不同砧木對日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/h1>
2017-11-08 09:04:55楊冬艷王學(xué)梅
東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2017年9期
桑 婷，楊冬艷，王學(xué)梅，謝 華
（寧夏農(nóng)林科學(xué)院種質(zhì)資源研究所，銀川 750002）
不同砧木對日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/p>
桑 婷，楊冬艷*，王學(xué)梅，謝 華
（寧夏農(nóng)林科學(xué)院種質(zhì)資源研究所，銀川 750002）
為篩選適宜日光溫室秋冬茬嫁接西瓜生產(chǎn)的耐低溫弱光砧木品種，試驗采用7種不同類型西瓜嫁接砧木與設(shè)施西瓜主栽品種‘華鈴’嫁接，研究不同砧木對日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦杂绊憽Ｍㄟ^隸屬函數(shù)綜合評價不同砧木嫁接西瓜產(chǎn)量及果實品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)以葫蘆型砧木‘甬砧5號’嫁接后西瓜坐果最早，產(chǎn)量最高，達(dá)2 660.2 kg·667m-2，中心糖及邊糖含量最高，綜合表現(xiàn)最佳。分析7種砧木接穗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)發(fā)現(xiàn)，以‘甬砧5號’為砧木接穗葉片光合原初反應(yīng)激發(fā)能分配最優(yōu)，非光化學(xué)淬滅最少，在秋冬茬低溫弱光逆境下葉片光化學(xué)效率最高。綜上所述，‘甬砧5號’砧木在秋冬茬日光溫室嫁接西瓜坐果性、果實品質(zhì)、產(chǎn)量及植株葉綠素?zé)晒馓匦缘确矫姹憩F(xiàn)最佳，更適合作為日光溫室秋冬茬西瓜嫁接砧木。
砧木；西瓜；品質(zhì)；產(chǎn)量；葉綠素?zé)晒馓匦?；秋冬?/p>
西瓜（Citrulluslanatus）原產(chǎn)于非洲，喜溫喜光，生長適宜溫度25～30℃，光飽和點80～100 Klux[1]。西瓜富含番茄紅素、谷胱甘肽、瓜氨酸等營養(yǎng)成分[2]。隨著消費者對反季節(jié)西瓜需求量增加，通過春提早和秋延后設(shè)施栽培滿足西瓜周年供應(yīng)成為設(shè)施西瓜生產(chǎn)研究熱點。
我國北方地區(qū)光熱資源豐富、晝夜溫差大，是日光溫室西瓜生產(chǎn)理想?yún)^(qū)域，但秋冬茬設(shè)施西瓜生產(chǎn)存在溫度降低、光照減弱、濕度增加等不利環(huán)境條件，影響秋冬茬設(shè)施西瓜安全生產(chǎn)[3]。研究表明，低溫寡日照對西瓜植株細(xì)胞增殖、組織代謝、光合同化等生理過程均有較大影響，可導(dǎo)致西瓜苗期弱苗甚至死苗，開花期無粉、授粉不坐瓜，結(jié)果后西瓜果實發(fā)育不良、畸形、空心、含糖量偏低，抑制西瓜生長、降低產(chǎn)量和品質(zhì)[4-6]。
隨著工廠化育苗技術(shù)普及和西瓜嫁接育苗水平提升，嫁接技術(shù)在日光溫室西瓜生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛[7]。嫁接技術(shù)在克服西瓜重茬障礙、預(yù)防枯萎病、提高抗性和產(chǎn)量方面效果良好[8-9]。孫勝、王喜慶等研究表明，在低溫脅迫下，嫁接西瓜苗中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量、活性氧清除能力及細(xì)胞膜穩(wěn)定性較高，耐冷性顯著高于自根苗[10-12]。陳文明等研究表明，在弱光條件下，葫蘆作為砧木可提高西瓜接穗抗氧化酶活性、減輕弱光對西瓜苗生長抑制[13]。目前嫁接提高西瓜低溫弱光耐受性研究多集中于模擬逆境短期苗期生理試驗，低溫弱光條件下田間嫁接西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及結(jié)果期光合性能報道較少。因此，本試驗選用白籽南瓜、葫蘆、野生西瓜砧木與設(shè)施西瓜主栽品種‘華鈴’嫁接，研究不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量、果實品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦杂绊?，并通過隸屬函數(shù)綜合評價不同砧木嫁接后西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)，旨在篩選耐低溫弱光、適宜秋冬茬設(shè)施西瓜嫁接砧木，為西瓜嫁接技術(shù)推廣提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
于2014年9～12月在寧夏農(nóng)林科學(xué)院枸杞研究所日光溫室（106°1'55''E，38°6'49''N）開展試驗。試驗期間月平均氣溫/月光照時數(shù)分別為：9月18.0 ℃/206.6 h，10月 11.9 ℃/225.7 h，11月2.3℃/169.1 h，12月平均氣溫-5.6℃/215.3 h。
1.2 材料
試驗供試西瓜接穗品種為臺灣農(nóng)友種苗公司提供的‘華鈴’，供試西瓜砧木共7個品種，名稱、類型及來源見表1。
表1 供試西瓜砧木材料及來源Table 1 Watermelon grafting rootstocksand resources
1.3 方法
2014年8月15日砧木播種，8月18日接穗播種，待砧木長至真葉露心、接穗子葉展平時采用插接法嫁接。接穗兩葉一心時定植（9月25日），地上槽式栽培（槽寬45 cm，深30 cm，長7 m），相鄰的槽中心間距1.6 m，栽培基質(zhì)為使用3年的草炭基質(zhì)。西瓜定植株行距為35 cm×30 cm，每個栽培 槽為1小區(qū)，每小區(qū)定植40株嫁接苗，折合定植 2 400株·667 m-2，每個砧木重復(fù)3小區(qū)。試驗期間統(tǒng)一水肥管理，采用三蔓整枝，主蔓第二雌花座果，兩條側(cè)蔓座瓜后摘心，人工授粉并記錄授粉時間。
1.4 測試項目
1.4.1 坐果時間及抗病性調(diào)查
授粉后每個嫁接組合選取10株記錄坐果時間。坐果10 d后調(diào)查白粉病發(fā)病率，發(fā)病率采用百分率抗性評價，植株葉片發(fā)病率80%～100%為抗病性弱，50%～80%為抗病性中， 20%～50%為抗病性強。
1.4.2 產(chǎn)量和品質(zhì)測定
待果實成熟，調(diào)查單果重和小區(qū)產(chǎn)量。每個嫁接組合田間隨機選取3個坐果35 d成熟西瓜作果形和品質(zhì)測定，采用常規(guī)方法測定果形指標(biāo)，游標(biāo)卡尺測量果皮厚度，手持糖度計測定中心糖和邊糖含量，果實硬度計測定中心果肉和果皮硬度[14-15]；品嘗鑒定果肉品質(zhì)并作口感評價[16]。
1.4.3 葉綠素快相熒光參數(shù)測定
