《Scientia Horticulturae》：Pear
PbrPAO14 modulates pollen tube growth
in vitro via altering tip-localized H?O? content
编辑推荐：
本文针对黄瓜生产中根结线虫和枯萎病严重危害的产业难题，系统评价了10个抗病南瓜杂交组合作砧木对黄瓜嫁接苗生长及生理特性的影响。研究发现487–2 × 112–2等组合嫁接成活率超过95%，并通过增强SOD、CAT等保护酶活性、降低MDA含量和胼胝质合酶活性，显著提高嫁接亲和性。该研究为选育优良黄瓜嫁接砧木提供了理论依据和技术参数。
黄瓜作为全球重要的蔬菜作物，在我国设施农业中占据举足轻重的地位。然而，随着连作障碍的加剧，根结线虫和枯萎病等土传病害日益猖獗，严重制约着黄瓜的产量和品质。传统化学防治方法不仅带来农药残留和环境污染问题，且防治效果难以持久。在这一背景下，嫁接技术凭借其有效克服土传病害、增强作物抗逆性的独特优势，逐渐成为黄瓜安全生产的关键技术路径。其中，砧木的选择直接决定嫁接成败，而南瓜因其发达的根系和较强的抗病性，已成为黄瓜嫁接的首选砧木材料。
为系统筛选具有优良嫁接亲和性的南瓜砧木，河南科技学院园艺园林学院的研究团队在《Scientia Horticulturae》上发表了最新研究。该研究从38个南瓜杂交组合中初步筛选出10个抗病性良好的组合，包括487–2 × 112–2、487–2 × 黑头a2等，以"豫博200"黄瓜为接穗，采用插接法进行嫁接，系统评价了各组合嫁接前后的生长指标、生理特性及酶活性变化。
研究团队运用了多项关键技术方法：通过嫁接成活率统计和幼苗生长指标测定评估嫁接效果；利用根系扫描仪和WinRHIZO系统分析根系形态特征；采用TTC法测定根系活力；通过试剂盒法检测超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等保护酶活性；使用酶联免疫吸附测定(ELISA)分析砧穗结合部胼胝质合酶活性；并运用隶属函数法进行综合评价。
3.1 嫁接前不同南瓜杂交组合幼苗生长状况
研究发现在嫁接前，不同南瓜杂交组合的幼苗生长存在显著差异。其中Xingtai-23 × 360–3和Wan95–24 × 112–2组合的下胚轴长度显著优于其他组合，而Renhe-1 × 大紫王-24表现最差。在下胚轴直径方面，Renhe-1 × LingchuanC1和Wan95–24 × 112–2表现最佳，显著高于其他组合。
3.2 不同南瓜杂交组合黄瓜嫁接成活率调查
嫁接成活率是评价嫁接亲和性的首要指标。结果显示，487–2 × 112–2和487–2 × LingchuanC1组合的嫁接成活率均达到95%，Renhe-1 × LingchuanC1为87.5%，显著高于其他组合。组织切片观察发现，高成活率组合的嫁接结合部已形成良好的愈伤组织，而成活率低的组合仍存在隔离层。
3.3 不同南瓜杂交组合对黄瓜嫁接苗生长的影响
嫁接21天后，所有南瓜砧木嫁接苗的株高和茎粗均显著优于自根黄瓜。其中，487–2 × 112–2组合的株高最大，Renhe-1 × LingchuanC1的茎粗最优。特别值得注意的是，10个南瓜杂交组合嫁接苗的壮苗指数均显著高于自根黄瓜，表明嫁接有效促进了幼苗的健壮生长。
3.4 不同南瓜杂交组合嫁接黄瓜的根系活力
根系活力测定显示，除Renhe-1 × Wan95–24外，其他9个南瓜杂交组合嫁接黄瓜的根系活力均高于自根黄瓜，其中487–2 × 黑头a2、487–2 × LingchuanC1和Xingtai-23 × 360–3组合显著高于自根黄瓜，表明这些砧木能够有效增强黄瓜的根系生理功能。
3.5 不同南瓜杂交组合嫁接黄瓜根系形态指标变化
根系形态分析表明，所有南瓜砧木嫁接苗的根长均显著优于自根黄瓜，其中Wan95–24 × 112–2组合表现最佳。在根投影面积、根表面积和根体积等指标上，多个南瓜杂交组合也表现出明显优势，表明南瓜砧木能够显著改善黄瓜的根系构型。
3.6 不同南瓜杂交组合对嫁接黄瓜抗氧化酶活性的影响
抗氧化酶系统是植物应对逆境的重要保护机制。研究发现，9个南瓜杂交组合嫁接苗的SOD活性显著高于自根黄瓜，其中487–2 × 112–2等组合表现尤为突出。POD和CAT活性也在多个组合中显著提升，表明嫁接能够增强黄瓜的抗氧化能力。
3.7 不同南瓜杂交组合对嫁接黄瓜叶片丙二醛含量的影响
丙二醛(MDA)含量是衡量细胞膜脂过氧化程度的重要指标。结果显示，7个南瓜杂交组合嫁接苗的MDA含量显著低于自根黄瓜，其中487–2 × LingchuanC1和Renhe-1 × 黑头a2组合最低，表明这些砧木能够减轻嫁接引起的氧化损伤。
3.8 不同南瓜杂交组合对砧木结合部胼胝质合酶的影响
胼胝质合酶活性与嫁接亲和性呈负相关。研究发现，487–2 × 112–2和Fangshan × Renhe-1等组合的胼胝质合酶活性显著低于其他组合，这可能是其高嫁接成活率的重要原因。
3.9 不同南瓜杂交组合嫁接黄瓜的隶属函数分析
通过隶属函数法综合评价表明，487–2 × 112–2、487–2 × LingchuanC1、Renhe-1 × LingchuanC1和Renhe-1 × 大紫王-24等组合在嫁接成活率、幼苗生长、根系形态和酶活性等方面表现优异，具有显著的嫁接亲和性优势。
研究结论与讨论部分指出，砧木的活力直接决定嫁接苗的生长状况。本研究通过多指标综合评价，明确了不同南瓜杂交组合作为黄瓜砧木的嫁接效果差异。其中487–2 × 112–2、487–2 × LingchuanC1等组合通过提高保护酶(SOD、POD、CAT)活性、降低MDA含量和胼胝质合酶活性，有效增强了嫁接亲和性。这些组合不仅嫁接成活率高，还能促进幼苗生长，改善根系形态，提高抗氧化能力，为选育优良黄瓜嫁接砧木提供了重要依据。
该研究的创新之处在于系统评价了多个南瓜杂交组合的嫁接适应性，并从生理生化角度揭示了其作用机制。研究结果对解决黄瓜生产中的土传病害问题具有重要实践价值，为选育专业化黄瓜嫁接砧木提供了可靠的技术参数和理论支撑。未来研究可进一步探讨这些优良砧木组合在田间条件下的抗病效果和增产潜力，推动黄瓜嫁接技术的标准化应用。
