节瓜耐热性指标的筛选与资源耐热性评价

林锦英 乔燕春 谢伟平 李兆龙 张伟安 贺立红 谭雪

摘 要 通过对其苗期相对电导率、疫病、病毒病、叶片萎蔫指数、发芽率及胚根生长速度测定的实验方法对35份节瓜自交系材料的耐热性鉴定和评价。实验结果表明：叶片萎蔫指数、苗期相对电导率、发芽率以及胚根生长速度、45 ℃处理存活率可以综合评价节瓜的耐热性，并且利用这几个指标评价了35份材料的耐热性。

关键词 节瓜；耐热性测定；评价

中图分类号 S642.9 文献标识码 A

Screening of Heat Resistance Indices and Heat Resistance

Evaluation of Benincasa hispida cogn. var. chieh-qua

LIN Jinying1， QIAO Yanchun1 *， XIE Weiping1， LI Zhaolong1，

ZHANG Weian2， HE Lihong2， TAN Xue1

1 Guangzhou Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou， Guangdong， 510308， China

2 College of Life Science， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou， Guangdong， 510225， China

Abstract By determining the conductivities of seedling stage， phytophthora blight， virus disease， leaf wilting index， germination percentage and growth rate of radical， the identification of heat resistance of 35 Benincasa hispida cogn. var. chieh-qua materials was investigated. The results showed that leaf wilting index， the conductivities of seedling stage， germination percentage， growth rate of radical and survival rate under 45 temperature could be a comprehensive evaluation of heat resistance of B. hispida， and the heat resistance of the 35 materials was evaluated.

Key words Benincasa hispida Cogn. var. chieh-qua； heat resistance measurement； evaluation

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.01.012

节瓜（Benincasa hispida Cogn. var. chieh-qua）为葫芦科冬瓜属的一个变种，又名毛瓜、北瓜，是中国的特产蔬菜之一，原产于中国南方，华南地区春、秋季均可栽培。节瓜具有清热解毒、消暑、利尿等功能，深受港澳同胞以及东南亚人们的喜爱，是中国蔬菜出口的重要品种之一。

近年来，盛夏季节华南地区高温高湿天气频繁，栽培过程中存在病害重、产量低、品质差等问题。彭庆务等[1]开展了节瓜耐热材料创制及新品种选育等工作，希望能够选育出适应更高温生长环境的品种。同一物种不同材料的耐热性衡量标準也有差异，谢大森等[2]研究认为节瓜耐热性研究应侧重于生殖阶段。除了开展节瓜耐热性研究外，其他瓜类蔬菜也有相关研究，饶贵珍等[3]研究认为高温座果率、产量、病毒病病情指数、苗期相对电导率都可以作为观赏南瓜耐热性鉴定指标。吴攀建等[4]研究认为高温胁迫下黄瓜体内蛋白质的变性和凝聚等是黄瓜耐热性研究的重要指标。王涛等[5]研究认为温度是影响植物生长发育的主要环境因子，高温胁迫下植物生理生化变化对植物耐热性提出思考。在前人研究基础上，本实验将采用高温条件下栽培的不同节瓜作为材料，对其苗期电导率、疫病、病毒病、叶片萎蔫指数、生长势等开展实验及调查，采用人工气候箱持续恒定高温测定不同节瓜品种在高温下的存活率，从而鉴定出耐热性品种。通过计算各种性状之间的相关性，确定节瓜生理指标与耐热性的关系。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为35份节瓜高代自交材料，供试材料均来自广州市农业科学研究院花都基地。

1.2 方法

试验在广州市农业科学研究院育种实验室内及花都基地大田进行，2015年6月18日播种，每份材料各90株，实验室选择营养基质土育苗，大田播种选择地力一致的田快，每小区面积15 m2，30株苗；随机区组设计，3次重复，数据统计选择同一时期调查。

1.2.1 苗期45 ℃恒温耐热性观察 供试节瓜材料生长到2～3片真叶时，将节瓜材料置于实验室人工培养箱中，培养温度为45 ℃，每种培养温度设3次重复，每个重复数量为30株，培养时间为48 h，观察材料对高温的反应情况，调查植株存活率。

1.2.2 苗期相对电导率的测定 苗期相对电导率测定采用梅特勒电导仪测定，测定方法参照谢大森[2]等方法进行。

1.2.3 田间性状的调查 供试材料盛花期的2015年8月2～8日，连续1周11 ： 00～13 ： 00点（气温在35～37 ℃，地表温在45～50 ℃）进行调查，各材料连续调查30株，分别调查疫病、病毒病、叶片萎蔫指数。疫病分级标准参照杨宇红等[6]、翟玉兰等[7]，病毒病分级标准参照翟玉兰等[7]，叶片萎蔫指数参照谢大森等[2]进行。

