園藝畢業(yè)論文審定稿End

1、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 學(xué)號(hào)：A02050107枯萎病不同抗性西瓜品種光合生理特性和產(chǎn)量的比較學(xué) 生 姓 名：李顯毅指 導(dǎo) 教 師：潘 凱所 在 院 系：園藝學(xué)院所 學(xué) 專 業(yè)：園藝專業(yè)研 究 方 向：蔬菜學(xué)東 北 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)中 國(guó)·哈 爾 濱2009年6月Northeast Agriculture University Bachelor Degree Student Number:A02050107Fusarium Wilt-resistant Watermelon Varieties in Different Photosynthetic Physiological Cha

2、racteristics andYield ComparisonStudent name：Li XianyiConduct teacher： Pan Kai Institute： College of HorticultureMajor： HorticultureStudy direction： OlericultureNortheast Agricultural UniversityChina·harbinJune 2009枯萎病不同抗性西瓜品種光合生理特性和產(chǎn)量的比較摘 要 隨著設(shè)施園藝的不斷發(fā)展，設(shè)施內(nèi)蔬菜栽種面積逐年增加。西瓜(Citrullus vulgaris Schra

3、d)作為設(shè)施內(nèi)主要栽培種類(lèi)，其連作問(wèn)題十分嚴(yán)重，由此產(chǎn)生的連作障礙日趨明顯,枯萎病發(fā)病率逐年上升。嫁接西瓜根系發(fā)達(dá)，改善了嫁接苗根系生長(zhǎng)的條件，致使植株生長(zhǎng)健壯。同時(shí)，利用不同用途的砧木可以使西瓜在不同的土壤條件下正常生長(zhǎng)，如利用具有耐低溫、耐旱、耐鹽堿、耐瘠薄等特點(diǎn)的砧木。其次，砧木根系的強(qiáng)吸水吸肥能力,促使嫁接西瓜植株生長(zhǎng)旺盛,西瓜果實(shí)個(gè)大、產(chǎn)量高。另外，嫁接西瓜幼苗前期生長(zhǎng)快,對(duì)于早熟栽培和克服無(wú)籽西瓜前期生長(zhǎng)緩慢的缺陷是極為有利的。所以選用南瓜做為西瓜的嫁接砧木，可有效提高西瓜抗枯萎病的效果。為進(jìn)一步研究西瓜的光合特性、抗病育種和有效防治此類(lèi)病害提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。本試驗(yàn)以對(duì)枯萎病

4、抗性不同的西瓜品種豐樂(lè)甜妞（抗性）、豐樂(lè)小天使（感性）、博強(qiáng)一號(hào)南瓜（砧木）為材料，系統(tǒng)研究了抗、感枯萎病西瓜不同生長(zhǎng)發(fā)育期的生理特性的變化。通過(guò)試驗(yàn)得出以下結(jié)論：1.抗病品種對(duì)西瓜枯萎病有顯著的抵抗作用，且隨著西瓜成長(zhǎng)抵抗作用愈顯著。2.西瓜嫁接后，抗、感病品種的抗病性都得到一定程度的增強(qiáng)，感病品種尤為顯著。3.嫁接對(duì)西瓜生理特性有一定的促進(jìn)作用，增加光合速率、氣孔呼吸導(dǎo)度以及少量產(chǎn)量。綜上所述，嫁接使西瓜生長(zhǎng)得到促進(jìn)、生理特性指標(biāo)上升。嫁接抗病西瓜品種（博強(qiáng)一號(hào)南瓜為砧木、豐樂(lè)甜妞抗性西瓜為接穗）各項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)。關(guān)鍵詞: 西瓜；枯萎病；生育期；生理特性Fusarium Wilt-resist

5、ant Watermelon Varieties in Different Photosynthetic Physiological Characteristics andYield ComparisonAbstractWith the continuous development of horticulture, vegetable growing area of the facility every year. Watermelon (Citrullus vulgaris Schrad) cultivation as the main types of facilities, and it

6、s not even for a very serious problem, even for the resulting obstacles to the increasingly obvious that the incidence of Fusarium wilt increased year by year. Developed root systems grafted watermelon, grafted seedlings to improve conditions for root growth, resulting in healthy plant growth. At th

7、e same time, the use of different uses can make a watermelon rootstocks in different soils under the conditions of normal growth, such as the use of low-temperature-resistant, resistant to drought, salinity, and other characteristics of barren-resistant rootstock. Secondly, the root stock of the str

8、ong water absorption ability of fat to promote vigorous plant growth grafted watermelon, watermelon fruit of a large, high output. In addition, pre-grafted watermelon seedlings grow fast, and overcome the early cultivation of seedless watermelon slow early growth defect is extremely beneficial. Ther

9、efore, as a choice of pumpkin rootstocks grafted watermelon, watermelon can increase the effect of blight resistance. To further study the photosynthetic characteristics of watermelon, breeding for disease resistance and effective prevention and treatment of such diseases and provide a theoretical f

10、oundation and scientific basis. In this study, resistance to Fusarium wilt of watermelon varieties fengle different sweet little girl (resistance), fengle Little Angel (emotional), Bo-Qiang One pumpkin (stock) for the material, system resistance, a different sense of Fusarium wilt of watermelon grow

11、th and development phase of the changes in physiological characteristics. Through experiments the following conclusions: 1. Resistant varieties of watermelon wilt significant role in the resistance, and resistance with the growth of the role of water has become more significant. 2. Watermelon grafti

