栽培环境对黄秋葵数量性状的影响

徐 丽，高 玲，刘迪发，张如莲，刘维侠

（农业部植物新品种测试儋州分中心·中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南儋州 571737）

黄秋葵(Abelmoschus esculentus L.)，学名咖啡黄葵，为锦葵科(Malvaceae)秋葵属一年生草本植物，广泛生长于热带和亚热带地区，我国20世纪在江西、福建等地有少量引种栽培，目前南北各地均有种植[1]。黄秋葵作为新型保健型蔬菜，日益受到人们的青睐，许多育种家也开始研究育种技术[2-3]，以培育适宜我国种植的高产优质新品种。近年来，有部分地区相继培育出了适宜当地种植的新品种，如‘川秋葵1号’‘石秋葵1号’‘苏秋葵1号’等[4-6]。随着现代农业发展和经济全球化速度的加快，知识产权的重要性日益突出[7]，2016年5月，黄秋葵入选农业部植物新品种保护第10批名录[8]，意味着即日起可受理黄秋葵新品种权的申请，黄秋葵新品种权的申请有望打破从无到有的局面。

植物新品种权的授权审查过程中有一重要环节，即植物新品种特异性(distinctness)、一致性(uni⁃formity)和稳定性(stability)测试（简称 DUS 测试）[9]。DUS测试的基础为测试指南中的DUS测试性状，性状的表达类型分为质量性状、数量性状和假质量性状3类，其中数量性状包括了从一个极端到另一个极端之间的整个变异范围的性状，比较容易受环境因素的影响[10]。为了校正年份、地点等环境因素对性状表达引起的差异，在进行DUS测试时，会种植标准品种对其数量性状进行校正，因此标准品种的选择尤为重要。但由于品种存在基因型和地点间特殊的相互作用，标准品种的选择比较困难[11]。因此，要选择合适的标准品种，需对其品种资源的特征特性进行相应的调查研究，尤其是环境对其性状表达的影响，直接关系到数量性状等级的划分是否合理及标准品种是否“标准”。

黄秋葵作为新纳入保护名录的作物，测试性状的相关研究尚未见报道。前期虽有环境因素对黄秋葵结荚量影响的相关研究报道[12]，也有人对黄秋葵资源的特征特性进行了生态适应性评价及遗传多样性分析[13-14]，但环境因素对黄秋葵数量性状表达影响的相关研究未见报道。笔者以6个不同品种的黄秋葵为试验材料，对其在塑料大棚和露地2种栽培环境下14个数量性状数据进行统计分析，为今后调整、优化黄秋葵在数量性状上的标准品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

本试验于2014年4月10日开始育苗，于2014年4月24日定植。试验设在农业部植物新品种测试（儋州）分中心测试基地，地点在海南省儋州市宝岛新村。

1.2 试材料

试验共设6个参试品种，归属于3种类型（表 1）。

表1 参试材料

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 试验采用完全随机区组设计，大棚设施栽培，育苗移栽，行距60 cm，株距50 cm，每小区13株，设3次重复，田间管理按大田生产管理方式进行。设大田栽培为对照，肥水条件及其他栽培管理措施与大棚设施栽培相同。

1.3.2 性状调查方法 对大棚和露地2种栽培环境下黄秋葵品种的14个数量性状进行调查分析。在开花结果初期，从小区中选取10株长势正常的植株，对其叶片长度、叶片宽度、叶片长/宽、叶片长×宽、叶柄长度、第一花着生节位、第一果实着生高度7个数量性状进行调查分析，每个植株部位测量1个数据。在结荚盛期，每个品种随机选取20个商品成熟期的果实，对其果柄长度、果柄粗度、果实长度、果实横径、果实心室数、果肉厚度、单果质量共7个果实部位数量性状进行观测。

1.3.3 数据处理分析方法 数据利用Excel 2007和SPSS22.0软件进行统计分析。以配对样本T检验作为差异显著性判断依据。

2 结果与分析

2.1 栽培环境对黄秋葵叶部数量性状的影响

如图1所示，在露地和大棚2种栽培条件下，黄秋葵叶片长度受环境影响最大，叶片宽度和叶柄长度次之，叶片长/宽与叶片长×宽较为稳定。除‘中绿-2’外，其余5个品种叶片长度均达到显著差异，品种‘中绿-2’‘深绿-1’‘红色-1’叶片宽度受环境影响较大，达到显著差异水平。叶柄长度与叶片宽度、叶片长度之间没有相关性，品种‘中绿-1’‘深绿-2’‘红色-1’叶柄易受环境影响，且差异显著。6个参试品种中，除品种‘中绿-1’‘红色-2’外，其余品种叶片长/宽均未达到显著差异，叶片长×宽受环境影响亦相对较小，品种‘深绿-1’‘红色-1’达到显著差异，其余品种差异不显著。

2.2 栽培环境对黄秋葵始花着生节位与第一果实着生高度2个数量性状的影响

黄秋葵始花节位相对较稳定，受环境影响较小，第一果实着生高度不稳定，易受环境影响（见图2）。除品种‘深绿-1’外，其余品种在2种栽培条件下的始花节位均未达到显著差异。而第一果实着生高度受环境影响较大，参试6个品种露地栽培条件下第一果实着生高度均显著低于大棚栽培，这可能是由于在大棚栽培环境条件下，黄秋葵茎秆节间变长，导致第一果实着生高度显著增高。

