随着设施蔬菜的迅速发展,我国各地都曾报道根结线虫病的发生和蔓延,且有逐年加重的趋势。研究表明,根结线虫病导致蔬菜减10%-15%,严重时达30%-40%,甚至绝收。根结线虫侵染不仅直接影响作物的根系生长及其活力,而且明显降低了地上部的生长速率,导致生长发育迟缓,产量下降,品质变劣。侵染蔬菜的根结线虫主要有南方根结线虫(M. incognita)、北方根结线虫(M. hapla)、花生根结线虫(M. arenaria)、爪哇根结线虫(M. javanica)等,其中南方根结线虫(M. incognita)是危害山东设施蔬菜的主要种群。尽管化学方法可以有效控制根结线虫的发生,但容易造成环境造成污染,其产品中的农药残留对食品安全存在潜在风险。番茄(Solanum lycopersicum)是我国设施栽培面积较大的重要蔬菜品种,也是受南方根结线虫侵染最严重的蔬菜作物之一。目前,在生产实践中,采用抗病品种和抗病砧木嫁接栽培是防治根结线虫病最有效的方法。但由于我国番茄抗病砧木品种较少,生产上采用的砧木多为近年来从国外引进的,其抗根结线虫的能力尚不十分清楚。在当前生产上抗病番茄品种尚缺的情况下,采用抗病砧木嫁接栽培不失为一种最佳选择。本试验选用抗病砧木进行嫁接换根,在盆栽条件下采用接种南方根结线虫2龄幼虫(J2)的方法,对接种后不同砧木嫁接的番茄植株进行了抗病性评价和生长指标的调查,研究了砧木嫁接番茄苗抗南方根结线虫的生理生化机制,以期为番茄抗根结线虫砧木嫁接栽培提供理论依据。主要研究结果如下：1.以401、大红FA-2160、果砧一号、特璐丝和布鲁斯特为砧木,番茄品种欧美圆为接穗,接种南方根结线虫后,对番茄嫁接苗进行了抗性评价,测定了番茄嫁接苗的生长指标。结果发现,接种南方根结线虫(J2)后,砧木嫁接苗表现为高抗,自根嫁接苗为高感。与自根嫁接苗相比,砧木嫁接苗的株高和地上部鲜重在根结线虫侵染前期差异不明显,随着根结线虫侵染时间的延长,砧木嫁接苗的株高和地上部鲜重显著高于自根嫁接苗。表明受到南方根结线虫侵染后,自根嫁接苗的生长受到了严重抑制,而砧木嫁接苗则保持较强的生长能力。2.研究了番茄嫁接苗受到南方根结线虫侵染后叶片中抗氧化酶活性和活性氧代谢的动态变化。结果表明,通过嫁接换根,与自根嫁接苗相比,砧木嫁接明显提高了接穗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低了超氧阴离子(O2-)产生速率以及过氧化氢(H202)和丙二醛(MDA)含量。表明番茄植株体内抗氧化酶活性的高低和活性氧水平与其抗根结线虫的能力密切相关,较高的抗氧化酶活性和较低的活性氧水平有利于减轻对膜系统的伤害,提高番茄植株的抗根结线虫能力。3.研究了南方根结线虫侵染对番茄嫁接苗叶片苯丙烷类代谢的影响。结果表明,砧木嫁接苗和自根嫁接苗的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)及多酚氧化酶(PPO)活性和总酚、木质素含量随着根结线虫的侵染发生了显著变化,且变化规律相同,但砧木嫁接苗的PAL、TAL和PPO活性及总酚、木质素含量显著高于自根嫁接苗。因此在整个侵染过程中,砧木嫁接苗表现出了强烈的抗性反应,而自根嫁接苗的抗性反应比较弱。表明苯丙烷代谢的关键酶活性及代谢产物含量与番茄嫁接苗对南方根结线虫的抗性水平密切相关。4.研究了南方根结线虫侵染对番茄嫁接苗叶片抗坏血酸一谷胱甘肽循环的影响。结果发现,接种南方根结线虫后,番茄嫁接苗叶片中H202含量有所增加,但砧木嫁接苗叶片中H202含量显著低于自根嫁接苗。南方根结线虫侵染下砧木嫁接苗叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著高于自根嫁接苗,抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)的再生率显著高于自根嫁接苗,氧化还原力(AsA/DHA比值和GSH/GSSG比值)显著高于自根嫁接苗。由此可见,在南方根结线虫侵染下,砧木嫁接苗保持了良好的AsA—GSH循环效率,清除H202效率较高,有效地减缓了砧木嫁接苗的氧化损伤。