不同类型砧木对嫁接黄瓜果实果皮的影响

祝 宁，于静湜，齐长红，杨 瑞，崔丽娥，韩立红

（1.昌平区农业技术推广站，北京 102200；2.北京农学院，北京 102206）

黄瓜果实表皮最外层的蜡粉层是与外界环境接触的第一道防线，它可以在一定范围内保护果实免受外界生物以及非生物的伤害[1]。蜡粉层的存在可以阻止水分非气孔性散失，减少大气中有毒物质沉积和表面伤害等[2]，但是黄瓜表皮过多蜡粉层的存在会影响果实的表观品质，降低黄瓜商品性；因此，在生产中常用嫁接技术，使用白籽南瓜等根系发达的砧木进行嫁接，不仅能够提高黄瓜的抗病性，使瓜条脱蜡粉，更对提高产量有显著作用。不同砧木品种对接穗的生长状态和增产效果存在差异[3]，当前诸多研究表明砧木的选择与产量、果实表观品质有一定联系。将多蜡粉黄瓜品种嫁接到适当的砧木上后，蜡粉量会明显减少，有的可出现脱蜡粉现象[4]。本试验通过选取6种不同的砧木处理，研究嫁接对黄瓜果皮表面的蜡粉和色泽的影响，通过扫描电镜观察和色差仪对黄瓜果皮气孔、蜡粉数量进行定量分析，通过测产分析嫁接对黄瓜产量的影响，综合以上因素筛选出适合北京地区嫁接黄瓜的砧木品种。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验材料C105、C101、C088为野生甜瓜属，是近几年试验中筛选出的抗根结线虫达到高抗以上的砧木材料；黑籽南瓜和京欣砧5号为市场上购买的砧木品种，供试砧木材料共6种，具体见表1，接穗品种为中农大22号，以中农大22自根苗为对照。

1.2 试验方法

2017年9月12日将C105、C101和C088用温水浸泡4 h后放在4 ℃冰箱冷藏箱内冷藏，48 h后放入催芽箱内催芽，然后播种。10月5日播种黑籽南瓜和京欣砧5号，10月9日播种接穗。10月15日统一采用贴接法嫁接，11月6日小高畦定植，每个处理定植1畦，每畦栽2行，株行距为40 cm×130 cm，重复3次。2018年3月15日对商品瓜进行采收处理，采用扫描电子显微镜观察并对表皮色泽进行测定比较。整个生长期对产量进行测定并记录。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 黄瓜果实表面形态观察

用吸耳球轻轻吹拂叶片表面，主要目的是除去黄瓜果皮表面的灰尘等杂质。取黄瓜果皮表面材料，用双面刀片切成约3 mm的小方块，然后用0.1 mol/L磷酸缓冲液（pH值7.2）配制的2.5%戊二醛固定，然后在室温下抽气直至材料下沉，再转至4 ℃冰箱中让其继续固定大约24 h，随后用0.1 mol/L磷酸缓冲液洗涤，主要方法是用梯度乙醇脱水，逐渐降低乙醇的浓度，最后用丙酮溶液过渡，使用英国K-850型临界点干燥仪干燥，然后用日立E-1010型离子溅射仪镀膜，最后用TESCAN5136型扫描电子显微镜800倍扫描观察，并且加速电压20 kV，针对性地取较多的视野拍照记录，提高准确性。

1.3.2 黄瓜表皮色泽测定

用DC-P3型全自动测色色差计测定黄瓜果皮的明度差。在果实表面前、中、尾端各选取3点测定明度值L1（单位：d），然后轻轻擦拭掉果实表面的蜡粉，测定明度值L2，计算△L（即L1－L2）值，以此值衡量果实表面蜡粉多少（△L越小说明表面蜡粉少，且颗粒较小）。重复3次，取平均值。测量时将黄瓜果皮小心切下，大小以能完全覆盖光孔为准。需要注意的是：为了保证测量的准确性，尽量避免在强光照射下操作，以免因外界光源而产生误差。

1.3.3 产量比较

每次采收都对不同处理的产量分别进行记录，整个生育期从12月12日开始采收，共测产57次，收获结束后进行汇总。

表1 供试材料及来源

1.4 数据分析

试验数据使用SPSS软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 果皮表面形态特征

2.1.1 果皮表面气孔类型比较

通过电镜扫描发现，供试6个砧木与黄瓜嫁接后果实表皮上存在少量的气孔，大部分位于黄瓜表皮细胞上，但气孔类型存在明显差异。如图1所示，果皮气孔形态有闭合、张开及半张的不同状态，图1-B、1-E为完全张开状态；图1-C、1-G为半张开状态；图1-A、1-D、1-F为闭合状态。其中图1-B、1-E气孔下陷，低于表皮细胞。试验中以C101、黑籽南瓜为砧木的果皮表面气孔下陷，表现出较强的保水能力，抗旱能力较强。

