不同自交代數(shù)對(duì)西葫蘆種子和花粉質(zhì)量的影響

馮志紅，閆立英，李曉麗，蘇 珊

(河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院，河北秦皇島 066600)

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不同自交代數(shù)對(duì)西葫蘆種子和花粉質(zhì)量的影響

馮志紅，閆立英，李曉麗，蘇 珊

(河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院，河北秦皇島 066600)

[目的]研究不同自交代數(shù)對(duì)西葫蘆種子和花粉質(zhì)量的影響。[方法]選擇自交系代數(shù)F2、F3、F4、高代自交系F7，檢測(cè)每一代花粉質(zhì)量和種子質(zhì)量。[結(jié)果]隨著自交代數(shù)的不斷增加，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)均呈下降趨勢(shì)。F2、F3、F4代間發(fā)芽率、活力指數(shù)退化不明顯，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)有明顯退化現(xiàn)象，到了F7代，以上所有指標(biāo)均表現(xiàn)明顯退化現(xiàn)象。各代花粉生活力未表現(xiàn)退化現(xiàn)象，但F7代花粉重量顯著降低，退化嚴(yán)重。[結(jié)論]隨著西葫蘆自交代數(shù)的增加，種子質(zhì)量明顯退化，花粉重量明顯降低，花粉生活力退化不明顯。

西葫蘆；種子質(zhì)量；花粉質(zhì)量；自交退化

西葫蘆是葫蘆科南瓜屬一年生草本植物，喜溫但不耐高溫，以春露地及春拱棚栽培為主[1]。在保護(hù)地中，西葫蘆的栽培面積僅次于黃瓜，是我國(guó)冬春季節(jié)主要的蔬菜作物[2-4]。西葫蘆炒食不易變味，并且其農(nóng)藥殘留量與黃瓜相比低得多。目前，西葫蘆育種手段仍以雜交育種為主，在自交系提純過(guò)程中某些性狀會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重退化現(xiàn)象[5-7]，對(duì)正常育種工作造成影響。筆者研究了不同自交代數(shù)的西葫蘆種子質(zhì)量、花粉質(zhì)量，為西葫蘆雜交育種工作提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗(yàn)于2015年春季在河北科技師范學(xué)院園藝實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)所用種子為2014年春季西葫蘆自交所得，自交代數(shù)分別是F2、F3、F4、高代自交系F7。

1.2 方法 每一代選3個(gè)單株后代種子(作為3次重復(fù))進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，每次重復(fù)20粒種子，連續(xù)7 d每天記錄發(fā)芽情況。開(kāi)花當(dāng)天7：00分別隨機(jī)選取各株系(F2、F3、F4、高代自交系F7)的正常雄花，每株系取3朵花。用鑷子輕輕撕下每朵花花瓣，用挑針輕輕將花粉撥到硫酸紙上并稱(chēng)重，取3朵花花粉重量平均值作為該株系花粉重量，同時(shí)取少量花粉測(cè)定其生活力。

1.3 調(diào)查指標(biāo)

(1)發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

(2)發(fā)芽勢(shì)=第3天發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

(3)發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)Dt，式中Dt為發(fā)芽日數(shù)，Gt為相對(duì)應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù)。

(4)簡(jiǎn)易活力指數(shù)Ⅰ=發(fā)芽率×幼苗鮮重(單株)

(5)簡(jiǎn)易活力指數(shù)Ⅱ=發(fā)芽率×幼苗干重(單株)

(6)花粉重量用電子天平稱(chēng)量，采用TTC染色法測(cè)定花粉生活力。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同自交代數(shù)對(duì)種子質(zhì)量的影響 隨著自交代數(shù)的不斷增加，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)呈下降趨勢(shì)，F(xiàn)2、F3、F4代種子發(fā)芽率差異不顯著，退化不明顯，但與高代自交系(F7)間差異極顯著；F2代種子發(fā)芽勢(shì)最高，與F3、F4代間差異極顯著，高代自交系(F7)發(fā)芽勢(shì)最低，與F2、F3、F4代間差異達(dá)極顯著水平。隨著自交代數(shù)的不斷增加，種子發(fā)芽勢(shì)自交退化明顯(表1)。

表1 不同自交代數(shù)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)

Table 1 Seeds germination rate and germination potential of different gernerations of selfing %

自交代數(shù)Generationsofselfing發(fā)芽率Germinationrate發(fā)芽勢(shì)GerminationpotentialF296.10aA94.20aAF395.68aA79.80bBF488.46aA70.52bB高代自交系F7Highgenerationinbredlines75.61bB49.20cC

注：同列數(shù)據(jù)后小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)，同列數(shù)據(jù)后大寫(xiě)字母不同表示差異極顯著(P<0.01)。

Note:Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)， different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

隨著自交代數(shù)的增加，種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均呈下降趨勢(shì)(表2)。F2代種子發(fā)芽指數(shù)最高，與其余各代差異極顯著，F(xiàn)3、F4代間種子發(fā)芽指數(shù)無(wú)明顯差異，與高代自交系(F7)間差異極顯著；F2、F3、F4代間種子活力指數(shù)差異不顯著，與高代自交系(F7)間差異極顯著。種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)存在比較明顯的自交退化現(xiàn)象。

表2 不同自交代數(shù)種子的發(fā)芽指數(shù)和簡(jiǎn)易活力指數(shù)

Table 2 Seeds germination index and simple vigor index of different generations of selfing

