基因表型誘導(dǎo)劑對黃瓜生育及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘要：在保護(hù)地栽培條件下，以清水浸種和嫁接黃瓜為對照，進(jìn)行了不同濃度的基因表型誘導(dǎo)劑浸種對比試驗。結(jié)果表明，適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種能夠在一定程度上控制黃瓜莖的縱向生長，使其莖的橫向生長、葉和根的生長明顯加快，根系活力明顯增強(qiáng)，壯苗指數(shù)和G值有所提高，第1雌花節(jié)位明顯降低，雌花節(jié)率和坐果率顯著提高，采收期提前1～8d，前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量均顯著提高；以浸種濃度為1∶100的處理最為適宜，前期產(chǎn)量比清水浸種和嫁接的對照分別增產(chǎn)40.6%和20.6%，總產(chǎn)量比清水浸種和嫁接的對照分別增產(chǎn)63.8%和18.1%；浸種濃度為1∶70的處理次之，前期產(chǎn)量比清水浸種和嫁接的對照分別增產(chǎn)35.0%和15.8%，總產(chǎn)量比清水浸種和嫁接的對照分別增產(chǎn)54.2%和10.9%。同時，誘導(dǎo)劑浸種還可明顯提高黃瓜干物質(zhì)、可溶性糖和VC的含量，改善黃瓜品質(zhì)；但誘導(dǎo)劑浸種的濃度過高或過低均不利于誘導(dǎo)效果的提高。

關(guān)鍵詞：基因誘導(dǎo)劑；黃瓜；生長；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S482.8+91；S642.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114(2008)05-0549-04

Effect of Gene Revulsant on the Growth and Development of Cucumber

WANG Ming-you，LI Shi-ping，WANG Xiao-li，GENG Jian-fen

(Department of Agricultural，College of Dezhou，Dezhou 253023，Shandong，China)

Abstract：Using seed soaked with fresh water and grafted cucumber as control，the comparative experiment on different concentration of gene revulsant was conducted. The result showed that proper concentration of gene revulsant could control the portrait growing of the cucumber stalk. The landscape orientation growing，leaves and roots grew rapidly.The index of strong plants and G value increased. The location of the first female flower fell down. The harvest time was 1～8 days earlier than that of the usual. The early-stage yield and total yield increased apparently. Under the condition of this experiment，the treatment of 1∶100 was the best. The yield of early stage was 40.6 percent and 20.6 percent higher than fresh water control and grafted cucumber respectinely，total yield was 63.8 percent and 18.1 percent higher than fresh water control and grafted control，the second was the treatment of 1∶70. The early-stage yield was 35.0 percent and 15.8 percent higher than fresh water control and grafted control respectively. Total yields was 54.2 percent and 10.9 percent higher than the treatment of fresh water and grafted cucumber respectively. Meanwhile，sinking seeds of cucumber could improve the capacity of its dry substance，sugar，Vc and the quality of cucumber.

Key words：gene revulsant；cucumber；growth；yield；quality

基因表型誘導(dǎo)劑(以下簡稱基因誘導(dǎo)劑)通過誘導(dǎo)作物的種子(主要是浸種)，可以將作物本身優(yōu)良基因的潛能加以顯現(xiàn)和利用，它以抗冷耐凍、抗氧化和提高光合作用為中心，增強(qiáng)生理代謝為基礎(chǔ)，綜合抗逆為特征，可大幅度地提高作物的產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。自1995年以來，已廣泛應(yīng)用于云南、廣西、山東、河北等地的小麥、玉米、棉花等作物，在生產(chǎn)上顯示出了明顯的增產(chǎn)效果[1-9]；但基因誘導(dǎo)劑的研究大多局限在對主要農(nóng)作物生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)和抗逆性的影響方面，對黃瓜、西葫蘆等主要蔬菜生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的影響研究甚少。在我國北方保護(hù)地栽培條件下，由于低溫高濕，病害嚴(yán)重，保護(hù)地黃瓜栽培多采用嫁接的方法，這在增加黃瓜產(chǎn)量的同時，使其品質(zhì)的提高受到了限制，因此，研究基因誘導(dǎo)劑對保護(hù)地栽培黃瓜生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的影響尤為重要。本試驗就基因誘導(dǎo)劑對保護(hù)地黃瓜生長發(fā)育的調(diào)控及對產(chǎn)量品質(zhì)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以期為探討其增產(chǎn)機(jī)理提供理論依據(jù)，為保護(hù)地黃瓜的簡化高效栽培奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗地概況

