节瓜种质资源鉴定评价与利用

王 敏，刘文睿，何晓明，江 彪，林毓娥，谢大森，彭庆务

（广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室，广东 广州 510640）

【研究意义】种质资源是携带遗传信息的载体，具有实际和潜在的应用价值。节瓜种质资源收集与鉴评，对节瓜种质创新、新品种选育以及满足人们对节瓜种类和品质多样性的需要具有重要意义。【前人研究进展】节瓜（Benincasa hispida Cogn var chieh-qua How）作为华南地区特色菜药兼用型蔬菜作物，在我国已有300 年栽培历史，全国种植面积超过7 万hm2［1］。节瓜种质资源相对匮乏，主要源自广东、广西、海南，截至2018年国家种质资源库保存节瓜种质182份［2］。科研育种工作者在收集资源的基础上，对地方特色材料进行提纯复壮，并根据市场需求创制节瓜材料。最为突出的是节瓜雌性系材料的创制，不仅满足了市场对节瓜产量的需求，而且有利于提高制种效率。在节瓜种质资源精深鉴定和评价方面，李文嘉［3］对27 份节瓜种质资源的7 个性状进行了精深鉴定与评价。何晓明等［4］对节瓜产量及主要果实性状的杂种优势与亲子相关分析。2006 年广东省农业科学院蔬菜研究所对不同节瓜种质资源的农艺性状、抗病性和营养品质进行鉴定与评价。但是前人研究在鉴评资源的数目和性状方面偏少，不能全面分析每份节瓜种质资源的特征特性，挖掘资源的应用潜力。有研究利用RAPD 标记对不同节瓜种质资源进行了分析与鉴定，发现节瓜遗传基础较为狭窄［5-6］。乔燕春等［7］利用筛选出的20 对SRAP 引物对38 份节瓜、冬瓜材料进行分析，结果表明冬瓜和黄毛型节瓜亲缘关系近于普通类型节瓜。杜旋等［8］利用ISSR标记对33 份节瓜材料进行了遗传多样性分析，明确了这些材料之间的遗传差异与相似性程度。朱冬冬等［9］通过BSA 分析法结合ISSR 标记技术确定了节瓜墨绿色果皮控制基因连锁。【本研究切入点】随着节瓜产业的发展和商品种的大力推广，流通市场对节瓜有限的品种资源性状提出了更高要求，而生产上能够利用的节瓜资源数量不断减少，一些农家种正在逐渐消失，进一步危及到节瓜种质资源的遗传多样性。为此，本研究通过收集整理华南地区不同节瓜种质资源87 份，并对其生物学特性、抗病性和品质进行研究评价，以期为节瓜新品种的选育和遗传改良提供材料基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为来源于华南地区节瓜主产区的87份节瓜种质资源（表1），主要类型包括江心节瓜、七星节瓜、黑毛节瓜、短型浅绿皮节瓜、长型浅绿皮节瓜、绿肉节瓜、微型节瓜。

表1 87 份节瓜种质资源编号及来源Table 1 Serial numbers and sources of 87 chieh-qua germplasm resources

1.2 试验方法

试验于2014－2016 年连续3 年在广东省农业科学院白云基地进行，部分材料在2014 年前已经纯化。

1.2.1 主要农艺性状调查 针对现阶段生产上对节瓜商品瓜的要求，调查87 份节瓜种质资源的熟性、雌性、雌花节位、瓜长、瓜横径、瓜肉厚、瓜形、瓜色等性状。每份材料15 株，3 次重复，每个重复5 株，随机区组设计。其中，熟性测定方法如下：根据当前市场上对节瓜产品的要求，按照广州地区3 月上旬定植计，以定植至采收商品瓜天数为标准，60 d 以下为早熟材料、60～70 d 为中熟材料、70 d 以上为迟熟材料；雌性为调查主蔓30 节内的雌花节率；雌花节位为调查主蔓第一朵雌花着生的节位。

1.2.2 苗期抗枯萎病和疫病鉴定 苗期鉴定方法：用育苗泡沫盘（4 格×16 格）播种，每份种质资源30 株苗，3 次重复，随机排列，25～28℃培育，土壤均经消毒处理。枯萎病试验先将种子置于28℃恒温箱内催芽，待胚根长至0.5 cm 时，用胚根法接种节瓜枯萎病菌，小孢子接种浓度为4×106个/mL，25～28℃培育。疫病试验待子叶充分展平、心叶凸出时，采用点滴法在子叶中央接种疫病病菌，游动孢子浓度为150 个/mL，接种后遮光，保湿16 h，温度20℃，此后继续保湿至调查，室内自然光，温度18～25℃。

1.2.3 营养品质测定 随机选择部分节瓜种质资源材料，委托农业部蔬菜品质监督检验测试中心（广州）测定Vc、总酸、总糖、TSS 含量等指标。其中，Vc 含量参照《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定（GB 5009.86—2016）》方法测定，总酸含量参照《食品中总酸的测定（GB/T 12456—2008）》方法测定，总糖含量采用蒽酮比色法测定，TSS 含量参照《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定（NY/T 2637-2014）》方法测定。

