張東琴,侯 棟,岳宏忠,李亞麗
(甘肅省農業科學院蔬菜研究所,甘肅 蘭州 730070)
單性結實,是指植物子房不經授粉受精或其他刺激形成果實的現象。單性結實又分為專性單性結實和兼性單性結實,黃瓜屬于兼性單性結實類型。多數研究者認為,黃瓜的單性結實性符合“加性—顯性”遺傳模型,以加性效應為主[1-3],這為黃瓜單性結實特性在育種中的利用提供了理論依據。黃瓜作為主要的栽培蔬菜種類之一,在全國占很大種植面積。在我國北方地區黃瓜生產多在溫室和塑料大棚等設施內進行,沒有昆蟲授粉,而且多數不進行授粉或沾花,品種的單性結實能力對產量形成起到重大作用,一般可以提高產量20%左右[4-5]。為提高產量,在目前市場中的多數品種偏向全雌或強雌,在遇到逆境條件(水肥供應不合理,低溫,連陰天等)時化瓜現象嚴重。因此,研究黃瓜的單性結實能力,培育適宜單性結實的品種,對增產增收和新品種培育具有很大意義。目前育種對華北型材料的研究較多,華南型材料中地方品種較多,但對其開發利用不足。我們對部分華南型黃瓜種質資源單性結實能力進行了評價,以期為華南型材料的開發利用提供參考。
參試材料38份,其中華南型材料31份,其他類型材料7份。包括引進材料16份,甘肅省農業科學院蔬菜研究所(以下簡稱本所)種質資源庫保存材料22份。品種來源見表1。
試驗在甘肅省蘭州市蔬菜育種試驗基地塑料大棚內進行。2016年3月3日播種育苗,4月8日定植,高壟栽培,大行距70cm,小行距50cm,株距25cm。每份材料重復1次,每次重復10株,對其中奇數號材料(各5株)的所有雌花只進行束花隔離,對偶數號材料(各5株)的所有雌花進行人工授粉,常規管理。統計20節內單株結瓜數和雌花數。分別計算無籽果實和有籽果實的單株座果率和平均單株座果率。單株座果率=正常瓜數/標記雌花數×100%
按國家《黃瓜種質資源描述規范和數據標準》[5]進行單性結實性評價。單性結實率(C)=無籽平均單株座果率(A)/有籽平均單株座果率(B)×100%。單性結實能力的強弱劃分為3個等級:強(C≥70%)、中(40%≤C<70%)、弱(C<40%)。
從表1可以看出,在38份黃瓜種質資源中,強單性結實能力的材料有13份,其中華南型材料11份;中等單性結實能力的材料17份,華南型材料10份;弱單性結實材料8份,華南型材料8份,其中2份材料不抗病單性結實率表現為0,還需對其進行進一步鑒定。可見華南型黃瓜單性結實率0~100%間呈連續分布,中等和強單性結實的種質資源較豐富,而弱單性結實的資源較少,且多為地方品種。

表1 黃瓜種質資源單性結實能力評價結果
華南型黃瓜栽培種均具有單性結實的特性(板橋白黃瓜和寧縣白黃瓜因病害嚴重未能坐果)。由于多數地方品種的單性結實能力較歐洲溫室型和華北型黃瓜弱,生產中使用的栽培種單性結實能力強于地方品種,地方品種與強單性結實材料轉育后的材料單性結實能力有顯著提高。單性結實瓜和授粉瓜在環境條件適宜的情況下瓜條性狀沒有明顯區別,但在遇到高溫、肥水不足等逆境條件時授粉瓜容易出現大頭瓜,影響商品性。
黃瓜的單性結實性屬于兼性單性結實,既受遺傳控制,又受環境因素影響。本試驗在春大棚內進行,前期溫度較低植株生長緩慢,結果期后環境溫度偏高,對黃瓜生長和坐果不利,使得材料單性結實率均較低[6],一些材料不能完全反應出其特性,所得結果還需在日光溫室或其他環境條件下進一步驗證。同時黃瓜單性結實田間評價的工作量極大,由田間操作產生的誤差在所難免,所得試驗結果為研究和利用這些材料提供了初步的理論依據。
該評價結果的可靠性需要通過其他手段進一步驗證。由于一些材料雌花節率極低或側蔓孫蔓結瓜的特性,在植株生長過程中和雌性材料相比較營養供應充足,同時過少的雌花不能充分反映材料的單性結實能力的強弱,所以需要借助分子標記等手段對該結果進行驗證,同時還需要探究雄性材料單性結實的田間精準鑒定方法。
[1]曹碚生.黃瓜單性結實世代遺傳效應的初步研究[J].園藝學報,1997,24(1): 53-56.
[2]王莉莉,司龍亭,鄒芳斌.黃瓜單性結實的遺傳分析[J]. 湖北農業科學,2008 ,47(4):437-439.
[3]閆立英,婁麗娜,李曉麗,等.雌雄同株黃瓜單性結實性遺傳分析[J]. 中國農業科學,2010,43(6):1295-1301.
[4]陳學好,曹碚生.黃瓜單性結實研究概況[J].中國蔬菜,1994,5(3):56-59.
[5]李錫香,朱德蔚.黃瓜種質資源描述規范和數據標準[M].北京:中國農業出版社,2005.
[6]閆立英,婁麗娜,李曉麗,等.黃瓜種質資源單性結實性評價[J]. 園藝學報,2009,36(7):975-982.