坐果后隨機選取主蔓坐果節(jié)位上側(cè)長勢、葉齡一致、葉位相同功能葉，經(jīng)15 min充分暗適應(yīng)后，用連續(xù)激發(fā)式熒光儀Handy PEA（Hansatech Instrument Ltd.,UK）測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)。測定光源為630 nm紅光，光強為3 000μmol·m-2·s-1，記錄時程為1 s。每處理重復(fù)測定3次。利用Handy PEA配套PEA Plus軟件解析葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)曲線及相關(guān)參數(shù)。基本葉綠素?zé)晒鈪?shù)由儀器直接導(dǎo)出，包括：到達(dá)最大熒光所需時間（Tfm）、最大熒光強度（Fm）、最小熒光強度（Fo）、可變熒光強度（Fv）及各測定時間點熒光強度等；軟件計算參數(shù)包括PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、熱耗散量子比率（Fo/Fm）、用于電子傳遞量子比率（φEo）、原初光化學(xué)產(chǎn)額（ψo）、單位反應(yīng)中心吸收光能（ABS/RC）、單位反應(yīng)中心用于熱耗散能量（DIo/RC）、單位反應(yīng)中心用于還原QA能量（TRo/RC）、單位反映中心用于電子傳遞能量（ETo/RC）、單位激發(fā)面積反應(yīng)中心密度（RC/CSm）、結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)（PI abs）、光合作用質(zhì)子驅(qū)動力（DF abs）等，其余參數(shù)具體運算過程及含義見文獻(xiàn)[17-18]。
1.5 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS軟件Duncan's多重比較差異顯著性。變異系數(shù)C·V=（標(biāo)準(zhǔn)差SD/平均值）×100%。采用隸屬函數(shù)綜合分析評價不同砧木對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)影響，隸屬函數(shù)值R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)，反隸屬函數(shù)值R'(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)，式中，Xi為該指標(biāo)測定值，Xmax、Xmin為所有供試材料該指標(biāo)最大值和最小值。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)影響
2.1.1 不同砧木對西瓜坐果時間、產(chǎn)量和抗病性影響
由表2可知，不同砧木影響秋冬茬嫁接西瓜坐果時間，坐果最早的‘甬砧5號’與坐果最晚的‘早生西砧’‘嘉禾源’相差10 d。在單果重方面，‘嘉禾源’砧木嫁接后西瓜單果重最大，為1.41 kg，較單果重最小的‘勇士’高30.56%。小區(qū)產(chǎn)量和折合畝產(chǎn)最高的嫁接砧木品種是‘甬砧5號’，分別為44.34和2 660.2 kg，其次為‘嘉禾源’‘勇士’‘甬砧1號’‘早生西砧’‘砧綠王’和‘甬砧7號’；與產(chǎn)量最低的‘甬砧7號’相比，以‘甬砧5號’為砧木增產(chǎn)75.01%。通過不同砧木嫁接，西瓜病抗性差異較大，其中野生西瓜砧木‘勇士’、葫蘆型砧木‘甬砧1號’‘甬砧5號’和南瓜型砧木‘嘉禾源’抗病性較強，南瓜型砧木‘甬砧7號’抗病性較弱。分析變異系數(shù)表明，不同砧木嫁接對秋冬茬西瓜產(chǎn)量和坐果時間影響大于單果重。
2.1.2 不同砧木對西瓜果實形態(tài)和口感影響
由表3可知，雖然不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜果實縱徑、橫徑有一定影響，但果實果形指數(shù)無顯著差異。計算變異系數(shù)表明，不同嫁接砧木對果形指數(shù)影響較小，但對果皮厚度影響較大。嫁接后果皮厚度最大的砧木品種是‘甬砧5號’，為5.04 mm，‘甬砧7號’果皮最薄，為3.11 mm。
利用折光儀測定嫁接西瓜中心糖及邊糖含量發(fā)現(xiàn)，以‘甬砧5號’為砧木嫁接西瓜果實中心糖含量和邊糖含量顯著高于其他砧木，分別為11.23%和9.57%；以‘嘉禾源’為砧木西瓜果實中心糖和邊糖含量最低，分別為9.62%和7.72%。硬度測定發(fā)現(xiàn)，‘甬砧1號’和‘嘉禾源’嫁接后果皮硬度最高，分別為10.89和10.76 kg·cm-2；‘嘉禾源’嫁接后果肉硬度最高，‘砧綠王’果肉硬度最低?？诟性u價見表4，以葫蘆型砧木‘甬砧5號’和‘甬砧1號’為砧木嫁接西瓜口感硬脆、汁液量中等，甜度較高；野生西瓜型砧木‘勇士’嫁接后西瓜果實口感較脆、汁液較多，甜度較高；以‘嘉禾源’為砧木嫁接后西瓜口感最硬，汁液較少且糖含量較低。計算變異系數(shù)表明，不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜果實邊糖含量影響大于中心糖含量，對果肉硬度影響大于果皮硬度。
表2 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜坐果時間、抗病性和產(chǎn)量影響Table 2 Effectsof different rootstockson fruit setting date,disease resistance and yield of grafted watermelon in autumn-winter planted condition
表3 不同類型砧木對秋冬茬嫁接西瓜果實形態(tài)影響Table 3 Effects of different rootstocks on fruit morphology of grafted watermelon in autumn-winter planted condition
表4 不同類型砧木對秋冬茬嫁接西瓜口感影響Table 4 Effectsof different rootstockson taste of grafted watermelon in autumn-winter planted condition
2.1.3 不同砧木對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)隸屬函數(shù)分析
計算不同砧木嫁接后秋冬茬西瓜坐果時間、單果重、小區(qū)產(chǎn)量、抗病性、果皮厚度、中心糖、邊糖、果皮硬度、果肉硬度和口感10個代表性指標(biāo)隸屬函數(shù)值，其中坐果時間、果皮厚度、果肉硬度采用反隸屬函數(shù)公式計算，以各指標(biāo)隸屬函數(shù)總和為綜合評價指標(biāo)。
結(jié)果由表5可知，總隸屬函數(shù)值‘甬砧5號’＞‘甬砧 1 號’＞‘勇士’＞‘甬砧 7 號’＞‘嘉禾源’＞‘早生西砧’＞‘砧綠王’，說明本試驗中各砧木在坐果時間、抗病性、產(chǎn)量、品質(zhì)方面綜合對比順序為：葫蘆型砧木＞野生西瓜砧木＞白籽南瓜砧木，其中葫蘆型砧木‘甬砧5號’總隸屬函數(shù)值最大，表明以該砧木嫁接后西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)綜合評價優(yōu)于其他砧木。
