摘 要： 綜述了西瓜嫁接技術(shù)的研究進(jìn)展，詳細(xì)論述了嫁接砧木的選育和西瓜品質(zhì)的內(nèi)涵與構(gòu)成，分析了不同砧木對西瓜外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)影響的研究概況，為西瓜嫁接砧木的合理利用和篩選以及對西瓜品質(zhì)的改善提供參考。

關(guān)鍵詞： 砧木； 嫁接； 西瓜品質(zhì)

西瓜（Citrullus lanatus）是一種世界性的園藝作物，在植物分類學(xué)中屬于葫蘆科西瓜屬，該屬具有極為豐富多彩的遺傳多樣性。我們食用的西瓜主要屬于西瓜種普通西瓜亞種中的栽培西瓜（var. vulgaris）[1]。我國西瓜、甜瓜的播種面積超過200萬hm2，其中西瓜面積占世界總面積的60%以上，產(chǎn)量占70% 以上，在我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與農(nóng)民增收中發(fā)揮著重要作用[2-3]。

近年來我國西瓜種植面積特別是設(shè)施栽培面積逐漸增加，土傳病害的發(fā)生也越來越嚴(yán)重，對西瓜生產(chǎn)造成極大的影響。嫁接是西瓜生產(chǎn)上克服連作障礙、防止枯萎病、提高植株抗逆性和獲得高產(chǎn)的一種有效途徑[4-7]。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人們環(huán)境意識、保健意識的提高，人們在品質(zhì)特性上對果蔬等農(nóng)產(chǎn)品提出了更高的要求，而嫁接對西瓜品質(zhì)造成的影響也一直普遍存在，如外觀、口感等。作為目前西瓜生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一的嫁接技術(shù)，不同的嫁接砧木[8-9]、嫁接組合[10]，嫁接方法[11]等技術(shù)問題與眾多果實(shí)品質(zhì)有著直接或間接的聯(lián)系，因此應(yīng)用好嫁接技術(shù)，解決西瓜品質(zhì)存在的問題，提高果實(shí)品質(zhì)成為廣大科研工作者研究的熱點(diǎn)之一。本文對西瓜嫁接技術(shù)及砧木的研究現(xiàn)狀和對西瓜品質(zhì)影響的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，以便在更好的利用嫁接砧木前提下，為實(shí)現(xiàn)西瓜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供參考。

1 瓜類嫁接技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀

瓜類嫁接技術(shù)應(yīng)用始于日本，20世紀(jì)20年代開始進(jìn)行利用嫁接的方法防治瓜類病害的研究，但未能在生產(chǎn)上應(yīng)用[12-13]，至 50年代由于西瓜土傳病害枯萎病流行，瓜類嫁接防病技術(shù)才得以迅速推廣。我國瓜類嫁接栽培的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代，應(yīng)該說是由日本引進(jìn)的一項(xiàng)實(shí)用新技術(shù)開始，至 80年代嫁接栽培已遍及我國[14-15]。湖南、江蘇、浙江、北京、遼寧等省、市的有關(guān)單位，先后開展了西瓜嫁接實(shí)用技術(shù)研究，選出了適宜的嫁接砧木和方法，有力地推動了西瓜嫁接栽培技術(shù)的推廣和發(fā)展[16]。嫁接栽培目前已經(jīng)在國外西瓜生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，據(jù)Lee等[17]統(tǒng)計(jì)，日本西瓜種植面積的95% 采用嫁接栽培，其中溫室栽培西瓜的98%、露地西瓜的92% 均采用了嫁接栽培；韓國西瓜種植面積的 90%采用嫁接栽培，其中溫室栽培西瓜的98%、露地西瓜的90% 均采用了嫁接栽培。除了日本和韓國的西瓜生產(chǎn)普遍采用嫁接外，近年來地中海沿岸國家，如西班牙、土耳其、以色列等，嫁接栽培也發(fā)展較快。而相比國內(nèi)，嫁接在西瓜、甜瓜、黃瓜、苦瓜生產(chǎn)中均有應(yīng)用，但嫁接苗的普及率與日本和韓國相比尚有很大差距，據(jù)估計(jì)我國西瓜生產(chǎn)過程中采用嫁接栽培的普及率只有20% 左右[18]，并且主要應(yīng)用于設(shè)施栽培。因此在今后很長一段時(shí)間內(nèi)，應(yīng)加快普及和推廣西瓜嫁接育苗技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用，為西瓜產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供可靠的技術(shù)支撐。

