屈海泳+张朝阳+刘连妹+王永章

摘要： 西瓜枯萎病是西瓜的主要病害之一，通过对苗期叶片喷施过氧化氢（化学式H2O2）检测叶片温度、叶片气孔面积和毛状物数量，从抗病品系和敏感品系中找出差异。结果表明，苗龄为10～15 d的幼苗，叶片喷施H2O2处理后，与对照相比，抗病品系叶片温度下降极显著，而感病品系叶片温度下降不明显；处理后25 d的幼苗气孔面积增加0.03 mm2，而感病品系面积减少0.026 mm2；叶片表皮毛的毛状物数量无论是抗病品系还是感病品系处理与对照相比均极显著降低。表明叶片温度和叶片气孔面积可以作为西瓜抗枯萎病的苗期标记性状，而表皮毛不能作为西瓜抗枯萎病的苗期标记性状。

关键词： 西瓜抗枯萎病；幼苗；苗期标记性状；温度；气孔；表皮毛；H2O2处理

中图分类号： S436.5 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）22-0108-03

西瓜（Citrullus lanatus）属葫芦科植物，原产于非洲，是一种双子叶植物，形状似藤蔓，叶子呈羽毛状。它所结出的果实是瓠果，为葫芦科瓜类所特有的一种肉质果，为一年生蔓生草本植物，是夏季主要果蔬。不仅有解暑作用而且对高血压、心脏病、肝炎及膀胱炎有不同程度的辅助疗效。西瓜是一种世界性的园艺作物，栽培历史悠久、地域广泛。根据联合国粮食及农业组织（food and agriculture organization of the united nations，简称FAO）统计，2013年西瓜世界总栽培面积约为348.92万hm2，世界水果中西瓜的种植面积和产量分别居第7、第1位[1]。我国西瓜播种面积为182.82万hm2，年产量为 7 294.4万t，西瓜产量居世界第1位，占世界总产量的70%左右[2]。我国西瓜生产历史悠久，分布面广，南起宝岛台湾，北至黑龙江省均有栽培。我国劳动人民在长期的生产实践中积累了一整套的西瓜栽培经验，我国地域辽阔，一年四季均能生产西瓜，供全国人民食用。西瓜作为主要的经济作物之一，是广大消费者喜爱的水果之一，其栽培品种不断得到改良，种植面积日益扩大。但连续重茬和粗放管理导致西瓜多种病害在全国各地时有发生，严重影响了我国西瓜产业的健康发展。西瓜枯萎病又称西瓜萎蔫病或蔓割病，是由尖孢镰刀菌西瓜专化型（Fusarium oxysporum f. sp. niveum）引起的一种世界性土传病害，是目前西瓜生产上危害最严重的一种病害。因此，选出抗病西瓜品种已成为我国西瓜生产中的关键环节[3]。根据西瓜不同品种的特殊形态或形状，选出与抗病相关的形态或形状有利于加速育种进程。Gkbayrak等通过研究葡萄花青素与外界环境因素的关系，判别出花青素浓度会影响病害的发生[4]。Levi等利用随机扩增多态性DNA标记（简称RAPD）对西瓜枯萎病进行了标记[5-7]。在20世纪80年代初，我国就开始了利用西瓜标记形状的研究，并取得了显著成绩，研究出几种西瓜标记形状的基因型和遗传规律，选出许多带有标记性状的育种材料，并利用这些材料配制了一大批杂交组合，从中选育出一批杂交品种[8-9]。但是，利用分子标记性状进行的研究需要专业技术人才才能完成，并且须要借助昂贵的仪器进行检测，对广大瓜农们来说这些难题几乎都是不可突破的壁垒。Inggamer等利用形态标记发现，无毛类型黄瓜在高温条件下生长缓慢、叶片黄化，表现出明显的缺铁症状[10]。本研究在西瓜苗期喷施H2O2，然后检测叶片温度、气孔的大小、毛状物的数量等，探索西瓜抗病性与性状的相关性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2个西瓜品系分别为41（抗枯萎病2号生理小种）、11（不抗0号生理小种），2个品系的西瓜种子均由江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所提供。

1.2 喷施H2O2

将西瓜种子播于72孔穴盘中，待西瓜苗长至2张子叶完全展开时，配制0.1% H2O2溶液对36株西瓜苗进行均匀喷洒，直至叶片向下滴处理液为止，在喷洒过程中用硬纸板挡住对照（CK），防止造成误差，对另外36株西瓜苗喷洒清水作为对照，每个处理重复3次。

