節瓜耐熱性指標的篩選與資源耐熱性評價

林錦英 喬燕春 謝偉平 李兆龍 張偉安 賀立紅 譚雪

摘 要 通過對其苗期相對電導率、疫病、病毒病、葉片萎蔫指數、發芽率及胚根生長速度測定的實驗方法對35份節瓜自交系材料的耐熱性鑒定和評價。實驗結果表明：葉片萎蔫指數、苗期相對電導率、發芽率以及胚根生長速度、45 ℃處理存活率可以綜合評價節瓜的耐熱性，并且利用這幾個指標評價了35份材料的耐熱性。

關鍵詞 節瓜；耐熱性測定；評價

中圖分類號 S642.9 文獻標識碼 A

Screening of Heat Resistance Indices and Heat Resistance

Evaluation of Benincasa hispida cogn. var. chieh-qua

LIN Jinying1， QIAO Yanchun1 *， XIE Weiping1， LI Zhaolong1，

ZHANG Weian2， HE Lihong2， TAN Xue1

1 Guangzhou Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou， Guangdong， 510308， China

2 College of Life Science， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou， Guangdong， 510225， China

Abstract By determining the conductivities of seedling stage， phytophthora blight， virus disease， leaf wilting index， germination percentage and growth rate of radical， the identification of heat resistance of 35 Benincasa hispida cogn. var. chieh-qua materials was investigated. The results showed that leaf wilting index， the conductivities of seedling stage， germination percentage， growth rate of radical and survival rate under 45 temperature could be a comprehensive evaluation of heat resistance of B. hispida， and the heat resistance of the 35 materials was evaluated.

Key words Benincasa hispida Cogn. var. chieh-qua； heat resistance measurement； evaluation

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.01.012

節瓜（Benincasa hispida Cogn. var. chieh-qua）為葫蘆科冬瓜屬的一個變種，又名毛瓜、北瓜，是中國的特產蔬菜之一，原產于中國南方，華南地區春、秋季均可栽培。節瓜具有清熱解毒、消暑、利尿等功能，深受港澳同胞以及東南亞人們的喜愛，是中國蔬菜出口的重要品種之一。

近年來，盛夏季節華南地區高溫高濕天氣頻繁，栽培過程中存在病害重、產量低、品質差等問題。彭慶務等[1]開展了節瓜耐熱材料創制及新品種選育等工作，希望能夠選育出適應更高溫生長環境的品種。同一物種不同材料的耐熱性衡量標準也有差異，謝大森等[2]研究認為節瓜耐熱性研究應側重于生殖階段。除了開展節瓜耐熱性研究外，其他瓜類蔬菜也有相關研究，饒貴珍等[3]研究認為高溫座果率、產量、病毒病病情指數、苗期相對電導率都可以作為觀賞南瓜耐熱性鑒定指標。吳攀建等[4]研究認為高溫脅迫下黃瓜體內蛋白質的變性和凝聚等是黃瓜耐熱性研究的重要指標。王濤等[5]研究認為溫度是影響植物生長發育的主要環境因子，高溫脅迫下植物生理生化變化對植物耐熱性提出思考。在前人研究基礎上，本實驗將采用高溫條件下栽培的不同節瓜作為材料，對其苗期電導率、疫病、病毒病、葉片萎蔫指數、生長勢等開展實驗及調查，采用人工氣候箱持續恒定高溫測定不同節瓜品種在高溫下的存活率，從而鑒定出耐熱性品種。通過計算各種性狀之間的相關性，確定節瓜生理指標與耐熱性的關系。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為35份節瓜高代自交材料，供試材料均來自廣州市農業科學研究院花都基地。

1.2 方法

試驗在廣州市農業科學研究院育種實驗室內及花都基地大田進行，2015年6月18日播種，每份材料各90株，實驗室選擇營養基質土育苗，大田播種選擇地力一致的田快，每小區面積15 m2，30株苗；隨機區組設計，3次重復，數據統計選擇同一時期調查。

1.2.1 苗期45 ℃恒溫耐熱性觀察 供試節瓜材料生長到2～3片真葉時，將節瓜材料置于實驗室人工培養箱中，培養溫度為45 ℃，每種培養溫度設3次重復，每個重復數量為30株，培養時間為48 h，觀察材料對高溫的反應情況，調查植株存活率。

1.2.2 苗期相對電導率的測定 苗期相對電導率測定采用梅特勒電導儀測定，測定方法參照謝大森[2]等方法進行。

1.2.3 田間性狀的調查 供試材料盛花期的2015年8月2～8日，連續1周11 ： 00～13 ： 00點（氣溫在35～37 ℃，地表溫在45～50 ℃）進行調查，各材料連續調查30株，分別調查疫病、病毒病、葉片萎蔫指數。疫病分級標準參照楊宇紅等[6]、翟玉蘭等[7]，病毒病分級標準參照翟玉蘭等[7]，葉片萎蔫指數參照謝大森等[2]進行。

