CN110150050A - 一种抗根结线虫南瓜砧木及其选育方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗根结线虫南瓜砧木及其选育方法与应用，其选育方法采用了大量收集农家品种并进行高通量的接种筛选方法，快速的检测出了高抗的南瓜材料，同时在选育中采用连续自交及单瓜保种的技术，可以在较短时间内试验抗性的稳定遗传，该方法筛选体现了高效性。同时，以筛选到的南瓜砧木嫁接的黄瓜苗在盆栽及田间防治试验中，对根结线虫的效果可以达到73.5％，好于化学农药的防治效果，体现了防治应用的高效性。

Description

一种抗根结线虫南瓜砧木及其选育方法与应用
技术领域
本发明属于砧木选育的技术领域，具体涉及一种抗根结线虫南瓜砧木及其选育方法与应用。
背景技术
根结线虫为黄瓜的重要病原物，每年给黄瓜生产造成严重损失，减产20-30％，严重时绝收，是黄瓜连作障碍的重要原因。但是在黄瓜中尚未发现抗根结线虫的黄瓜遗传育种材料，因此从其他葫芦科作物中筛选抗根结线虫的材料，并作为砧木进行黄瓜嫁接防治线虫危害成为研究的重要方向。
南瓜是生产上与黄瓜嫁接的常用砧木，如“黑籽南瓜”、“白籽南瓜”等均有商业化产品，但是这些南瓜砧木通常用于防治黄瓜枯萎病等土传病害，虽然科研人员已经有一些葫芦科的抗线虫砧木进行了筛选，但是这些抗性材料抗性低、在生产上不能用于防治根结线虫。
南瓜在我国具有悠久的栽培历史，在传入我国后迅速地适应了我国各地的气候及栽培形式，在民间南瓜种质资源丰富，如何筛选抗根结线虫的南瓜砧木，用于与黄瓜嫁接的砧木，仍是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种抗根结线虫南瓜砧木及其选育方法与应用。获得的黄瓜嫁接苗，选育获得的南瓜砧木(NR南瓜)有很好的防治线虫的效果。
具体的，一方面，本发明提供了一种抗根结线虫南瓜砧木的选育方法，该选育方法包括以下步骤：
(1)收集不同品种的南瓜材料71份，每份南瓜材料的种子催芽后，选育幼苗；
(2)当幼苗的第一片真叶出现时，接种高通量的根结线虫，在接种30天后，鉴定南瓜对根结线虫的抗性；
(3)选择高抗南瓜材料移栽到温室选育，进行自花授粉，将种子育苗后继续采用高通量接种线虫的方法筛选抗根结线虫南瓜材料；
(4)选择步骤(3)得到的抗根结线虫南瓜材料进行连续4代的自交，获得所述抗根结线虫南瓜砧木。
本发明采用高通量接种线虫的方法选育出的南瓜具有高抗根结线虫的作用，在盆栽及田间抗性稳定。
优选的，步骤(1)中，南瓜材料来自农家品种。
步骤(2)中，接种根结线虫二龄幼虫28000-32000条/株。
步骤(2)、(3)中，接种的线虫为南方根结线虫。
第二方面，本发明还提供了所述的抗根结线虫南瓜砧木的选育方法得到的抗根结线虫南瓜砧木。
第三方面，本发明还提供了所述抗根结线虫南瓜砧木在培育黄瓜嫁接苗中的应用。
其中，将南瓜为砧木，黄瓜为接穗，砧木与接穗的斜切面角度一致，将黄瓜接穗切口与南瓜切口迅速对齐、贴紧，使得砧木子叶与接穗自由成十字交叉状，然后用嫁接夹快速夹住接口处，完成嫁接。
优选的，砧木与接穗的斜切面角度为45度。
本发明的有益效果：
(1)本发明在抗根结线虫南瓜砧木筛选中采用了大量收集农家品种并进行高通量的接种筛选方法，快速的检测出了高抗的南瓜材料，同时在选育中采用连续自交及单瓜保种的技术，可以在较短时间内试验抗性的稳定遗传，该方法筛选体现了高效性。同时，以筛选到的南瓜砧木嫁接的黄瓜苗在盆栽及田间防治试验中，对根结线虫的效果可以达到73.5％，好于化学农药的防治效果，体现了防治应用的高效性。
(2)本发明南瓜与黄瓜的亲和性和匹配性高，由于所筛选的南瓜砧木材料直接来源于农家品种，因此可栽培性状好，克服了野生南瓜材料的缺点，在嫁接时与黄瓜接穗的亲和性和匹配性得到了保障。
