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瓠瓜杂交当代果实特征研究

2016-12-29王灵茂白春雷王志国郭瑞峰

种子科技 2016年12期
关键词:结籽华农苦味

王灵茂,白春雷,王志国,郭瑞峰,尹 春*

(1.呼和浩特市赛罕区蔬菜副食品局,内蒙古 呼和浩特 010010;2.鄂尔多斯市生态环境职业技术学院,内蒙古 鄂尔多斯017010;3.包头市九原区阿嘎如泰支农服务中心,内蒙古 包头 014012;4.包头市九原区哈业胡同支农服务中心,内蒙古 包头 014012;5.内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古 包头 014109)

瓠瓜杂交当代果实特征研究

王灵茂1,白春雷2,王志国3,郭瑞峰4,尹 春5*

(1.呼和浩特市赛罕区蔬菜副食品局,内蒙古 呼和浩特 010010;2.鄂尔多斯市生态环境职业技术学院,内蒙古 鄂尔多斯017010;3.包头市九原区阿嘎如泰支农服务中心,内蒙古 包头 014012;4.包头市九原区哈业胡同支农服务中心,内蒙古 包头 014012;5.内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古 包头 014109)

本试验以华农瓠瓜、早生短棒二号瓠瓜、小亚葫芦、常绿苦瓜为研究材料,对华农瓠瓜与其他3个材料的正反交当代果实特征进行了研究。结果表明:以华农瓠瓜为母本时,杂交当代果实均表现为微苦味,而反交时,远缘杂交的果实表现为苦味,其余的均表现为微苦味;无论正交还是反交,果实大小和结籽率均以瓠瓜品种内杂交的果实最大(多),其次是种间杂交的,远缘杂交的果实最小(少)。因此,瓠瓜在制繁种和商品生产时,应采取必要的隔离措施,避免苦味产生,提高商品瓜率。

华农瓠瓜;杂交;果实;苦味

瓠瓜(Lagenaria siceraria(Molina)Standl.)为葫芦科葫芦属一年生蔓性草本,别名瓠子、蒲、扁蒲、蒲瓜、夜开花、长瓜、葫芦。瓠瓜仅食嫩果,食味清淡、品质柔嫩,适于煮食,并具有清热利水、止渴、解毒、消肿结、润肌肤的功效[1,2]。在中国南北各地均有栽培,南方栽培普遍。瓠瓜有甜瓠瓜与苦瓠瓜之分,苦瓠瓜味苦且含有苦瓠子甙,误食后出现口干、恶心、呕吐、头痛、头晕、乏力等症状,严重者还会造成心慌、腹痛、大便出血甚至将危及患者生命[3]。研究发现,瓠瓜果实苦味的产生涉及2对基因的互补作用,由显性苦味基因Bt与显性基因I共同决定[4],但低温、高温、弱光、干旱等不良环境和氮肥过量、植物生长调节剂施用不当等不当的栽培措施也会产生苦味。本试验对瓠瓜的正反交当代果实特征进行了研究,探索外援花粉对当代果实的影响,为瓠瓜制繁种和商品生产提供技术支撑和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

华农瓠瓜,来源于江西华农种业有限公司;早生短棒二号瓠瓜,来源于北京金土地农业技术研究所;小亚葫芦,来源于天津大雍葫芦种植专业合作社;常绿苦瓜,来源于山东寿光市东升种业有限公司。

1.2 试验时间及地点

2015年在内蒙古农业大学职业技术学院科技园区进行试验。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

以华农瓠瓜为母本(♀),分别以早生短棒二号瓠瓜、小亚葫芦和常绿苦瓜为父本(♂)进行杂交,配置组合华农瓠瓜×早生短棒二号瓠瓜、华农瓠瓜×小亚葫芦、华农瓠瓜×常绿苦瓜;以华农瓠瓜为父本(♂),分别以早生短棒二号瓠瓜、小亚葫芦和常绿苦瓜为母本(♀)进行反交,配置组合早生短棒二号瓠瓜×华农瓠瓜、小亚葫芦×华农瓠瓜、常绿苦瓜×华农瓠瓜,共计6个组合。授粉60d后果实成熟,每个杂交组合随机抽取来自不同单株的15颗果实,进行果实苦味、大小和结籽率的研究。

1.3.2 栽培管理

2015年4月17日,在日光温室内播种育苗。苗龄40 d,炼苗后定植于大田。华农瓠瓜定植60株,其余3种研究材料分别定植20株。定植后加强田间管理,保证植株生长良好。

1.3.3 杂交授粉

将次日即将开放的母本雌花大花蕾和父本雄花大花蕾用夹子将花冠卡住,在杂交当天开花前取下夹子,用取下的雄花花药(摘除花冠)在柱头上轻轻涂一下即可,一朵雄花授2~3朵雌花。授粉结束后仍用原来的夹子卡住花冠[4]。同时,在杂交花蕾上做杂交标记。授粉工作在8:00 AM左右花药开裂时开始,每株授粉3~5朵花,每个组合杂交15株。

1.4 测定方法

1.4.1 果实苦味测定

果实苦味分为4级,即甜味、微甜、微苦、苦味。由5人品尝鉴定苦味程度,最后取平均值。

1.4.2 果实大小测定

果实大小以果实长度×果实直径表示。

1.4.3 果实结籽率测定

果实结籽率以完好种子数与胚珠数之比表示。

1.5 统计分析

数据处理由DPS软件系统辅助完成。

2 结果与分析

2.1 杂交当代果实苦味变化

由表1可知,华农瓠瓜与早生短棒二号瓠瓜的正反交果实均表现为微苦味,而两亲本自交果实均为甜味,差异极显著;华农瓠瓜与小亚葫芦的正反交果实也均表现为微苦味,与华农瓠瓜自交果实甜味和小亚葫芦自交果实苦味的差异极显著;华农瓠瓜与常绿苦瓜的正交果实表现为微苦味,与华农瓠瓜自交果实甜味和常绿苦瓜自交果实苦味的差异极显著;而反交果实表现为苦味,与常绿苦瓜自交果实苦味一致,与华农瓠瓜自交果实甜味的差异极显著。