2 结果与分析

2.1 87 份节瓜种质资源主要农艺性状调查结果

2.1.1 商品瓜果实形状 87 份节瓜种质资源材料中，特长圆筒形（瓜形指数≥5.5）9 份，占总数的10.3%；长圆筒形（瓜形指数4.5～5.4）12 份，占总数的13.8%；中长圆筒形（瓜形指数3.5～4.4）10 份，占总数的11.5%；圆筒形（瓜形指数2.5～3.4）41 份，占总数的47.1%；短圆筒形（瓜形指数≤2.4）13 份，占总数的14.9%。

2.1.2 瓜皮颜色、光泽及棱沟 商品瓜瓜皮颜色有深绿色、绿色、浅绿色3 种，这3 种瓜色材料的商品瓜都表现有光泽，无棱沟（图1）。在87份节瓜种质资源材料中，果皮颜色深绿色偏黑材料有3 份，深绿色偏白材料有1 份，深绿色材料有26 份，占总数的29.8%，主要来源于广东；绿色材料43 份，占总数的49.4%；浅绿色节瓜材料14 份，占总数的16.1%，主要来源于广西。

图1 部分节瓜种质资源材料Fig.1 Part of germplasm resource materials of chieh-qua

2.1.3 熟性及强雌性 本研究结果（表2）表明，87 份节瓜种质资源材料中，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%），迟熟材料47 份（占比54.0%）。

表2 节瓜种质资源材料的主要农艺性状变异分布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 节内雌花率40%以上的强雌性资源材料12 份（占13.8%），其中早熟、中熟、迟熟材料各占4 份；雌花率70%以上材料3 份（占比3.4%），均为早熟材料，这些材料是强雌系选育的基础材料。

果实性状在不同节瓜种质资源间差异较大。瓜长最长为34 cm、最短为12 cm，平均21.2 cm，变异系数为26.7%；横径介于4.1～8.8 cm 之间；种子千粒重差异较大，最大37.2 g，最小14.2 g，平均为22.9 g；单瓜重在0.38～0.60 kg 之间。

2.2 节瓜种质资源抗病性调查结果

经大田抗病自然鉴定发现，69 份材料表现出较强的抗病抗逆性，挑选田间表现抗病抗逆性强的20 份节瓜种质资源材料，进行人工接种枯萎病和疫病抗病性鉴定。结果（表3）表明，20 份节瓜种质资源材料感疫病，大多数材料高感疫病；抗枯萎病的材料有2 号、15 号、17 号、32 号、62 号、70 号、71 号、72 号、73 号、74 号、75 号、77 号、81 号等13 份，占参试材料的14.9%，其余为感枯萎病材料。一些从广西不同地方引进的抗枯萎病材料在广东接种表现感病，可能与广东的致病小种存在差异有关。

表3 20 份节瓜种质资源材料苗期对节瓜枯萎病抗性鉴定结果Table 3 Identification results of resistance to Fusarium wilt of 20 chieh-qua germplasm resource materials at seedling stage

2.3 节瓜种质资源营养品质分析结果

膳食中Vc 含量越高，抗氧化效果越明显；总糖含量越高，口感及营养越好。因此，本研究以Vc、总酸、总糖、TSS 含量等为主要指标，以玲珑节瓜作为对照，随机挑选20 份节瓜种质资源材料进行营养成分测定。结果（表4）表明，节瓜种质资源材料间在营养品质性状上有较大差异。20 份节瓜材料中，Vc 含量0.19～0.79 g/kg，平均0.47 g/kg；总酸含量0.97～1.57 g/kg，平均1.198 g/kg；总糖含量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%。通过对20 份节瓜种质资源材料的测定，筛选出Vc、总糖含量比玲珑节瓜高的9 份材料，包括15 号、16 号、25 号、30 号、34 号、37号、58 号、59 号、80 号。

表4 20 份节瓜材料营养品质鉴定结果Table 4 Nutritional quality identification results of 20 chieh-qua germplasm resource materials

2.4 部分节瓜种质资源的评价

15 号材料是广西北海市的农家品种，早熟、瓜形美观、肉质爽脆、皮色绿、田间表现抗病抗逆性强，抗枯萎病（病情指数为26.51），商品瓜瓜长18.8 cm、横径6.8 cm，肉厚2.0 cm，瓜形指数2.8，单瓜质量约0.6 kg。植株蔓生，第1 雌花节位为6.4，主蔓30 节内分枝率23.1%，雌花率21.7%，Vc 含量为0.65 g/kg，是一份集抗性与优质于一身的重要种质材料。

72 号材料广东广州地方品种杂交选育的强雌系，早熟、瓜形美观、肉质密、皮色深绿有光泽，田间表现抗病抗逆性强、抗枯萎病（病情指数为27.98），商品瓜瓜长17.3 cm、横径7.0 cm，肉厚1.7 cm，瓜形指数2.5，单瓜质量约0.55 kg。植株蔓生，第1 雌花节位为7.2，主蔓30 节内分枝率13.3%，雌花率71.7%，是一份集强雌性与抗病性于一身的重要种质材料。