2.3 栽培环境对黄秋葵果柄2个数量性状的影响

从图3可以看出，对于果实为绿色品种的秋葵（绿秋葵），其果柄长度与粗度存在一定的正相关性，而果实为红色品种的秋葵（红秋葵）果柄长度与粗度不存在明显的相关性。品种‘中绿-1’‘深绿-2’在2种栽培条件下果柄长度与果柄粗度均无显著差异；而品种‘中绿-2’‘深绿-1’在露地栽培条件下果柄长度、果柄粗度均显著长于大棚栽培条件下的。红秋葵品种则无相关性，‘红色-1’在2种栽培条件下果柄长度达到显著差异，而果柄粗度则无明显差异；而‘红色-2’则相反，果柄长度在2种栽培条件下均无显著差异，而果柄粗度则达到了显著差异。

图1 栽培环境对黄秋葵叶部性状的影响

图2 栽培环境对黄秋葵第一花着生节位与第一果实着生高度2个数量性状的影响

图3 栽培环境对黄秋葵果柄的2个数量性状的影响

图4 栽培环境对黄秋葵果实的5个数量性状的影响

2.4 栽培环境对黄秋葵果实5个数量性状的影响

由图4可知，栽培环境对‘中绿-1’‘中绿-2’‘红色-1’‘红色-2’4个长果种黄秋葵果实长度、果实横径无显著影响，对不同品种的短果种黄秋葵存在一定程度的影响，如‘深绿-1’在2种栽培模式下果实长度较稳定，果实横径差异较大，而‘深绿-2’品种则与之相反。对于五角型的秋葵品种，其心室数最稳定，不受环境影响，而多角型的秋葵则根据品种不同，受环境影响的程度不同，露地栽培条件下‘红色-1’的心室数显著少于其大棚栽培条件下的心室数，‘红色-2’的心室数则较为稳定。

果肉厚度和果实单果质量受环境影响较大，露地栽培条件下的黄秋葵果肉厚度和单果质量略高于大棚栽培条件，其中部分品种达到显著差异。‘中绿-2’‘深绿-1’‘红色-1’‘红色-2’露地栽培条件下的果肉厚度显著高于大棚栽培，在果实单果质量这个性状上，‘中绿-1’‘深绿-1’‘深绿-2’‘红色-1’在2种栽培条件下差异达到显著水平。

3 讨论与结论

黄秋葵作为备受国际关注的保健蔬菜，其新品种选育及品种权申请工作将日益得到青睐。国际上对此工作较为重视，较早研制颁布了黄秋葵品种测试评价技术标准。而我国相关工作起步较晚，近年才开始黄秋葵DUS测试技术标准的研究工作。UPOV（国际植物新品种保护联盟）相关文件中指出技术标准中提供标准品种的目的是为了明确同一性状的不同表达状态，因此标准品种的表达状态应相对稳定，不易受环境影响，才能建立统一的品种描述[15-16]。而黄秋葵分布较广，从南至北，气候从温带至亚热带均有分布，生长条件差异较大，对于南北种植方式、南北气候差异、施肥条件等因素对黄秋葵数量性状存在一定程度的影响，需深入研究，为更科学合理地筛选适宜不同测试区域的标准品种奠定理论依据。前期虽有黄秋葵在不同施肥条件下其产量与品质的相关性影响报道[17]，与其比较，本研究主要是探究不同生长条件对黄秋葵不同表型性状表达结果的影响。本试验结果显示黄秋葵叶片长度、叶片宽度和第一果实着生高度3个性状受栽培环境影响较大，因此该类性状不宜作为黄秋葵品种统一描述的性状。在描述黄秋葵叶片性状时，采用叶片长/宽或叶片长×宽为宜，在不同环境下相对较稳定，同时能反映叶片的形状或叶片大小，并且在选择描述该性状的标准品种时宜选择‘中绿-2’‘深绿-2’类型品种，叶片长/宽与叶片长×宽在不同栽培环境下均较为稳定，不易受环境影响。在描述黄秋葵品种的始花或第一果位置时，采用数节位的方法较为合适，而不宜采用测量高度的方法，节位数较稳定，而节位高度易受环境影响。

笔者认为，不同的作物或同一作物的不同类型，对环境条件的敏感度不同。本试验中果柄长度、果柄粗度、果实长度、果实横径4个性状受环境影响的程度与黄秋葵品种类型密切相关。绿秋葵果柄长度与果柄粗度受环境影响的程度存在正相关性，若果柄长度受环境影响较大，则果柄粗度亦能达到显著差异，反之若果柄长度受环境影响的差异不显著，则果柄粗度亦不显著；长果种黄秋葵果实长度与果实横径受环境影响较小，差异不显著；五角黄秋葵心室数最稳定，多角形黄秋葵心室数易受环境影响。叶柄长度、果肉厚度、果实单果质量受环境影响较大，在选取该类性状表达的标准品种时，应设立环境栽培试验，排除受环境影响较大的品种。笔者只分析了2种栽培环境对14个表型性状表达结果的影响，但对于同种栽培环境下不同的栽培措施如不同的水肥管理模式、不同的种植密度等对其表达结果的影响尚未涉及，这将是下一步深入探究的内容。

综上可知，栽培环境条件对不同类型黄秋葵数量性状表达的影响不同，本试验结果为构建较为合理的、稳定的标准品种及相关数据分级标准提供了重要的基础参考，需要加强相关研究和应用。但是，今后深入研究时须增加土壤环境、水肥条件等测定内容，力求全面评价各个环境因子对黄秋葵数量性状表达结果的影响权重。