表1 瓠瓜杂交当代果实特征表

2.2 杂交当代果实大小特征

由表1可知,4种亲本本身果实大小是华农瓠瓜>早生短棒二号瓠瓜>小亚葫芦>常绿苦瓜。华农瓠瓜与早生短棒二号瓠瓜的杂交果实大小为372 mm× 102mm,与华农瓠瓜自交瓜大小375 mm×103 mm及早生短棒二号瓠瓜自交瓜大小368 mm×103 mm没有显著性差异,而反交果实大小为335 mm×101 mm,与父母本自交瓜大小差异极显著;华农瓠瓜与小亚葫芦的杂交果实大小为290 mm×98 mm,比华农瓠瓜自交瓜小,比小亚葫芦自交瓜大(大小为219 mm×117 mm),差异均极显著,而反交果实大小为228 mm×124 mm,与母本小亚葫芦自交瓜大小没有显著性差异,比华农瓠瓜自交瓜小,差异极显著;华农瓠瓜与常绿苦瓜的杂交果实大小为281 mm×94 mm,比华农瓠瓜自交瓜小,差异极显著,与常绿苦瓜自交瓜大小216 mm×55 mm没有显著性差异,而反交果实大小为214 mm×52 mm,与母本常绿苦瓜自交瓜大小没有显著性差异,比华农瓠瓜自交瓜小,差异极显著。

2.3 杂交当代果实结籽率特征

由表1可知,华农瓠瓜与早生短棒二号瓠瓜的正反交果实结籽率与两亲本自交果实结籽率相同,均为99%,没有差异,而且种子饱满度好;华农瓠瓜与常绿苦瓜的正反交果实结籽率均很低,仅为5%和4%,与两亲本自交果实结籽率差异极显著,而且种子饱满度下降严重,这是远缘杂交的结果[5,6]。华农瓠瓜与小亚葫芦的杂交正反交果实结籽率均下降,仅为60%和40%,与两亲本自交果实结籽率差异极显著,而且种子饱满度也下降。

3 讨论与结论

3.1 杂交瓠瓜苦味主要由遗传因子决定

试验过程中,4个试验材料所处的环境条件和田间管理措施均一致,亲本果实味道未变,杂交当代果实除了常绿苦瓜×华农瓠瓜外均变味。因此,试验中瓠瓜变苦与环境和栽培管理无关,仅受到了外源花粉的影响。瓠瓜的苦味是由遗传因子决定的[7],杂交瓠瓜当代果实变苦能是杂交后遗传因子改变引起的果实直感[8]。因此,外缘花粉会影响瓠瓜果实甜味,使果实变苦,但不管外缘花粉携带何种基因,果实味道主要由瓠瓜本身遗传因子决定。

3.2 杂交当代瓠瓜果实大小主要由母本基因型决定

杂交当代瓠瓜果实大小遗传复杂。以华农瓠瓜为母本的杂交果实均比华农瓠瓜的果实小,差异极显著,比其父本大,差异极显著;以华农瓠瓜为父本的杂交果实均比华农瓠瓜的果实小,差异极显著,其中以早生短棒二号瓠瓜为母本的杂交果实也比其母本果实小,差异极显著,以小亚葫芦为母本的杂交果实比其母本果实大,差异极显著,以常绿苦瓜为母本的杂交果实与其母本果实大小差异不显著。因此,杂交当代果实的大小主要受母本基因型决定,其次受父本基因型和环境影响。

3.3 杂交瓠瓜当代果实的结籽率与亲本亲缘关系有关

华农瓠瓜与早生短棒二号瓠瓜杂交,属于种内不同品种间杂交,亲缘关系最近,结籽率最高,为99%;华农瓠瓜与常绿苦瓜杂交,属于属间远缘杂交,亲缘关系最远,结籽率最低,为4%~5%;华农瓠瓜与小亚葫芦杂交,属于种内变种间杂交,亲缘关系间于上述二者之间,结籽率为40%~60%。

因此,瓠瓜在制繁种和商品生产时,应采取必要的隔离措施,可避免苦味产生,提高商品瓜率。

[1]汪自松,向长萍,李俊丽,等.蔬菜栽培[M].武汉:华中农业大学出版社,2003.

[2]浙江农业大学.蔬菜栽培学各论[M].北京:农业出版社,1987.

[3]沈吾山,冯家富,黄伟忠.瓠瓜苦味素的研究[J].上海:上海农业科技,2003(1):20.

[4]陈冀胜,郑硕.中国有毒植物[M].北京:科学出版社,1987:201-202.

[5]邹奇.植物病虫害防治[M].北京:中国农业出版社,1995.

[6]霍志军,尹春.种子生产与管理[M].北京:中国农业大学出版社,2012.

[7]张谷曼.基因互作与瓠瓜变苦[J].园艺学报,1981,8(4):43-48.

[8]季道藩.遗传学[M].北京:农业出版社, 1986:27.

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1005-2690(2016)12-0115-02

S642.9

B

2016-11-07)

王灵茂(1973-),女,内蒙古呼和浩特人,学士,农艺师,从事蔬菜生产技术管理。

尹春(1970-),女,内蒙古包头人,硕士,副教授,主要从事园艺植物栽培技术研究。

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