42个南瓜自交系物候期、熟性及抗病性评价

李庆飞，郭卫丽，智利红，陈碧华，韩 涛，李新峥

（1.河南科技学院园艺园林学院 河南新乡 453003； 2.河南农业职业学院 河南中牟 451450）

南瓜是葫芦科南瓜属的一年生蔓性草本植物，主要栽培种有中国南瓜（Cucurbita moschata Duch.）、印度南瓜（Cucurbita maxima Duch.）、美洲南瓜（Cucurbita pepo L.），其中，中国南瓜栽培最为广泛[1]。南瓜中含有较高的多糖、β-胡萝卜素、果胶等，是一种具有较高营养和药用价值的蔬菜作物[2-6]。据2016年联合国粮食及农业组织（FAO）统计，我国南瓜年栽培面积425 230 hm2，居世界第二位；年总产量7838809 t，居世界第一位。因此，我国具有丰富的南瓜种质资源。

物候期调查是植物最基础的生物学调查[7]。以往有关南瓜物候期的调查，主要通过全生育期或出苗至采收时长判断南瓜的早、中、晚熟性。旷碧峰等[8]通过调查南瓜从出苗至采收所用时长判断南瓜的熟性为早熟。目前对南瓜的始花期等其他物候期的报道较少，而花期对南瓜授粉繁育工作至关重要，因此，对南瓜的始花期以及开花至结瓜所用时长进行调查、聚类具有重要意义。白粉病和病毒病是南瓜的主要病害，对该病害的研究主要集中在发病规律、病原菌的鉴定、药剂防治等方面[9-10]。利用现有南瓜种质资源选育抗病品种，是抵御这2种病害的主要手段。颜惠霞[11]研究了10个南瓜品种对白粉病的抗性，发现品种间抗性差异显著；李凤梅[12]对55份南瓜材料接种WMV-2，发现5份为病毒病抗病材料。以上研究表明，相对于药剂防治，培育抗病南瓜新品种是抵御白粉病、病毒病安全且行之有效的手段。由于病原菌种类较多，且南瓜栽培范围广、地域差异大，选育更多的抗病性种质资源十分重要。

因此，笔者以42份南瓜自交系为研究对象，通过主要物候期的调查，对花期、熟性进行聚类分析，同时分析其对病毒病和白粉病的抗病性，以期为今后南瓜的种质资源评价及育种工作提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试的42个南瓜自交系，由河南科技学院南瓜课题组收集保存，表型性状稳定一致，播种于河南省辉县市常村镇南瓜试验基地，其自交系名称及来源见表1。

1.2 方法

1.2.1 材料的种植 于2016年4月2日进行选种，为了保证不同自交系间误差的最小化，均选用籽粒饱满的种子进行浸种催芽。露白后移至25℃恒温培养箱，待下胚轴长0.2～0.4 cm时播种，覆膜，长出2叶1心移栽到大田，4月30日定植，株距70 cm，行距300 cm，每个自交系15株，所有南瓜自交系田间管理保持一致。

1.2.2 物候期及熟性的调查 调查南瓜自交系的主要物候期包括：出苗期、抽蔓期、始花期、始收期等，自交系植物一半以上表现出该物候期，即视为该物候期开始。熟性的调查主要统计始花期、始花至始收所用时间，以及播种至始收所用时间。

1.2.3 病害的调查 南瓜病毒病和白粉病的调查均在自然发病条件下病害发生高峰期进行，于6月27日进行病毒病发病情况调查，7月18日进行白粉病的发病情况调查。记录所调查南瓜自交系的发病株数和发病级别，每个自交系，每种病害，至少调查10株。最后，计算2种病害的发病率、病情指数，按照自交系群体的田间发病情况进行抗性分级。发病率/%=发病株数/总株数×100。病情指数（DI）采用常规方式计算，其中，病情分级参照李惠明等[13]的方法。病毒病病情分级标准：0级—全株无病；1级—心叶呈现出花叶症状；2级—植株有1/3左右的叶片呈现花叶、明脉、斑驳等症状；3级—全株叶片出现花叶、明脉、斑驳、萎缩的症状；4级—全株叶片萎缩、畸形、坏死斑等，全株的株型只是正常健株1/3～1/2。白粉病病情分级标准：0级—全株无病；1级—1/4以下的叶片有病斑；2级—1/4～1/2的叶片有病斑；3级—1/2～3/4的叶片发病；4级—3/4以上的叶片发病至全株叶片枯黄。群体抗性分类标准为：免疫（I）—DI为 0；高抗（HR）—0＜DI≤5；抗病（R）—5＜DI≤20；中抗（MR）—20＜DI≤40；感病（S）—DI＞40[14-15]。