疫病田間調查的分級標準：0級：無病斑；Ⅰ級：病斑占整個葉面積5%以下；Ⅲ級：病斑占整個葉面積6%～10%，或莖部水浸狀，梢變黃，葉片不萎蔫；Ⅴ級：病斑占整個葉面積11%～20%，或基部水浸狀，病斑超過2 cm，梢縊縮或葉片萎蔫；Ⅶ級：病斑占整個葉面積21%～50%或基部病斑超過3 cm，或莖部縊縮明顯，葉片萎蔫；Ⅸ級：病斑占整個葉面積50%以上或植株萎蔫死亡。

病毒病田間調查的分級標準：0級：無癥；Ⅰ級：輕微花葉；Ⅲ級：心葉及中下部葉片花葉；Ⅴ級：心葉及中下部葉片花葉，少數葉畸型；Ⅶ級：多數葉畸形、皺縮；Ⅸ級：嚴重花葉、畸形甚至死亡。

葉片萎蔫分級標準：0級：無萎蔫程度；Ⅰ級：20%以下；Ⅲ級：20%～40%；Ⅴ級：40%～60%；Ⅶ級：60%～80%；Ⅸ級：80%以上。

1.2.4 發芽率、胚根生長速度的測定 對節瓜種子進行4 h浸種處理，然后用擰干的濕紗布把節瓜種子包裹起來，每處理種子100粒，3次重復。在28 ℃左右常溫和45 ℃高溫條件下進行催芽處理，3 d后對種子進行發芽情況的統計：發芽率=發芽種子數/供試種子數×100%，用胚根生長的長度表示其生長速度（單位：mm）。

1.3 數據分析

采用EXCEL統計軟件，開展方差分析和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 耐熱性測定

不同節瓜材料在45 ℃高溫條件下連續處理48 h后的存活率見表1。從表1可看出，35份材料的平均存活率為44.05%，將供試材料按照100%制自行分成7級，每級標準間隔14.3%，0～14.3%為0級高溫存活率，14.4%～28.6%為Ⅰ級高溫存活率，28.7%～42.9%為Ⅱ級高溫存活率，43.0%～57.2%為Ⅲ級高溫存活率，57.3%～71.5%為Ⅳ級高溫存活率，71.6%～85.8%為Ⅴ級高溫存活率、為85.9%～100%為Ⅵ級高溫存活率，按照七級分級，15008、15024為Ⅵ級高溫存活率，存活率最高，15006、15015、15021、15025、15026為Ⅴ級高溫存活率，15017、15018、15019、15027、15031、15035為Ⅳ級高溫存活率，這13份材料在45 ℃高溫下存活率比較高，說明這些節瓜自交系的耐熱性相對較好。

2.2 電導率測定

節瓜相對電導率的值越大，細胞膜系統被破壞的程度越大，說明耐熱性越低。相反，如果測定相對電導率的值越小，則耐熱性越強。通過對35份節瓜材料進行相對電導率的測定，結果表明（表2），供試的材料相對電導率平均值為（25.6±1.09）%，按照相對電導率值從小到大的順序編號為：15024、15025、15006、15008、15009、15026、15016、15019、15020、15035、15031、15018、15027、15028、15017、15034、15029、15030、15032、15015、15007相對電導率均低于平均值，說明20份自交系材料相對耐熱性在中等以上，其中以15024、15025、15006、15008、15009、15026的6份自交系材料相對電導率值較低，耐熱性較好。

2.3 田間抗性表現

通過對節瓜材料田間抗性調查，結果如表3。從表3可看出，節瓜的疫病發病程度主要圍繞在Ⅰ級，少數在Ⅲ級與Ⅴ級之間；而病毒病發病程度全部在Ⅰ級，基本沒有發病，葉片萎蔫指數則相對程度較嚴重，主要在Ⅲ級Ⅴ級萎蔫程度，少數部分在Ⅰ級，也存在少數部分萎蔫程度達到比較嚴重的Ⅶ級，綜合表現可見15015、15016、15018、15026、15030、15031、15035抗病性和耐萎蔫性較好；其次是15001、15002、15006、15007、15008、15017、15019、15020、15021、15024、15025、15027、15032、15034；不耐疫病和萎蔫的是15005、15009、15010、15014、15028、15029，，耐疫病不耐萎蔫的是15022、15003、15004、15012、15013、15023、15033。

