全雌系苦瓜两性花分化的化学调控

王日升 张 曼 方锋学 刘文君 杨丽涛 李杨瑞

（1广西农业科学院蔬菜研究所，广西 南宁 530007；2广西大学农学院，广西 南宁 530005；3广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室，广西 南宁 530007）

苦瓜（Momordica charantia L.）为葫芦科苦瓜属一年生雌雄同株的草本植物。不同品种苦瓜在性别表现方面的共性：雄花一般先于雌花发生，并在较低节位形成，雄花数也显著多于雌花数（汪俏梅 等，1995）；苦瓜性别分化首先要经过两性期，然后再分别向雌或雄的方向发育（汪俏梅和曾广文，1997c），性别分化既受品种本身遗传基因控制，又与自然环境条件（温度和光照等）和化学调控有关。应用硝酸银诱导黄瓜（Beyer，1976）、节瓜（陈清华 等，1999）、西葫芦（戚艺军 等，2004）、瓠瓜（李曙轩，1981）和苦瓜（杨䶮 等，2004）雄性分化的研究均已报道，但苦瓜雌性系的诱雄方法在实际应用中存在诱雄率低和成本高的问题。为了使全雌系苦瓜分化最大数量的两性花，本试验采用不同浓度硝酸银对不同苗龄全雌系苦瓜进行不同喷施次数的诱雄试验，该研究结果为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两性花分化机理奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

X黑-d-d是高度稳定的全雌系苦瓜，由广西农业科学院蔬菜研究所提供。

1.2 试验方法

2006年6月9日催芽，6月11日播种，6月23日定植于广西农业科学院蔬菜研究所中试基地塑料大棚，常规管理。大棚温度白天30～45 ℃（14～15 h），夜间25～29 ℃（9～10h）。选择健壮整齐幼苗作为处理对象，用普通手握喷壶向叶面轻轻喷施AgNO3，以叶面布满雾滴，不滴流为准。以喷施蒸馏水为对照。设3个因素试验：苗龄、AgNO3浓度和喷施次数；浓度设150、300、450mg·L-13个水平；苗龄设一、二、三和四叶期4个水平；喷施次数为1次和2次，2次间隔5 d。共10个处理，3次重复，完全随机设计，每个处理20株。调查处理和对照植株25节位内每一节位花性型，并将诱导获得的两性花自交，根据收获苦瓜中是否有可萌发种子判断其雌雄蕊的育性。

1.3 数据分析

计算各处理平均单株两性花数、两性花平均开放天数和平均始/末两性花节位。应用 SAS（Version8.1）统计软件对各处理平均单株两性花数进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 苗龄对全雌系苦瓜两性花分化的影响

300mg·L-1AgNO3喷施2次不同苗龄全雌系苦瓜 X黑-d-d所获两性花的结果表明（表1），在二至四叶期喷施对两性花始花节位无极显著影响。一叶期喷施的诱雄率最低，平均单株两性花数也最少；虽然二、三和四叶期喷施的诱雄率均为100%，但平均单株两性花数从7.0朵增加到13.3朵，表明苗龄越大诱导两性花数越多；三和四叶期喷施的平均单株两性花数均极显著高于一和二叶期，而三和四叶期喷施的平均单株两性花数差异不显著，表明三叶期是全雌系苦瓜X黑-d-d性别分化的关键时期。

表1 苗龄对全雌系苦瓜两性花分化的影响

2.2 AgNO3浓度对全雌系苦瓜两性花分化的影响

不同浓度AgNO3喷施2次三叶期全雌系苦瓜X黑-d-d所获两性花的结果显示（表2），AgNO3浓度对两性花始花节位有极显著影响，不同浓度的单株两性花数有极显著差异。随着AgNO3浓度增大，诱雄率、两性花末花节位和平均单株两性花数表现出先升后降的趋势，表明在一定范围内，AgNO3浓度越高诱雄效果越好，当超过浓度阈值后，诱雄效果下降。300和450mg·L-1AgNO3诱导的平均单株两性花数均极显著高于 150mg·L-1AgNO3处理，而 300和 450mg·L-1AgNO3诱导的单株两性花数差异不显著，表明300mg·L-1AgNO3是苦瓜X黑-d-d诱雄的适宜浓度，这与AgNO3浓度为300mg·L-1时的诱雄率为100%、两性花始花节位最低、末花节位最高、两性花开放天数和单株两性花数都为最高值的结果相一致。

表2 AgNO3浓度对全雌系苦瓜两性花分化的影响

2.3 喷施次数对全雌系苦瓜两性花分化的影响

300mg·L-1AgNO3喷施三叶期全雌系苦瓜X黑-d-d不同次数所获两性花的结果表明（表3），喷施次数对两性花始花节位无极显著影响，但诱雄率和平均单株两性花数随着喷施次数增加而增加，而且喷施2次诱导的平均单株两性花数与喷施1次达到极显著差异，说明喷施次数越多诱导两性花数越多。

试验结果表明，300mg·L-1AgNO3在三叶期喷施全雌系苦瓜X黑-d-d 2次为最佳诱雄方法。以此方法处理的苦瓜植株低节位两性花雄蕊发育不良，有小花药1～2个，花粉数量少甚至无花粉；随着节位的升高，3枚花药发育良好，花粉量大的雄蕊分布在柱头周围。将诱导所获两性花自交授粉后苦瓜子房能正常发育，并获得有发芽力的种子，表明诱导的两性花雌雄蕊育性正常。将发育良好两性花花粉授粉对照植株雌花，获得比同类型苦瓜自交所得种子数稍少且有发芽力的种子，多次试验结果一致，表明该方法可用于全雌系苦瓜X黑-d-d的大量繁殖。

表3 不同喷施次数对全雌系苦瓜两性花分化的影响

3 结论与讨论

在一至四叶期使用300mg·L-1AgNO3处理苦瓜植株，一叶期的诱雄率为37 %，二至四叶期为100%，不过平均单株两性花数以二叶期最少，三叶期居中，四叶期最多，可能是因为一叶期植株尚未完全进入两性期，造成诱导率低，而且苗龄越小经AgNO3处理后营养生长越不良甚至死亡，从而导致诱雄率低。

对于雌雄同株的瓜类蔬菜而言，在性别还没有决定时，可以使用植物激素类物质控制性别表达，以期改变原定程序的表达而出现相反程序的表达（汪俏梅 等，1997a）。徐勋志和吴九根（1996）认为三叶期是黄瓜诱雄最好时期，陈清华等（1999）认为三叶期是节瓜诱雄最好时期；汪俏梅和曾广文（1997b）认为四至六叶期、现蕾 5 d之内的苦瓜花处于两性期，所以三叶期的X-黑-d-d苦瓜植株还处于性别决定之前，正是化学诱雄的适宜时期。

本试验表明，AgNO3诱导的两性花数在一定浓度范围内随着浓度增加呈上升趋势，这与在苦瓜（杨䶮 等，2004）和黄瓜（徐勋志和吴九根，1996）雌性系上诱导效果具有相同趋势。杨䶮等（2004）研究表明，200mg·L-1AgNO3可诱导全雌系苦瓜OHB61-5单株产生15.13朵两性花。在本试验中300mg·L-1AgNO3是全雌系苦瓜X黑-d-d诱雄的适宜浓度，至于该浓度是否适用于所有全雌系苦瓜诱雄，尚需进一步验证。

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