淹水對南瓜砧木種質苗期生長發育的影響

邢乃林，王迎兒，嚴蕾艷，古斌權，黃蕓萍，王毓洪

(寧波市農業科學研究院，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。在西甜瓜栽培生產過程中，由于枯萎病等連作障礙的存在，以及市場對春季早熟及長季節連續供應瓜果的需求，嫁接技術在生產中被廣泛應用。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大、耐逆性強而成為應用最廣泛的砧木。但在生產中，特別是在東南沿海地區，由于臺風、短時強降雨等天氣的存在，而濕澇、臺風是影響我國主要的自然災害，因此，耐濕澇已成為目前砧木育種中的重要選育標準。

淹水及濕澇主要影響作物根系活力、葉片葉綠素含量、葉片相對含水量，葉片失綠，進而導致生長發育受阻，影響作物產量和品質，而不同脅迫程度和時間對作物影響則具有一定差異。濕澇在我國是僅次于干旱的農業氣象災害，造成光合作用及生長發育受阻[3]。濕澇可改變小氣候，相對濕度增加，使植物徒長，對于莖粗，傷害較輕時，莖稈膨大，較重時則凹陷壞死[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瓜類生長發育的影響相關研究[7-8]。本研究利用收集的23份南瓜類型砧木材料，進行全淹和半淹處理，分析淹水對南瓜砧木苗期生長發育的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究材料為23份南瓜砧木種質資源，具體信息見表1，種子由寧波市農業科學研究院提供。

表1 23份南瓜砧木種質資源信息

試驗于2018年11—12月在寧波市高新農業技術試驗園區育苗溫室開展。各材料選用成熟、飽滿、一致的種子進行溫湯浸種，55 ℃浸種10 min后常溫浸種8 h。撈出后用濕毛巾包裹，置于27 ℃培養箱進行催芽，2 d后種子發芽。然后采用32孔穴盤進行播種。

1.2 方法

試驗設全淹和半淹2個處理，以常規為對照。晝溫24 ℃ 16 h，光照強度20 000 lx，相對濕度60%，夜溫16 ℃ 8 h，相對濕度70%。待幼苗生長至1葉1心期，對2個處理的材料進行淹水處理，重復3次，每重復播種10株。處理條件分別為將穴盤放于面包盒中，加水沒過基質表面2 cm(全淹)，以及加水淹至基質表面(半淹)，均處理5 d。對照按常規育苗規程進行。考察子葉相對葉綠素含量、真葉相對葉綠素含量、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葉綠素含量通過SPAD-502葉綠素含量測定儀檢測。數據采用Excel 2016處理分析。

2 結果與分析

由表2可知，南瓜23份種質下胚軸長度、莖粗、地上部鮮重在半淹和全淹處理下均表現為升高，而子葉和真葉相對葉綠素含量則均表現為降低。其中，下胚軸長度表現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為先升高后降低，子葉和真葉相對葉綠素含量則表現為不斷下降。對于全部材料，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，子葉和真葉相對葉綠素含量均降低。

表2 淹水對南瓜幼苗各性狀的表現

表2顯示，半淹使下胚軸長度分布區間變大，全淹則變小。半淹和全淹均使莖粗和真葉相對葉綠素含量的分布區間變小，地上部鮮重和子葉相對葉綠素含量的分布區間則均增加。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份材料的子葉相對葉綠素含量升高，無材料表現出真葉相對葉綠素含量升高。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份材料子葉相對葉綠素含量升高，2份材料真葉相對葉綠素含量升高。表明淹水對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。

對于5個考察性狀的變異系數，地上部鮮重最高，然后依次為下胚軸長度、莖粗、真葉相對葉綠素含量，最小的為子葉相對葉綠素含量(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，全淹對各性狀變異系數的影響則高于半淹。

圖1 淹水對23份種質資源庫各考察性狀變異系數的影響

為了研究不同類型南瓜材料對淹水脅迫的響應，對材料中3種類型的南瓜材料受淹水脅迫的影響程度進行了分析。結果，除印中雜交南瓜在半淹脅迫下的下胚軸長度外，總體上淹水對下胚軸長度、莖粗和地上部鮮重的影響均表現為提高，而子葉和真葉相對葉綠素含量則表現為降低(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，可能是因為南瓜耐逆性較強，淹水后地上部鮮重和莖粗及下胚軸長度總體均表現出上升趨勢，而相對葉綠素含量則和已有研究相同，表現為下降趨勢。同時，莖粗、地上部鮮重以及葉片相對葉綠素含量隨著淹水程度的增加同樣表現為先增加后減少趨勢。

變異系數是群體離散程度的一個指標，可在一定程度代表群體的多樣性水平。而作物對某一逆境響應的豐富程度則可為相關逆境抗性資源的創制和品種的選育提供豐富的基因資源和遺傳改良潛力。水分脅迫可導致毛竹等苗期光合性狀變異系數增加[9]。在鉛脅迫下，水稻不同部位的鉛含量的變異系數變化則不同，根系和糙米部位含量的變異系數降低，而莖葉部位則表現為升高[10]。而在本研究中，淹水總體使考察性狀的變異系數增加，且淹水程度增加使變異系數進一步增加。但下胚軸長度的變異系數在淹水程度增加后表現為降低，莖粗在半淹條件下較對照的變異系數同樣為降低。表明本研究所用材料耐淹性方面較為豐富，可為下一步相關育種提供較好的材料資源。