張東琴,侯 棟,岳宏忠,李亞麗
(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,甘肅 蘭州 730070)
單性結(jié)實,是指植物子房不經(jīng)授粉受精或其他刺激形成果實的現(xiàn)象。單性結(jié)實又分為專性單性結(jié)實和兼性單性結(jié)實,黃瓜屬于兼性單性結(jié)實類型。多數(shù)研究者認(rèn)為,黃瓜的單性結(jié)實性符合“加性—顯性”遺傳模型,以加性效應(yīng)為主[1-3],這為黃瓜單性結(jié)實特性在育種中的利用提供了理論依據(jù)。黃瓜作為主要的栽培蔬菜種類之一,在全國占很大種植面積。在我國北方地區(qū)黃瓜生產(chǎn)多在溫室和塑料大棚等設(shè)施內(nèi)進(jìn)行,沒有昆蟲授粉,而且多數(shù)不進(jìn)行授粉或沾花,品種的單性結(jié)實能力對產(chǎn)量形成起到重大作用,一般可以提高產(chǎn)量20%左右[4-5]。為提高產(chǎn)量,在目前市場中的多數(shù)品種偏向全雌或強雌,在遇到逆境條件(水肥供應(yīng)不合理,低溫,連陰天等)時化瓜現(xiàn)象嚴(yán)重。因此,研究黃瓜的單性結(jié)實能力,培育適宜單性結(jié)實的品種,對增產(chǎn)增收和新品種培育具有很大意義。目前育種對華北型材料的研究較多,華南型材料中地方品種較多,但對其開發(fā)利用不足。我們對部分華南型黃瓜種質(zhì)資源單性結(jié)實能力進(jìn)行了評價,以期為華南型材料的開發(fā)利用提供參考。
參試材料38份,其中華南型材料31份,其他類型材料7份。包括引進(jìn)材料16份,甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所(以下簡稱本所)種質(zhì)資源庫保存材料22份。品種來源見表1。
試驗在甘肅省蘭州市蔬菜育種試驗基地塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。2016年3月3日播種育苗,4月8日定植,高壟栽培,大行距70cm,小行距50cm,株距25cm。每份材料重復(fù)1次,每次重復(fù)10株,對其中奇數(shù)號材料(各5株)的所有雌花只進(jìn)行束花隔離,對偶數(shù)號材料(各5株)的所有雌花進(jìn)行人工授粉,常規(guī)管理。統(tǒng)計20節(jié)內(nèi)單株結(jié)瓜數(shù)和雌花數(shù)。分別計算無籽果實和有籽果實的單株座果率和平均單株座果率。單株座果率=正常瓜數(shù)/標(biāo)記雌花數(shù)×100%
按國家《黃瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[5]進(jìn)行單性結(jié)實性評價。單性結(jié)實率(C)=無籽平均單株座果率(A)/有籽平均單株座果率(B)×100%。單性結(jié)實能力的強弱劃分為3個等級:強(C≥70%)、中(40%≤C<70%)、弱(C<40%)。
從表1可以看出,在38份黃瓜種質(zhì)資源中,強單性結(jié)實能力的材料有13份,其中華南型材料11份;中等單性結(jié)實能力的材料17份,華南型材料10份;弱單性結(jié)實材料8份,華南型材料8份,其中2份材料不抗病單性結(jié)實率表現(xiàn)為0,還需對其進(jìn)行進(jìn)一步鑒定??梢娙A南型黃瓜單性結(jié)實率0~100%間呈連續(xù)分布,中等和強單性結(jié)實的種質(zhì)資源較豐富,而弱單性結(jié)實的資源較少,且多為地方品種。
表1 黃瓜種質(zhì)資源單性結(jié)實能力評價結(jié)果
華南型黃瓜栽培種均具有單性結(jié)實的特性(板橋白黃瓜和寧縣白黃瓜因病害嚴(yán)重未能坐果)。由于多數(shù)地方品種的單性結(jié)實能力較歐洲溫室型和華北型黃瓜弱,生產(chǎn)中使用的栽培種單性結(jié)實能力強于地方品種,地方品種與強單性結(jié)實材料轉(zhuǎn)育后的材料單性結(jié)實能力有顯著提高。單性結(jié)實瓜和授粉瓜在環(huán)境條件適宜的情況下瓜條性狀沒有明顯區(qū)別,但在遇到高溫、肥水不足等逆境條件時授粉瓜容易出現(xiàn)大頭瓜,影響商品性。
黃瓜的單性結(jié)實性屬于兼性單性結(jié)實,既受遺傳控制,又受環(huán)境因素影響。本試驗在春大棚內(nèi)進(jìn)行,前期溫度較低植株生長緩慢,結(jié)果期后環(huán)境溫度偏高,對黃瓜生長和坐果不利,使得材料單性結(jié)實率均較低[6],一些材料不能完全反應(yīng)出其特性,所得結(jié)果還需在日光溫室或其他環(huán)境條件下進(jìn)一步驗證。同時黃瓜單性結(jié)實田間評價的工作量極大,由田間操作產(chǎn)生的誤差在所難免,所得試驗結(jié)果為研究和利用這些材料提供了初步的理論依據(jù)。
該評價結(jié)果的可靠性需要通過其他手段進(jìn)一步驗證。由于一些材料雌花節(jié)率極低或側(cè)蔓孫蔓結(jié)瓜的特性,在植株生長過程中和雌性材料相比較營養(yǎng)供應(yīng)充足,同時過少的雌花不能充分反映材料的單性結(jié)實能力的強弱,所以需要借助分子標(biāo)記等手段對該結(jié)果進(jìn)行驗證,同時還需要探究雄性材料單性結(jié)實的田間精準(zhǔn)鑒定方法。
[1]曹碚生.黃瓜單性結(jié)實世代遺傳效應(yīng)的初步研究[J].園藝學(xué)報,1997,24(1): 53-56.
[2]王莉莉,司龍亭,鄒芳斌.黃瓜單性結(jié)實的遺傳分析[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2008 ,47(4):437-439.
[3]閆立英,婁麗娜,李曉麗,等.雌雄同株黃瓜單性結(jié)實性遺傳分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(6):1295-1301.
[4]陳學(xué)好,曹碚生.黃瓜單性結(jié)實研究概況[J].中國蔬菜,1994,5(3):56-59.
[5]李錫香,朱德蔚.黃瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2005.
[6]閆立英,婁麗娜,李曉麗,等.黃瓜種質(zhì)資源單性結(jié)實性評價[J]. 園藝學(xué)報,2009,36(7):975-982.