自交代數(shù)Generationsofselfing發(fā)芽指數(shù)Germinationindex簡(jiǎn)易活力指數(shù)ⅠSimplevigorindexⅠ簡(jiǎn)易活力指數(shù)ⅡSimplevigorindexⅡF210.19aA3.87aA0.37aAF39.01bB3.82aA0.39aAF48.82bB3.53aA0.33aA高代自交系F7Highgenerationinbredlines7.70cC2.33bB0.24bB

注：同列數(shù)據(jù)后小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)，同列數(shù)據(jù)后大寫(xiě)字母不同表示差異極顯著(P<0.01)。

Note:Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)， different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

2.2 不同自交代數(shù)對(duì)花粉質(zhì)量的影響 不同自交代數(shù)花粉生活力無(wú)顯著差異，F(xiàn)2、F3、F4代間花粉重量無(wú)明顯差異，但與高代自交系(F7)間差異極顯著。隨著自交代數(shù)的不斷增加，花粉重量逐代降低，退化明顯，而花粉生活力無(wú)明顯退化現(xiàn)象(表3)。

表3 不同自交代數(shù)的花粉生活力和花粉重量

Table 3 Pollen viability and pollen weight of different generations of selfing

自交代數(shù)Generationsofselfing花粉生活力Pollenviability%花粉重量PollenweightgF294.13aA0.146aAF394.27aA0.139aAF491.51aA0.136aA高代自交系F7Highgenerationinbredlines90.04aA0.087bB

注：同列數(shù)據(jù)后小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)，同列數(shù)據(jù)后大寫(xiě)字母不同表示差異極顯著(P<0.01)。

Note:Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)， different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

3 小結(jié)與討論

(1)對(duì)不同自交代數(shù)西葫蘆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行研究，結(jié)果表明隨著自交代數(shù)的不斷增加，其各項(xiàng)指標(biāo)均呈下降趨勢(shì)。高代自交系(F7)發(fā)芽勢(shì)有明顯退化現(xiàn)象，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)存在比較明顯的自交退化現(xiàn)象。

(2)對(duì)不同自交代數(shù)西葫蘆花粉質(zhì)量的研究表明，F(xiàn)2、F3、F4代間花粉生活力和花粉重量均無(wú)顯著差異，未表現(xiàn)出退化現(xiàn)象；與高代自交系(F7)相比花粉生活力無(wú)明顯差異，在花粉重量上差異極顯著。高代自交系花粉生活力退化不明顯，但花粉量變少，退化明顯。

(3)西葫蘆多代自交無(wú)論是花粉重量，還是種子質(zhì)量均表現(xiàn)出退化現(xiàn)象。在親本的繁殖過(guò)程中應(yīng)盡可能減少繁殖次數(shù)，可采用隔2～3年自交，或系內(nèi)姊妹交，或一次繁殖多次用等方法減少自交次數(shù)，減輕自交退化所造成的影響。

(4)由于西葫蘆種子質(zhì)量和花粉質(zhì)量受許多因素的影響，與授粉時(shí)間、溫度、天氣狀況等外界因素有關(guān)，也受遺傳因素影響[8-10]，F(xiàn)2、F3、F4代株系尚未純合，不能保證所取材料(種子和花粉)的遺傳一致性。該試驗(yàn)是結(jié)合育種過(guò)程進(jìn)行的，提純自交系的同時(shí)，配置一些雜交組合，為了保證自交系的純度，選用的是高代自交系(F7)，在試驗(yàn)中沒(méi)有F5、F6代，試驗(yàn)仍需進(jìn)一步完善。

[1] 劉艷紅，李炳華，陳軍，等.秋季西葫蘆優(yōu)良品種及其高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2010，8( 2)：192，198.

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[3] 馬德偉.西葫蘆保護(hù)地栽培技術(shù)[M].北京：金盾出版社，1997.

[4] 王萍，趙清巖.南瓜的營(yíng)養(yǎng)成分、藥用價(jià)值及開(kāi)發(fā)利用[J].長(zhǎng)江蔬菜，1998(7)：1-3.

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[8] 李計(jì)紅，雍山玉，吳玉梅，等.甜瓜種子成熟度對(duì)種子活力和幼苗生長(zhǎng)的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，41(1)：39-42.

[9] 馮志紅，李曉麗，宋曉飛，等.不同成熟度對(duì)西葫蘆種子質(zhì)量和子葉苗質(zhì)量的影響[J].種子，2010，29(1)：88-89.

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Effects of Generations of Selfing on the Quality of Summer Squash Seeds and Pollen

FENG Zhi-hong, YAN Li-ying, LI Xiao-li et al

(Horticultural College of Science & Technology, Hebei Normal College of Science & Technology, Qinhuangdao, Hebei 066600)

[Objective] To study the effects of generations of selfing on the quality of summer squash seeds and pollen. [Method] Pollen quality and seeds quality of the generations F2, F3, F4and high inbred F7were detected. [Result] The results showed that the generation rate, germination potential and germination index of seeds were declined with the increase of the number of selfing. The degradation of germination rate and vitality index was not significant in F2, F3and F4, but the germination potential and germination index was declined significantly. All the above indicators showed significant degradation after F7generation. The pollen viability showed no degradation, but pollen weight was significantly degraded in F7. [Conclusion] The degeneration of seeds quality and the decrease of pollen weight were significant with the increase of the inbred generation,while the decrease of the pollen viability was not significant.

Summer squash; Seed quality; Pollen quality; Degradation of selfing

馮志紅(1970-)，女，河北昌黎人，教授，碩士，從事瓜類(lèi)遺傳育種研究。

2016-09-14

S 642.6

A

0517-6611(2016)32-0031-01