2 西瓜嫁接砧木的研究

2.1 砧木品種的選育

西瓜嫁接成功而獲得高產(chǎn)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是砧木的選擇。在西瓜砧木選育方面，日本起步較早，培育出相聲、新土佐等西瓜專用砧木。目前生產(chǎn)上日本較常用的西瓜砧木有FR-6、FR-3、協(xié)力、先驅(qū)、鈍K等抗病葫蘆品種和金絲瓜、清光、新土佐等南瓜品種[19]。我國對西瓜砧木的選育研究較晚，在20世紀(jì)末，先后選育了抗重1號、超豐F1等西瓜砧木[20-21]，后者已獲國家專利。我國臺灣也選育出了勇士等品種。近年，西瓜砧木的選育和推廣工作也一直在繼續(xù)，李海真等[22]、賈長才等[23]選育出京欣砧3號、京欣砧4號等系列西瓜專用砧木。同時(shí)，生產(chǎn)上也從國外引進(jìn)了一批優(yōu)良的砧木品種，如FR西太子、亞細(xì)亞韓座、韓東52、奧林匹克、超人、FR神通力等[24]，這些都為西瓜的嫁接栽培提供了優(yōu)良的砧木品種，有力地推動了西瓜嫁接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。

2.2 砧木的種類

目前生產(chǎn)上常用的西瓜砧木種類主要有瓠瓜、南瓜、冬瓜和西瓜共砧。作為砧木，應(yīng)具備抗各種西瓜病害、與接穗親和力強(qiáng)、嫁接苗能正常生長結(jié)果、對所結(jié)果實(shí)品質(zhì)無不良影響、嫁接操作簡單方便等優(yōu)點(diǎn)[25]。鄭高飛等[12]根據(jù)生產(chǎn)上西瓜砧木的親和性、抗病性及品質(zhì)等性狀來衡量，將幾種常用砧木綜合性狀優(yōu)劣依次排序?yàn)椋汉J、南瓜、冬瓜、西瓜共砧?，F(xiàn)在一般認(rèn)為葫蘆、南瓜是西瓜理想的嫁接砧木。馮春梅等[26]用日本強(qiáng)勢葫蘆、超豐F1、勇士、野生西瓜等作砧木研究對西瓜抗病性及主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響，得出以日本強(qiáng)勢葫蘆作砧木的嫁接苗綜合性狀表現(xiàn)最佳。房超等[27]、King等[28]和孫敏紅等[29]的研究也說明葫蘆砧仍是目前生產(chǎn)上的理想砧木。趙衛(wèi)星等[30]用豫園砧木王（野西瓜）、超豐F1（葫蘆）、新土佐（南瓜）作砧木研究對西瓜嫁接的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，野西瓜作砧木的親和性和抗病性要高于葫蘆砧，與孟慧文等[31]的研究結(jié)果一致，但是其對品質(zhì)影響較大。馬雙武等[32]對70份砧木資源進(jìn)行西瓜嫁接栽培試驗(yàn)，初步篩選結(jié)果表明南瓜仍然是西瓜嫁接最好的砧木，其次是葫蘆。

總的來說，西瓜嫁接栽培以南瓜砧木的親和性較差，對西瓜品質(zhì)有一定影響，但抗病性、耐逆能力和長勢均優(yōu)于其他砧木。葫蘆、瓠瓜的親和力強(qiáng)，但抗病性稍差，應(yīng)注意選擇抗病品種。冬瓜砧木抗旱性強(qiáng)，但低溫下根系生長差，推遲生育期，故應(yīng)用較少。