表5 不同砧木對嫁接西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)隸屬函數(shù)值Table5 Membership function valueof different rootstockson fruit yield and quality indicesof grafted watermelon
2.2 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉片葉綠素?zé)晒馓匦杂绊?/p>
2.2.1 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉片葉綠素a快相熒光動力學(xué)曲線影響
由圖1可知，7種嫁接砧木接穗葉片葉綠素a快相熒光動力學(xué)曲線均屬典型OJIP曲線，在相同光照強度和光照面積下，葫蘆型砧木‘甬砧5號’熒光信號最高，其次為野生西瓜砧木‘勇士’、葫蘆型砧木‘甬砧1號’。4種白籽南瓜砧木葉綠素a熒光誘導(dǎo)動力學(xué)曲線較低，其中‘早生西砧’熒光曲線最低，到達(dá)P相最早，說明其PSⅡ電子傳遞較其他砧木受更強烈抑制。
2.2.2 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)影響
將葉綠素a快相熒光動力學(xué)OJIP曲線作解析數(shù)學(xué)解析，獲得大量表征光合器官結(jié)構(gòu)和電子傳遞性能參數(shù)（見圖2），反映逆境條件下植物葉片光合性能。將其中最具代表性葉綠素?zé)晒庑阅軈?shù)匯總（見表6）。
結(jié)果表明，與其他砧木相比，在秋冬茬栽培日光溫室栽培中以葫蘆型‘甬砧5號’和野生西瓜型‘勇士’為砧木，嫁接西瓜接穗原初光化學(xué)產(chǎn)額（ψo）、電子傳遞量子產(chǎn)額（φEo）、單位激發(fā)面積反應(yīng)中心密度（RC/CSm）最高，單位反應(yīng)中心吸收光能（ABS/RC）、單位反應(yīng)中心用于熱耗散能量（DIo/RC）、單位反應(yīng)中心用于還原QA能量（TRo/RC）、用于熱耗散量子比率（Fo/Fm）最低，因此PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)（PI abs）和總光合作用質(zhì)子驅(qū)動力（DF abs）最高。其次為葫蘆型砧木‘甬砧1號’和白籽南瓜型砧木‘砧綠王’。而以白籽南瓜型‘早生西砧’為砧木接穗葉片ψo、φEo、RC/CSm 最低，而 ABS/RC、DIo/RC、TRo/RC、Fo/Fm最高，說明其單位面積反應(yīng)中心較少，光合器官功能受抑制，光合電子傳遞速率低下，較多能量被淬滅和還原QA， PSⅡ最大光化學(xué)效率較低。
通過J相相對可變熒光（Vj）和I相相對可變熒光（Vi），計算得到PSⅡ捕獲光能從QA傳遞到QB的效率ψET和從QB傳遞到PSⅠ的效率ψRE，‘甬砧5號’和‘勇士’接穗葉片ψET顯著高于其他砧木，說明其PSⅡ反應(yīng)中心受體側(cè)QA活性較高，獲得能量后可迅速傳遞給下游受體QB回到原初狀態(tài)，使PSⅡ反應(yīng)中心處于活躍狀態(tài)，保證光合作用原初反應(yīng)順利進行。
圖1 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉片葉綠素a快相熒光動力學(xué)曲線影響Fig.1 Effects of different rootstocks on fast chlorophyll a fluorescence curves of grafted watermelon leavesin autumn-winter planted
圖2 不同嫁接西瓜砧木葉綠素?zé)晒饣緟?shù)比較Fig.2 Radar plot of fluorescence data of different watermelon grafted rootstocks
表6 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉綠素?zé)晒庑阅軈?shù)影響Table6 Effects of different rootstocks on chlorophyll fluorescence data of grafted watermelon leavesin autumn-winter planted condition
3 討論與結(jié)論
3.1 秋冬茬不同砧木對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)影響綜合評價
低溫弱光等不利環(huán)境會造成秋冬茬栽培設(shè)施西瓜病害、生長發(fā)育遲緩、果實產(chǎn)量和品質(zhì)降低。通過篩選良種砧木，在不影響西瓜口感基礎(chǔ)上增強其抗性、提高產(chǎn)量和品質(zhì)成為嫁接西瓜研究重點。馮春梅、陳潤興等研究表明以葫蘆型和野生西瓜型砧木嫁接西瓜，可提高西瓜枯萎病抗性[19-20]。俞更才等研究表明，對5種砧木、7種接穗共35種嫁接作組合試驗，嫁接組合產(chǎn)量均高于對照組[21]，本課題組在春茬日光溫室嫁接西瓜研究中也有類似發(fā)現(xiàn)[22]。與嫁接對抗性、產(chǎn)量等表現(xiàn)正效應(yīng)不同，嫁接對西瓜品質(zhì)影響因砧木不同差別較大，砧木選擇不當(dāng)易出現(xiàn)中心糖、邊糖含量下降，果肉僵化、顏色變淡、有黃帶等品質(zhì)下降現(xiàn)象[23-24]。與本課題組春茬種植日光溫室嫁接‘華鈴’西瓜相比，秋冬茬嫁接‘華鈴’果型普遍較小、單果重輕、產(chǎn)量低，其中，以葫蘆型‘甬砧5號’為砧木嫁接‘華鈴’雖果皮略厚，但產(chǎn)量最高，中心糖、邊糖含量最高，抗病性較好，果型、口感表現(xiàn)與未嫁接‘華鈴’相似，可滿足日光溫室秋冬茬西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)要求；而在春茬嫁接試驗中表現(xiàn)良好的白籽南瓜‘嘉禾源’砧木在秋冬茬試驗中雖然單果重最大，但坐果率較低、產(chǎn)量偏低，果肉較硬，中心糖、邊糖含量較低；以野生西瓜‘勇士’為砧木果型偏小，單果重最小，但坐果率較高，含糖量也較高。綜合隸屬函數(shù)結(jié)果分析，葫蘆型砧木對秋冬茬嫁接西瓜品質(zhì)、風(fēng)味影響較小、產(chǎn)量較高，南瓜型砧木嫁接后含糖量、產(chǎn)量較低。后續(xù)將通過優(yōu)化秋冬茬嫁接西瓜栽培農(nóng)藝技術(shù)，采用不同整枝方式及留葉量調(diào)控光合同化產(chǎn)物運輸及分配，進一步提高日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。
3.2 秋冬茬不同砧木對西瓜接穗葉綠素?zé)晒鈪?shù)影響