12、ng, the resistance and the resistance are susceptible to some extent increased, especially susceptible. 3. Grafted watermelon physiological characteristics of a certain role to increase the photosynthetic rate, stomatal conductance, and breathing a small amount of production. To sum up, the growth o

13、f grafted watermelon so that the promotion, indicators of increased physiological characteristics. Disease-resistant varieties of grafted watermelon (Bo Strong One pumpkin for the stock, sweet little girl fengle watermelon for resistance scion) Optimal indicators.Key words: Watermelon; Fusarium wilt

14、; Growth period; physiological characteristicsV目 錄摘 要IAbstractII1 前言- 1 -1.1 引言- 1 -1.2 研究的目的和意義- 2 -1.3 關(guān)于本實(shí)驗(yàn)國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究動(dòng)態(tài)- 2 -西瓜抗病性研究- 2 -西瓜嫁接研究- 2 -西瓜生理特性研究- 3 -2 材料與方法- 5 -2.1 供試材料- 5 -試驗(yàn)地點(diǎn)- 5 -試驗(yàn)材料- 5 -試驗(yàn)時(shí)間- 5 -供試土壤- 5 -實(shí)驗(yàn)藥品- 5 -實(shí)驗(yàn)儀器- 5 -2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)- 6 -2.3 試驗(yàn)方法- 7 -種子處理- 7 -2.3.2嫁接- 7 -2.3.3溫室定植- 7

15、-2.3.4生理指標(biāo)測(cè)定- 7 -2.4 數(shù)據(jù)處理- 7 -3 結(jié)果與分析- 8 -3.1不同抗性西瓜光合速率變化的比較- 8 -3.2不同抗性西瓜蒸騰速率的比較- 8 -3.3不同抗性西瓜氣孔導(dǎo)度的比較- 9 -3.4西瓜枯萎病對(duì)產(chǎn)量的影響- 10 -4 討論- 11 -4.1嫁接對(duì)西瓜生理性狀影響的探討- 11 -4.2抗性對(duì)嫁接西瓜光合特性影響的探討- 11 -4.3抗性對(duì)西瓜果實(shí)品質(zhì)形成影響的探討- 11 -4.4抗性對(duì)西瓜產(chǎn)量影響的探討- 12 -5 結(jié)論- 13 -參考文獻(xiàn)- 14 -致 謝- 15 -枯萎病不同抗性西瓜品種光合生理特性和產(chǎn)量的比較1 前言1.1 引言西瓜(Citr

16、ullus vulgaris Schrad) 為葫蘆科西瓜屬植物，原產(chǎn)于非洲熱帶草原，是一種世界性園藝作物，是大眾化夏季水果，其栽培面積與總產(chǎn)量在世界十大之列，中國(guó)是世界西瓜的第一種植大國(guó)。每年我國(guó)西瓜種植面積為300多萬(wàn)公頃，西瓜是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)蔬菜作物之一（王鳴，侯佩等，2006）。西瓜忌連作，西瓜枯萎病病源在土壤中存活可達(dá)10年以上，故輪作周期要長(zhǎng)。目前，隨著輪作周期的縮短（許如意等，2007），枯萎病發(fā)病率有逐年提高的趨勢(shì)，產(chǎn)量逐年下將。西瓜一般要求至少6年以上的輪作，但是由于我國(guó)耕地面積和現(xiàn)行的土地使用制度的限制，西瓜生產(chǎn)無(wú)法實(shí)行嚴(yán)格的輪作制度，輪作年限越來(lái)越短，而保護(hù)地西瓜生產(chǎn)則不

17、可避免地連作重茬（吳鳳芝等，2004）。由于西瓜多年連作，地力衰退，生產(chǎn)力降低，病蟲(chóng)害加劇，導(dǎo)致其產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，產(chǎn)生連作障礙。據(jù)上海調(diào)查，近幾年設(shè)施栽培條件下的西瓜枯萎病發(fā)病率一般在10%-30%，嚴(yán)重的病棚株率在50%（郭超，1995），目前還沒(méi)有十分有效的方法，農(nóng)民為了控制病情只好大量使用化學(xué)農(nóng)藥，不僅造成土壤環(huán)境污染，同時(shí)也影響了產(chǎn)品質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品安全，嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康（關(guān)軍鋒，2001）。連作障礙已成為制約一些地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是蔬菜生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，其發(fā)生主要同土壤傳染性病害、土壤理化性狀劣變以及由根際分泌物和殘茬分解物等引起的自毒作用等有關(guān)，而這些因子均不

18、同程度地與土壤中的微生物有關(guān)（吳鳳芝等，2004）。近年來(lái)，在一些西瓜產(chǎn)區(qū)病害頻頻發(fā)生，并有蔓延趨勢(shì)，西瓜枯萎病對(duì)植株的侵害嚴(yán)重地影響了西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。目前，對(duì)于西瓜連作障礙的研究，土傳病蟲(chóng)害一直是國(guó)內(nèi)外西瓜研究的重點(diǎn)，并在病原菌生理小種的分類(lèi)鑒定，致病機(jī)理及西瓜種質(zhì)資源的篩選、抗病遺傳規(guī)律、連作土壤微生物種類(lèi)等多方面進(jìn)行了較為深入的研究（范紅偉等，2004），雖然選用抗病品種是最經(jīng)濟(jì)有效的措施，但目前選育抗病品種所需時(shí)間長(zhǎng)，而目前選用的抗病品種一般在連續(xù)種植3 -4年后，其抗病性迅速下降，而失去商品價(jià)值（蔣有條等，1998）。此外，目前選育的抗病品種品質(zhì)往往商品性差。生產(chǎn)上采取嫁接栽培技術(shù)，