表1 42个南瓜自交系的名称及来源

1.3 数据分析

采用Excel 2007和SPSS 22.0软件对试验数据进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 42个南瓜自交系物候期及熟性的对比

通过调查出苗期、抽蔓期、始花期，始收期等主要物候期的出现日期（表2），计算播种至出苗、播种至抽蔓、始花至始收、播种至始收所用时间（表3）；由表2、表3可以看出，42个南瓜自交系的物候期存在不同程度的差异。在播种日期均为4月10日情况下，所有自交系平均出苗日期为4月21日，‘321’‘063-2’‘460-2’出苗最早为4月18日，‘黄皮吊’‘北观’出苗最晚，为4月26日，最早最晚出苗期相差8 d。所有自交系4月30日统一定植。抽蔓是南瓜植株由营养生长向生殖生长的转变，抽蔓的平均日期为5月12日，其中‘045-4’‘482-2’抽蔓最早为5月7日，‘777-14’‘635-1’抽蔓最晚，为5月23日，极差为16 d。自交系‘460-2’‘487-2’‘344’始花期最早，为5月24日，‘450’始花期最晚，为6月16日，极差为23 d，即在42个自交系中，最早现花时间与最晚现花日期相差23 d，说明不同品种间第1朵花开放的时间相差较大，从侧面反映出南瓜呈花期的多样性。42个南瓜自交系平均始收日期为7月 27 日，其中‘063-2’‘487-2’‘枕头南瓜’等 17 个南瓜自交系始收期最早为7月20日，‘053-1’‘任一’‘149’等8个南瓜自交系始收期最晚为8月11日，极差为21 d；说明不同自交系第1个南瓜成熟的时间也存在很大差异，第1个南瓜成熟的最早时间与最晚时间相差21 d，同时也反映了南瓜较长的供应期。另外，始花期至始收期所用时间反映了南瓜开花至瓜成熟所用时间，其中‘009-1’‘042-1’‘777-14’所用时间最短，仅为45 d，说明该自交系果实形成及成熟速度较快；相反，‘任一’‘长2’所用时间最长，为78 d，说明该自交系南瓜形成及成熟较慢。这可能与果实大小及质量存在一定联系。

利用SPSS 22.0软件对42个南瓜自交系的始花期、始花至始收所用时长以及播种至始收所用时长进行聚类分析，结果如图1。在欧氏距离9.0处，42个南瓜自交系被分成3大类群，即早花早熟型、中花中熟型、晚花晚熟型。早花早熟型：包括‘321’‘ 上 海 盒盆 ’‘487-2’‘344’‘460-2’‘ 九 江轿 顶 瓜 ’‘367-2’‘常熟饲料’‘狗伸腰瓜’‘北观’‘靖边南瓜’‘洪洞北瓜’‘和顺南瓜’‘绥德府南瓜’‘黄皮吊’‘枕头南瓜’‘063-2’‘猪头番瓜’等18个南瓜自交系；中花中熟型：包括‘任二’‘045-3’‘041-1’‘149’‘浙江七 叶 ’‘635-1’‘ 辉 4’‘009-2’‘777-14’‘009-1’‘042-1’‘450’等12个南瓜自交系；晚花晚熟型：包括‘053-1’‘482-2’‘任一’‘长2’‘140-1’‘045-4’‘萍乡大南瓜’‘白花菜南瓜’‘072-02’‘十姐妹’‘112-2’‘360-3’等12个南瓜自交系。

表2 42个南瓜自交系的物候期

表3 42个南瓜自交系的熟性指标d

图1 42个南瓜自交系熟性的聚类分析

2.2 42个南瓜自交系病毒病及白粉病的发病情况及抗性比较

2.2.1 42个南瓜自交系病毒病的发病情况及抗性比较 由表4可知，42个南瓜自交系中，病毒病的感病类型有2个，分别是‘常熟饲料’‘狗伸腰瓜’，其DI＞40，占调查总材料的4.8%，病情指数分别是56.8、42.5，发病率高达100.0%和70.0%；中抗类型有 12 个，其 20＜DI≤40，占调查总材料的 28.6%；抗病类型有 24个，其 5＜DI≤20，占调查总材料的57.1%；高抗类型3个，分别为‘149’‘360-3’‘靖边南瓜’，其 DI分别为 2.9、4.4、4.2，占调查总材料的7.1%；免疫类型1个即自交系‘344’，其在调查期间未见病毒病发病现象，占调查总材料的2.4%。

