全雌系苦瓜兩性花分化的化學調控

王日升 張 曼 方鋒學 劉文君 楊麗濤 李楊瑞

（1廣西農業科學院蔬菜研究所，廣西 南寧 530007；2廣西大學農學院，廣西 南寧 530005；3廣西作物遺傳改良生物技術重點開放實驗室，廣西 南寧 530007）

苦瓜（Momordica charantia L.）為葫蘆科苦瓜屬一年生雌雄同株的草本植物。不同品種苦瓜在性別表現方面的共性：雄花一般先于雌花發生，并在較低節位形成，雄花數也顯著多于雌花數（汪俏梅 等，1995）；苦瓜性別分化首先要經過兩性期，然后再分別向雌或雄的方向發育（汪俏梅和曾廣文，1997c），性別分化既受品種本身遺傳基因控制，又與自然環境條件（溫度和光照等）和化學調控有關。應用硝酸銀誘導黃瓜（Beyer，1976）、節瓜（陳清華 等，1999）、西葫蘆（戚藝軍 等，2004）、瓠瓜（李曙軒，1981）和苦瓜（楊? 等，2004）雄性分化的研究均已報道，但苦瓜雌性系的誘雄方法在實際應用中存在誘雄率低和成本高的問題。為了使全雌系苦瓜分化最大數量的兩性花，本試驗采用不同濃度硝酸銀對不同苗齡全雌系苦瓜進行不同噴施次數的誘雄試驗，該研究結果為降低全雌系苦瓜的繁殖成本、提高繁殖率和揭示雌雄同株植物兩性花分化機理奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

X黑-d-d是高度穩定的全雌系苦瓜，由廣西農業科學院蔬菜研究所提供。

1.2 試驗方法

2006年6月9日催芽，6月11日播種，6月23日定植于廣西農業科學院蔬菜研究所中試基地塑料大棚，常規管理。大棚溫度白天30～45 ℃（14～15 h），夜間25～29 ℃（9～10h）。選擇健壯整齊幼苗作為處理對象，用普通手握噴壺向葉面輕輕噴施AgNO3，以葉面布滿霧滴，不滴流為準。以噴施蒸餾水為對照。設3個因素試驗：苗齡、AgNO3濃度和噴施次數；濃度設150、300、450mg·L-13個水平；苗齡設一、二、三和四葉期4個水平；噴施次數為1次和2次，2次間隔5 d。共10個處理，3次重復，完全隨機設計，每個處理20株。調查處理和對照植株25節位內每一節位花性型，并將誘導獲得的兩性花自交，根據收獲苦瓜中是否有可萌發種子判斷其雌雄蕊的育性。

1.3 數據分析

計算各處理平均單株兩性花數、兩性花平均開放天數和平均始/末兩性花節位。應用 SAS（Version8.1）統計軟件對各處理平均單株兩性花數進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 苗齡對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

300mg·L-1AgNO3噴施2次不同苗齡全雌系苦瓜 X黑-d-d所獲兩性花的結果表明（表1），在二至四葉期噴施對兩性花始花節位無極顯著影響。一葉期噴施的誘雄率最低，平均單株兩性花數也最少；雖然二、三和四葉期噴施的誘雄率均為100%，但平均單株兩性花數從7.0朵增加到13.3朵，表明苗齡越大誘導兩性花數越多；三和四葉期噴施的平均單株兩性花數均極顯著高于一和二葉期，而三和四葉期噴施的平均單株兩性花數差異不顯著，表明三葉期是全雌系苦瓜X黑-d-d性別分化的關鍵時期。

表1 苗齡對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

2.2 AgNO3濃度對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

不同濃度AgNO3噴施2次三葉期全雌系苦瓜X黑-d-d所獲兩性花的結果顯示（表2），AgNO3濃度對兩性花始花節位有極顯著影響，不同濃度的單株兩性花數有極顯著差異。隨著AgNO3濃度增大，誘雄率、兩性花末花節位和平均單株兩性花數表現出先升后降的趨勢，表明在一定范圍內，AgNO3濃度越高誘雄效果越好，當超過濃度閾值后，誘雄效果下降。300和450mg·L-1AgNO3誘導的平均單株兩性花數均極顯著高于 150mg·L-1AgNO3處理，而 300和 450mg·L-1AgNO3誘導的單株兩性花數差異不顯著，表明300mg·L-1AgNO3是苦瓜X黑-d-d誘雄的適宜濃度，這與AgNO3濃度為300mg·L-1時的誘雄率為100%、兩性花始花節位最低、末花節位最高、兩性花開放天數和單株兩性花數都為最高值的結果相一致。

表2 AgNO3濃度對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

2.3 噴施次數對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

300mg·L-1AgNO3噴施三葉期全雌系苦瓜X黑-d-d不同次數所獲兩性花的結果表明（表3），噴施次數對兩性花始花節位無極顯著影響，但誘雄率和平均單株兩性花數隨著噴施次數增加而增加，而且噴施2次誘導的平均單株兩性花數與噴施1次達到極顯著差異，說明噴施次數越多誘導兩性花數越多。

試驗結果表明，300mg·L-1AgNO3在三葉期噴施全雌系苦瓜X黑-d-d 2次為最佳誘雄方法。以此方法處理的苦瓜植株低節位兩性花雄蕊發育不良，有小花藥1～2個，花粉數量少甚至無花粉；隨著節位的升高，3枚花藥發育良好，花粉量大的雄蕊分布在柱頭周圍。將誘導所獲兩性花自交授粉后苦瓜子房能正常發育，并獲得有發芽力的種子，表明誘導的兩性花雌雄蕊育性正常。將發育良好兩性花花粉授粉對照植株雌花，獲得比同類型苦瓜自交所得種子數稍少且有發芽力的種子，多次試驗結果一致，表明該方法可用于全雌系苦瓜X黑-d-d的大量繁殖。

表3 不同噴施次數對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

3 結論與討論

在一至四葉期使用300mg·L-1AgNO3處理苦瓜植株，一葉期的誘雄率為37 %，二至四葉期為100%，不過平均單株兩性花數以二葉期最少，三葉期居中，四葉期最多，可能是因為一葉期植株尚未完全進入兩性期，造成誘導率低，而且苗齡越小經AgNO3處理后營養生長越不良甚至死亡，從而導致誘雄率低。

對于雌雄同株的瓜類蔬菜而言，在性別還沒有決定時，可以使用植物激素類物質控制性別表達，以期改變原定程序的表達而出現相反程序的表達（汪俏梅 等，1997a）。徐勛志和吳九根（1996）認為三葉期是黃瓜誘雄最好時期，陳清華等（1999）認為三葉期是節瓜誘雄最好時期；汪俏梅和曾廣文（1997b）認為四至六葉期、現蕾 5 d之內的苦瓜花處于兩性期，所以三葉期的X-黑-d-d苦瓜植株還處于性別決定之前，正是化學誘雄的適宜時期。

本試驗表明，AgNO3誘導的兩性花數在一定濃度范圍內隨著濃度增加呈上升趨勢，這與在苦瓜（楊? 等，2004）和黃瓜（徐勛志和吳九根，1996）雌性系上誘導效果具有相同趨勢。楊?等（2004）研究表明，200mg·L-1AgNO3可誘導全雌系苦瓜OHB61-5單株產生15.13朵兩性花。在本試驗中300mg·L-1AgNO3是全雌系苦瓜X黑-d-d誘雄的適宜濃度，至于該濃度是否適用于所有全雌系苦瓜誘雄，尚需進一步驗證。

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