不同播种期对黄瓜性型分化的影响

钟海秀，翟美玲，秦智伟

（东北农业大学园艺学院，哈尔滨 150030）

黄瓜（Cucumis sativus L.）属于葫芦科（Cucurbitaceae），是世界范围内广泛种植的蔬菜作物。由于其性别表现多样化，生理学及遗传学研究广泛，黄瓜已经成为研究性别分化的模式植物[1-4]。黄瓜的性别表现具有多样性，就单花而言存在3种类型，即雌花、雄花和两性花（完全花）。黄瓜性别表达不仅受到遗传因素的影响，还受外界环境和激素的影响[4-6]。一般认为低夜温、短日照、高氮等有利于花原基向雌性分化[7-8]。在所有的环境因素中，温度和日照长度是影响黄瓜花芽性型分化的主要因子[9]。文章研究了不同播种期对黄瓜雌雄花比例、雌花数量及雄花数量的影响，以探讨黄瓜产生雌花的最佳时期，对提高日光温室黄瓜的产量效益具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料

选择强雌系黄瓜品种D0422和弱雌系黄瓜品种东农803，由东北农业大学园艺学院瓜类课题组提供。试验在东北农业大学园艺实验站日光温室内进行。

1.2 方法

黄瓜种子经流水清洗后，利用50℃的清水浸泡30 min后，直接播种于育苗盘中，以播种时间做为处理，共设5个播种期，分别是3月21日、4月5日、4月21日、5月6日和5月22日，每次间隔15～16 d。待子叶展开后进行分苗，子苗移植于8 cm×8 cm的营养钵中，苗生长到三叶一心时定植。每个处理每个品种定植10株，随机挑选5株进行花期调查，观察记录黄瓜主茎20节内每节花的性型及数量，不计回头瓜，测量温室内每天的最高与最低温度，对调查结果进行统计分析。不同播种期温度和日照情况见表1。

表1 不同播种期室内温度和日照情况Table1 Room temperature and day-length conditions during different sowing date

2 结果与分析

2.1 黄瓜主茎20节内雌花数量的变化

结果见图1。

由图1可知，黄瓜品种D0422的雌花总数相对较多，5个播种期中雌花总数呈先上升后下降趋势，其中播种期4月5日的黄瓜雌花数量最多，为55朵，播种期5月22日雌花数量最少，为16朵。黄瓜品种东农803的雌花数量在5个播种期中都在10朵以下，变化幅度不大。

2.2 黄瓜主茎20节内雄花数量的变化

结果见图2。

由图2可知，黄瓜品种D0422在5个播种期中雄花数量都不多，小于27朵，其中播种期4月22日无雄花产生。前3个播种期中雄花数量变化不大，在后面的2个播种期中雄花数量增加，播种期5月22日雄花数量达到最多，为27朵。黄瓜品种东农803雄花数量较多，都大于118朵。5个播种期雄花数量变化呈先上升后下降的趋势，其中播种期3月21日的雄花数量最少，为118朵，播种期5月6日雄花数量最多，为153朵。

图1 不同播种期对黄瓜雌花数量的影响Fig.1 Effect of sowing date on number of female flower of cucumber

图2 不同播种期对黄瓜雄花数量的影响Fig.2 Effect of sowing date on number of male flower of cucumber

2.3 黄瓜主茎20节内雌雄花比例的变化

对不同播种期黄瓜品种D0422和东农803的雌雄花比例进行分析，结果见图3。图3a表明黄瓜品种D0422在5个播种期中雌雄花比例呈先上升后下降的趋势，在前4个播种期中以雌花为主，占花总数量的55%以上，其中4月5日播种的黄瓜雌花所占比例最高，可达到花总数量的96.4%，播种期为3月21日和4月22日的黄瓜雌花所占的比例相当；5月22日播种黄瓜的雌花比例下降为34.7%。图3b表明黄瓜品种东农803在5个播种期中都以雄花为主，雌花数量仅占花总数量的7%以下，雌雄花比例波动幅度不大。

图3 不同播种期对黄瓜雌雄花比例的影响Fig.3 Effect of sowing date on ratios of male and female flower

3 讨论

黄瓜是对环境条件相对敏感的植物，但不同品种对环境的敏感程度不同[10]，通常高温和长日照有利于花芽向雄花分化，低夜温和短日照可以产生更多的雌花[11-12]。黄瓜品种D0422在播种期4月5日时雌花数量最多，雄花数量较少，雌花所占比例最大，这与5个播种期的环境条件有关（见表1）。在播种期4月5日的温度较低，最低温度为6.5℃，平均温度在21℃，日照长度也相对较短，为13.0 h，适合于黄瓜品种D0422产生更多的雌花。而播种期5月22日的温度达到最高，日照长度也最长，黄瓜品种D0422雄花数量达到最多，为27朵。黄瓜品种东农803在5个播种期中以雄花为主，雌花数量和雌雄花比例变化不大。

4 结论

不同播种期对黄瓜品种D0422的性型分化影响较大，而对黄瓜品种东农803无明显影响，这说明黄瓜品种D0422对温度和日照长度反应敏感，而东农803对温度和日照长度反应较稳定。

[1]TanurdzicM,BanksJA.Sex-determining mechanisms in land plants[J].Plant Cell,2004,16(Suppl):61-71.

[2]Tsao T H.Sex expression in flowering[J].Acta Phytophysiol Sin,1988,14:203-207.

[3]Atsmon D,Galun E.A morphogenetic study of staminate,pistillate and hermaphrodite flowers in Cucumis sativus L.[J].Phytomorphol,1960,10:110-115.

[4]Barak M,Trebitsh T.A developmentally regulated GTP binding tyrosine phosphorylated protein a-like cDNA in cucumber(Cucumis sativus L.)[J].Plant Mol Biol,2007,65(6):829-837.

[5]Atsmon D,Galun E.Physiology of sex in Cucumis sativus L.leaf age patterns and sexual differentiation of floral buds[J].Ann Bot,1962,26(2):137-146.

[6]Rudich J,Halevy A H,Kedar N.Ethylene evolution from cucumber plants as related to sex expression[J].Plant Physiol,1972,49(6):998-999.

[7]Heslop-Harrison J.The experimental modification of sex expression in flo-wering plants[J].Biol Rev,1957,32(1):38-90.

[8]Takahashi H,Saito T,Suge H.Separation of effects of photoperiod and hormones on sex expression in cucumber[J].Plant Cell Physiol,1983,24(2):147-154.

[9]汪本里,曹宗巽.离体培养下黄瓜顶芽性别分化的研究初报[J].植物生理学通讯,1963(3):1-6.

[10]高丽红,张福墁,陈青君.不同类型黄瓜生长发育与环境因子关系[J].中国农业大学学报,2000,5(3):58-62.

[11]Yamasaki S,Fujii N,Takahashi H.Photoperiodic regulation of CSACS2,CS-ACS4 and CS-ERS gene expression contributes to the femaleness of cucumber flowers through diurnal ethylene production undershortdayconditions[J].PlantCellEnviron,2003,26(4):537-546.

[12]Saito S,Miyazawa Y,Yamasaki S,et al.Correlation between development of female flower buds and expression of the CS-ACS2 gene in cucumber plants[J].J Exp Bot,2007,58(11):2897-2907.