節瓜種質資源鑒定評價與利用

王 敏，劉文睿，何曉明，江 彪，林毓娥，謝大森，彭慶務

（廣東省農業科學院蔬菜研究所/廣東省蔬菜新技術研究重點實驗室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】種質資源是攜帶遺傳信息的載體，具有實際和潛在的應用價值。節瓜種質資源收集與鑒評，對節瓜種質創新、新品種選育以及滿足人們對節瓜種類和品質多樣性的需要具有重要意義。【前人研究進展】節瓜（Benincasa hispida Cogn var chieh-qua How）作為華南地區特色菜藥兼用型蔬菜作物，在我國已有300 年栽培歷史，全國種植面積超過7 萬hm2［1］。節瓜種質資源相對匱乏，主要源自廣東、廣西、海南，截至2018年國家種質資源庫保存節瓜種質182份［2］。科研育種工作者在收集資源的基礎上，對地方特色材料進行提純復壯，并根據市場需求創制節瓜材料。最為突出的是節瓜雌性系材料的創制，不僅滿足了市場對節瓜產量的需求，而且有利于提高制種效率。在節瓜種質資源精深鑒定和評價方面，李文嘉［3］對27 份節瓜種質資源的7 個性狀進行了精深鑒定與評價。何曉明等［4］對節瓜產量及主要果實性狀的雜種優勢與親子相關分析。2006 年廣東省農業科學院蔬菜研究所對不同節瓜種質資源的農藝性狀、抗病性和營養品質進行鑒定與評價。但是前人研究在鑒評資源的數目和性狀方面偏少，不能全面分析每份節瓜種質資源的特征特性，挖掘資源的應用潛力。有研究利用RAPD 標記對不同節瓜種質資源進行了分析與鑒定，發現節瓜遺傳基礎較為狹窄［5-6］。喬燕春等［7］利用篩選出的20 對SRAP 引物對38 份節瓜、冬瓜材料進行分析，結果表明冬瓜和黃毛型節瓜親緣關系近于普通類型節瓜。杜旋等［8］利用ISSR標記對33 份節瓜材料進行了遺傳多樣性分析，明確了這些材料之間的遺傳差異與相似性程度。朱冬冬等［9］通過BSA 分析法結合ISSR 標記技術確定了節瓜墨綠色果皮控制基因連鎖。【本研究切入點】隨著節瓜產業的發展和商品種的大力推廣，流通市場對節瓜有限的品種資源性狀提出了更高要求，而生產上能夠利用的節瓜資源數量不斷減少，一些農家種正在逐漸消失，進一步危及到節瓜種質資源的遺傳多樣性。為此，本研究通過收集整理華南地區不同節瓜種質資源87 份，并對其生物學特性、抗病性和品質進行研究評價，以期為節瓜新品種的選育和遺傳改良提供材料基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為來源于華南地區節瓜主產區的87份節瓜種質資源（表1），主要類型包括江心節瓜、七星節瓜、黑毛節瓜、短型淺綠皮節瓜、長型淺綠皮節瓜、綠肉節瓜、微型節瓜。

表1 87 份節瓜種質資源編號及來源Table 1 Serial numbers and sources of 87 chieh-qua germplasm resources

1.2 試驗方法

試驗于2014－2016 年連續3 年在廣東省農業科學院白云基地進行，部分材料在2014 年前已經純化。

1.2.1 主要農藝性狀調查 針對現階段生產上對節瓜商品瓜的要求，調查87 份節瓜種質資源的熟性、雌性、雌花節位、瓜長、瓜橫徑、瓜肉厚、瓜形、瓜色等性狀。每份材料15 株，3 次重復，每個重復5 株，隨機區組設計。其中，熟性測定方法如下：根據當前市場上對節瓜產品的要求，按照廣州地區3 月上旬定植計，以定植至采收商品瓜天數為標準，60 d 以下為早熟材料、60～70 d 為中熟材料、70 d 以上為遲熟材料；雌性為調查主蔓30 節內的雌花節率；雌花節位為調查主蔓第一朵雌花著生的節位。