Allen等研究表明低溫弱光影響植物生長發(fā)育主要因素之一是抑制葉片光合作用，電子傳遞、卡爾文循環(huán)及氣孔開閉等光合過程受溫度和光照調(diào)控[25]。由于西瓜原產(chǎn)于南美洲，其對低溫弱光耐受性更弱，低溫處理抑制西瓜種子萌發(fā)、降低西瓜幼苗光合效率、抑制西瓜幼苗生長[3,26]；低溫弱光復(fù)合脅迫加劇西瓜幼苗氧化傷害[4]。
葉綠素?zé)晒鈪?shù)具有無損測定、反映靈敏等優(yōu)點，是研究植物逆境光合生理理想探針[27-28]。為進一步探究秋冬茬低溫弱光環(huán)境下不同砧木嫁接后西瓜接穗在坐果、果實發(fā)育、產(chǎn)量與品質(zhì)方面差異，本研究利用快相葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)測定不同砧木對接穗葉片光合器官性能影響。相對于其他5種砧木，‘甬砧5號’和‘勇士’嫁接后接穗用于還原和熱耗散的能量較少（TRo/RC和DIo/RC），反應(yīng)中心吸收和傳遞到QA及QB能量較多（φEo和ψET），PSⅡ反應(yīng)中心受體側(cè)電子傳遞順暢，放氧復(fù)合體活性較強，PSⅡ最大光化學(xué)效率較高。以‘甬砧5號’和‘勇士’為砧木可有效降低反應(yīng)中心功能天線色素含量（ABS/RC），增加單位激發(fā)面積反應(yīng)中心密度（RC/CSm），調(diào)節(jié)功能天線色素含量和比例，優(yōu)化激發(fā)能分配，有助于逆境下保護光合膜蛋白結(jié)構(gòu)。本研究表明，低溫弱光條件下葫蘆型砧木和野生西瓜砧木嫁接后葉片光合器官性能優(yōu)于白籽南瓜砧木，嫁接后果實含糖量、產(chǎn)量較高。徐剛等研究表明，溫室小型西瓜光合生產(chǎn)與干物質(zhì)累積正相關(guān)[29]。日光溫室秋冬茬栽培面臨不利環(huán)境時，光合器官性能良好可為植株營養(yǎng)與生殖生長提供充足光合產(chǎn)物，減少幼果脫落、成果畸形、空心等現(xiàn)象。
綜上所述，‘甬砧5號’砧木在秋冬茬日光溫室嫁接西瓜坐果性、果實品質(zhì)、產(chǎn)量及植株葉綠素?zé)晒馓匦缘确矫姹憩F(xiàn)最佳，更適合作為日光溫室秋冬茬西瓜嫁接砧木。
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Effect of different rootstocks on yield,quality and chlorophyll fluorescence characters of grafted watermelon in greenhouse autumn-winter planted condition/
SANG Ting,YANG Dongyan,WANG Xuemei,XIE Hua
(Institute of Germplasm Resources,Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Science,Yinchuan 750002,China)
In order to screen the rootstock varieties which were more tolerant to low temperature and poor light and were suitable for being planted in greenhouse autumn-winter planted condition,seven kinds of different rootstocks were applied to graft with‘Hualing’,the main cultivars of watermelon in greenhouse.The effects of different rootstocks on yield,quality and chlorophyll fluorescence characters of grafted watermelon in greenhouse autumn-winter planted condition were investigated.Different rootstocks were comprehensively evaluated by membership function about yield and quality of grafted watermelons.After grafted with gourd-type rootstock Yongzhen No.5,grafted watermelons had the earliest fruit setting date and gained its yield 2660.2 kg·667m-2,fruits had the highest center sugar content and margin sugar content.Analyzed chlorophyll fluorescence data of leaves grafted with different rootstocks,under low temperatureand poor light level in autumn-winter greenhouse condition,using Yongzhen No.5 as rootstock,leaves of scion had the optimum allocation of excitation energy in photosynthetic primary reaction,the lowest nonphotochemical quenching,and the highest photochemical efficiency.The results showed,through grafted with rootstock Yongzhen No.5,grafted watermelons had the best fruit setting ability,yield,quality and chlorophyll fluorescence characters in greenhouse autumn-winter planted condition.Yongzhen No.5 could be regarded as a fine rootstock of watermelon grafting in autumn-winter planted condition.
rootstock;watermelon;quality;yield;chlorophyll fluorescence character;autumn-winter planted condition
S651
A
1005-9369（2017）09-0043-08
時間 2017-10-20 12：50：41 [URL]http：//kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20171020.1250.006.
桑婷,楊冬艷,王學(xué)梅,等.不同砧木對日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,48(9)：43-50.