(3)本发明的嫁接方法中采用南瓜与黄瓜进行嫁接，南瓜与黄瓜快速地对接嫁接，克服了以往插接及靠接中复杂操作、对苗木要求高、管理严格等弊端，采用45度斜切，砧木与接穗快速对接，并采用嫁接夹直接处理，嫁接简便快速，可操作性强，成苗率高，适宜生产上应用。
(4)本发明利用南瓜-黄瓜嫁接苗防治根结线虫病，减少了生产中大量化学农药的使用，对作物、人及环境安全无害，适合用于现代农业绿色安全高效的需求，保障了黄瓜产业的可持续发展。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例中，如非特别说明，所用试剂和材料均为常规市售可得。
实施例1
抗根结线虫NR南瓜的高通量接种鉴定筛选方法，具体包括以下步骤：
(1)从全国收集南瓜农家品种材料71份，每份种子10粒进行催芽种植在10×10cm的育苗钵内，每钵一株，以灭菌的草炭∶蛭石(2∶1)为培养基质，每份材料重复三次，进行正常的育苗管理；
(2)当南瓜苗的两片子叶展开，第一片真叶出现时，在育苗钵内接种高通量的根结线虫，每株接种南方根结线虫二龄幼虫30000条/株，在接种30天后，将苗子根系上的基质轻轻洗掉，鉴定南瓜对根结线虫的抗性，选择高抗的南瓜材料；
(3)将高抗的南瓜材料移栽到温室选育，进行自花授粉，每株只保留一个瓜，成熟的南瓜取籽，经过处理后继续在温室育苗加代培养，南瓜苗继续采用高通量接种方法筛选抗根结线虫南瓜材料，方法同前。
(4)经过连续4代的自交，2年就可获得抗性稳定的南瓜自交系材料，用于抗根结线虫的南瓜砧木(NR南瓜)。
71份南瓜农家品种材料的信息及抗性线虫鉴定结果如表1所示。
表1
抗根结线虫的NR南瓜属于葫芦科南瓜属中国南瓜种(Cucurbia moschata)，该南瓜为晚熟材料，耐低温，适合北方露地栽培，果实呈现短粗的哑铃状，头部略大于尾部，单果实大小约1.5-2.0kg，果实表面光滑，具有纵向条纹，成熟后呈现金黄色，果肉橙红色，果肉坚硬，种子黄白色。抗性鉴定中以黄瓜中农6号为对照。
病情级别分类标准为：参考GARABEDIAN等的分级标准，0级：根系健康，无根结；1级：有极少量根结，占全根系1％-20％；2级：有少量根结，占全根系21％-40％；3级：根结数量中等，占全根系41％-60％；4级：根结数量很多，占全根系61％-80％；5级：根结数量极其多且大，占全根系81％-100％。计算出根结系数(RKI)，确定防治效果。计算公式如下：
抗病性鉴定标准参考杨宇红等农业行业标准NY/T 1857.8-2010。高抗(HR)：0＜RKI≤1.0；抗病(R)：1.0＜RKI≤2.0；中抗(MR)，2.0＜RKI≤3.0；感病(R)，3.0＜RKI≤4.0；高感(HS)：4.0＜RKI≤5.0。
通过对NR南瓜自交系抗性鉴定分析，证实NR南瓜的单株病情级别平均为1.0，且抗性稳定。根据抗病性鉴定技术标准，中农6号黄瓜的根结系数为5.0，而NR南瓜根结系数为1.0，鉴定NR南瓜对根结线虫为高抗(HR)，适宜作为抗线虫的砧木。
实施例2
一种NR南瓜砧木与黄瓜嫁接苗的选育方法包括以下步骤：
(1)将抗线虫的NR南瓜和黄瓜种子(中农6号)分别通过温汤浸进行种消毒处理，采用无菌水进行催芽，黄瓜种子先于南瓜播种2天，分别播种于10×10cm的育苗钵内，以灭菌的草炭∶蛭石(2∶1)为培养基质，进行正常的育苗管理。
(2)待抗性南瓜(NR南瓜)播种13天时，南瓜与黄瓜苗子叶展平，第一片真叶出现，此时南瓜砧木与黄瓜接穗的茎秆粗细相近，为嫁接的最佳时期。嫁接时用消毒的锋利刀片在南瓜茎秆子叶节上0.8cm处自上而下斜切，截面与茎杆成45度角，方向与子叶方向平行，去除上部分。黄瓜在子叶节下0.8cm处自上而下斜切，截面与茎杆成45度角，方向与子叶方向垂直，切取黄瓜接穗，然后立即将黄瓜接穗切口与南瓜切口迅速对齐、贴紧，然后用嫁接夹快速夹住接口处，即完成嫁接，嫁接后砧木子叶与接穗子叶成十字交叉状，以利于嫁接操作及嫁接苗快速愈合。