供試基因誘導(dǎo)劑為云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所生產(chǎn)的作物基因表型誘導(dǎo)劑——那氏778誘導(dǎo)劑，供試黃瓜品種為新泰密刺。試驗于2004～2005年在山東省德州市德城區(qū)于官屯鄉(xiāng)前魏村的節(jié)能型日光溫室內(nèi)進(jìn)行，試驗地為壤土，0～20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量1.31 g·kg^-1，全氮1.3 g·kg^-1，堿解氮81.11 mg·kg^-1，速效磷21.29 mg·kg^-1，速效鉀101.30

mg·kg^-1。試驗地每公頃施用優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥75 000 kg、磷酸二銨450 kg作底肥，在緩苗后(11月中旬，追施1次)和結(jié)瓜期(追施9次，12月下旬至2月中旬每15 d 1次，2月中旬至4月中旬每10 d 1次)分次追施磷酸鉀復(fù)合肥(N15、P₂O₅15、K₂O15)共計1 875 kg·hm^-2。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)6個處理，分別為處理1，清水浸種(CK1)；處理2，清水浸種后與黑子南瓜嫁接(CK₂)；處理3，1∶160的基因誘導(dǎo)劑浸種；處理4，1∶130的基因誘導(dǎo)劑浸種；處理5，1∶100的基因誘導(dǎo)劑浸種；處理6，1∶70的基因誘導(dǎo)劑浸種。浸種溫度均為40℃，浸種時間為7 h。保護(hù)地越冬栽培，播種期為2004年9月25日，定植期為11月10日，處理2為黃瓜幼苗子葉展平后與黑子南瓜嫁接。高壟種植，壟寬30 cm，間距50 cm，每壟種植2行，種植密度每公頃51 000株，小區(qū)面積20 m²，隨機(jī)排列，重復(fù)3次。其他管理措施同常規(guī)保護(hù)地栽培。

1.3 分析測定方法

根系活力用α-萘胺法測定[10]，VC含量測定用鉬藍(lán)比色法[11]，可溶性糖含量測定用蒽酮比色法[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 基因誘導(dǎo)劑浸種對黃瓜生長發(fā)育的影響

2.1.1 對幼苗長勢的影響 表1看出，與清水浸種的對照相比，基因誘導(dǎo)劑浸種的黃瓜幼苗莖粗明顯增加，且隨著浸種濃度的提高效果越明顯。本試驗條件下，以浸種濃度為1∶100的處理5和1∶70的處理6效果最為明顯，兩處理分別比處理1增加了1.12 mm和1.17 mm，均呈顯著差異；同時，誘導(dǎo)劑浸種的黃瓜地上部和地下部的生長加強(qiáng)，仍然以處理5的效果最為顯著，地上部鮮重和干重分別比處理1增加了4.52 g和0.533 g，地下部鮮重和干重分別比處理1增加了1.74 g和0.069 g，均顯著高于對照，浸種濃度過高或過低均會降低誘導(dǎo)效果；適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種后，黃瓜的壯苗指數(shù)和G值明顯提高，以處理5的效果最明顯，分別比處理1增加了0.125和20.0 mg·d^-1，均呈顯著差異，濃度過高或過低均對壯苗指數(shù)和G值的提高不利。這說明，適宜濃度的誘導(dǎo)劑浸種有利于促進(jìn)黃瓜苗期生長和培育壯苗。試驗還看出，基因誘導(dǎo)劑浸種雖然能促進(jìn)黃瓜地上部和地下部的生長，莖粗明顯增加，但莖的縱向生長卻受到明顯抑制，且隨著浸種濃度的提高其抑制作用逐漸增強(qiáng)，濃度最高的處理6(浸種濃度為1∶70)莖高比處理1少了7.01 cm，僅為處理1的56.4%，浸種濃度最低的處理3(浸種濃度為1∶160)莖高比處理1少4.05 cm，為處理1的74.8%，均呈顯著差異。