3 西瓜品質(zhì)的構(gòu)成

3.1 品質(zhì)的內(nèi)涵

品質(zhì)是一個(gè)內(nèi)涵復(fù)雜而外延廣闊的概念，容易領(lǐng)會其含義而又難以準(zhǔn)確講清楚。就蔬菜的品質(zhì)而言，一般是指產(chǎn)品所具有的滿足人們特定需求的特性[33]。我國《農(nóng)業(yè)大詞典》中對品質(zhì)描述為內(nèi)在和外在的質(zhì)量。內(nèi)在品質(zhì)為營養(yǎng)品質(zhì)，主要是指營養(yǎng)成分，如維生素、礦物質(zhì)、特殊芳香物質(zhì)等的含量，以及有害物質(zhì)殘留量的有無和高低等。外在品質(zhì)為商品品質(zhì)，如大小、形狀、色澤、質(zhì)地等，是商品分級的主要依據(jù)[34-35]。蔬菜品質(zhì)的內(nèi)涵是根據(jù)人們的要求不斷發(fā)展變化的。最初人們對蔬菜品質(zhì)的需求可能僅是出于對其營養(yǎng)的基本需要，隨著生產(chǎn)的繼續(xù)發(fā)展和消費(fèi)者需求的不斷變化，將來當(dāng)人們對蔬菜的基本營養(yǎng)需求得到進(jìn)一步滿足時(shí)，會更注重那些蔬菜產(chǎn)品中能夠給人帶來的安全保健作用和愉快感官刺激的品質(zhì)性狀，比如更好的外觀、色澤、風(fēng)味等將成為新的發(fā)展趨勢。

3.2 品質(zhì)的構(gòu)成因素

張帆等[36]利用43份材料對構(gòu)成西瓜品質(zhì)的性狀進(jìn)行了全面分析，結(jié)果表明可溶性固形物含量、各種糖含量、含水量、纖維含量等是決定西瓜品質(zhì)的主要性狀。綜合各方面研究結(jié)果來看[33，37-38]，西瓜品質(zhì)應(yīng)主要包括外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)3個(gè)方面。

外觀品質(zhì)主要包括果實(shí)大小、形狀和果面特征。這是影響消費(fèi)者購買欲望的直接因素，左右到人們的喜好，決定了西瓜的商品價(jià)值。

營養(yǎng)品質(zhì)主要包括糖的種類和含量、有機(jī)酸、抗壞血酸、番茄紅素等。西瓜果實(shí)富含總糖、葡萄糖、蔗糖等各種糖類，這些決定了西瓜的甜味。有機(jī)酸與糖類聯(lián)系密切，適當(dāng)?shù)奶撬岜炔拍墚a(chǎn)生最佳的口感。番茄紅素近年來頗受人們關(guān)注，其在保健方面有顯著功效，已有研究表明部分西瓜果實(shí)中番茄紅素含量高于普通番茄，并且能被人體直接吸收[39-40]。因此西瓜作為番茄紅素的一個(gè)重要來源，也逐漸受到重視。

風(fēng)味品質(zhì)主要是氣味物質(zhì)，是不同的揮發(fā)成分的混合物，主要包括醇類、醛類、酮類、萜類及含硫化合物等[41]。其具有較高的感官價(jià)值，能刺激消費(fèi)者的心理，使食品表現(xiàn)自身的特征。西瓜特有的風(fēng)味成分已經(jīng)作為評價(jià)西瓜品質(zhì)的指標(biāo)之一，是西瓜品質(zhì)性狀的組成部分，對綜合品質(zhì)的評價(jià)具有重要的作用。

4 砧木對嫁接西瓜品質(zhì)的影響

4.1 對外觀品質(zhì)的影響

王金玉[25]研究表明，以勇士為砧木的嫁接西瓜和自根苗西瓜感官品質(zhì)相似；以京欣砧1號為砧木的嫁接西瓜感官品質(zhì)優(yōu)于自根苗西瓜；以絲瓜、黑籽南瓜為砧木的嫁接西瓜感官品質(zhì)比不上自根苗西瓜。高軍紅等[42]比較了不同砧木對嫁接西瓜的影響發(fā)現(xiàn)，果形及果皮厚度等無顯著差異，但不同砧木可引起西瓜果實(shí)大小發(fā)生變化，用京欣砧1號、超豐F1砧木嫁接的西瓜單果質(zhì)量顯著高于自根西瓜，用黑籽南瓜和京欣砧2號嫁接的西瓜單果質(zhì)量與自根西瓜無顯著差異。這與孟文慧等[31]的研究報(bào)道有異，其表明，不同砧木嫁接與自根苗相比果皮厚度極顯著增加，且葫蘆砧對其影響最小，野生西瓜砧木對果皮厚度影響最大。Ozlem等[43]比較不同砧木對西瓜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)方面的差異，發(fā)現(xiàn)在果實(shí)外觀品質(zhì)特征方面，嫁接對果形指數(shù)和果皮厚度沒有明顯的影響。李靜等[44]認(rèn)為，嫁接后果皮是否增厚與西瓜品種密切相關(guān)。因此可以認(rèn)為，不同砧木對西瓜在外觀品質(zhì)方面產(chǎn)生的影響能夠使果實(shí)大小、果皮厚度等性狀發(fā)生變化，而且與接穗品種之間的差異也有關(guān)系。

