與西瓜單作相比，FON 接種后15 d和25 d，小麥間作降低了西瓜植株枯萎病發病率和西瓜根際土壤中尖孢鐮刀菌數量。小麥間作的西瓜根系內源SA含量的升高，誘導了西瓜根系中抗病相關基因NPR1、PR1、PR2、WRKY1、WRKY6、WRKY8表達量增強，提高西瓜枯萎病的抗性。