76 号材料是广东广州地方品种杂交选育的强雌系粤4，该材料早熟、瓜形美观、肉质密、皮色深绿有光泽，田间表现抗病抗逆性较强，中抗枯萎病（病情指数为37.67），商品瓜瓜长16.5 cm、横径6.3 cm，肉厚1.4 cm，瓜形指数2.6，单瓜质量约0.51 kg。植株蔓生，第1 雌花节位为6.1，主蔓30 节内分枝率13.6%，雌花率73.4%，是一份集强雌性与抗病性于一身的重要种质材料。

2.5 粤宝节瓜的选育

利用76 号材料（强雌系粤4）与选育的高产自交系七宝配制组合粤宝节瓜［10］，参加2015 年春秋两季省区域试验，试验结果表明，粤宝节瓜平均每667 m2总产量为3 615.9 kg，比对照种（玲珑节瓜）增产17.9%，增产达极显著水平；前期产量比对照种增产8.7%，增产达极显著水平。2016 年粤宝节瓜通过广东省农作物品种审定，审定编号为粤审菜2016015。粤宝节瓜生长势强，抗病抗逆性强，分枝性强，叶片绿色；早熟，从播种至始收春季70～80 d、秋季40～45 d，延续采收期春季45 d、秋季35 d，全生育期春季125 d、秋季84 d；瓜圆筒形，皮色深绿、有光泽，被茸毛，无棱沟；瓜长18～21 cm，横径7.0～7.5 cm，肉厚约1.5 cm；品质好，肉质嫩滑致密，味微甜，耐贮运；单瓜质量500 g 左右，一般每667 m2产量达3 500～4 000 kg。

3 讨论

在众多种质资源评价方法中，农艺性状评价最基础、最直观，被广泛应用于各领域［11-12］。康玉妹等［13］通过主要农艺性状聚类分析筛选丝瓜优良新品系，进而培育新品种。第一雌花节位和高雌花节率是影响早熟性和高产的重要因素，在冬瓜研究中，第一雌花节位具有丰富的遗传潜力，育种家在早期即可对这些性状进行目标选择［14］。节瓜的性型表现丰富，有全雌株、强雌株、雌雄同株等多种类型，雌花出现早、节位低、数量多、分布均，是节瓜早熟、高产、稳产的基础［15］。本研究通过对不同节瓜种质材料的雌花节率进行调查，筛选出雌性较强的节瓜3 份，为选育强雌性品种奠定了基础。

选育抗枯萎病的节瓜品种可以从根本上解决枯萎病病害问题，是提高节瓜产量的最有效途径。目前，现有抗枯萎病较强的节瓜品种有丰冠节瓜［16］、粤农节瓜［17］等，但是往往在选育品种时选择单独田间鉴定或人工接种鉴定的方法。本研究在节瓜种质资源枯萎病抗性鉴定时采用田间发病和人工接种鉴定相结合的方法，筛选出抗枯萎病节瓜材料13 份，为选育新品种提供了较好的材料基础。

随着人们对美好生活的追求以及新业态蓬勃发展，人们对蔬菜品质（外观、风味、营养品质）提出了更高要求，优质节瓜品种选育成为节瓜育种家的重要目标。前人在种质资源分析方面，主要分析不同材料的外观农艺性状和抗病性，没有对营养品质进行定量分析［3］。本研究通过对不同种质资源进行Vc 含量、总酸、总糖以及TSS 含量分析，发现优质节瓜的Vc 含量和总糖含量较普通节瓜高，可以作为优质节瓜的评判标准。

在节瓜的种质资源收集中，同名异物或同物异名的现象比较严重［18］，且由于节瓜主要分布在华南地区，长期以来忽视了节瓜种质资源的收集与保护，导致其遗传背景越来越狭窄，不利于节瓜种质创新。因此，必须尽快更进一步联合开展节瓜种质资源的鉴定、评价和分类工作，并进行有效保存。由于目前收集的节瓜种质材料不多［19］，发现有利用价值的材料稀少，因此，加强境内外节瓜资源材料的收集引进（包括杂种一代），并在生物学性状鉴定的基础上增加分子检测，从而更准确地对节瓜种质资源进行鉴评。

4 结论

本研究获得的抗枯萎病节瓜种质有2 号、15号、17 号、32 号、62 号、70 号、71 号、72 号、73 号、74 号、75 号、77 号、81 号共13 份材料，Vc 和总糖含量较高的节瓜种质有15 号、16 号、25 号、30 号、34 号、37 号、58 号、59 号、80号共9 份材料。筛选出兼具强雌性/优质和抗性强的种质3 份（15 号、72 号和76 号），这些具有优良性状的种质资源为筛选节瓜育种中间材料和亲本提供了参考依据。