黄瓜品质育种研究进展

闫世江，张继宁，刘洁

（1.山西省农业科学院蔬菜研究所，太原，030031；2.山西省农业科学院科技情报研究所）

黄瓜（Cucumis sativusL.）起源于印度喜马拉雅山，具有喜温、喜湿、耐一定弱光的特点，是人们普遍喜爱的蔬菜。2002年底，我国黄瓜栽培面积已达125.3万hm2，比1980年扩大近3倍，占全国蔬菜总面积的10%左右[1]，而且栽培范围广泛，几乎每一个省市均有栽培。近年来随着我国人民生活水平的提高，黄瓜品质育种研究不断深入，在品质鉴定、品质性状遗传研究及环境因子对品质的影响等方面均取得了重要进展，本文将对此作一综述。

1 黄瓜品质的鉴定方法

要进行黄瓜品质的研究，首先应对其品质优劣进行恰当的鉴定。黄瓜品质包括4方面的内容：①感观品质。包括外观品质和内部品质。其中外观品质包括形状、颜色、大小、缺陷等。内部品质包括质地和风味，其中质地又包括硬度、坚韧度、紧密度及苦味等，风味一般指黄瓜特有的气味和滋味。②营养品质。黄瓜的营养成分主要是可溶性固形物（糖）、VC以及矿物质含量。③有毒物质的含量。主要是硝酸盐的含量、农药残留及汞、砷、铅等重金属的含量。④贮藏品质。黄瓜是较难贮藏的蔬菜，延长其贮藏期有利于提高其商品性[2]。

2 黄瓜品质性状的遗传规律和相关性研究

2.1 黄瓜品质性状的遗传规律研究

黄瓜品质品种间差异很大[3，30～31]。 控制黄瓜品质性状的基因是决定产品品质的内因。品质性状多为数量性状，多基因控制的性状改良一直是个难题，目前还主要采用传统的杂交、回交、自交等育种方式，但传统育种方式改良品质往往需要很多代，又要相当的种植规模，还要具有丰富的选择经验才可能达到目的。顾兴芳等[4]对黄瓜瓜把遗传进行研究，发现其遗传以加性效应为主，加性方差占总遗传方差的97.9%，受环境条件的影响较小。曹辰兴等[5]对黄瓜茎叶无毛性状与果实瘤刺性状的遗传关系做了研究，发现无毛基因对果瘤基因存在隐性上位作用。瓜条粗度和心室大小的特殊配合力在组合间表现出较大差异，瓜把长和平均单果质量的狭义遗传力较低，而瓜条长度、瓜粗和心室直径的遗传力较高，选择较有效，也较易稳定[6]。黄瓜果实可溶性总糖含量、果实长度和果肉厚度的遗传力较高，对其进行早世代单株选择有较好的效果，遗传变异系数以可溶性总糖含量和果实鲜质量较高，选择潜力较大[7]。

2.2 黄瓜品质性状的相关性研究

品质之间是否存在着相关关系，相关关系有多大，这是只有少数科研工作者研究的课题。果肉硬度（MXF、FHF）、脆度（FPF）、果肉弹性（2BD）及果皮硬度（SHF）等参数间存在一定的相关关系[8]。徐强等对黄瓜某些品质性状间遗传相关的研究结果表明，果实鲜质量与果实直径、果实长度的遗传相关呈显著或极显著正相关，与果肉厚度的遗传相关也存在着正相关关系；果实干质量与果实长度、果肉厚度的遗传相关呈显著或极显著正相关，与果实直径的遗传相关也呈正相关。这表明果实较长、直径较大、果肉较厚的品种，其果实的鲜质量、干质量较高；对果实鲜质量、干质量2个性状进行选择，可以将果实长度作为间接选择的参考。果肉厚度与总蛋白质含量的遗传相关呈显著正相关，对总蛋白质含量性状的选择可以将果肉厚度作为间接选择的参考。可溶性总糖含量与果肉厚度、果实干质量、总蛋白质含量的遗传相关呈显著或极显著负相关，与其他性状遗传相关不显著，因而对可溶性总糖含量的选择也可以将果肉厚度作为间接选择的参考[9]。刘春香等[10]研究表明，果皮较薄、薄壁细胞体积由表皮向内壁增加快，果肉细胞形状规则，圆形、近圆形细胞多的黄瓜品种质地品质好；肉质脆性与组织结构、纤维素、果胶含量关系密切。赵殿国等[11]认为短果型黄瓜品质优于长果型，短果型黄瓜可溶性糖含量高，粗纤维含量低。在某种程度上短果型黄瓜的脆度比长果型的高[8]。黄瓜耐贮性与瓜皮上的瘤刺和瓜的抗病性、耐寒性显著相关，大多数瘤刺大而密的品种不耐贮，少瘤少刺或无瘤无刺（含少刺）品种耐贮性好[12]。