2.1.2 對根系活力的影響 通過對不同處理根系活力的測定結(jié)果(表2)表明，嫁接和基因誘導(dǎo)劑浸種均對根系活力有明顯影響。不同時期測定的結(jié)果順序基本一致，以嫁接的處理2根系活力最高，其次為處理5，以清水浸種的處理1根系活力最低，不同處理間均呈顯著或極顯著差異；隨著黃瓜生育時期的推遲，不同處理之間的差異逐漸變小；1月10日測定結(jié)果，處理5與嫁接的處理2之間呈極顯著差異，處理5比處理2的根系活力低3.6%；2月10日測定結(jié)果，處理5與處理2之間僅呈顯著差異，處理5比處理2的根系活力僅低2.3%；3月10日測定結(jié)果，處理5與處理2之間已沒有顯著差異。這說明，誘導(dǎo)劑浸種能顯著提高保護(hù)地黃瓜的根系活力，隨著生育時期的推遲，誘導(dǎo)效果越來越明顯，以處理5的誘導(dǎo)效果最好，誘導(dǎo)劑浸種的濃度過低或過高都會影響誘導(dǎo)效果。

2.1.3 對黃瓜發(fā)育狀況的影響 試驗結(jié)果表明(表3)，采用基因誘導(dǎo)劑浸種的黃瓜，其根瓜的日生長量和日生長速度均比清水浸種的對照要快，其植株第1雌花節(jié)位明顯降低，采收時間提前。處理3第1雌花節(jié)位分別比處理1和處理2降低0.08節(jié)和1.78節(jié)，根瓜的日生長量和日生長速度分別比處理1增加0.1 g和0.09 cm，采收期比處理1和處理2分別提前1 d和5 d；處理4第1雌花節(jié)位比處理1和處理2分別降低0.57節(jié)和2.27節(jié)，根瓜的日生長量和日生長速度分別比處理1提高0.5 g和0.12 cm，采收期比處理1和處理2分別提前3 d和7 d；處理5第1雌花節(jié)位分別比處理1和處理2降低0.98節(jié)和2.68節(jié)，根瓜日生長量和日生長速度最快，分別比處理1和處理2提高0.8 g、0.2 g和0.19 cm、0.06 cm，采收期分別提前4 d和8 d；處理6效果最明顯，第1雌花節(jié)位比處理1和處理2分別降低1.20節(jié)和2.90節(jié)，根瓜的日生長量和日生長速度較快，采收期比處理1和處理2分別提前1 d和5 d。從試驗結(jié)果還可看出，處理2由于采用嫁接，第1雌花節(jié)位明顯增高，比處理1提高了1.70節(jié)，比誘導(dǎo)劑浸種的各處理提高1.78～2.90節(jié)，采收期比處理1晚收4 d，比采用誘導(dǎo)劑浸種的各處理晚收5～8 d。這說明，適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種有利于促進(jìn)黃瓜的生長發(fā)育，降低第1雌花節(jié)位，提高根瓜的日生長量和日生長速度，縮短播種至采收的天數(shù)，有利于保護(hù)地黃瓜提前上市。