表4 42个南瓜自交系病毒病的发病情况及抗病类型

2.2.2 42个南瓜自交系白粉病发病情况及抗性比较 由表5可以看出，在42个南瓜自交系中，感病材料 0 个；中抗类型 7 个，其 20＜DI≤40，占调查总材料的16.7%，分别是‘十姐妹’‘041-1’‘浙江七叶’‘149’‘360-3’‘狗伸腰瓜’‘367-2’；抗病类型13个，其5＜DI≤20，占调查总材料的30.9%，分别是‘任二’‘072-2’‘777-14’‘635-1’‘045-3’‘辉4’‘063-2’‘和顺 南 瓜 ’‘053-1’‘ 靖 边 南 瓜 ’‘ 洪 洞 北 瓜 ’‘ 黄 皮 吊 ’‘九江轿顶瓜’；高抗类型10个，其 0＜DI≤5，占调查总材料的 23.8%，分别是‘321’‘009-2’‘上海盒盆’‘猪头番瓜’‘487-2’‘枕头南瓜’‘绥德府南瓜’‘140-1’‘长2’‘482-2’；免疫类型有12个，占总鉴定材料的28.6%，分别为‘009-1’‘450’‘042-1’‘112-2’‘460-2’‘常熟饲料’‘任一’‘344’‘萍乡大南瓜’‘白花菜南瓜’‘045-4’‘北观’。该结果显示，多数所调查自交系材料，表现了对白粉病的良好抗性，这说明从我国丰富的南瓜种质资源中，寻找白粉病抗性材料是非常可行的方法之一。

表5 42个南瓜自交系白粉病发病情况及抗性类型

3 讨论与结论

种质资源是作物遗传育种的材料基础，对现有南瓜自交系的物候期进行观察，进而对其熟性进行划分，调查分析主要病害的抗病性，有利于培育具有较好市场价值的早熟、抗病性强的南瓜新品种。本试验结果显示，42个南瓜自交系包括早花早熟型（18个）、中花中熟型（12个）、晚花晚熟型（12个）；26个病毒病及白粉病抗性较好自交系。通过综合分析，最终筛选出早花早熟型的抗病毒病及白粉病的南瓜自交系 11 个，即‘321’‘上海盒盆’‘487-2’‘344’‘460-2’‘北观’‘靖边南瓜’‘绥德府南瓜’‘枕头南瓜’‘063-2’‘猪头番瓜’，为进一步培育优良抗病南瓜新品种提供一定的研究基础。

物候期是植物随着外界气候和其他环境因子的变化而呈现出的具有一定周期的自然现象。对物候期进行调查不仅是对植物生长特性的基础了解，更是高效栽培管理、挖掘育种资源、引种的前提。本试验物候期调查结果显示，42个南瓜自交系的始收期最大相差22 d。南瓜始收期与上市时间及市场价值直接关联，研究中常用全生育期或出苗至采收时长来判断南瓜的早、中、晚熟性，如旷碧峰等[8]调查了南瓜从出苗至采收所用时长，用于判断南瓜的熟性。笔者还发现，始花期最早的自交系‘460-2’‘487-2’‘344’，其始收期也最早，说明始花期的早晚在南瓜成熟期中也扮演着重要的角色。病毒病和白粉病是瓜类作物中的常见病害。当今全球气候变暖的大环境给病毒病、白粉病的泛滥传播提供了温度环境，尤其随着食品安全问题的日趋敏感，限制了农药的使用[16]，培育具有抗病性的作物成为广大育种工作者的主要目标之一[17-18]。在瓜类抗病性育种方面，利用分子生物学手段创造抗病新品种还比较困难，只在分子标记辅助选择抗病材料方面有些进展。王冬杰等[19]研究发现，美洲南瓜对WMV-2病毒病的抗性由单隐性基因控制，并筛选出与其连锁的2个标记，但还未见抗性基因克隆及其功能的报道。中国是南瓜的生产和消费大国，蕴含着丰富的南瓜种质资源。对现有南瓜种质资源的抗病性进行鉴定和筛选，选育抗病品种，是抵御这2种病害的主要手段。颜惠霞[11]研究了10个南瓜品种对白粉病的抗性，发现3个高抗品种，品种间抗性差异显著。李凤梅[12]对55份南瓜材料接种WMV-2，发现5份为病毒病抗病材料，材料间抗病差异显著。与本试验结果相似，在42个南瓜自交系中，发现病毒病的免疫类型自交系1个，高抗自交系3个，感病自交系2个，白粉病免疫自交系12个，中抗自交系7个，不同自交系之间抗病差异较大。由此可见，在南瓜育种中，筛选抗病毒病及白粉病的材料，是抵御该病害的可行途径。但本试验筛选出的抗病性材料，是否对南瓜其他病害也具有抗性还需进一步研究，且筛选出的抗病材料与普通材料存在的差异及抗病材料的抗病原因有待明确。今后的南瓜抗病育种工作，除借助传统的病害调查筛选抗病材料的方法外，应尽量开发与各病害抗性基因连锁的分子标记，辅助选育抗病材料，快速培育具有优良性状的抗病新品种。