2.4 高溫對節瓜發芽率、胚根伸長的影響

通過實驗可知（表4），高溫下節瓜種子的萌發和生長速度大大受到抑制，相比之下，節瓜種子在28 ℃左右常溫條件下萌發和生長的速度明顯比高溫條件下的好。高溫條件抑制節瓜種子萌發，高溫脅迫下對不同節瓜材料的發芽率和胚根的影響不完全相同。經數據分析，種子萌發的抑制程度平均值為68.66%，種子在高溫處理下發芽率抑制程度最大為85.43%，最小為52.26%；材料15006、15008、15009、15015、15016、15017、15018、15019、15021、15022、16023、15024、15025、15026、15027、15028、15030、15031、15035均高于平均值，尤以15006、15008、15019、15021、15024、15025、15026、15027、15031、15035材料抑制程度較小；胚根生長速度的抑制程度平均值為57.78%，胚根生長速度抑制程度最大為85.80%，最小為23.46%，15006、15008、15012、15017、15018、15019、16020、15021、15023、15024、15025、15026、15027、15028、15030、15031、15032、15033、15035，尤以15012、15019、16023、15024、15025、15026抑制程度較小。35份材料中發芽率和胚根生長速度的變異系數分別16.51%和27.11%，說明高溫對胚根生長速度比種子發芽率影響明顯。

2.5 耐熱性參數指標的相關分析

從節瓜耐熱性參數指標的相關分析（表5）可知，疫病與葉片萎蔫指數和相對電導率呈正相關，與發芽率、胚根生長速度和45 ℃處理存活率呈負相關；葉片萎蔫指數則與相對電導率呈正相關，與發芽率、胚根生長速度和45 ℃處理存活率呈負相關；相對電導率與發芽率、胚根生長速度和45 ℃處理存活率呈負相關；發芽率與胚根生長速度和45 ℃處理存活率呈正相關；胚根生長速度與45 ℃處理存活率也是呈正相關。理論上，相關系數r的絕對值越接近于1相關性就越強，從表5可得到，葉片萎蔫指數與電導率的r=0.705，葉片萎蔫指數與45 ℃處理存活率的r=-0.5262，相對電導率與45 ℃處理存活率的r=-0.783，發芽率與45 ℃處理存活率的r=0.902，胚根生長速度與45 ℃處理存活率的r=0.910，說明葉片萎蔫指數、苗期相對電導率、發芽率、胚根生長速度和耐熱性相關性較明顯，45 ℃處理存活率和耐熱性存在一定的相關性，綜合分析這5項指標，可以用來鑒定節瓜材料的耐熱性。

3 討論

前人對蔬菜耐熱性方面的研究報道較多，但每種蔬菜衡量指標存在一定差異，劉進生等[8]研究認為在一定的高溫條件下可以用番茄的座果率來預測耐熱性，羅少波等[9]研究認為在高溫條件下的大白菜結球性可以作為鑒定耐熱性的重要指標，吳建攀等[4]認為高溫下蛋白質的變性和凝聚是可以作為衡量耐熱性的指標，韓笑冰等[10]研究認為蘿卜葉的外形變化可以作為耐熱性衡量的指標。陳清華等[11]通過篩選抗逆性強的節瓜進行一系列雜交配置的相關研究進行節瓜品種選育；謝大森等[2]認為節瓜商品產量是作為衡量節瓜品種的耐熱性差異的主要指標，而電導率、病毒性是作為次要指標，輔助性指標是座果率、畸形瓜率和疫病等。

本試驗在前人研究的基礎上，綜合分析認為葉片萎蔫指數、苗期相對電導率、發芽率以及胚根生長速度、45 ℃處理存活率可以綜合評價節瓜的耐熱性。經五組數據分析顯示，35份材料中表現抗（較耐）熱的材料是15024，其次是15008、15019、15025、15026、15027耐熱性較好，耐熱性中等（一般）的材料是15001、15002、15006、15007、15012、15015、15017、15018、15020、15021、15031、15032、15034、15035，耐熱性相對差的材料是15003、15004、15009、15011、15013、15016、15022、15023、15028、15030、15033。耐熱性較差的材料是15005、15010、15014、15029。

結合前人研究和本試驗結果，節瓜的耐熱性評價指標受多種因素的影響，可以從多個相關指標進行綜合考量，如葉片萎蔫指數、苗期相對電導率、發芽率以及胚根生長速度、45 ℃處理存活率、疫病等，利用本試驗篩選的評價指標對35份材料進行耐熱性鑒定，確立了一批耐熱性較好的材料，可為節瓜抗逆性研究提供參考。

參考文獻

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