19、對(duì)克服鐮刀菌的危害具有很好的效果。作物土傳病害與土壤性質(zhì)關(guān)系密切，在與病害有關(guān)的土壤因子當(dāng)中，土壤微生物起著極其重要的作用，土傳病原菌是土壤微生物群落的組成部分，微生物群落抑制土傳病原菌的能力大小與作物病情指數(shù)之間存在密切關(guān)系.通過(guò)各種手段培育出產(chǎn)量高、品質(zhì)好的西瓜品種，是解決商品瓜標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)化和多樣化的根本途徑。在西瓜的引種、育種及嫁接的過(guò)程中，選擇一些生長(zhǎng)生理指標(biāo)作為這些過(guò)程的參考指標(biāo)，是采用的基本手段，可以為研究高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)西瓜的生長(zhǎng)及生理特性能為其育種提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)（蔣有條等，2000）。光合作用是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，提高西瓜產(chǎn)量的主要途徑是提高它的光合產(chǎn)量。但在已有的研究中，采

20、用施肥和田間栽培技術(shù)來(lái)提高西瓜產(chǎn)量的報(bào)道較多，而對(duì)西瓜的光合強(qiáng)度和產(chǎn)量關(guān)系的研究報(bào)道較少。西瓜在伸蔓期和座瓜期，主側(cè)蔓葉片的光合產(chǎn)物主要用于本蔓的生長(zhǎng)（徐坤等，1999），在果實(shí)生長(zhǎng)盛期，光合產(chǎn)物主要是供給果實(shí)（劉文革等，2003）。因此，對(duì)西瓜進(jìn)行光合強(qiáng)度測(cè)定的研究，可以為生產(chǎn)者選擇品種、合理密植和科學(xué)地進(jìn)行田間管理提供理論依據(jù)。1.2 研究的目的和意義本試驗(yàn)探索西瓜枯萎病致病菌對(duì)西瓜光合特性與產(chǎn)量的影響，為進(jìn)一步研究西瓜的產(chǎn)量與連作障礙的關(guān)系奠定基礎(chǔ)，探究嫁接對(duì)西瓜枯萎病的影響，為指導(dǎo)生產(chǎn)中緩解西瓜枯萎病提供科學(xué)的理論及實(shí)踐依據(jù)，以及西瓜不同抗性品種對(duì)枯萎病病原菌的抗病性,為進(jìn)一步研究西瓜

21、的光合特性、抗病育種和有效防治此類(lèi)病害提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。1.3 關(guān)于本實(shí)驗(yàn)國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究動(dòng)態(tài) 西瓜抗病性研究我國(guó)是西瓜栽培大國(guó)，具有悠久的栽培歷史，我國(guó)的嫁接技術(shù)起源于自然接木現(xiàn)象的啟示、插條繁殖技術(shù)的發(fā)展和自然界中半寄生植物種間關(guān)系的啟示。其中瓜類(lèi)嫁接在我國(guó)至少有3000年歷史，根據(jù)文獻(xiàn)記載，中國(guó)嫁接技術(shù)的起源至少可以追溯到周秦時(shí)代，其后代有演進(jìn)。最早關(guān)于葫蘆科植物嫁接的記載是西漢的氾勝之書(shū)，“下瓠子十顆，既生，長(zhǎng)二尺余，便總聚十莖一處，以布纏之五寸許，復(fù)用泥泥之，不過(guò)數(shù)日，纏處便合為一莖。留強(qiáng)者，余悉掐去。引蔓結(jié)子。子外之條亦掐去之。勿令蔓延。”近年來(lái)，西瓜病害（尤其是枯萎?。┏蔀?/p>

22、威脅我國(guó)西瓜生產(chǎn)的主要病害。對(duì)于西瓜枯萎病的防治一是靠輪作倒茬，但由于土地面積的限制，難以實(shí)現(xiàn)；二是采用化學(xué)藥劑處理土壤，價(jià)格昂貴，污染環(huán)境，效果甚微，至今無(wú)理想藥劑；三是選用抗枯萎病的西瓜品種，由于育種技術(shù)的限制和西瓜枯萎病菌生理小種的多樣性致使育種難度很大。據(jù)近年實(shí)踐證明，選擇適合的砧木品種，采用嫁接技術(shù)是生產(chǎn)中解決西瓜枯萎病發(fā)生的有效途徑。因此，對(duì)西瓜砧木資源的收集、研究和利用顯得尤為重要。西瓜易感染枯萎病，因此目前瓜類(lèi)嫁接的砧木大多抗枯萎病，但其抗病機(jī)理尚不明了。研究嫁接西瓜對(duì)枯萎病的抗性表明，嫁接西瓜的抗病效果與POD同工酶的變化有密切關(guān)系?？共⌒栽綇?qiáng)的砧木，其同工酶譜帶的變化越大，

23、表現(xiàn)為“抗病”特征帶的出現(xiàn)與“感病”帶的消失和減弱（郭傳友等，2004）。在感病條件下，嫁接植株的電導(dǎo)率、脯氨酸含量的增加程度極顯著低于自根苗，說(shuō)明嫁接可有效阻止病原菌的侵染及在體內(nèi)的擴(kuò)展，致使積累脯氨酸來(lái)緩解病菌侵害的作用減弱。嫁接后植株體內(nèi)PAL活性明顯升高，并保持較高的活性水平(鄭群，2000)。也有人認(rèn)為在砧木根系中可能有抗病物質(zhì)的合成，這種物質(zhì)能運(yùn)至地上部，但還需進(jìn)一步研究（陳俊偉等）。 西瓜嫁接研究人工嫁接是一項(xiàng)世界性的園藝技術(shù)。西瓜嫁接研究起始于1925年的日本和朝鮮，最初主要是利用葫蘆砧木防治西瓜保護(hù)地生產(chǎn)中的連作障礙，但是由于嫁接技術(shù)不夠完善，當(dāng)時(shí)未能在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。直至2