1.3 红外线温度计比较温度差异

用红外线温度计每隔5 d测1次西瓜叶片的温度。测定方法：为减少外界环境对所测西瓜叶片温度的影响，在测量前1 h关闭玻璃温室的门，保证西瓜叶片同处于一致的环境中，打开温度计，将红外线光对准所要测量的西瓜叶片，逐一对西瓜的叶片进行测量并做好相关记录。

1.4 用显微镜观察叶片背面的气孔面积和毛状物数量

取材时间为上午，用刀片平整且快速地切下植物材料，对照和处理各取2张（取样部位为第1、第2张真叶），用镊子轻轻撕取叶背面表皮，将表皮置于载玻片上的纯净水中，表皮展開，轻轻夹取盖玻片，平整盖于载玻片上，显微镜观测。

1.5 数据处理

用Image J软件分别计算所拍摄照片的气孔面积，用Photshop软件计算所拍摄照片的毛状物数量。将所有观测到的数据采用Excel 2010计算平均值及标准差并绘制柱状图进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 抗病西瓜品系与非抗病西瓜品系在温度上的差异

苗龄为10 d时，抗病西瓜品系（41）的叶片温度比感病西瓜品系（11）的叶片温度高，采用H2O2喷施后，无论抗病品系还是感病品系，其叶片温度均下降，但抗病品系的叶片温度下降的更为明显。抗病品系、感病品系的叶片温度均表现为对照比处理高，但差异不显著（图1-a）。当苗龄为15 d时，抗病品系对照的叶片温度比处理的叶片温度高，且差异极显著，而感病品系对照的叶片温度与处理的叶片温度之间无显著性差异（图1-b）；在苗龄为20、25 d时，无论是抗病西瓜品系还是感病品系，对照与处理组的叶片温度之间均无显著性差异（图1-c、图1-d）。这个结果表明，15 d的幼苗抗病品系经H2O2处理后可以显著降低叶片温度，但随着苗龄的进一步增大，叶片温度的差异不显著。感病品系经H2O2处理后，叶片温度的变化不显著。因此在苗期前期可以利用叶片温度作为辅助选择西瓜的抗病性。

2.2 抗病西瓜品系与非抗病西瓜品系在气孔面积上的差异

在西瓜苗龄为25 d时，抗病西瓜品系经H2O2处理后，气孔面积增加0.030 mm2（图2-A、图2-B），感病西瓜品系的气孔面积经H2O2处理后减少0.026 mm2（图 2-C、图2-D）。结果表明，采用模拟逆境的方法，西瓜在苗期经0.1% H2O2处理后，气孔面积在抗病品系和感病品系中表现不一样（图2-E），可以为实际生产研究苗期形态标记形状提供依据。

2.3 H2O2处理对抗病西瓜与非抗病西瓜品系毛状物数量的影响

从图3中可以看出，抗病品系41经H2O2处理后，表皮毛状物数量平均减少10.2个（图3-A、图3-B）。感病品系11经H2O2处理后，毛状物数量减少13.8个（图3-C、图3-D），即无论是抗病品系还是感病品系，经H2O2处理后毛状物的数量均会减少（图3-E），因此叶片毛状物数量不可以作为西瓜苗期形态标记的依据。

3 结论与讨论

苗期标记性状直观准确、简便快速，具有一般的异地种植鉴定、同工酶电泳鉴定和DNA分子标记鉴定技术无法比拟的优越性，非常适合在我国相对落后的农业技术水平下推广，但我国对西瓜抗病品种苗期形态标记的研究还较少[11]。岳耀忠等在津丰1号西瓜中采用叶片标记性状鉴别杂种的真伪[12]。通过0.1% H2O2模拟逆境的方法对西瓜幼苗进行处理，从苗期叶片的温度、气孔面积的大小、毛状物数量的多少来从抗病品系与非抗病品系之间寻找差异。结果表明，在苗龄为10、15 d 时，抗病品系处理和对照的叶片温度差异显著，而感病品种处理和对照的叶片温度差异不显著，可以作为苗期抗病标记。抗病品系经H2O2处理后气孔面积减少，且差异显著，而感病品系经H2O2处理后气孔面积增大，因此气孔面积可以作为抗病的苗期形态标记。表皮毛经处理后，无论是抗病品系还是感病品系，毛状物数量均减少，因此表皮毛不可以作为苗期标记性状。总之，西瓜幼苗期采用H2O2处理后，叶片温度及气孔面积可以作为抗病的苗期标记性状。

参考文献：

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