番茄嫁接野生茄科砧木防控根结线虫（Meloidogyne incognita）的绿色生产研究

为解决番茄根结线虫（RKN）化学防治成本高、抗性基因Mi-1局限性等问题，研究人员评估了番茄‘Apache F1’嫁接9种砧木（含S. habrochaites杂交种、S. nigrum和Physalis pubescens）在M. incognita侵染下的表现。结果显示，嫁接显著降低根结指数（62.9–73.9%）并提升产量（最高991.8%），首次证实P. pubescens和S. nigrum的控害潜力，为低成本绿色防控提供新思路。

　　

番茄作为全球重要经济作物，年产量超1.9亿吨，但根结线虫（Meloidogyne incognita）可导致高达85%的减产。传统化学防治面临成本高、环境污染等问题，而主流抗性基因Mi-1存在高温失效、杂合子效率下降等局限。更棘手的是，商业化砧木（如‘Maxifort’）多为番茄与S. habrochaites的杂交种，价格昂贵。在此背景下，探索低成本野生砧木成为可持续农业的迫切需求。

来自埃及的研究团队在《South African Journal of Botany》发表研究，首次系统评估番茄‘Apache F₁’嫁接9类砧木（含4种S. habrochaites杂交种、2种商业砧木及3种野生种P. pubescens、S. nigrum）在M. incognita侵染下的表现。通过PCR标记（Mi23/Rex-1）鉴定基因型，结合温室两年试验，分析根结指数、产量等14项指标，并采用主成分分析和层次聚类解析表型关联。

关键技术方法
研究采用PCR分子标记（Mi23和Rex-1）检测Mi-1基因型，设置自然感染M. incognita的温室试验，测定根结指数、卵块数、光合色素含量等生理指标，并通过主成分分析（PCA）和层次聚类（HCA）进行多维度数据建模。

研究结果

Mi-1基因分布特征
分子标记显示，商业砧木R5（‘Estamino’）和R6（‘Foramino’）及S. habrochaites杂交种（R1-R4）携带杂合Mi-1基因（380bp+430bp双条带），而野生砧木R7-R9和接穗‘Apache F₁’仅存430bp条带（无Mi-1）。Rex-1标记进一步验证该规律，排除Ty-1基因干扰。

抗线虫与农艺表现
嫁接使根结指数降低62.9–73.1%，卵块数减少62.1–73.9%。商业砧木R5/R6表现最优，产量提升最高达991.8%（2019年）；野生砧木R7-R9虽控害效果显著（根结减少64.1–71.6%），但因嫁接亲和性中等，产量增幅（38.2–589.5%）低于杂交砧木。生理指标显示，嫁接植株根系干物质、多酚含量显著提高，光合效率提升23.5–41.8%。

表型关联分析
PCA揭示产量与光合色素（r=0.82）、根系碳水化合物（r=0.76）强相关。HCA将砧木分为3类：第1类（R5/R6）综合性能最优；第2类（R1/R4）抗性强但产量中等；第3类（R7-R9）侧重耐受性。

结论与意义
该研究首次证实P. pubescens和S. nigrum作为低成本砧木的控线虫潜力，尽管其缺乏Mi-1基因，但通过增强根系代谢（多酚、碳水化合物）实现生态防控。研究为热带地区番茄绿色生产提供新方案，同时揭示野生砧木-接穗互作机制仍需深入解析。成果对减少化学农药依赖、推动可持续农业具重要实践价值。