Sang Ting,Yang Dongyan,Wang Xuemei,et al.Effect of different rootstocks on yield,quality and chlorophyll fluorescence characters of grafted watermelon in greenhouse autumn-winter planted condition[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(9)：43-50.(in Chinese with English abstract)
2017-07-27
寧夏回族自治區(qū)科技攻關(guān)項目（2013ZZN05）；國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（CARS-23-G24）
桑婷（1989-），女，助理研究員，博士，研究方向為設(shè)施蔬菜生理生態(tài)及分子生物學(xué)研究。E-mail：sangting613@163.com
*通訊作者：楊冬艷，女，副研究員，研究方向為設(shè)施蔬菜栽培生理研究。E-mail：yangdongyan2000@163.com
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桑 婷，楊冬艷，王學(xué)梅，謝 華
（寧夏農(nóng)林科學(xué)院種質(zhì)資源研究所，銀川 750002）
不同砧木對日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/p>
桑 婷，楊冬艷*，王學(xué)梅，謝 華
（寧夏農(nóng)林科學(xué)院種質(zhì)資源研究所，銀川 750002）
為篩選適宜日光溫室秋冬茬嫁接西瓜生產(chǎn)的耐低溫弱光砧木品種，試驗采用7種不同類型西瓜嫁接砧木與設(shè)施西瓜主栽品種‘華鈴’嫁接，研究不同砧木對日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦杂绊憽Ｍㄟ^隸屬函數(shù)綜合評價不同砧木嫁接西瓜產(chǎn)量及果實品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)以葫蘆型砧木‘甬砧5號’嫁接后西瓜坐果最早，產(chǎn)量最高，達(dá)2 660.2 kg·667m-2，中心糖及邊糖含量最高，綜合表現(xiàn)最佳。分析7種砧木接穗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)發(fā)現(xiàn)，以‘甬砧5號’為砧木接穗葉片光合原初反應(yīng)激發(fā)能分配最優(yōu)，非光化學(xué)淬滅最少，在秋冬茬低溫弱光逆境下葉片光化學(xué)效率最高。綜上所述，‘甬砧5號’砧木在秋冬茬日光溫室嫁接西瓜坐果性、果實品質(zhì)、產(chǎn)量及植株葉綠素?zé)晒馓匦缘确矫姹憩F(xiàn)最佳，更適合作為日光溫室秋冬茬西瓜嫁接砧木。
砧木；西瓜；品質(zhì)；產(chǎn)量；葉綠素?zé)晒馓匦?；秋冬?/p>
西瓜（Citrulluslanatus）原產(chǎn)于非洲，喜溫喜光，生長適宜溫度25～30℃，光飽和點80～100 Klux[1]。西瓜富含番茄紅素、谷胱甘肽、瓜氨酸等營養(yǎng)成分[2]。隨著消費者對反季節(jié)西瓜需求量增加，通過春提早和秋延后設(shè)施栽培滿足西瓜周年供應(yīng)成為設(shè)施西瓜生產(chǎn)研究熱點。
我國北方地區(qū)光熱資源豐富、晝夜溫差大，是日光溫室西瓜生產(chǎn)理想?yún)^(qū)域，但秋冬茬設(shè)施西瓜生產(chǎn)存在溫度降低、光照減弱、濕度增加等不利環(huán)境條件，影響秋冬茬設(shè)施西瓜安全生產(chǎn)[3]。研究表明，低溫寡日照對西瓜植株細(xì)胞增殖、組織代謝、光合同化等生理過程均有較大影響，可導(dǎo)致西瓜苗期弱苗甚至死苗，開花期無粉、授粉不坐瓜，結(jié)果后西瓜果實發(fā)育不良、畸形、空心、含糖量偏低，抑制西瓜生長、降低產(chǎn)量和品質(zhì)[4-6]。
隨著工廠化育苗技術(shù)普及和西瓜嫁接育苗水平提升，嫁接技術(shù)在日光溫室西瓜生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛[7]。嫁接技術(shù)在克服西瓜重茬障礙、預(yù)防枯萎病、提高抗性和產(chǎn)量方面效果良好[8-9]。孫勝、王喜慶等研究表明，在低溫脅迫下，嫁接西瓜苗中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量、活性氧清除能力及細(xì)胞膜穩(wěn)定性較高，耐冷性顯著高于自根苗[10-12]。陳文明等研究表明，在弱光條件下，葫蘆作為砧木可提高西瓜接穗抗氧化酶活性、減輕弱光對西瓜苗生長抑制[13]。目前嫁接提高西瓜低溫弱光耐受性研究多集中于模擬逆境短期苗期生理試驗，低溫弱光條件下田間嫁接西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及結(jié)果期光合性能報道較少。因此，本試驗選用白籽南瓜、葫蘆、野生西瓜砧木與設(shè)施西瓜主栽品種‘華鈴’嫁接，研究不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量、果實品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦杂绊?，并通過隸屬函數(shù)綜合評價不同砧木嫁接后西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)，旨在篩選耐低溫弱光、適宜秋冬茬設(shè)施西瓜嫁接砧木，為西瓜嫁接技術(shù)推廣提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
于2014年9～12月在寧夏農(nóng)林科學(xué)院枸杞研究所日光溫室（106°1'55''E，38°6'49''N）開展試驗。試驗期間月平均氣溫/月光照時數(shù)分別為：9月18.0 ℃/206.6 h，10月 11.9 ℃/225.7 h，11月2.3℃/169.1 h，12月平均氣溫-5.6℃/215.3 h。
1.2 材料
試驗供試西瓜接穗品種為臺灣農(nóng)友種苗公司提供的‘華鈴’，供試西瓜砧木共7個品種，名稱、類型及來源見表1。
表1 供試西瓜砧木材料及來源Table 1 Watermelon grafting rootstocksand resources
1.3 方法
2014年8月15日砧木播種，8月18日接穗播種，待砧木長至真葉露心、接穗子葉展平時采用插接法嫁接。接穗兩葉一心時定植（9月25日），地上槽式栽培（槽寬45 cm，深30 cm，長7 m），相鄰的槽中心間距1.6 m，栽培基質(zhì)為使用3年的草炭基質(zhì)。西瓜定植株行距為35 cm×30 cm，每個栽培 槽為1小區(qū)，每小區(qū)定植40株嫁接苗，折合定植 2 400株·667 m-2，每個砧木重復(fù)3小區(qū)。試驗期間統(tǒng)一水肥管理，采用三蔓整枝，主蔓第二雌花座果，兩條側(cè)蔓座瓜后摘心，人工授粉并記錄授粉時間。
1.4 測試項目
1.4.1 坐果時間及抗病性調(diào)查
授粉后每個嫁接組合選取10株記錄坐果時間。坐果10 d后調(diào)查白粉病發(fā)病率，發(fā)病率采用百分率抗性評價，植株葉片發(fā)病率80%～100%為抗病性弱，50%～80%為抗病性中， 20%～50%為抗病性強。
1.4.2 產(chǎn)量和品質(zhì)測定