2.2 基因誘導(dǎo)劑浸種對黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2.1 對黃瓜產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響 研究結(jié)果表明(表4)，不同濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種可明顯提高黃瓜的雌花節(jié)率和坐果率，且浸種濃度越高，提高雌花節(jié)率和坐果率的作用越明顯；浸種濃度最低的處理3其雌花節(jié)率和坐果率分別比處理1和處理2提高了2.1%、2.0%和2.3%、0.6%；浸種濃度較低的處理4其雌花節(jié)率分別比處理1和處理2提高了6.2%、6.1%和3.0%、1.3%；以浸種濃度最高的處理6其雌花節(jié)率和坐果率最高，分別比處理1和處理2提高了9.6%、9.5%和4.3%、2.6%；處理5次之，雌花節(jié)率和坐果率分別比處理1和處理2提高了8.1%、8.0%和4.2%、2.5%。因此，適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種可顯著提高黃瓜的前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量，以處理5最為顯著，前期產(chǎn)量分別比處理1和處理2提高了40.6%和20.6%，總產(chǎn)量分別提高了63.8%和18.1%，與兩對照相比均達(dá)到極顯著水平；處理6次之，前期產(chǎn)量分別比處理1和處理2提高了35.0%和15.8%，總產(chǎn)量分別提高了54.2%和10.9%，與兩對照相比也達(dá)到了極顯著水平。這說明，適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種完全可以達(dá)到與嫁接處理相同的產(chǎn)量，這就為保護(hù)地黃瓜品質(zhì)的提高奠定了基礎(chǔ)。

2.2.2 對黃瓜品質(zhì)性狀的影響 通過對不同處理的黃瓜進(jìn)行分析化驗后發(fā)現(xiàn)(表5)，基因誘導(dǎo)劑浸種的各處理和清水浸種的對照處理1相比，黃瓜的干物質(zhì)、可溶性糖含量、VC含量各項指標(biāo)均顯著提高，干物質(zhì)含量增加4.99%～9.03%，含糖量增加5.42%～8.47%，VC含量增加5.02%～7.21%，誘導(dǎo)劑浸種的各處理之間差異較小，未達(dá)顯著水平；清水浸種的對照處理1又顯著的高于嫁接的對照處理2。從黃瓜的口味來看，基因誘導(dǎo)劑浸種的各處理和處理1口味正常，但嫁接的對照處理2略帶苦味，其品質(zhì)比處理1和誘導(dǎo)劑浸種的各處理明顯降低。

3 小結(jié)與討論

3.1 基因誘導(dǎo)劑對保護(hù)地黃瓜生長發(fā)育及產(chǎn)量的調(diào)控

試驗研究表明，適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種能促進(jìn)黃瓜幼苗莖的橫向生長，控制莖的縱向生長，使其節(jié)間變短，同時，地上部和根的生長勢也明顯增強(qiáng)，壯苗指數(shù)和G值明顯提高，有利于培育壯苗；使黃瓜的根系活力明顯增強(qiáng)，這在保護(hù)地栽培的亞適宜狀態(tài)下顯得尤為重要。其中以浸種濃度為

1∶100的處理5效果最為顯著，其地上部鮮重和干重與地下部的鮮重和干重分別比清水浸種的對照增加了4.52 g、0.533 g和1.74 g、0.069 g，均顯著高于清水浸種的對照；壯苗指數(shù)和G值分別比清水浸種的對照每天增加0.125 mg和20.0 mg，均呈顯著差異。因此，適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種有利于促進(jìn)黃瓜的生長和培育壯苗，尤以浸種濃度為1∶100的處理5效果最好。適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種還能顯著降低黃瓜的第1雌花節(jié)位，使其開花期和采收期提前，根瓜的日生長量和日生長速度均比清水浸種的對照要快，也是以浸種濃度1∶100的處理5效果最為顯著，其第1雌花節(jié)位分別比清水浸種的對照1和嫁接的對照2降低了0.98節(jié)和2.68節(jié)，根瓜日生長量和日生長速度最快，采收期分別比對照1和對照2提前4 d和8 d；對照2由于采用嫁接，與誘導(dǎo)劑浸種的各處理相比第1雌花節(jié)位明顯增高(增加1.78～2.90節(jié))，采收期推遲5～8 d。適宜濃度的誘導(dǎo)劑浸種還可明顯提高黃瓜的雌花節(jié)率和坐果率，極顯著或顯著的提高黃瓜的前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量，以浸種濃度為1∶100的處理5效果最為顯著，比對照1前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量分別提高了40.6%和63.8%，比對照2的前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量分別增加了20.6%和18.1%。這說明，在保護(hù)地栽培條件下，采用適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種完全可以達(dá)到與采用嫁接的黃瓜相同或更高的產(chǎn)量，這就為保護(hù)地黃瓜品質(zhì)的提高奠定了基礎(chǔ)。