2.3 生物技术在黄瓜品质育种中的应用

生物学的发展及生物技术的日趋成熟给黄瓜品质育种带来了新的希望，我们可以研究具体性状由哪些基因控制，由哪些基因调节，以此理论为基础从基因水平进行调控，从而达到对品质性状的控制。研究风味物质合成途径是研究风味品质的前提，黄瓜的特征风味化合物的合成途径比较简单，认识也较清楚，它是以脂肪酸为前体合成的[13]。这为黄瓜的品质育种提供了参考。目前，黄瓜离体再生体系的构建及在抗虫、抗病等方面的转基因研究较多，分子标记技术（如分子标记遗传图谱的建立及基因定位；亲缘关系和遗传多样性的研究、分子标记辅助选择、品种纯度鉴定等）在黄瓜遗传育种中的应用日益增加。这些研究在创造新的育种材料和提高育种效率方面有重要作用。

3 环境条件对黄瓜品质的影响

3.1 温度、光照、水分对黄瓜品质的影响

温度影响黄瓜产品器官成熟、色素及营养成分的累积。光照对黄瓜产品品质的影响主要从光照时间、强度、光质三方面进行研究。Welles等[30]研究发现光强对黄瓜品质具有正效应。水分对黄瓜品质的影响，可从灌水时期和灌水量两方面进行研究。贺忠群等[14]对日光温室黄瓜滴灌灌水指标进行了研究，结果表明，秋延后温室黄瓜栽培在灌溉下限为75%，灌溉上限为90%（占田间持水量的百分比）的条件下，黄瓜产量高、水分利用率高、可溶性糖含量高。

3.2 营养条件对黄瓜品质的影响

黄瓜喜肥，科学合理的施肥，不仅能提高黄瓜产量，而且能提高黄瓜品质。梁称福等[15]研究发现，尿素追施量与黄瓜中的总糖含量呈负相关关系，与氮含量呈正相关关系。这说明在一定范围内降低尿素施用量能提高黄瓜的品质。施用有机肥可较好地改良黄瓜的风味品质，提高其VC和可溶性糖及铁、钙等矿物质含量[16]。施用微肥能改善黄瓜品质，使VC含量明显提高，尤其是锰锌配施；施锌处理的黄瓜果实中，有益于人体健康的锌含量明显提高[17]。光合细菌不仅可以提高黄瓜的产量，而且可以提高作物叶绿素、VC含量；降低亚硝酸盐的含量，延长保存期[18]。施稀土可以提高黄瓜的干物质量、粗蛋白及总糖含量[19]。

3.3 环境污染对黄瓜品质的影响

环境污染严重影响黄瓜的品质。一方面是直接污染，有毒物质粘附在黄瓜表面，引起品质下降，甚至不能食用。另一方面是间接为害，如有毒物质溶于水或弥漫于大气中，被黄瓜吸收，进而造成黄瓜品质变劣或毒物的大量积累，为害人体健康。值得欣喜的是，各种有毒物质在蔬菜（黄瓜）中的允许指标值已经确定并已探讨出一些降低有毒物质含量的方法。另外，硝酸盐是一类特殊的物质，一方面，黄瓜的生长发育离不开它，另一方面，它对人体又有潜在的为害。黄瓜果实硝酸盐含量随氮肥施用量的增加而增加[20]。但有研究表明，可以通过选育低硝酸盐含量的黄瓜品种，有机肥与化肥配施，施用稀土等措施来降低硝酸盐含量[21～26]，稀土可以大大减少植株对汞的吸收，显著降低瓜条铅含量和叶片中的砷含量[18]，还能降低农产品中农药的残留量，改善品质[27]。

3.4 其他因子对黄瓜品质的影响

栽培方式、土壤的理化性质、pH值等都会影响黄瓜的品质。嫁接栽培虽可提高黄瓜的铁、钙等矿物质含量和抗逆性，但其综合风味变差[16，28]。吴凤芝等[29]研究发现，大棚连作4 a对黄瓜品质无显著影响，连作25 a的土壤对黄瓜品质有显著不良影响，且土传病害严重。

4 展望

总的来说，黄瓜品质育种研究取得了很大的进展。黄瓜品质性状的遗传相关性及控制品质性状的基因研究仍需深入进行。某些栽培技术可提高黄瓜品质，但其机理需要进一步研究。随着生物技术的发展及其与传统育种的紧密结合，将会培育出产量高品质好的黄瓜品种来！

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