张东琴,侯 栋,岳宏忠,李亚丽
(甘肃省农业科学院蔬菜研究所,甘肃 兰州 730070)
单性结实,是指植物子房不经授粉受精或其他刺激形成果实的现象。单性结实又分为专性单性结实和兼性单性结实,黄瓜属于兼性单性结实类型。多数研究者认为,黄瓜的单性结实性符合“加性—显性”遗传模型,以加性效应为主[1-3],这为黄瓜单性结实特性在育种中的利用提供了理论依据。黄瓜作为主要的栽培蔬菜种类之一,在全国占很大种植面积。在我国北方地区黄瓜生产多在温室和塑料大棚等设施内进行,没有昆虫授粉,而且多数不进行授粉或沾花,品种的单性结实能力对产量形成起到重大作用,一般可以提高产量20%左右[4-5]。为提高产量,在目前市场中的多数品种偏向全雌或强雌,在遇到逆境条件(水肥供应不合理,低温,连阴天等)时化瓜现象严重。因此,研究黄瓜的单性结实能力,培育适宜单性结实的品种,对增产增收和新品种培育具有很大意义。目前育种对华北型材料的研究较多,华南型材料中地方品种较多,但对其开发利用不足。我们对部分华南型黄瓜种质资源单性结实能力进行了评价,以期为华南型材料的开发利用提供参考。
参试材料38份,其中华南型材料31份,其他类型材料7份。包括引进材料16份,甘肃省农业科学院蔬菜研究所(以下简称本所)种质资源库保存材料22份。品种来源见表1。
试验在甘肃省兰州市蔬菜育种试验基地塑料大棚内进行。2016年3月3日播种育苗,4月8日定植,高垄栽培,大行距70cm,小行距50cm,株距25cm。每份材料重复1次,每次重复10株,对其中奇数号材料(各5株)的所有雌花只进行束花隔离,对偶数号材料(各5株)的所有雌花进行人工授粉,常规管理。统计20节内单株结瓜数和雌花数。分别计算无籽果实和有籽果实的单株座果率和平均单株座果率。单株座果率=正常瓜数/标记雌花数×100%
按国家《黄瓜种质资源描述规范和数据标准》[5]进行单性结实性评价。单性结实率(C)=无籽平均单株座果率(A)/有籽平均单株座果率(B)×100%。单性结实能力的强弱划分为3个等级:强(C≥70%)、中(40%≤C<70%)、弱(C<40%)。
从表1可以看出,在38份黄瓜种质资源中,强单性结实能力的材料有13份,其中华南型材料11份;中等单性结实能力的材料17份,华南型材料10份;弱单性结实材料8份,华南型材料8份,其中2份材料不抗病单性结实率表现为0,还需对其进行进一步鉴定。可见华南型黄瓜单性结实率0~100%间呈连续分布,中等和强单性结实的种质资源较丰富,而弱单性结实的资源较少,且多为地方品种。
表1 黄瓜种质资源单性结实能力评价结果
华南型黄瓜栽培种均具有单性结实的特性(板桥白黄瓜和宁县白黄瓜因病害严重未能坐果)。由于多数地方品种的单性结实能力较欧洲温室型和华北型黄瓜弱,生产中使用的栽培种单性结实能力强于地方品种,地方品种与强单性结实材料转育后的材料单性结实能力有显著提高。单性结实瓜和授粉瓜在环境条件适宜的情况下瓜条性状没有明显区别,但在遇到高温、肥水不足等逆境条件时授粉瓜容易出现大头瓜,影响商品性。
黄瓜的单性结实性属于兼性单性结实,既受遗传控制,又受环境因素影响。本试验在春大棚内进行,前期温度较低植株生长缓慢,结果期后环境温度偏高,对黄瓜生长和坐果不利,使得材料单性结实率均较低[6],一些材料不能完全反应出其特性,所得结果还需在日光温室或其他环境条件下进一步验证。同时黄瓜单性结实田间评价的工作量极大,由田间操作产生的误差在所难免,所得试验结果为研究和利用这些材料提供了初步的理论依据。
该评价结果的可靠性需要通过其他手段进一步验证。由于一些材料雌花节率极低或侧蔓孙蔓结瓜的特性,在植株生长过程中和雌性材料相比较营养供应充足,同时过少的雌花不能充分反映材料的单性结实能力的强弱,所以需要借助分子标记等手段对该结果进行验证,同时还需要探究雄性材料单性结实的田间精准鉴定方法。
[1]曹碚生.黄瓜单性结实世代遗传效应的初步研究[J].园艺学报,1997,24(1): 53-56.
[2]王莉莉,司龙亭,邹芳斌.黄瓜单性结实的遗传分析[J]. 湖北农业科学,2008 ,47(4):437-439.
[3]闫立英,娄丽娜,李晓丽,等.雌雄同株黄瓜单性结实性遗传分析[J]. 中国农业科学,2010,43(6):1295-1301.
[4]陈学好,曹碚生.黄瓜单性结实研究概况[J].中国蔬菜,1994,5(3):56-59.
[5]李锡香,朱德蔚.黄瓜种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2005.
[6]闫立英,娄丽娜,李晓丽,等.黄瓜种质资源单性结实性评价[J]. 园艺学报,2009,36(7):975-982.