待果實成熟，調(diào)查單果重和小區(qū)產(chǎn)量。每個嫁接組合田間隨機選取3個坐果35 d成熟西瓜作果形和品質(zhì)測定，采用常規(guī)方法測定果形指標(biāo)，游標(biāo)卡尺測量果皮厚度，手持糖度計測定中心糖和邊糖含量，果實硬度計測定中心果肉和果皮硬度[14-15]；品嘗鑒定果肉品質(zhì)并作口感評價[16]。
1.4.3 葉綠素快相熒光參數(shù)測定
坐果后隨機選取主蔓坐果節(jié)位上側(cè)長勢、葉齡一致、葉位相同功能葉，經(jīng)15 min充分暗適應(yīng)后，用連續(xù)激發(fā)式熒光儀Handy PEA（Hansatech Instrument Ltd.,UK）測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)。測定光源為630 nm紅光，光強為3 000μmol·m-2·s-1，記錄時程為1 s。每處理重復(fù)測定3次。利用Handy PEA配套PEA Plus軟件解析葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)曲線及相關(guān)參數(shù)。基本葉綠素?zé)晒鈪?shù)由儀器直接導(dǎo)出，包括：到達(dá)最大熒光所需時間（Tfm）、最大熒光強度（Fm）、最小熒光強度（Fo）、可變熒光強度（Fv）及各測定時間點熒光強度等；軟件計算參數(shù)包括PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、熱耗散量子比率（Fo/Fm）、用于電子傳遞量子比率（φEo）、原初光化學(xué)產(chǎn)額（ψo）、單位反應(yīng)中心吸收光能（ABS/RC）、單位反應(yīng)中心用于熱耗散能量（DIo/RC）、單位反應(yīng)中心用于還原QA能量（TRo/RC）、單位反映中心用于電子傳遞能量（ETo/RC）、單位激發(fā)面積反應(yīng)中心密度（RC/CSm）、結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)（PI abs）、光合作用質(zhì)子驅(qū)動力（DF abs）等，其余參數(shù)具體運算過程及含義見文獻(xiàn)[17-18]。
1.5 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS軟件Duncan's多重比較差異顯著性。變異系數(shù)C·V=（標(biāo)準(zhǔn)差SD/平均值）×100%。采用隸屬函數(shù)綜合分析評價不同砧木對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)影響，隸屬函數(shù)值R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)，反隸屬函數(shù)值R'(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)，式中，Xi為該指標(biāo)測定值，Xmax、Xmin為所有供試材料該指標(biāo)最大值和最小值。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)影響
2.1.1 不同砧木對西瓜坐果時間、產(chǎn)量和抗病性影響
由表2可知，不同砧木影響秋冬茬嫁接西瓜坐果時間，坐果最早的‘甬砧5號’與坐果最晚的‘早生西砧’‘嘉禾源’相差10 d。在單果重方面，‘嘉禾源’砧木嫁接后西瓜單果重最大，為1.41 kg，較單果重最小的‘勇士’高30.56%。小區(qū)產(chǎn)量和折合畝產(chǎn)最高的嫁接砧木品種是‘甬砧5號’，分別為44.34和2 660.2 kg，其次為‘嘉禾源’‘勇士’‘甬砧1號’‘早生西砧’‘砧綠王’和‘甬砧7號’；與產(chǎn)量最低的‘甬砧7號’相比，以‘甬砧5號’為砧木增產(chǎn)75.01%。通過不同砧木嫁接，西瓜病抗性差異較大，其中野生西瓜砧木‘勇士’、葫蘆型砧木‘甬砧1號’‘甬砧5號’和南瓜型砧木‘嘉禾源’抗病性較強，南瓜型砧木‘甬砧7號’抗病性較弱。分析變異系數(shù)表明，不同砧木嫁接對秋冬茬西瓜產(chǎn)量和坐果時間影響大于單果重。
2.1.2 不同砧木對西瓜果實形態(tài)和口感影響
由表3可知，雖然不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜果實縱徑、橫徑有一定影響，但果實果形指數(shù)無顯著差異。計算變異系數(shù)表明，不同嫁接砧木對果形指數(shù)影響較小，但對果皮厚度影響較大。嫁接后果皮厚度最大的砧木品種是‘甬砧5號’，為5.04 mm，‘甬砧7號’果皮最薄，為3.11 mm。
利用折光儀測定嫁接西瓜中心糖及邊糖含量發(fā)現(xiàn)，以‘甬砧5號’為砧木嫁接西瓜果實中心糖含量和邊糖含量顯著高于其他砧木，分別為11.23%和9.57%；以‘嘉禾源’為砧木西瓜果實中心糖和邊糖含量最低，分別為9.62%和7.72%。硬度測定發(fā)現(xiàn)，‘甬砧1號’和‘嘉禾源’嫁接后果皮硬度最高，分別為10.89和10.76 kg·cm-2；‘嘉禾源’嫁接后果肉硬度最高，‘砧綠王’果肉硬度最低?？诟性u價見表4，以葫蘆型砧木‘甬砧5號’和‘甬砧1號’為砧木嫁接西瓜口感硬脆、汁液量中等，甜度較高；野生西瓜型砧木‘勇士’嫁接后西瓜果實口感較脆、汁液較多，甜度較高；以‘嘉禾源’為砧木嫁接后西瓜口感最硬，汁液較少且糖含量較低。計算變異系數(shù)表明，不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜果實邊糖含量影響大于中心糖含量，對果肉硬度影響大于果皮硬度。
表2 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜坐果時間、抗病性和產(chǎn)量影響Table 2 Effectsof different rootstockson fruit setting date,disease resistance and yield of grafted watermelon in autumn-winter planted condition
表3 不同類型砧木對秋冬茬嫁接西瓜果實形態(tài)影響Table 3 Effects of different rootstocks on fruit morphology of grafted watermelon in autumn-winter planted condition
表4 不同類型砧木對秋冬茬嫁接西瓜口感影響Table 4 Effectsof different rootstockson taste of grafted watermelon in autumn-winter planted condition
2.1.3 不同砧木對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)隸屬函數(shù)分析
計算不同砧木嫁接后秋冬茬西瓜坐果時間、單果重、小區(qū)產(chǎn)量、抗病性、果皮厚度、中心糖、邊糖、果皮硬度、果肉硬度和口感10個代表性指標(biāo)隸屬函數(shù)值，其中坐果時間、果皮厚度、果肉硬度采用反隸屬函數(shù)公式計算，以各指標(biāo)隸屬函數(shù)總和為綜合評價指標(biāo)。
結(jié)果由表5可知，總隸屬函數(shù)值‘甬砧5號’＞‘甬砧 1 號’＞‘勇士’＞‘甬砧 7 號’＞‘嘉禾源’＞‘早生西砧’＞‘砧綠王’，說明本試驗中各砧木在坐果時間、抗病性、產(chǎn)量、品質(zhì)方面綜合對比順序為：葫蘆型砧木＞野生西瓜砧木＞白籽南瓜砧木，其中葫蘆型砧木‘甬砧5號’總隸屬函數(shù)值最大，表明以該砧木嫁接后西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)綜合評價優(yōu)于其他砧木。