(3)嫁接完成后，立即对黄瓜嫁接苗采用1000倍稀释的磷酸二氢钾溶液喷雾，并用塑料薄膜保湿3天，白天温度应保持在25℃，白天适当遮荫防止接穗失水而萎蔫，夜间18℃。在嫁接后2周，可进行移栽定植，进行正常的生产管理。
实施例3
一种NR南瓜砧木与黄瓜嫁接苗的选育方法包括以下步骤：
(1)将抗线虫的NR南瓜和黄瓜种子(中农6号)分别通过温汤浸进行种消毒处理，采用无菌水进行催芽，黄瓜种子先于南瓜播种2天，分别播种于10×10cm的育苗钵内，以灭菌的草炭∶蛭石(2∶1)为培养基质，进行正常的育苗管理。
(2)待抗性南瓜(NR南瓜)播种13天时，南瓜与黄瓜苗子叶展平，第一片真叶出现，此时南瓜砧木与黄瓜接穗的茎秆粗细相近，为嫁接的最佳时期。嫁接时用消毒的锋利刀片在南瓜茎秆子叶节上1cm处自上而下斜切，截面与茎杆成45度角，方向与子叶方向平行，去除上部分。黄瓜在子叶节下1cm处自上而下斜切，截面与茎杆成45度角，方向与子叶方向垂直，切取黄瓜接穗，然后立即将黄瓜接穗切口与南瓜切口迅速对齐、贴紧，然后用嫁接夹快速夹住接口处，即完成嫁接，嫁接后砧木子叶与接穗子叶成十字交叉状，以利于嫁接操作及嫁接苗快速愈合。
(3)嫁接完成后，立即对黄瓜嫁接苗采用1000倍稀释的磷酸二氢钾溶液喷雾，并用塑料薄膜保湿4天，白天温度应保持在26℃，白天适当遮荫防止接穗失水而萎蔫，夜间19℃。在嫁接后2周，可进行移栽定植，进行正常的生产管理。
实施例4
一种NR南瓜砧木与黄瓜嫁接苗的选育方法包括以下步骤：
(1)将抗线虫的NR南瓜和黄瓜种子(中农6号)分别通过温汤浸进行种消毒处理，采用无菌水进行催芽，黄瓜种子先于南瓜播种2天，分别播种于10×10cm的育苗钵内，以灭菌的草炭∶蛭石(2∶1)为培养基质，进行正常的育苗管理。
(2)待抗性南瓜(NR南瓜)播种13天时，南瓜与黄瓜苗子叶展平，第一片真叶出现，此时南瓜砧木与黄瓜接穗的茎秆粗细相近，为嫁接的最佳时期。嫁接时用消毒的锋利刀片在南瓜茎秆子叶节上1.2cm处自上而下斜切，截面与茎杆成45度角，方向与子叶方向平行，去除上部分。黄瓜在子叶节下1.2cm处自上而下斜切，截面与茎杆成45度角，方向与子叶方向垂直，切取黄瓜接穗，然后立即将黄瓜接穗切口与南瓜切口迅速对齐、贴紧，然后用嫁接夹快速夹住接口处，即完成嫁接，嫁接后砧木子叶与接穗子叶成十字交叉状，以利于嫁接操作及嫁接苗快速愈合。
(3)嫁接完成后，立即对黄瓜嫁接苗采用1000倍稀释的磷酸二氢钾溶液喷雾，并用塑料薄膜保湿3天，白天温度应保持在28℃，白天适当遮荫防止接穗失水而萎蔫，夜间20℃。在嫁接后2周，可进行移栽定植，进行正常的生产管理。
实施例5
嫁接黄瓜苗田间防治试验：
田间试验在河北廊坊试验基地温室中进行，该田块根结线虫发生严重，且根结线虫在田间的分布较均匀，平均密度为22-30条/100g土壤。在田间防治根结线虫试验中共设3个试验处理，分别为南瓜嫁接黄瓜苗、未嫁接黄瓜苗以及未嫁接黄瓜苗的化学防治处理。
在小区试验时，对田块进行翻耕起垄做畦，垄宽1米，覆盖黑色地膜，在地膜上打孔，将未嫁接黄瓜苗、南瓜嫁接的黄瓜苗(中农6号)分别移栽到田间，定植时嫁接接口部位要高于薄膜5厘米，每个小区(畦)双行定植，每穴1株，株距40厘米，行距50厘米，每个处理种植1个小区，每个小区种植苗子数量为36株，每个处理重复3次。在化学农药防治处理中，以10％的噻唑膦颗粒剂为处理药剂，在种植前将噻唑膦均匀的沟施到小畦中，沟深15厘米，每个小畦按照种植方式进行双沟撒施，然后将药剂与沟中土壤混合均匀，盖土平整畦面，覆膜，移栽时在药剂沟施部位的薄膜上直接打孔移栽未嫁接黄瓜苗，种植方式与上面的嫁接苗相同。同时以生产上常用南瓜砧木品种“青研砧木1号”的嫁接黄瓜苗为对照，进行防治根结线虫实验，栽培方法同上。