24、0世紀(jì)50年代建立了子葉苗嫁接體系，簡(jiǎn)化了嫁接技術(shù)，提高了效率，加之日本西瓜枯萎病嚴(yán)重發(fā)生，使得這一技術(shù)得以迅速發(fā)展（川田武男，1985）。西瓜的嫁接栽培主要集中于砧木材料的收集、研究和利用，以及嫁接方法的探討、嫁接苗的管理等，力求抗病增產(chǎn)。兩個(gè)不同的植株嫁接在一起，產(chǎn)生成功的結(jié)合部，同時(shí)發(fā)育成完整的植株，這種嫁接是親和的，否則就是不親和的。因此，嫁接親和力的探討很有價(jià)值。目前對(duì)嫁接愈合過(guò)程比較明確，Jeffree認(rèn)為嫁接成活過(guò)程首先是使穗、砧斷面的形成層互相密接，之后兩者分別產(chǎn)生愈傷組織。愈傷組織相結(jié)合后，經(jīng)細(xì)胞分裂、分化而使形成層連接起來(lái)，完全形成愈合組織。Moore等用電鏡詳細(xì)觀察了嫁接

25、愈合過(guò)程的細(xì)胞學(xué)變化，并將其分為5個(gè)階段：(1)切斷面形成壞死層；(2)由細(xì)胞質(zhì)活化而導(dǎo)致高爾基體的累積和砧穗間的密接；(3)砧穗愈傷組織形成和壞死層消失；(4)砧穗間維管束的分化；(5)嫁接愈合和成活。對(duì)嫁接親和性機(jī)制，雖然作了大量的研究工作，但目前仍不清楚。Jeffree等注意到嫁接后細(xì)胞膜有變薄的現(xiàn)象，推測(cè)愈合過(guò)程可能涉及細(xì)胞識(shí)別機(jī)制。Moore認(rèn)為愈合過(guò)程與愈傷組織和細(xì)胞壁形成的前體物質(zhì)的聚合有關(guān)，但這種前體物質(zhì)是什么尚不清楚。有關(guān)嫁接不親和的機(jī)理，提出了很多假說(shuō)。Jeffree認(rèn)為嫁接不親和的主要原因是接穗和砧木接合面的組織形態(tài)不同，從而阻礙了養(yǎng)分、水分從根部向莖葉運(yùn)輸和同化產(chǎn)物從莖

26、葉向根部運(yùn)輸。同時(shí)認(rèn)為，砧木對(duì)養(yǎng)分的供給力同莖葉部的養(yǎng)分要求度，在質(zhì)或量上產(chǎn)生過(guò)量或者不足；砧木對(duì)同化產(chǎn)物的要求度同接穗的供給力不平衡時(shí)，也產(chǎn)生不親和。Moore等認(rèn)為傷害和木質(zhì)化是不親和的機(jī)理之一。此外，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和不親和毒物是控制親和力的重要因素。嫁接成活后砧木與接穗間也是相互影響的。如矮化砧可以促進(jìn)植株提早結(jié)果、增強(qiáng)抗逆性、提高果實(shí)品質(zhì)；接穗也會(huì)在生長(zhǎng)勢(shì)和抗寒性上影響砧木。砧木與接穗之間相互影響的可能機(jī)制有：(1)砧木與接穗間基因型的差異；(2)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收和利用的不同；(3)光合產(chǎn)物的形成與養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)牟煌?。但是親和性機(jī)理到目前為止尚不清楚。1.3.3 西瓜生理特性研究光合速率以單

27、位時(shí)間、單位光合機(jī)構(gòu)（干重、面積或葉綠素）固定的二氧化碳或釋放的氧氣或積累的干物質(zhì)的數(shù)量來(lái)表示。從表面上看，光合速率不是一個(gè)效率指標(biāo)。但是，實(shí)際上它是一個(gè)重要的光合效率指標(biāo)。它是光合作用不受光能供應(yīng)限制即光飽和條件下表明光合效率高低的重要指標(biāo)。在其它條件都相同的情況下，高光合速率總是導(dǎo)致高產(chǎn)量、高光能利用率。因此，人們常常把高光合速率說(shuō)成高光合效率?，F(xiàn)在的絕大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)告的光合速率都是以單位葉面積表示的。因此，用單位葉面積表示的光合速率和有關(guān)參數(shù)，例如葉片的葉綠素、光合產(chǎn)物等含量和酶活性等，不僅便于不同文獻(xiàn)資料之間的相互比較，而且也便于綜合分析各個(gè)參數(shù)之間的相互關(guān)系，包括它們變化的因果關(guān)系和數(shù)

28、量關(guān)系。用單位葉鮮重表示各種有關(guān)參數(shù)是最不可取的做法，因?yàn)橛眠@種單位表示的各種參數(shù)很容易受葉片含水量變化的影響，特別是在涉及不同水分處理的情況下，不確定性和不可比性就更大。植物總是生活在外界環(huán)境中，由于影響凈光合速率的主要環(huán)境因子光照、溫度等在一天呈現(xiàn)出明顯的日變化，因此，植物光合作用也呈現(xiàn)出日變化規(guī)律。在自然條件下，植物光合作用的日程有兩種典型的方式。一種是單峰型，凈光合速率在上午隨著太陽(yáng)光強(qiáng)的增加而升高，中午達(dá)到最大值，然后在下午隨著太陽(yáng)光強(qiáng)的減弱而逐步降低。另一種是雙峰型，在凈光合速率變化日進(jìn)程好中有兩個(gè)高峰，一個(gè)在上午的晚一些時(shí)候，另一個(gè)在下午的晚一些時(shí)候，它往往比上午的第一個(gè)峰低一些