1.2.2 苗期抗枯萎病和疫病鑒定 苗期鑒定方法：用育苗泡沫盤（4 格×16 格）播種，每份種質資源30 株苗，3 次重復，隨機排列，25～28℃培育，土壤均經消毒處理。枯萎病試驗先將種子置于28℃恒溫箱內催芽，待胚根長至0.5 cm 時，用胚根法接種節瓜枯萎病菌，小孢子接種濃度為4×106個/mL，25～28℃培育。疫病試驗待子葉充分展平、心葉凸出時，采用點滴法在子葉中央接種疫病病菌，游動孢子濃度為150 個/mL，接種后遮光，保濕16 h，溫度20℃，此后繼續保濕至調查，室內自然光，溫度18～25℃。

1.2.3 營養品質測定 隨機選擇部分節瓜種質資源材料，委托農業部蔬菜品質監督檢驗測試中心（廣州）測定Vc、總酸、總糖、TSS 含量等指標。其中，Vc 含量參照《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定（GB 5009.86—2016）》方法測定，總酸含量參照《食品中總酸的測定（GB/T 12456—2008）》方法測定，總糖含量采用蒽酮比色法測定，TSS 含量參照《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定（NY/T 2637-2014）》方法測定。

2 結果與分析

2.1 87 份節瓜種質資源主要農藝性狀調查結果

2.1.1 商品瓜果實形狀 87 份節瓜種質資源材料中，特長圓筒形（瓜形指數≥5.5）9 份，占總數的10.3%；長圓筒形（瓜形指數4.5～5.4）12 份，占總數的13.8%；中長圓筒形（瓜形指數3.5～4.4）10 份，占總數的11.5%；圓筒形（瓜形指數2.5～3.4）41 份，占總數的47.1%；短圓筒形（瓜形指數≤2.4）13 份，占總數的14.9%。

2.1.2 瓜皮顏色、光澤及棱溝 商品瓜瓜皮顏色有深綠色、綠色、淺綠色3 種，這3 種瓜色材料的商品瓜都表現有光澤，無棱溝（圖1）。在87份節瓜種質資源材料中，果皮顏色深綠色偏黑材料有3 份，深綠色偏白材料有1 份，深綠色材料有26 份，占總數的29.8%，主要來源于廣東；綠色材料43 份，占總數的49.4%；淺綠色節瓜材料14 份，占總數的16.1%，主要來源于廣西。

圖1 部分節瓜種質資源材料Fig.1 Part of germplasm resource materials of chieh-qua

2.1.3 熟性及強雌性 本研究結果（表2）表明，87 份節瓜種質資源材料中，早熟材料20 份（占比22.9%），中熟材料（包括早中熟材料）22 份（占比25.3%），遲熟材料47 份（占比54.0%）。

表2 節瓜種質資源材料的主要農藝性狀變異分布Table 2 Variation and distribution of the main agronomic traits of germplasm resource materials of chieh-qua

87 份材料中，主蔓30 節內雌花率40%以上的強雌性資源材料12 份（占13.8%），其中早熟、中熟、遲熟材料各占4 份；雌花率70%以上材料3 份（占比3.4%），均為早熟材料，這些材料是強雌系選育的基礎材料。

果實性狀在不同節瓜種質資源間差異較大。瓜長最長為34 cm、最短為12 cm，平均21.2 cm，變異系數為26.7%；橫徑介于4.1～8.8 cm 之間；種子千粒重差異較大，最大37.2 g，最小14.2 g，平均為22.9 g；單瓜重在0.38～0.60 kg 之間。