4.2 對營養(yǎng)品質(zhì)的影響

砧木對嫁接西瓜的營養(yǎng)品質(zhì)影響是顯著的。含糖量是影響西瓜品質(zhì)的主要因素，它的變化是嫁接后西瓜風(fēng)味改變的主要原因之一。孟文慧等[8]研究表明，可溶性糖含量的積累因砧木的不同而不同，野生西瓜砧木瓜瓤組織中的糖分積累極顯著高于自根西瓜，而其他嫁接組合明顯低于自根西瓜。王金玉[25]試驗(yàn)表明，嫁接后的西瓜可溶性糖含量各組合間差異較大，特別是以黑籽南瓜、絲瓜為砧木嫁接的西瓜含糖量比自根苗西瓜低 14.725 μg·g-1、13.287 μg·g-1，對西瓜的內(nèi)在品質(zhì)影響明顯。韓志平等[45]研究表明，2個(gè)瓠瓜型砧木嫁接西瓜的中心可溶性固形物含量均高于自根苗，邊緣部可溶性固形物含量也有部分增加，結(jié)果與相關(guān)的研究具有一致性[27，43]。這說明葫蘆砧嫁接在增加果實(shí)的含糖量方面具有潛在的可能性，至少對西瓜含糖量的影響較小，而南瓜砧嫁接對西瓜含糖量的影響非常顯著。造成這種結(jié)果上的差異，可能是由于不同栽培季節(jié)和嫁接砧木的西瓜果實(shí)糖分積累量的變化不同。

多數(shù)試驗(yàn)結(jié)果表明，不同嫁接西瓜與自根西瓜果實(shí)中維生素C含量無顯著差異[25，41，43]。嫁接西瓜的有機(jī)酸含量明顯降低，王金玉[25]研究表明，不同砧木嫁接以勇士、京欣砧1號為砧木的組合較高，分別為1.000 μg·g-1和0.967 μg·g-1，絲瓜砧木嫁接的西瓜有機(jī)酸含量減少最為明顯。高軍紅等[42]試驗(yàn)表明，自根及嫁接西瓜均在果實(shí)發(fā)育早期有機(jī)酸含量最高，隨著果實(shí)的發(fā)育，有機(jī)酸含量逐漸降低，而后自根西瓜有機(jī)酸含量顯著高于嫁接西瓜。在可溶性固形物含量研究方面，不同砧木嫁接與自根苗相比差異不顯著，影響較小[26，46]。

西瓜番茄紅素含量變化的研究主要集中在不同品種（系）或同一品種的不同生育時(shí)期等方面[47-49]，Proietti等[50]通過研究嫁接對迷你西瓜果實(shí)品質(zhì)的影響表明，嫁接西瓜比非嫁接西瓜的番茄紅素含量提高了13%。也有研究認(rèn)為，影響西瓜果實(shí)番茄紅素含量有栽培條件的因素[51]。從上可以看出，目前的研究工作沒有具體到不同的嫁接砧木對其造成的影響，因此，建議應(yīng)該加強(qiáng)對不同砧木嫁接對西瓜番茄紅素影響及其含量變化方面的研究。

4.3 對風(fēng)味品質(zhì)的影響

生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，一些抗病性強(qiáng)的砧木對西瓜風(fēng)味產(chǎn)生影響。風(fēng)味品質(zhì)的研究主要集中在口感、瓜瓤質(zhì)地、纖維含量等方面，且主要是通過感官鑒定給出綜合評價(jià)。有研究發(fā)現(xiàn)[52]，用南瓜或葫蘆嫁接的西瓜，有時(shí)食用后口中會留下令人不爽的淡淡余味。目前，嫁接影響果實(shí)中香氣物質(zhì)先在甜瓜上做的初步研究表明，氨基酸作為重要前體參與了香氣物質(zhì)的合成，而嫁接通過改變果皮和果肉中部分氨基酸含量，改變了薄皮甜瓜果實(shí)中主要支鏈酯類物質(zhì)乙酸-2-甲基-1-丁酯含量[53]。劉潤秋等[54]用不同砧木嫁接西瓜后，在果實(shí)成熟期游離氨基酸含量僅將軍葫蘆砧較自根西瓜高，其他葫蘆砧和南瓜砧嫁接組合均低于自根西瓜。