29、，在這兩個(gè)峰之間有一個(gè)中午的低谷，即所謂的中午降低或“午睡”現(xiàn)象。對(duì)于光合“午睡”現(xiàn)象來(lái)說(shuō)，強(qiáng)太陽(yáng)光、低空氣濕度和低土壤水勢(shì)可能是主要的環(huán)境因子，氣孔導(dǎo)度的降低可能是重要的生理因子，而ABA合成的增加和光系統(tǒng)光化學(xué)效率的降低可能是重要的生化因子。這些因子相互密切聯(lián)系引起生理和生化的變化。陳年來(lái)等在日光溫室條件下研究了“寶冠”和“新金蘭”兩個(gè)品種西瓜冠層光合作用日變化特性。結(jié)果表明，日光溫室兩個(gè)西瓜品種間冠層光照分布和單葉光合作用日變化模式存在明顯的差異，冠層光照條件影響個(gè)葉層的光合強(qiáng)度及其日變化趨勢(shì)。兩品種冠層整體光合速率日動(dòng)態(tài)呈單峰型，“寶冠”西瓜單葉凈光合速率較高，光效光合時(shí)間較長(zhǎng)，但表現(xiàn)

30、出午休特征?！靶陆鹛m”西瓜單葉光合速率低，光效光合時(shí)間較短，未表現(xiàn)出明顯午休特征。2 材料與方法本實(shí)驗(yàn)于2006年11月開(kāi)始至2008年1月結(jié)束，實(shí)驗(yàn)于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜栽培實(shí)驗(yàn)室完成。2.1 供試材料試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站1號(hào)大棚和園藝學(xué)院蔬菜生理生態(tài)研究室進(jìn)行。試驗(yàn)材料 供試西瓜品種2個(gè)：豐樂(lè)甜妞（高抗，R1），豐樂(lè)小天使（感病，S2）（合肥豐樂(lè)種業(yè)股份有限公司）。果型中小型。供試砧木品種：博強(qiáng)一號(hào)南瓜（P）（天津德瑞特種業(yè)有限公司）。試驗(yàn)時(shí)間本實(shí)驗(yàn)于2008年3月開(kāi)始至2008年8月結(jié)束供試土壤試驗(yàn)土壤為黑土，前茬黃瓜，土壤理化性狀見(jiàn)表2-1。表2-1供試土壤基本理化性質(zhì)：

31、Tab.2-1 Basic physicochemical properties of tested soil電導(dǎo)率（mS·cm-1）ECpH有機(jī)質(zhì)（%）Organic matter堿解氮（mg·kg-1）Alkali-hydrolyzable N有效磷（mg·kg-1）Available P速效鉀（mg·kg-1）Available K0.967.214.66296.51275.00372.05實(shí)驗(yàn)藥品甲醇、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、濃硫酸；丙酮、石英砂；氫氧化鈉、硼酸、甲基紅-溴甲酚綠指示劑；碳酸氫鈉、無(wú)磷活性炭粉、鉬銻貯備液、鉬銻抗顯色劑；乙酸銨、氯

32、化鉀；重鉻酸鉀、鄰菲啰啉指示劑；葡萄糖。實(shí)驗(yàn)儀器 所用的儀器參照表2-2。表2-2 實(shí)驗(yàn)儀器Tab. 2-2 Laboratory apparatus儀器名稱Apparatus denomination型號(hào)Version生產(chǎn)廠家Fabricant電子天平PL303梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)FE20梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀FE30梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司超純水裝置MILLIPORE B.P.307法國(guó)恒溫?fù)u床ZHWY-2120C上海智城分析儀器制造有限公司光照培養(yǎng)箱LRH-250G-I智能型廣東省醫(yī)療器械廠醫(yī)用型潔凈工作臺(tái)DL-CJ-2ND北

33、京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司電熱鼓風(fēng)干燥箱101-3A天津市泰斯特儀器有限公司可調(diào)式電砂浴DK-2北京永光明醫(yī)療儀器廠旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀N-1000上海愛(ài)朗儀器有限公司水浴鍋SB-2000上海愛(ài)朗儀器有限公司水流抽氣機(jī)A-3S上海愛(ài)朗儀器有限公司分光光度計(jì)WFJ722上海光譜儀器有限公司便攜式光合儀LI-6400美國(guó)Li-COR火焰光度計(jì)FP6410北京高壓蒸汽滅菌鍋DSX-280B上海申安醫(yī)療器械廠電熱恒溫水浴鍋HW-SY21-K-4C北京市長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司高速冷凍離心機(jī)Allegra X-22RBeckman Coulter. Inc.PCR儀PTC-200美國(guó)Bio-Rad電泳儀DYY-6C北京市

34、六一儀器廠變性梯度凝膠電泳系統(tǒng)DcodeTM UniversalMutation Detection System美國(guó)Bio-Rad紫外成像儀Alphalmager HPAlpha Innotech Corp.電子天平PL303梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)FE20梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用下面的處理編號(hào)，見(jiàn)表2-3。表2-3 實(shí)驗(yàn)中不同處理西瓜品種的編號(hào)Table2-3 The number of different resistance cucumber variety品種Species豐樂(lè)甜妞fengtianheiniu豐樂(lè)小天使fenglex

