張成功
摘 要 近些年,對(duì)于西瓜砧木育種以及優(yōu)質(zhì)資源的引進(jìn)逐漸成為了主流研究,相關(guān)的篩選、評(píng)價(jià)、嫁接方式和嫁接育種等研究也越來(lái)越廣泛?;诖耍崂硐嚓P(guān)經(jīng)驗(yàn)與文獻(xiàn),并概括總結(jié)西瓜砧木育種的研究進(jìn)展,從而為相關(guān)嫁接技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供重要參考。
關(guān)鍵詞 西瓜;砧木育種;嫁接技術(shù);研究進(jìn)展
中圖分類(lèi)號(hào):S651 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.086
隨著近些年來(lái)對(duì)西瓜等作物連作障礙以及土傳病害的研究,西瓜的嫁接技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟,逐漸成為一種最為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的防治手段,廣泛應(yīng)用于西瓜栽培中。隨著相關(guān)研究越來(lái)越多也越來(lái)越深入,西瓜嫁接技術(shù)已經(jīng)不再單單局限于西瓜砧木品種的抗性篩選以及選育研究,而是更為廣泛地開(kāi)展相關(guān)優(yōu)良砧木資源引進(jìn)與選育的研究。隨著砧木育種研究的深入,其對(duì)于嫁接苗的生理生化、栽培模式、抗病抗逆以及品質(zhì)等方面的影響也越來(lái)越深入,相關(guān)的研究經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果也為其具體的應(yīng)用提供了重要的實(shí)踐積累,有助于西瓜砧木育種研究的應(yīng)用和推廣。
1 優(yōu)良砧木資源篩選、評(píng)價(jià)和引進(jìn)
砧木等資源的篩選、評(píng)價(jià)和引進(jìn)一直是影響西瓜砧木育種技術(shù)應(yīng)用效果的重要環(huán)節(jié),也是決定整個(gè)西瓜砧木育種質(zhì)量的首要環(huán)節(jié),對(duì)于西瓜的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有重要意義,而這一工作主要分為以下三方面。
1.1 篩選和引進(jìn)抗病蟲(chóng)優(yōu)良砧木
在近三年的研究和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),嫁接植株無(wú)論是采用西瓜雜交種砧木,還是選擇其他(如印度和中國(guó)南瓜雜交種砧木),都表現(xiàn)出對(duì)于枯萎病相似病癥的抗病性,進(jìn)而提高了西瓜砧木育種的抗病蟲(chóng)害效果。對(duì)此,國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)于砧木育種中常見(jiàn)的砧木黑點(diǎn)根腐病、黃萎病以及根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)病等病害的抗性進(jìn)行了深入分析與研究,并從中篩選出來(lái)較為優(yōu)質(zhì)的砧木資源,如南瓜砧木PEK-05、PES-07以及葫蘆砧木H10、H12等[1]。
1.2 選擇和引進(jìn)產(chǎn)量質(zhì)量?jī)?yōu)良的砧木
這主要是對(duì)于嫁接親和性、果實(shí)性狀、產(chǎn)量和質(zhì)量等方面進(jìn)行的綜合型比較篩選,通過(guò)一系列的篩選和評(píng)判,從中選擇出一批更為適合國(guó)內(nèi)西瓜砧木育種使用的優(yōu)良砧木。例如,東方長(zhǎng)生、美力堅(jiān)、京欣砧3號(hào)等優(yōu)良砧木品種。
1.3 篩選和引進(jìn)抗逆性?xún)?yōu)良的砧木
這主要是對(duì)于砧木在高溫、低溫、干旱等威脅的情況下,進(jìn)行的不同砧木以及砧木嫁接苗成長(zhǎng)的指標(biāo)進(jìn)行選擇判斷的,在國(guó)內(nèi)外的研究中篩選出了一批較為優(yōu)良的砧木資源,例如耐熱砧木H07、耐寒砧木NZ、耐旱性砧木日本強(qiáng)力士[2]。
2 西瓜砧木育種嫁接方法的優(yōu)化研究
根據(jù)不同的砧木選擇不同的嫁接方法往往是影響砧木育種效果的重要因素,對(duì)于是否可以培育出健壯西瓜嫁接苗具有重要且深刻的實(shí)踐意義。在具體的應(yīng)用中,往往可以根據(jù)不同砧木的自身特色選擇合適的嫁接方法,其中較為常用的便是對(duì)劈接法、砧木不斷根、斷根組合成常規(guī)劈法以及插接法等不同的嫁接方法,此外還有較為常用的嫁接方法主要是斷根劈接、常規(guī)插接以及斷根插接等。而通過(guò)對(duì)這些不同的嫁接方法進(jìn)行深入的比較分析,不難發(fā)現(xiàn)在眾多嫁接方法中,改良式劈接、砧木斷根劈接以及斷根插接等嫁接方法所得到的嫁接西瓜,其嫁接苗自身的成活率都相對(duì)較高,西瓜質(zhì)量也能得到更好的保障。具體來(lái)講,其嫁接苗的發(fā)根較多,整體的活力也相對(duì)較強(qiáng),長(zhǎng)勢(shì)也較為健壯和結(jié)實(shí),具有大規(guī)模推廣生產(chǎn)應(yīng)用的潛質(zhì)和前景。在近些年的研究中,我國(guó)學(xué)者還對(duì)兩段砧雙貼嫁接法進(jìn)行了深入的探究,在傳統(tǒng)嫁接方法采用南瓜做根砧和葫蘆作為中間砧的基礎(chǔ)上,該嫁接方法的雙貼嫁接不僅有效地避免了葫蘆嫁接方法可能會(huì)導(dǎo)致的較為嚴(yán)重的西瓜自毒問(wèn)題,同時(shí)還解決了在利用南瓜進(jìn)行嫁接育種時(shí),對(duì)于西瓜質(zhì)量和口感的影響問(wèn)題,從而進(jìn)一步地完善了對(duì)于西瓜栽培技術(shù)的優(yōu)化。