肖守華等[55]采用HS-SPME技術(shù)，分析西瓜自根苗和不同南瓜嫁接砧木對西瓜成熟果實(shí)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分的影響。結(jié)果表明，在組成西瓜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中，醛類物質(zhì)、醇類物質(zhì)和烯類物質(zhì)含量較高，是構(gòu)成西瓜風(fēng)味主要的成分。而嫁接明顯改變了西瓜果實(shí)中特征風(fēng)味物質(zhì)總量及醛類、醇類物質(zhì)的相對含量，降低了西瓜果實(shí)中酯類物質(zhì)含量，并且得出以黑籽南瓜做砧木對嫁接西瓜的影響與自根苗差距最大。綜合上述兩點(diǎn)來看，嫁接顯然降低了西瓜的風(fēng)味品質(zhì)，并且各種砧木對風(fēng)味物質(zhì)的影響都比較大，尤以南瓜砧木明顯。

5 研究展望

5.1 繼續(xù)加強(qiáng)西瓜專用砧木的選育

嫁接技術(shù)在西瓜生產(chǎn)中起著十分重要的作用，通過嫁接栽培不但可以解決一些土傳病害、作物自毒等問題，還可以增加產(chǎn)量。嫁接環(huán)節(jié)中選擇適宜的砧木是基礎(chǔ)工作，決定著嫁接的成敗。目前市場上的西瓜砧木品種及種類較多，但是理想的適用于不同栽培設(shè)施、不同接穗品種的多抗性的砧木品種還很缺乏。因此今后必須要廣泛收集砧木種質(zhì)資源，加強(qiáng)對優(yōu)良砧木的選育和篩選，選育出的嫁接砧木應(yīng)該能夠適應(yīng)多種特殊氣候和地理?xiàng)l件[56]。有研究表明，環(huán)境和砧木對嫁接西瓜品質(zhì)有同等重要的影響[57]，在此基礎(chǔ)上，精選的砧木不僅能夠防止土傳病害，還能夠增加產(chǎn)量、改善果實(shí)品質(zhì)[58]，并適用于多種復(fù)雜的環(huán)境?？偟膩碚f，在今后的砧木選育工作中，一方面要重視選育在不同的生態(tài)條件下，能夠保證果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良的砧木。另一方面，要特別重視加強(qiáng)西瓜專用砧木的選育工作[59]，從而篩選出不僅抗病且對西瓜的果實(shí)品質(zhì)具有積極影響的專用砧木，以使嫁接西瓜達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。

5.2 努力完善西瓜品質(zhì)的評價(jià)體系

果實(shí)品質(zhì)是一個(gè)系統(tǒng)的概念，建立農(nóng)作物的品質(zhì)評價(jià)體系研究有助于種質(zhì)資源的綜合評價(jià)、核心種質(zhì)的構(gòu)建和優(yōu)良品種選育。園藝作物品質(zhì)評價(jià)體系方面的工作進(jìn)展還比較緩慢，目前僅在蘋果、梨、葡萄等幾個(gè)大宗水果上做了初步研究[60-62]，通過篩選確定具有代表性的品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)和因子，快速反映出果實(shí)的綜合品質(zhì)。而西瓜品質(zhì)還沒有很確定的標(biāo)準(zhǔn)，也尚未形成完善的評價(jià)體系。關(guān)于不同砧木對西瓜果實(shí)品質(zhì)的影響，就更缺乏系統(tǒng)的研究。因此，應(yīng)當(dāng)把提高果實(shí)品質(zhì)作為產(chǎn)業(yè)與科研工作者的工作重心，詳細(xì)研究，從而完善對西瓜品質(zhì)性狀的全面分析，深入地認(rèn)識嫁接砧木對西瓜品質(zhì)的影響。目前的研究報(bào)道主要停留在對果實(shí)品質(zhì)性狀影響有無明顯差別上，或者是限制在對一些品質(zhì)指標(biāo)的表觀測定。為了更加全面合理地評價(jià)嫁接砧木對西瓜果實(shí)品質(zhì)的影響，結(jié)合果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)和外在品質(zhì)，對其品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選和簡化還有待進(jìn)一步深入研究。

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