35、iaotianshi博強(qiáng)一號(hào)南瓜Boqiangnangua1hao序號(hào)R1S2P2.3 試驗(yàn)方法種子處理西瓜和砧木種子在0.1%高錳酸鉀溶液中浸泡10min., 然后在55的溫水中攪拌至恒溫。南瓜浸種6h，投洗干凈, 在30恒溫箱內(nèi)催芽，待胚根長(zhǎng)約0.5cm時(shí)，播種于營(yíng)養(yǎng)缽中,接穗種子播于滅菌蛭石穴盤(pán)中。嫁接采用頂插法。嫁接時(shí)，砧木苗以真葉出現(xiàn)時(shí)為宜，接穗西瓜苗以子葉充分開(kāi)展為宜，為此砧木提前5d播種，直接播入缽中，同時(shí)播種催芽的西瓜種子，7d后嫁接。剛嫁接時(shí)，白天保持26-28，夜間18-20，放在遮陰保濕的塑料棚內(nèi)。后隨通風(fēng)增加逐步降溫，1周后白天23-24，夜間18-20。嫁接前2天應(yīng)充

36、分澆水，嫁接后密封，使空氣濕度達(dá)到飽和狀態(tài)，不必?fù)Q氣。5-6d后進(jìn)入融合期，在清早、傍晚空氣濕度高時(shí)換氣，并逐漸增加通風(fēng)時(shí)間與通風(fēng)量。在苗床蓋遮陽(yáng)網(wǎng)遮光，避免高溫和直射光引起接穗凋萎，5-6d后在早上，傍晚除去覆蓋物，接受散射光，并漸增見(jiàn)光時(shí)間，10d后只在中午遮光，12-15d后恢復(fù)到一般苗床管理。溫室定植2（0.6 m×1.2m×6m），每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列。每行16株，每小區(qū)32株。定植前施入有機(jī)肥，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不施加任何肥料。常規(guī)管理。生理指標(biāo)測(cè)定選擇晴好天氣用美國(guó)Li-COR公司生產(chǎn)的LI-6400便攜式光合儀在上午10.00-12：00，選擇各品種（系）中

37、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株，取其葉齡、葉位基本一致的成熟無(wú)病害葉片，對(duì)西瓜功能葉片進(jìn)行凈光合速率及影響因子，包括光和有效輻射、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率的測(cè)定。每個(gè)處理隨機(jī)取3株， 3次重復(fù)，取9次測(cè)定結(jié)果的平均值。待西瓜果實(shí)成熟時(shí)，在田間分別測(cè)出各品種單瓜重量，最后計(jì)算其產(chǎn)量。2.4 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)的整理采用Excel軟件完成，差異顯著性測(cè)驗(yàn)采用SAS（V6.12）軟件完成。3 結(jié)果與分析 3.1不同抗性西瓜光合速率變化的比較從一天的光合效率比較，伸蔓期時(shí)，四個(gè)品種（系）西瓜的凈光合速率（Pn）為R1>S2>PR1>PS2。在坐果期時(shí)其凈光合速率（Pn）為R1>S2>PR1>

38、;PS2。嫁接抗性無(wú)籽西瓜種皮厚，從而致使小苗生長(zhǎng)弱而緩慢。但是PR1既是嫁接又是抗性西瓜，所以其生長(zhǎng)比較旺盛，光合速率也較高。由此可知7月4日時(shí)，PR1已經(jīng)開(kāi)始顯現(xiàn)出抗性嫁接的優(yōu)勢(shì)。前期R1抗枯萎病的品種，凈光合速率在試驗(yàn)品種中明顯為最高速率，其他品種雖有差距但不顯著，后期S2品種多染病，致使凈光合速率顯著下降。整體看來(lái) R1為凈光合速率最高的品種，嫁接的PR1、PS2中嫁接抗病品種PR1較PS2凈光合速率略高。表3-1 不同西瓜處理對(duì)西瓜凈光合速率的影響/µmol· m-2·s-1Table3-1 Effects of different treament o

39、n pHotosynthetic rate of watermelon/µmol· m-2·s-1處理R1S2PR1PS2P5.2515.6314.111.9311.8117.21±0.30±1.20±0.84±0.45±0.54BbCcDdDdAa6.1415.6314.0111.9311.8117.21±0.30±1.2±0.84±0.45±0.54BbCcDdDdAa7.414.9010.3010.108.4511.60±0.95±0.20

40、±0.10±3.05±0.26AaBbcBbcBcAbb7.245.343.776.896.434.51±0.81±0.85±0.33±1.04±0.39BCbcDdAaABabDCdc3.2不同抗性西瓜蒸騰速率的比較四個(gè)品種西瓜葉片的蒸騰速率變化曲線均成明顯的單峰型。R1、S2、P三種品種西瓜葉片的蒸騰速率均逐漸下降；而PR1、PS2的蒸騰速率為先下降后增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而其中的PR1特性表現(xiàn)最為明顯。10：0014：00期間，四個(gè)品種（系）西瓜有較快的蒸騰速率，前期感病自根苗S2蒸騰速率極顯著，中期抗病自根苗R1蒸騰

41、速率顯著，結(jié)果期嫁接抗病PR1。 表3-2 不同西瓜處理對(duì)西瓜蒸騰速率的影響/ mol·m-2·s-1Table3-2 Effects of different treament on transpiration rate of watermelon / mol·.m-2·s-1處理R1S2PR1PS2P5.255.346.054.634.375.81±0.27±0.15±0.16±0.13±0.69ABbAaBCcCcAab6.144.864.263.843.744.8±0.09±0