3 西瓜砧木嫁接育種技術(shù)機(jī)理研究
通過(guò)梳理近些年的西瓜砧木育種研究,對(duì)西瓜砧木育種的技術(shù)機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,以期幫助讀者更好地理解西瓜砧木育種的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和運(yùn)作機(jī)理,從而更好地投入到西瓜砧木育種的實(shí)踐中去[3]。
3.1 防御酶活性
王文英等[4]對(duì)京欣砧3號(hào)、新土佐、超豐F1、抗生王、勇士等砧木進(jìn)行了研究,通過(guò)分析這些砧木在進(jìn)行西瓜砧木育種嫁接時(shí)的成果率,以及砧木對(duì)其產(chǎn)量的影響,對(duì)相關(guān)砧木的育種效果和質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)估。王文英等通過(guò)測(cè)定葉片中的葉綠素含量、過(guò)氧化物酶活性以及丙二醛含量進(jìn)行了砧木生理指標(biāo)的分析和研究,并記錄其應(yīng)用過(guò)程中的嫁接效果和成活率,分析不同砧木生理指標(biāo)與產(chǎn)量之間的相關(guān)聯(lián)系,從而證明了西瓜砧木育種的嫁接成活率與其體內(nèi)存在的過(guò)氧化物酶活性存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系,而與丙二醛等物質(zhì)的含量,存在著不可忽視的負(fù)相關(guān)關(guān)系。
3.2 抗病性
抗病性是嫁接技術(shù)較為突出的影響和貢獻(xiàn),嫁接技術(shù)通常便是被用于克服傳統(tǒng)的土傳疾病,即存在著顯著的抗病性,但其究竟是如何影響相關(guān)作物的根仍然未知。在國(guó)外學(xué)者的研究中,往往都認(rèn)為嫁接的西瓜根,自身能夠具有更為廣泛的生態(tài)位重疊現(xiàn)象,而通過(guò)嫁接技術(shù),便很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)于西瓜嫁接苗根際利用的最大化,同時(shí)通過(guò)相關(guān)最大化效果的提升,提高了自身的土傳疾病抗病性。而在A(yíng)vramidou等[5]的研究中,則通過(guò)利用甲基化敏感擴(kuò)增多態(tài)性,分析了黃瓜和西瓜自身接穗異源嫁接到南瓜砧木時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生的DNA甲基化變化趨勢(shì),并在其具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀(guān)察到了甲基化的加劇,而在葫蘆科砧木的嫁接中,則存在著一個(gè)較為顯著的表觀(guān)遺傳效應(yīng)。這些都在一定程度上,體現(xiàn)著抗病性對(duì)于西瓜砧木育種技術(shù)的重要性。
3.3 嫁接對(duì)西瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響
相比于傳統(tǒng)的西瓜栽培技術(shù),嫁接能夠提高西瓜的生長(zhǎng)速率,并提高西瓜的產(chǎn)量和質(zhì)量,但對(duì)于不同品種的西瓜,這種嫁接技術(shù)的效果會(huì)受到不同砧木自身因素的差異影響。例如,以葫蘆和野生西瓜為砧木培養(yǎng)的嫁接西瓜,其自身可溶性糖和維生素C等成分的含量,往往都會(huì)受到砧木因素的顯著影響,或者是會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)量的顯著變化,而以南瓜為砧木進(jìn)行嫁接育種的西瓜則表現(xiàn)得不是很理想,在口感和纖維的含量等方面存在一定的差異。同時(shí),相關(guān)研究表明,不同的葫蘆砧木育種培育出的嫁接西瓜,其自身所含的果糖和葡萄糖等必要成分,出現(xiàn)了較為顯著的降低現(xiàn)象,而在其組織內(nèi)部的可溶性固形物和維生素C的含量,則在嫁接之后出現(xiàn)了明顯的提高,與此同時(shí)草酸含量和酸性酶活性也出現(xiàn)了較大比例的降低[6]。而在進(jìn)一步的研究中發(fā)現(xiàn),通過(guò)南瓜砧木進(jìn)行的育種嫁接處理,西瓜嫁接苗的根莖葉和果肉中的鈉、鈣、鉀、鐵等含量濃度有明顯升高。
4 結(jié)語(yǔ)
近些年,我國(guó)對(duì)于西瓜砧木育種的探究逐漸深入,相關(guān)的研究已經(jīng)逐漸成為提高西瓜產(chǎn)量和質(zhì)量的實(shí)際應(yīng)用技術(shù),在具體的應(yīng)用中取得較好的成績(jī),因此對(duì)于西瓜砧木育種的技術(shù)探究也必然會(huì)越來(lái)越深入,從而直接影響到我國(guó)西瓜培育技術(shù)的發(fā)展和變革。
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(責(zé)任編輯:趙中正)