2.1.2 果皮表面气孔数量比较

在800倍扫描电镜下（图2），不同嫁接处理果皮表面气孔数量并无明显差异，图2-B、2-D、2-F气孔数量相对2-A、2-C、2-E较多，2-E气孔数量最少。如C101、双砧木、京欣砧5号处理气孔密度较大，说明该植物具有比较强的抗旱、抗寒能力；同时，气孔密度大还反映了植物的光合作用速率较高，提高光合作用的速率是抵抗干旱的关键性因素。气孔密度的多少受多种因素影响，如外界环境的水分和营养等。

2.2 果皮表面色泽比较

通过对果皮色泽的测定比较可以得出（图3），黑籽南瓜作为砧木嫁接后，果实明度差比自根苗增加，为10.50 d，其次为自根处理，为7.52 d，7个处理中，京欣砧5号嫁接后明度差最小，为1.32 d，双砧木嫁接处理也较小，为2.12 d。说明黑籽南瓜作为砧木嫁接后对果实表面蜡粉层有显著增加的趋势，其他品种嫁接后均对表皮蜡粉层有减少作用，其中京欣砧5号对蜡粉层的减少效果最显著。

2.3 产量比较

通过对产量进行分析得出（表2），除C101外，嫁接后对产量提高均有一定促进作用，嫁接后产量与自根苗产量均有极显著差异。在整个生长季中，产量最高的为双砧木和C088嫁接后的处理，667 m2产量分别为5 505.5 kg和5 134.5 kg，双砧木嫁接后对植株的长势和产量有显著的促进作用；产量最低的为C101嫁接的处理，折合667 m2产量为1 653.7 kg。自根苗667 m2产量为1 851.4 kg，分析其主要原因是初冬温度降低后植株对低温的抵抗力较差，且对根结线虫病等土传病害的抵抗力较弱，植株产量相对嫁接后的处理下降。

图1 不同嫁接处理黄瓜果皮表面气孔形态扫描

图2 不同嫁接处理黄瓜果皮表面气孔数量扫描

图3 不同嫁接处理对黄瓜果实色泽的影响

3 讨论与结论

黄瓜表皮气孔的形态特征和分布密度受到外界环境条件的影响，如果植物具有较小的气孔、较高的气孔密度和气孔指数（指植物叶片单位面积上气孔数与表皮细胞数的比例），说明其具有较强的抗旱、抗寒能力；同时气孔数目多，反映了植物具有较高的光合作用速率，光合作用速率的提高是抵抗干旱的重要因素之一，不同形态气孔的存在是植物对环境条件的适应能力的体现，气孔突出表皮有利于水分散失，气孔下陷则有利于保持水分。气孔均突起于表皮细胞之上，类似于水生植物的气孔形态，这种气孔结构显现有利于气体交换[5]。下陷的气孔是植株适应干旱环境的特征。试验中以C101、黑籽南瓜为砧木的瓜条果皮表面气孔下陷，反应出较强的保水能力。通过对试验中气孔数量的统计显示，6种砧木嫁接黄瓜的果皮表面气孔数量差异不大，可以看出嫁接植株在抗旱能力及光合作用速率方面无明显差异。

表2 不同砧木嫁接后产量比较

黄瓜果皮蜡粉电镜扫描显示形态多样，且同一果实上也会存在多种形态，研究发现环境胁迫及与环境胁迫反应相关的激素能够促进黄瓜果皮蜡质的合成和积累，蜡粉对黄瓜抵御外部环境伤害具有重要意义。当不同砧木黄瓜在相同或相近生长环境条件下生长成熟，果实果皮带有的蜡粉量存在明显差异，其中蜡粉较多的可能具有较强的环境抵抗性，反之则较弱，观察果皮表面细胞结构，边缘脊不突出的细胞，其表面的蜡粉层覆盖量相对较多。

通过对明度差进行比较可以看出，黑籽南瓜嫁接后蜡粉层显著增加，京欣砧5号和双砧木嫁接后黄瓜表皮蜡粉层比CK显著降低，瓜条表面油亮，商品性高。

嫁接后除了C101处理外，其他处理对产量有明显的促进作用，说明其他几种砧木嫁接后对植株的生长和结瓜有促进作用，同时对外界较差的环境如低温、病害等有相对较好的抗性，在几个处理中以双砧木嫁接和C088嫁接处理产量增幅较高。

综合以上结果可以看出，表现最好的是双砧木嫁接的处理，因为双砧木嫁接后不仅对瓜条有显著的脱蜡粉作用，提高了瓜条的商品性，适合观光采摘型园区栽培，而且产量也能大幅度提升；但是双砧木嫁接的处理因嫁接时必须让接穗同时和2个砧木进行接合，嫁接难度较大，需要较高的技术水平，因此可以选择C088作为砧木进行嫁接生产。因为黑籽南瓜嫁接后抗旱性、抗病性效果突出，如果在设施及外界条件相对差的环境中种植，如低温或土传病害发生严重的区域，应选择黑籽南瓜为砧木。