42、.27±0.76±0.45±0.24AaABabBbBbAa7.41.981.212.641.652.66±0.17±0.04±0.03±0.46±0.02BbCcAaBCbAa7.240.841.263.333.542.43±0.85±0.53±1.65±1.43±0.42BbABbAaAaAbab3.3不同抗性西瓜氣孔導(dǎo)度的比較表所示，四個(gè)時(shí)期西瓜品種（系）西瓜葉片的氣孔導(dǎo)度變化是一條下滑曲線。10：00以后，光強(qiáng)不斷增大，葉溫升高，氣孔開(kāi)始關(guān)閉，氣孔導(dǎo)度下降以

43、減少蒸騰失水；下午光強(qiáng)減弱，葉溫降低，光合速率也達(dá)到第二個(gè)峰值，但氣孔導(dǎo)度卻并沒(méi)有增加。四個(gè)時(shí)期品種（系）西瓜坐果期植株葉片胞間二氧化碳濃度在上午08：00時(shí)最高，隨著光合速率的不斷升高，二氧化碳的同化量也不斷增加，胞間二氧化碳濃度不斷降低。12：00時(shí)，除R1和S2的蒸騰速率保持下降趨勢(shì)外，其它品種（系）西瓜葉片的蒸騰速率降到最低并隨后開(kāi)始升高，14：00時(shí)PR1、PS2的蒸騰速率降到最低并隨后開(kāi)始升高。16：00以后，四個(gè)品種（系）西瓜的蒸騰速率全部下降，但除P的其它品種（系）西瓜的蒸騰速率的下降幅度較小。5月25日時(shí)，感病自根苗S2氣孔導(dǎo)度顯著；6月14日時(shí)，抗病自根苗R1氣孔導(dǎo)度顯著；

44、結(jié)果期嫁接抗病PR1氣孔導(dǎo)度極顯著、結(jié)果期將近結(jié)束時(shí)嫁接感病PS2氣孔導(dǎo)度與PR1相同。表3-3 不同處理對(duì)西瓜氣孔導(dǎo)度的影響/mmol·m-2·s-1Table3-3 Effects of different treatment on stomata conductance of watermelon處理R1S2PR1PS2P5.250.150.160.140.120.15±0.006±0.009±0.006±0.011±0.025ABabAabABbcBcABab6.140.110.090.080.080.11±

45、;0.002±0.007±0.177±0.006±0.003AaABbBbcBcAa7.40.040.030.060.030.06±0.0049±0.0003±0.0003±0.0078±0.0002BbCdAaBCcAa7.240.040.030.080.080.05±0.016±0.012±0.042±0.035±0.009AabAbAaAaAab注：小寫(xiě)字母表示差異顯著水平 (p<0.05).大寫(xiě)字母表示差異顯著水平 (p<0.01)No

46、te: The values with small letters are significant difference (p<0.05).The values with big letters are significant difference (p<0.01)3.4西瓜枯萎病對(duì)產(chǎn)量的影響圖3-1為不同抗性西產(chǎn)量的差異顯著性方差分析。大棚產(chǎn)量由表看出嫁接的西瓜品種PR1、PS2的抗性較感病S2品種產(chǎn)量要高，而未嫁接的西瓜抗病品種R1產(chǎn)量最為穩(wěn)定，對(duì)于PS2來(lái)說(shuō)，雖然為感病品種但由于嫁接對(duì)枯萎病的抵抗能力由所上升，產(chǎn)量仍然可觀，所以其產(chǎn)量較感病自根苗顯著。在發(fā)病試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，抗病品種

47、R1與嫁接后的PR1，PS2差異不顯著，但均與感病品種S2差異達(dá)到極顯著。而在不發(fā)病的對(duì)照區(qū)內(nèi)，則四個(gè)處理之間差異不顯著。BaAabCbAbAabAabAaAa00.20.40.60.811.21.41.61.82發(fā)病品種C未發(fā)病CK 西瓜品種（單株產(chǎn)量 .(kg. 株-1 )R1S2PR1PS2Cultivarius）圖3-1 西瓜枯萎病對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響Fig Effects of Fuarium wilt on the watermelon yield per plant4 討論 4.1嫁接對(duì)西瓜生理性狀影響的探討西瓜從播種到果實(shí)成熟，整個(gè)生育周期植株生長(zhǎng)均表現(xiàn)為慢一快一慢的節(jié)奏性。但不同

48、抗性對(duì)西瓜嫁接后生長(zhǎng)發(fā)育影響差異顯著。西瓜砧木主要是同科的葫蘆屬、南瓜屬、冬瓜屬的不同種、變種和品種，研究認(rèn)為西瓜與各種瓜類(lèi)砧木的親和性關(guān)系依次為西瓜(共砧或稱本砧)、葫蘆、冬瓜、南瓜、甜瓜、黃瓜，但同一種的不同變種和品種表現(xiàn)差異很大。用西瓜作接穗，其他瓜類(lèi)作砧木，除黃瓜砧外，都表現(xiàn)很強(qiáng)的共生親和力。而且嫁接是兩個(gè)系統(tǒng)融合成一個(gè)系統(tǒng)的生理生化過(guò)程。融合的難易表現(xiàn)為接觸面的愈合速度，對(duì)溫濕度條件、營(yíng)養(yǎng)條件要求的高低，病菌病毒的侵染也是影響嫁接成活的重要因素。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，嫁接能夠顯著促進(jìn)植株生長(zhǎng)，但定植初期株高則小于自根苗，這可能是嫁接苗存在成活緩苗階段而造成的。定植緩苗后，由于嫁接苗具有較發(fā)達(dá)