2.2 節瓜種質資源抗病性調查結果

經大田抗病自然鑒定發現，69 份材料表現出較強的抗病抗逆性，挑選田間表現抗病抗逆性強的20 份節瓜種質資源材料，進行人工接種枯萎病和疫病抗病性鑒定。結果（表3）表明，20 份節瓜種質資源材料感疫病，大多數材料高感疫病；抗枯萎病的材料有2 號、15 號、17 號、32 號、62 號、70 號、71 號、72 號、73 號、74 號、75 號、77 號、81 號等13 份，占參試材料的14.9%，其余為感枯萎病材料。一些從廣西不同地方引進的抗枯萎病材料在廣東接種表現感病，可能與廣東的致病小種存在差異有關。

表3 20 份節瓜種質資源材料苗期對節瓜枯萎病抗性鑒定結果Table 3 Identification results of resistance to Fusarium wilt of 20 chieh-qua germplasm resource materials at seedling stage

2.3 節瓜種質資源營養品質分析結果

膳食中Vc 含量越高，抗氧化效果越明顯；總糖含量越高，口感及營養越好。因此，本研究以Vc、總酸、總糖、TSS 含量等為主要指標，以玲瓏節瓜作為對照，隨機挑選20 份節瓜種質資源材料進行營養成分測定。結果（表4）表明，節瓜種質資源材料間在營養品質性狀上有較大差異。20 份節瓜材料中，Vc 含量0.19～0.79 g/kg，平均0.47 g/kg；總酸含量0.97～1.57 g/kg，平均1.198 g/kg；總糖含量2.23%～2.96%，平均2.68%；糖酸比1.77～2.85，平均2.27；TSS 含量4.10%～6.9%，平均5.08%。通過對20 份節瓜種質資源材料的測定，篩選出Vc、總糖含量比玲瓏節瓜高的9 份材料，包括15 號、16 號、25 號、30 號、34 號、37號、58 號、59 號、80 號。

表4 20 份節瓜材料營養品質鑒定結果Table 4 Nutritional quality identification results of 20 chieh-qua germplasm resource materials

2.4 部分節瓜種質資源的評價

15 號材料是廣西北海市的農家品種，早熟、瓜形美觀、肉質爽脆、皮色綠、田間表現抗病抗逆性強，抗枯萎病（病情指數為26.51），商品瓜瓜長18.8 cm、橫徑6.8 cm，肉厚2.0 cm，瓜形指數2.8，單瓜質量約0.6 kg。植株蔓生，第1 雌花節位為6.4，主蔓30 節內分枝率23.1%，雌花率21.7%，Vc 含量為0.65 g/kg，是一份集抗性與優質于一身的重要種質材料。

72 號材料廣東廣州地方品種雜交選育的強雌系，早熟、瓜形美觀、肉質密、皮色深綠有光澤，田間表現抗病抗逆性強、抗枯萎病（病情指數為27.98），商品瓜瓜長17.3 cm、橫徑7.0 cm，肉厚1.7 cm，瓜形指數2.5，單瓜質量約0.55 kg。植株蔓生，第1 雌花節位為7.2，主蔓30 節內分枝率13.3%，雌花率71.7%，是一份集強雌性與抗病性于一身的重要種質材料。

76 號材料是廣東廣州地方品種雜交選育的強雌系粵4，該材料早熟、瓜形美觀、肉質密、皮色深綠有光澤，田間表現抗病抗逆性較強，中抗枯萎病（病情指數為37.67），商品瓜瓜長16.5 cm、橫徑6.3 cm，肉厚1.4 cm，瓜形指數2.6，單瓜質量約0.51 kg。植株蔓生，第1 雌花節位為6.1，主蔓30 節內分枝率13.6%，雌花率73.4%，是一份集強雌性與抗病性于一身的重要種質材料。