定植后及时灌水，白天适当遮荫防止移栽苗萎蔫死亡，进行缓苗。在移栽7天后，对进行正常的田间管理。在生长期间测量各个处理的黄瓜产量，在种植60天后，检测根部症状，调查根结数量，确定病情级别及病情指数，计算对根结线虫的防治效果。
病情级别分类标准为：参考GARABEDIAN等的分级标准，计算出根结指数，确定防治效果。计算公式如下：
在调查根部发病情况时，每个小区随机抽取10株，检测根系病情，根据统计结果计算防治效果，如表1所示，试验结果显示未嫁接黄瓜苗的根结部平均病情级别为4.53，根结指数达到90.7；青研1号嫁接苗的平均病情级别为4.50，根结指数为90.0，而南瓜砧木嫁接的黄瓜苗根部病情级别为1.20，噻唑膦处理的病情级别平均为1.33，通过计算嫁接苗对根结线虫的防治效果达到73.5％，农药噻唑膦的防治效果70.6％，方差分析结果显示嫁接苗与噻唑膦的防治效果差异不显著，而与青研1号嫁接苗之间存在显著差异。对比4个处理的黄瓜产量，发现嫁接黄瓜苗具有显著的增产作用，其中NR南瓜的嫁接苗增产幅度最高，达到31.8％，显著高于其他处理。
表1嫁接苗田间防治根结线虫试验结果
处理 平均病情级别 根结指数 防治效果 产量kg/区 增产率％
未嫁接苗黄瓜 4.53±0.15 90.7a _ 5.97±0.40a _
青研嫁接苗 4.50 90.0a 0.7％a 6.60±0.35b 10.61
NR南瓜嫁接苗 1.20±0.05 24.0b 73.5％b 7.87±0.25c 31.8
噻唑膦 1.33±0.05 26.7b 70.6％b 7.10±0.40d 19.0
以上对本发明所提供的抗根结线虫南瓜砧木及其选育方法与应用进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种抗根结线虫南瓜砧木的选育方法，其特征在于，该选育方法包括以下步骤：
(1)收集不同品种的南瓜材料71份，每份南瓜材料的种子催芽后，选育幼苗；
(2)当幼苗的第一片真叶出现时，接种高通量的根结线虫，在接种30天后，鉴定南瓜对根结线虫的抗性；
(3)选择高抗南瓜材料移栽到温室选育，进行自花授粉，将种子育苗后继续采用高通量接种线虫的方法筛选抗根结线虫南瓜材料；
(4)选择步骤(3)得到的抗根结线虫南瓜材料进行连续4代的自交，获得所述抗根结线虫南瓜砧木。
2.根据权利要求1所述的抗根结线虫南瓜砧木的选育方法，其特征在于，步骤(1)中，南瓜材料来自农家品种。
3.根据权利要求1所述的抗根结线虫南瓜砧木的选育方法，其特征在于，步骤(2)中，接种根结线虫二龄幼虫30000条/株。
4.根据权利要求1所述的抗根结线虫南瓜砧木的选育方法，其特征在于，步骤(2)、(3)中，接种的线虫为南方根结线虫。
5.权利要求1～4任一项所述的抗根结线虫南瓜砧木的选育方法得到的抗根结线虫南瓜砧木。
6.权利要求5所述的抗根结线虫南瓜砧木在培育黄瓜嫁接苗中的应用。
7.根据权利要求6所述的抗根结线虫南瓜砧木在培育黄瓜嫁接苗中的应用，其特征在于，将南瓜为砧木，黄瓜为接穗，砧木与接穗的斜切面角度一致，将黄瓜接穗切口与南瓜切口迅速对齐、贴紧，使得砧木子叶与接穗自由成十字交叉状，然后用嫁接夹快速夹住接口处，完成嫁接。
8.根据权利要求7所述的抗根结线虫南瓜砧木在培育黄瓜嫁接苗中的应用，其特征在于，砧木与接穗的斜切面角度为45度。
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