49、的根系，地上部迅速生長(zhǎng)。可見(jiàn)西瓜嫁接栽培，首先是砧木具有龐大的根系，根系的旺盛生長(zhǎng)和活躍的生理活動(dòng)又促進(jìn)了地上部的生長(zhǎng)，根系和地上部相互促進(jìn)，形成了協(xié)調(diào)的地上部與地下部關(guān)系。這與前人報(bào)道相一致。4.2抗性對(duì)嫁接西瓜光合特性影響的探討本次試驗(yàn)表明嫁接植株光合速率著升高說(shuō)嫁接能夠提高的光反應(yīng)及暗應(yīng)活性。這可能是嫁接苗具有較高的光合色素含量，即具有較高的轉(zhuǎn)化光能的效率。坐果期時(shí)，西瓜為了維持較高的凈光合速率（Pn），其蒸騰速率保持在較高的水平上，一方面葉片進(jìn)行較強(qiáng)的光合作用，體內(nèi)和外界的物質(zhì)和氣體交換的速度較快；另一方面，西瓜進(jìn)行蒸騰作用可以將體內(nèi)的熱量帶出體外，降低自身的溫度，避免受到高溫傷害，這

50、也是其自我防御的一種體現(xiàn)。植物的光合作用主要取決于三個(gè)生理過(guò)程，即光合底物的傳導(dǎo)、光反應(yīng)和暗反應(yīng)。葉片具有較強(qiáng)的二氧化碳傳導(dǎo)能力，較高的光反應(yīng)和暗反應(yīng)活性是葉片取得較高的光合速率的重要的生理基礎(chǔ)。而葉片又是光合作用的主要器官，葉齡、葉位、葉綠素含量、葉片的顯微及亞顯微結(jié)構(gòu)、葉綠體的光化學(xué)活性等自身內(nèi)部特征均影響光合作用。結(jié)果表明，不同抗性間光合速率日變化顯著:嫁接苗的光合速率一直高于自根苗，嫁接抗病苗光合速率高于嫁接感病根苗，差異達(dá)到顯著水平。表明嫁接苗在生長(zhǎng)前期形成了較強(qiáng)的光合系統(tǒng)和生殖生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，為嫁接西瓜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。西瓜在伸蔓期與座瓜期的光合強(qiáng)度無(wú)顯著差異，在生產(chǎn)上，該時(shí)期主

51、要通過(guò)一系列有利于葉面積迅速增加，達(dá)到合理的葉面積指數(shù)的技術(shù)措施，達(dá)到提高產(chǎn)量和品質(zhì)的生產(chǎn)目的。4.3抗性對(duì)西瓜果實(shí)品質(zhì)形成影響的探討糖的積累是果實(shí)品質(zhì)形成的關(guān)鍵，西瓜果實(shí)在其發(fā)育過(guò)程中可溶性糖含量是逐漸升高的。果實(shí)中主要糖的變化規(guī)律可能跟果實(shí)的增長(zhǎng)速度有關(guān)，發(fā)育初期，果實(shí)增長(zhǎng)速度快，光合產(chǎn)物主要為果實(shí)生長(zhǎng)提供物質(zhì)基礎(chǔ)，而發(fā)育后期糖積累速度增加可能是蔗糖代謝相關(guān)酶共同作用的結(jié)果。與蔗糖代謝和積累密切相關(guān)的酶主要有酸性轉(zhuǎn)化酶，中性轉(zhuǎn)化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶。轉(zhuǎn)化酶將蔗糖分解為果糖和葡萄糖，蔗糖合成酶既能催化蔗糖合成又能催化蔗糖的分解，但也有人認(rèn)它為它主要起分解蔗糖的作用，蔗糖磷酸合成酶被

52、認(rèn)為是催化蔗糖合成的主要的酶，已有大量報(bào)道顯示上述酶類(lèi)在糖的運(yùn)輸、代謝和積累中起重要作用。4.4抗性對(duì)西瓜產(chǎn)量影響的探討大棚產(chǎn)量看出嫁接的西瓜品種PR1、PS2的抗性較感病S2品種產(chǎn)量要高，單果重也要略高，果實(shí)飽滿口感適宜。而自根苗的西瓜抗病品種R1產(chǎn)量最為穩(wěn)定，對(duì)于PS2來(lái)說(shuō)，雖然為感病品種但由于嫁接對(duì)枯萎病的抵抗能力由所上升，所以產(chǎn)量仍然可觀。5 結(jié)論5.1 高抗病西瓜品種的蒸騰速率、光合速率、氣孔導(dǎo)度等各項(xiàng)生理指標(biāo)均高于感病品種。5.2 西瓜嫁接后抗病性增強(qiáng)，易感病品種可通過(guò)嫁接提高其抗性。5.3 嫁接可有效提升西瓜果實(shí)產(chǎn)量。參考文獻(xiàn)1 王鳴，侯佩西瓜的起源、歷史、分類(lèi)及育種成就當(dāng)代蔬菜，2006，（3）：19182 許如意，曹兵，李勁松，等我國(guó)西瓜嫁接技術(shù)的研究進(jìn)展廣西園藝，2007，18（4）：55573 吳鳳芝，趙鳳艷，劉元英設(shè)施蔬菜連作障礙原因綜合分析與防治措施J東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)4 5 關(guān)軍鋒果品品質(zhì)研究M保定：河北利學(xué)技術(shù)出版社，20016 范紅偉，黃丹楓主編.西瓜