3.2 基因誘導(dǎo)劑對保護(hù)地黃瓜品質(zhì)的影響

與對照處理1相比，基因誘導(dǎo)劑浸種能顯著的增加黃瓜的干物質(zhì)含量、可溶性糖含量和VC含量，不同濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種的各處理之間沒有顯著差異；采用基因誘導(dǎo)劑浸種的各處理和對照處理1在干物質(zhì)含量、含糖量和VC含量等方面又均顯著的高于嫁接的對照處理2；從黃瓜的口味來看，經(jīng)誘導(dǎo)劑浸種和清水浸種的黃瓜口味正常，但嫁接后的黃瓜略帶苦味，其品質(zhì)性狀明顯低于誘導(dǎo)劑浸種和清水浸種的黃瓜品質(zhì)。

3.3 基因誘導(dǎo)劑與保護(hù)地黃瓜的簡化高效栽培

在我國北方地區(qū)，冬春茬黃瓜都進(jìn)行保護(hù)地栽培，由于較長時間的低溫、多濕，黃瓜的病害嚴(yán)重(特別是在連作地塊)。因此，人們常采用嫁接的方法來達(dá)到抗病高產(chǎn)的目的，這對于提高保護(hù)地栽培黃瓜的產(chǎn)量起到了重要作用[13-15]。但是，黃瓜采用嫁接的方法，費時費工，而且往往由于嫁接技術(shù)、天氣狀況等原因影響嫁接成活率的提高，增加了成本；同時，嫁接后的黃瓜口味明顯變差，各項品質(zhì)指標(biāo)均有所降低[16]。適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種能夠促進(jìn)黃瓜的生長發(fā)育，提高根系活力，有利于培育壯苗；有關(guān)研究還表明，適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種還可以大幅度的提高作物的光合作用效率，誘導(dǎo)作物產(chǎn)生抗病能力和對低溫、弱光的適應(yīng)性[1，2，5]。因此，誘導(dǎo)劑浸種后通過降低雌花節(jié)位、提高雌花節(jié)率和坐果率等來提高黃瓜的前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量，能夠使保護(hù)地黃瓜提前上市，同時，又有利于黃瓜品質(zhì)的提高。本試驗研究表明，在保護(hù)地栽培條件下，采用適宜濃度的基因誘導(dǎo)劑浸種完全可以使黃瓜達(dá)到與嫁接相同或更高的產(chǎn)量，這有利于實現(xiàn)我國北方保護(hù)地黃瓜的簡化高效栽培。

基因誘導(dǎo)劑對黃瓜生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)的影響及誘導(dǎo)效果，與誘導(dǎo)劑的種類、誘導(dǎo)濃度、誘導(dǎo)溫度和浸種時間等有很大關(guān)系，不同地點、不同品種的誘導(dǎo)效果也不盡相同，各地在應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況在試驗后確定。基因誘導(dǎo)劑對黃瓜生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響只是誘導(dǎo)后的表觀現(xiàn)象，有關(guān)基因誘導(dǎo)劑對保護(hù)地黃瓜誘導(dǎo)后產(chǎn)生的抗病性、誘導(dǎo)機(jī)理對遺傳物質(zhì)的影響等尚需進(jìn)一步研究。

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