表5 不同砧木對嫁接西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)隸屬函數(shù)值Table5 Membership function valueof different rootstockson fruit yield and quality indicesof grafted watermelon
2.2 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉片葉綠素?zé)晒馓匦杂绊?/p>
2.2.1 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉片葉綠素a快相熒光動力學(xué)曲線影響
由圖1可知，7種嫁接砧木接穗葉片葉綠素a快相熒光動力學(xué)曲線均屬典型OJIP曲線，在相同光照強度和光照面積下，葫蘆型砧木‘甬砧5號’熒光信號最高，其次為野生西瓜砧木‘勇士’、葫蘆型砧木‘甬砧1號’。4種白籽南瓜砧木葉綠素a熒光誘導(dǎo)動力學(xué)曲線較低，其中‘早生西砧’熒光曲線最低，到達(dá)P相最早，說明其PSⅡ電子傳遞較其他砧木受更強烈抑制。
2.2.2 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)影響
將葉綠素a快相熒光動力學(xué)OJIP曲線作解析數(shù)學(xué)解析，獲得大量表征光合器官結(jié)構(gòu)和電子傳遞性能參數(shù)（見圖2），反映逆境條件下植物葉片光合性能。將其中最具代表性葉綠素?zé)晒庑阅軈?shù)匯總（見表6）。
結(jié)果表明，與其他砧木相比，在秋冬茬栽培日光溫室栽培中以葫蘆型‘甬砧5號’和野生西瓜型‘勇士’為砧木，嫁接西瓜接穗原初光化學(xué)產(chǎn)額（ψo）、電子傳遞量子產(chǎn)額（φEo）、單位激發(fā)面積反應(yīng)中心密度（RC/CSm）最高，單位反應(yīng)中心吸收光能（ABS/RC）、單位反應(yīng)中心用于熱耗散能量（DIo/RC）、單位反應(yīng)中心用于還原QA能量（TRo/RC）、用于熱耗散量子比率（Fo/Fm）最低，因此PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)（PI abs）和總光合作用質(zhì)子驅(qū)動力（DF abs）最高。其次為葫蘆型砧木‘甬砧1號’和白籽南瓜型砧木‘砧綠王’。而以白籽南瓜型‘早生西砧’為砧木接穗葉片ψo、φEo、RC/CSm 最低，而 ABS/RC、DIo/RC、TRo/RC、Fo/Fm最高，說明其單位面積反應(yīng)中心較少，光合器官功能受抑制，光合電子傳遞速率低下，較多能量被淬滅和還原QA， PSⅡ最大光化學(xué)效率較低。
通過J相相對可變熒光（Vj）和I相相對可變熒光（Vi），計算得到PSⅡ捕獲光能從QA傳遞到QB的效率ψET和從QB傳遞到PSⅠ的效率ψRE，‘甬砧5號’和‘勇士’接穗葉片ψET顯著高于其他砧木，說明其PSⅡ反應(yīng)中心受體側(cè)QA活性較高，獲得能量后可迅速傳遞給下游受體QB回到原初狀態(tài)，使PSⅡ反應(yīng)中心處于活躍狀態(tài)，保證光合作用原初反應(yīng)順利進行。
圖1 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉片葉綠素a快相熒光動力學(xué)曲線影響Fig.1 Effects of different rootstocks on fast chlorophyll a fluorescence curves of grafted watermelon leavesin autumn-winter planted
圖2 不同嫁接西瓜砧木葉綠素?zé)晒饣緟?shù)比較Fig.2 Radar plot of fluorescence data of different watermelon grafted rootstocks
表6 不同砧木對秋冬茬嫁接西瓜葉綠素?zé)晒庑阅軈?shù)影響Table6 Effects of different rootstocks on chlorophyll fluorescence data of grafted watermelon leavesin autumn-winter planted condition
3 討論與結(jié)論
3.1 秋冬茬不同砧木對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)影響綜合評價
低溫弱光等不利環(huán)境會造成秋冬茬栽培設(shè)施西瓜病害、生長發(fā)育遲緩、果實產(chǎn)量和品質(zhì)降低。通過篩選良種砧木，在不影響西瓜口感基礎(chǔ)上增強其抗性、提高產(chǎn)量和品質(zhì)成為嫁接西瓜研究重點。馮春梅、陳潤興等研究表明以葫蘆型和野生西瓜型砧木嫁接西瓜，可提高西瓜枯萎病抗性[19-20]。俞更才等研究表明，對5種砧木、7種接穗共35種嫁接作組合試驗，嫁接組合產(chǎn)量均高于對照組[21]，本課題組在春茬日光溫室嫁接西瓜研究中也有類似發(fā)現(xiàn)[22]。與嫁接對抗性、產(chǎn)量等表現(xiàn)正效應(yīng)不同，嫁接對西瓜品質(zhì)影響因砧木不同差別較大，砧木選擇不當(dāng)易出現(xiàn)中心糖、邊糖含量下降，果肉僵化、顏色變淡、有黃帶等品質(zhì)下降現(xiàn)象[23-24]。與本課題組春茬種植日光溫室嫁接‘華鈴’西瓜相比，秋冬茬嫁接‘華鈴’果型普遍較小、單果重輕、產(chǎn)量低，其中，以葫蘆型‘甬砧5號’為砧木嫁接‘華鈴’雖果皮略厚，但產(chǎn)量最高，中心糖、邊糖含量最高，抗病性較好，果型、口感表現(xiàn)與未嫁接‘華鈴’相似，可滿足日光溫室秋冬茬西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)要求；而在春茬嫁接試驗中表現(xiàn)良好的白籽南瓜‘嘉禾源’砧木在秋冬茬試驗中雖然單果重最大，但坐果率較低、產(chǎn)量偏低，果肉較硬，中心糖、邊糖含量較低；以野生西瓜‘勇士’為砧木果型偏小，單果重最小，但坐果率較高，含糖量也較高。綜合隸屬函數(shù)結(jié)果分析，葫蘆型砧木對秋冬茬嫁接西瓜品質(zhì)、風(fēng)味影響較小、產(chǎn)量較高，南瓜型砧木嫁接后含糖量、產(chǎn)量較低。后續(xù)將通過優(yōu)化秋冬茬嫁接西瓜栽培農(nóng)藝技術(shù)，采用不同整枝方式及留葉量調(diào)控光合同化產(chǎn)物運輸及分配，進一步提高日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。
3.2 秋冬茬不同砧木對西瓜接穗葉綠素?zé)晒鈪?shù)影響
Allen等研究表明低溫弱光影響植物生長發(fā)育主要因素之一是抑制葉片光合作用，電子傳遞、卡爾文循環(huán)及氣孔開閉等光合過程受溫度和光照調(diào)控[25]。由于西瓜原產(chǎn)于南美洲，其對低溫弱光耐受性更弱，低溫處理抑制西瓜種子萌發(fā)、降低西瓜幼苗光合效率、抑制西瓜幼苗生長[3,26]；低溫弱光復(fù)合脅迫加劇西瓜幼苗氧化傷害[4]。
