摘要:為了獲得黃瓜耐熱性材料,以所收集的生態型不同的黃瓜品種為試材,經田間自然高溫幼苗期與成株期耐熱性篩選,結合人工高溫幼苗耐熱性篩選,結果獲得耐熱黃瓜材料6個,熱敏黃瓜材料2個。豐富了黃瓜耐熱性與熱害研究的材料,有助于解決黃瓜生產中的熱害問題。
關鍵詞:黃瓜;耐熱性;種質資源
黃瓜耐熱種質資源是黃瓜耐熱性研究及其育種不可缺少的基礎。據研究,高溫下熱敏黃瓜品種表現為前期徒長、早熟,后期早衰,產量降低,結瓜率下降,而耐熱品種則表現為在高溫下生長健壯,開花、結果正常。目前,黃瓜耐熱種質資源收集與利用有限。孟令波對我國黃瓜主要資源進行了耐熱性比較,發現華南型品種耐熱性較強,而華北型品種則較弱。但其所收集的資源有限,對于起源于我國西雙版納的西南型黃瓜、歐洲型黃瓜未加以比較。有待于進一步搜集、利用,以豐富黃瓜耐熱種質資源。
為此。本研究收集了國內外黃瓜耐熱種質資源。在田間自然高溫條件下進行耐熱性初步篩選,再用人工高溫處理進行耐熱性鑒定。目的在于篩選出耐熱黃瓜材料,為黃瓜耐熱性研究及耐熱育種提供理想的耐熱資源。
1 材料與方法
1.1 田間耐熱性篩選
用于黃瓜田間耐熱性初步篩選的材料為Boothbyls Blonde、二早子、Numhems、S20、Harzerd、長春密刺、威斯康星7011AG、HH1-8-57、Poinsett97、北京截頭共10份,是實驗室經多年收集的黃瓜種質資源,并經多代自交的材料。田間自然高溫下黃瓜耐熱性的初步篩選試驗于2007年4-7月在南京農業大學試驗基地進行,采用田間幼苗期耐熱性結合成株期耐熱性進行評價與篩選。
田間幼苗期耐熱性篩選:利用大棚加小棚產生45~50℃高溫處理幼苗4 h,2d后觀察子葉受害癥狀,并計算熱害指數,比較不同品種的熱害程度。選取耐熱與熱敏2種極端類型。按以下公式計算熱害指數:
熱害指數:[(1×S1+2×S2+3×S3+4×S4)/4×N1×100
式中S0-S4分別為0-4級癥狀的植株數,N為總株數。
田間成株期耐熱性初步篩選,根據黃瓜成株在盛夏(7月上中旬)各品種生長、開花、結果的綜合表現,初步篩選出耐熱與熱敏2種極端類型。即在盛夏高溫下仍生長、開花和結果正常,植株受害輕微的為耐熱材料;生長基本停止,植株受害嚴重,不能開花坐果的為熱敏材料。
1.2 人工高溫下幼苗耐熱性篩選
人工高溫下幼苗耐熱性篩選材料為田間耐熱品種Poinsett97、北京截頭和西雙版納黃瓜,熱敏品種Boothbyls Blonde、二早子,以及從美國愛荷華州大學國際植物引種站(North Central Regional Plant Intro。duction Station.Iowa State University)引進的9份耐熱材料(表1)。

利用人工氣候箱高溫處理黃瓜幼苗,對黃瓜耐熱性進行篩選。浸種3h后,將種子播于裝有基質(草炭:蛭石=3:1)的32孔穴盤中,在光照14h、黑暗10h、25℃條件下育苗。當苗長至2片真葉時,將以上材料置于人工氣候箱中,42℃高溫下處理24h。在光照14h、黑暗10h、25℃下恢復生長7d后,觀測莖、子葉、真葉及心葉的熱害癥狀。參照李錫香等的方法測定黃瓜各部分的熱害程度,確定熱害等級。
2 結果與分析
2.1 田間自然高溫下不同黃瓜材料耐熱性比較
對10個黃瓜品種的田間自然高溫幼苗期與成株期耐熱性進行觀察比較,結果表明:黃瓜幼苗期耐熱性與成株期耐熱性相關性密切,幼苗期熱害指數高者。其成株耐熱性都較弱;反之,幼苗期熱害指數低者,其成株耐熱性較強。結合黃瓜幼苗期與成株期耐熱性的表現,初步篩選出黃瓜耐熱性材料為Poinsett 97、北京截頭,熱敏材料為BoothbYIs Blonde、二早子。見表2。


2.2 人工高溫條件下不同黃瓜材料幼苗期耐熱性比較
不同耐熱性黃瓜品種經人工高溫處理后,其幼苗的耐熱性與田間自然高溫下的結果基本一致,但相同耐熱品種的幼苗受害程度更嚴重。表3結果表明:PI 483340、PI 483342、PI 508454、PI 508455、西雙版納黃瓜和Poinsett 97的熱害指數小于20,耐熱性強,為耐熱品種或材料;PI 419017、PI 426169、PI426170、PI 422184和北京截頭的熱害指數為20一40,耐熱性較強;PI 483341的熱害指數為43.75,耐熱性中等:而Boothbyls Blonde和二早子的熱害指數在90以上,耐熱性弱,為熱敏材料。
3 討論
本研究發現PI 483340、PI 483342、PI 508454、PI508455、Poinsett97、西雙版納黃瓜(西南型)為耐熱材料,Boothbyls Blonde和二早子(華南型)為熱敏材料。這與吉中禮等的結果一致,而其他5個耐熱黃瓜材料以往未見報道。孟令波認為起源于亞熱帶的華南型黃瓜比起源于寒冷地區的華北型黃瓜更為耐熱,但本研究發現北京截頭耐熱性較強,二早子耐熱性較弱的結果與孟令波的結果矛盾,這可能是因為華南型黃瓜與華北型黃瓜起源不能簡單地分開,在它們的演化過程中與不同起源的黃瓜有著復雜的交叉關系。西雙版納黃瓜耐熱性強則表明系統發育的生態環境,尤其是溫度對黃瓜耐熱性的影響巨大。因此,在黃瓜耐熱性篩選及耐熱性研究中應重視品種所屬生態類型。
田間自然高溫下黃瓜幼苗與成株耐熱性基本一致,表明黃瓜苗期和成株期的耐熱性有一定相關性。黃瓜幼苗耐熱性作為早期耐熱性鑒定指標能夠反映品種的耐熱性。但本研究中發現幼苗耐熱性與成株耐熱性之間也存在一定的差異,并不完全一致,這反映出,黃瓜成株在田間自然高溫條件下受影響的因素十分復雜,即有本身耐熱性的影響,也有生長狀況及其他抗逆性(耐旱、抗病等)因素的影響。這要求在黃瓜耐熱性種質資源篩選中不僅要注重幼苗耐熱性的早期鑒定,也要注重成株及其他抗逆性的表現。
4 結論
本研究篩選出耐熱黃瓜材料6個,熱敏黃瓜材料2個,豐富了黃瓜耐熱性與熱害研究的材料。擴大了黃瓜耐熱育種資源的利用范圍,有助于解決黃瓜夏季栽培與保護地栽培中的熱害問題。