[发明专利]一种用于砧穗互作研究的黄瓜下胚轴嫁接方法

说明书

本发明涉及一种用于砧穗互作研究的黄瓜下胚轴嫁接方法，包括接穗、砧木培育：将砧木和接穗种子分别进行育苗，待接穗长至一叶一心，砧木子叶完全展开，砧木和接穗的下胚轴粗度保持一致时进行嫁接；嫁接：将接穗子叶下方1cm处斜向下切出30°斜面，去除砧木的全部子叶，在砧木子叶下方1cm处斜切1刀，切面长度与接穗一致，将接穗与砧木切面对齐贴紧并用嫁接夹固定；将原砧木南瓜子叶部分嫁接至原接穗黄瓜切面处，用嫁接夹固定，互为砧穗嫁接；嫁接后管理：将嫁接苗放置育苗套装中，透明塑料顶罩上用喷壶充分湿润，育苗基质浇透水，保持育苗套装内小环境的湿度；将育苗套装用保鲜膜密封放入28±2℃培养箱中暗培养2‑3d，转入弱光培养3‑4d，进行正常光照培养。

技术领域

本发明涉及一种用于砧穗互作研究的黄瓜下胚轴嫁接方法。

背景技术

黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国北方设施栽培主要的蔬菜作物，2017年总栽培面积达到155840公顷，占世界总栽培面积的58.7％，产量5938万吨，位于世界首位(FAO，2017)。日光温室和塑料大棚为黄瓜的栽培提供了有利条件，但黄瓜根系较浅，容易遭受土壤连作障碍、高温及低温胁迫、土壤盐碱化等逆境伤害，造成减产甚至绝产(康绍忠，1998)。

嫁接是黄瓜生产中克服土壤连作障碍、提高植株抗逆性、防治多种病虫害的一项有效手段，不仅能保持黄瓜栽培品种的优良性状，还可显著提高黄瓜产量。生产中常用黑籽、白籽和褐籽南瓜作为砧木，可有效提高黄瓜对真菌病害如枯萎病和疫病、根线虫病等抗性，减少肥料和农药的施用量，增加黄瓜经济效益，提高黄瓜果实安全性。

嫁接调控了砧穗生长发育、养分和水分吸收以及生理生化的变化。首先，南瓜根系发达，生长势强，嫁接后促进黄瓜对矿物养分的吸收，调控地上部养分平衡(Martínez-Ballesta et al.,2010)，如干旱环境中，旺盛的南瓜砧木根系可以从土壤中吸收大量的水分、矿质元素、营养物质并运输至地上部，增强黄瓜营养生长，从而减轻病虫害、干旱、低温、盐胁迫等伤害，维持植物体营养元素平衡，有效促进作物生长发育、提高产量(Huang etal.,2010)。同时，嫁接改善地上部光合及抗氧化能力，如黄瓜嫁接至耐盐性强的南瓜砧木，能够减小光合作用的气孔开闭，从而延缓了光抑制的发生，提高抗氧化酶的活性，进而增强了黄瓜的耐盐性(Li et al.,2016)。其次，南瓜砧木提高地上部可溶性物质含量，如高温胁迫下嫁接提高了游离脯氨酸、渗透调节物质含量、蛋白质含量，表现出较强的抗热能力(Liuet al.,2014)。最后，砧木调节植株激素平衡，如干旱胁迫下嫁接维持黄瓜内源激素ABA、GA等平衡(Liu et al.,2016)，表现出抗旱性。随着分子生物学技术发展，研究发现植物体一些氨基酸、激素、RNA及蛋白质等分子在韧皮部中转移，参与砧穗间分子信息互作，并调控砧木和接穗的生长发育和抗病抗逆性(Lucas et al.,2001)，丰富了嫁接黄瓜砧穗互作的分子生理机制。

在砧穗互作的理论研究中，嫁接是最重要的技术手段，目前设施黄瓜生产中常使用靠接法、贴接法和插接法。靠接法是将接穗黄瓜苗带根与砧木南瓜苗在瓜苗的中上部斜切出切口后接合在一起，由于是带根嫁接，成活后需要断掉黄瓜根，比较费时；且砧木留有子叶，嫁接黄瓜砧穗间物质和信息运输的方向混乱，不利于砧穗互作的后期研究和机理解释。贴接法是用刀片削去砧木一片子叶和生长点，然后与接穗茎的斜面紧贴，与靠接法相比，这种方法速度快，后期不需要断根操作，但仍然存在由于砧木留有子叶而导致嫁接黄瓜砧穗间物质和信息运输的方向混乱问题，不利于砧穗互作的后期研究和机理解释。插接法是将接穗削掉根部，插入去除顶端生长点的砧木，这种嫁接方法接穗易从接合处由砧木中空茎腔处向下生根，与砧木根部缠绕在一起，接穗寄生生长，不利于嫁接黄瓜的取样和分子机制研究，同样砧木子叶的存在也不利于砧穗互作的后期研究和机理解释。