葉綠素?zé)晒鈪?shù)具有無損測定、反映靈敏等優(yōu)點，是研究植物逆境光合生理理想探針[27-28]。為進一步探究秋冬茬低溫弱光環(huán)境下不同砧木嫁接后西瓜接穗在坐果、果實發(fā)育、產(chǎn)量與品質(zhì)方面差異，本研究利用快相葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)測定不同砧木對接穗葉片光合器官性能影響。相對于其他5種砧木，‘甬砧5號’和‘勇士’嫁接后接穗用于還原和熱耗散的能量較少（TRo/RC和DIo/RC），反應(yīng)中心吸收和傳遞到QA及QB能量較多（φEo和ψET），PSⅡ反應(yīng)中心受體側(cè)電子傳遞順暢，放氧復(fù)合體活性較強，PSⅡ最大光化學(xué)效率較高。以‘甬砧5號’和‘勇士’為砧木可有效降低反應(yīng)中心功能天線色素含量（ABS/RC），增加單位激發(fā)面積反應(yīng)中心密度（RC/CSm），調(diào)節(jié)功能天線色素含量和比例，優(yōu)化激發(fā)能分配，有助于逆境下保護光合膜蛋白結(jié)構(gòu)。本研究表明，低溫弱光條件下葫蘆型砧木和野生西瓜砧木嫁接后葉片光合器官性能優(yōu)于白籽南瓜砧木，嫁接后果實含糖量、產(chǎn)量較高。徐剛等研究表明，溫室小型西瓜光合生產(chǎn)與干物質(zhì)累積正相關(guān)[29]。日光溫室秋冬茬栽培面臨不利環(huán)境時，光合器官性能良好可為植株營養(yǎng)與生殖生長提供充足光合產(chǎn)物，減少幼果脫落、成果畸形、空心等現(xiàn)象。
綜上所述，‘甬砧5號’砧木在秋冬茬日光溫室嫁接西瓜坐果性、果實品質(zhì)、產(chǎn)量及植株葉綠素?zé)晒馓匦缘确矫姹憩F(xiàn)最佳，更適合作為日光溫室秋冬茬西瓜嫁接砧木。
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Effect of different rootstocks on yield,quality and chlorophyll fluorescence characters of grafted watermelon in greenhouse autumn-winter planted condition/
SANG Ting,YANG Dongyan,WANG Xuemei,XIE Hua
(Institute of Germplasm Resources,Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Science,Yinchuan 750002,China)
In order to screen the rootstock varieties which were more tolerant to low temperature and poor light and were suitable for being planted in greenhouse autumn-winter planted condition,seven kinds of different rootstocks were applied to graft with‘Hualing’,the main cultivars of watermelon in greenhouse.The effects of different rootstocks on yield,quality and chlorophyll fluorescence characters of grafted watermelon in greenhouse autumn-winter planted condition were investigated.Different rootstocks were comprehensively evaluated by membership function about yield and quality of grafted watermelons.After grafted with gourd-type rootstock Yongzhen No.5,grafted watermelons had the earliest fruit setting date and gained its yield 2660.2 kg·667m-2,fruits had the highest center sugar content and margin sugar content.Analyzed chlorophyll fluorescence data of leaves grafted with different rootstocks,under low temperatureand poor light level in autumn-winter greenhouse condition,using Yongzhen No.5 as rootstock,leaves of scion had the optimum allocation of excitation energy in photosynthetic primary reaction,the lowest nonphotochemical quenching,and the highest photochemical efficiency.The results showed,through grafted with rootstock Yongzhen No.5,grafted watermelons had the best fruit setting ability,yield,quality and chlorophyll fluorescence characters in greenhouse autumn-winter planted condition.Yongzhen No.5 could be regarded as a fine rootstock of watermelon grafting in autumn-winter planted condition.
rootstock;watermelon;quality;yield;chlorophyll fluorescence character;autumn-winter planted condition
S651
A
1005-9369（2017）09-0043-08
時間 2017-10-20 12：50：41 [URL]http：//kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20171020.1250.006.
桑婷,楊冬艷,王學(xué)梅,等.不同砧木對日光溫室秋冬茬嫁接西瓜產(chǎn)量品質(zhì)及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,48(9)：43-50.
Sang Ting,Yang Dongyan,Wang Xuemei,et al.Effect of different rootstocks on yield,quality and chlorophyll fluorescence characters of grafted watermelon in greenhouse autumn-winter planted condition[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(9)：43-50.(in Chinese with English abstract)
2017-07-27
寧夏回族自治區(qū)科技攻關(guān)項目（2013ZZN05）；國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（CARS-23-G24）
桑婷（1989-），女，助理研究員，博士，研究方向為設(shè)施蔬菜生理生態(tài)及分子生物學(xué)研究。E-mail：sangting613@163.com
*通訊作者：楊冬艷，女，副研究員，研究方向為設(shè)施蔬菜栽培生理研究。E-mail：yangdongyan2000@163.com
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