2.5 粵寶節瓜的選育

利用76 號材料（強雌系粵4）與選育的高產自交系七寶配制組合粵寶節瓜［10］，參加2015 年春秋兩季省區域試驗，試驗結果表明，粵寶節瓜平均每667 m2總產量為3 615.9 kg，比對照種（玲瓏節瓜）增產17.9%，增產達極顯著水平；前期產量比對照種增產8.7%，增產達極顯著水平。2016 年粵寶節瓜通過廣東省農作物品種審定，審定編號為粵審菜2016015。粵寶節瓜生長勢強，抗病抗逆性強，分枝性強，葉片綠色；早熟，從播種至始收春季70～80 d、秋季40～45 d，延續采收期春季45 d、秋季35 d，全生育期春季125 d、秋季84 d；瓜圓筒形，皮色深綠、有光澤，被茸毛，無棱溝；瓜長18～21 cm，橫徑7.0～7.5 cm，肉厚約1.5 cm；品質好，肉質嫩滑致密，味微甜，耐貯運；單瓜質量500 g 左右，一般每667 m2產量達3 500～4 000 kg。

3 討論

在眾多種質資源評價方法中，農藝性狀評價最基礎、最直觀，被廣泛應用于各領域［11-12］。康玉妹等［13］通過主要農藝性狀聚類分析篩選絲瓜優良新品系，進而培育新品種。第一雌花節位和高雌花節率是影響早熟性和高產的重要因素，在冬瓜研究中，第一雌花節位具有豐富的遺傳潛力，育種家在早期即可對這些性狀進行目標選擇［14］。節瓜的性型表現豐富，有全雌株、強雌株、雌雄同株等多種類型，雌花出現早、節位低、數量多、分布均，是節瓜早熟、高產、穩產的基礎［15］。本研究通過對不同節瓜種質材料的雌花節率進行調查，篩選出雌性較強的節瓜3 份，為選育強雌性品種奠定了基礎。

選育抗枯萎病的節瓜品種可以從根本上解決枯萎病病害問題，是提高節瓜產量的最有效途徑。目前，現有抗枯萎病較強的節瓜品種有豐冠節瓜［16］、粵農節瓜［17］等，但是往往在選育品種時選擇單獨田間鑒定或人工接種鑒定的方法。本研究在節瓜種質資源枯萎病抗性鑒定時采用田間發病和人工接種鑒定相結合的方法，篩選出抗枯萎病節瓜材料13 份，為選育新品種提供了較好的材料基礎。

隨著人們對美好生活的追求以及新業態蓬勃發展，人們對蔬菜品質（外觀、風味、營養品質）提出了更高要求，優質節瓜品種選育成為節瓜育種家的重要目標。前人在種質資源分析方面，主要分析不同材料的外觀農藝性狀和抗病性，沒有對營養品質進行定量分析［3］。本研究通過對不同種質資源進行Vc 含量、總酸、總糖以及TSS 含量分析，發現優質節瓜的Vc 含量和總糖含量較普通節瓜高，可以作為優質節瓜的評判標準。

在節瓜的種質資源收集中，同名異物或同物異名的現象比較嚴重［18］，且由于節瓜主要分布在華南地區，長期以來忽視了節瓜種質資源的收集與保護，導致其遺傳背景越來越狹窄，不利于節瓜種質創新。因此，必須盡快更進一步聯合開展節瓜種質資源的鑒定、評價和分類工作，并進行有效保存。由于目前收集的節瓜種質材料不多［19］，發現有利用價值的材料稀少，因此，加強境內外節瓜資源材料的收集引進（包括雜種一代），并在生物學性狀鑒定的基礎上增加分子檢測，從而更準確地對節瓜種質資源進行鑒評。

4 結論

本研究獲得的抗枯萎病節瓜種質有2 號、15號、17 號、32 號、62 號、70 號、71 號、72 號、73 號、74 號、75 號、77 號、81 號共13 份材料，Vc 和總糖含量較高的節瓜種質有15 號、16 號、25 號、30 號、34 號、37 號、58 號、59 號、80號共9 份材料。篩選出兼具強雌性/優質和抗性強的種質3 份（15 號、72 號和76 號），這些具有優良性狀的種質資源為篩選節瓜育種中間材料和親本提供了參考依據。