疫病田间调查的分级标准：0级：无病斑；Ⅰ级：病斑占整个叶面积5%以下；Ⅲ级：病斑占整个叶面积6%～10%，或茎部水浸状，梢变黄，叶片不萎蔫；Ⅴ级：病斑占整个叶面积11%～20%，或基部水浸状，病斑超过2 cm，梢缢缩或叶片萎蔫；Ⅶ级：病斑占整个叶面积21%～50%或基部病斑超过3 cm，或茎部缢缩明显，叶片萎蔫；Ⅸ级：病斑占整个叶面积50%以上或植株萎蔫死亡。

病毒病田间调查的分级标准：0级：无症；Ⅰ级：轻微花叶；Ⅲ级：心叶及中下部叶片花叶；Ⅴ级：心叶及中下部叶片花叶，少数叶畸型；Ⅶ级：多数叶畸形、皱缩；Ⅸ级：严重花叶、畸形甚至死亡。

叶片萎蔫分级标准：0级：无萎蔫程度；Ⅰ级：20%以下；Ⅲ级：20%～40%；Ⅴ级：40%～60%；Ⅶ级：60%～80%；Ⅸ级：80%以上。

1.2.4 发芽率、胚根生长速度的测定 对节瓜种子进行4 h浸种处理，然后用拧干的湿纱布把节瓜种子包裹起来，每处理种子100粒，3次重复。在28 ℃左右常温和45 ℃高温条件下进行催芽处理，3 d后对种子进行发芽情况的统计：发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%，用胚根生长的长度表示其生长速度（单位：mm）。

1.3 数据分析

采用EXCEL统计软件，开展方差分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 耐热性测定

不同节瓜材料在45 ℃高温条件下连续处理48 h后的存活率见表1。从表1可看出，35份材料的平均存活率为44.05%，将供试材料按照100%制自行分成7级，每级标准间隔14.3%，0～14.3%为0级高温存活率，14.4%～28.6%为Ⅰ级高温存活率，28.7%～42.9%为Ⅱ级高温存活率，43.0%～57.2%为Ⅲ级高温存活率，57.3%～71.5%为Ⅳ级高温存活率，71.6%～85.8%為Ⅴ级高温存活率、为85.9%～100%为Ⅵ级高温存活率，按照七级分级，15008、15024为Ⅵ级高温存活率，存活率最高，15006、15015、15021、15025、15026为Ⅴ级高温存活率，15017、15018、15019、15027、15031、15035为Ⅳ级高温存活率，这13份材料在45 ℃高温下存活率比较高，说明这些节瓜自交系的耐热性相对较好。

2.2 电导率测定

节瓜相对电导率的值越大，细胞膜系统被破坏的程度越大，说明耐热性越低。相反，如果测定相对电导率的值越小，则耐热性越强。通过对35份节瓜材料进行相对电导率的测定，结果表明（表2），供试的材料相对电导率平均值为（25.6±1.09）%，按照相对电导率值从小到大的顺序编号为：15024、15025、15006、15008、15009、15026、15016、15019、15020、15035、15031、15018、15027、15028、15017、15034、15029、15030、15032、15015、15007相对电导率均低于平均值，说明20份自交系材料相对耐热性在中等以上，其中以15024、15025、15006、15008、15009、15026的6份自交系材料相对电导率值较低，耐热性较好。

2.3 田间抗性表现

通过对节瓜材料田间抗性调查，结果如表3。从表3可看出，节瓜的疫病发病程度主要围绕在Ⅰ级，少数在Ⅲ级与Ⅴ级之间；而病毒病发病程度全部在Ⅰ级，基本没有发病，叶片萎蔫指数则相对程度较严重，主要在Ⅲ级Ⅴ级萎蔫程度，少数部分在Ⅰ级，也存在少数部分萎蔫程度达到比较严重的Ⅶ级，综合表现可见15015、15016、15018、15026、15030、15031、15035抗病性和耐萎蔫性较好；其次是15001、15002、15006、15007、15008、15017、15019、15020、15021、15024、15025、15027、15032、15034；不耐疫病和萎蔫的是15005、15009、15010、15014、15028、15029，，耐疫病不耐萎蔫的是15022、15003、15004、15012、15013、15023、15033。

2.4 高温对节瓜发芽率、胚根伸长的影响

通过实验可知（表4），高温下节瓜种子的萌发和生长速度大大受到抑制，相比之下，节瓜种子在28 ℃左右常温条件下萌发和生长的速度明显比高温条件下的好。高温条件抑制节瓜种子萌发，高温胁迫下对不同节瓜材料的发芽率和胚根的影响不完全相同。经数据分析，种子萌发的抑制程度平均值为68.66%，种子在高温处理下发芽率抑制程度最大为85.43%，最小为52.26%；材料15006、15008、15009、15015、15016、15017、15018、15019、15021、15022、16023、15024、15025、15026、15027、15028、15030、15031、15035均高于平均值，尤以15006、15008、15019、15021、15024、15025、15026、15027、15031、15035材料抑制程度较小；胚根生长速度的抑制程度平均值为57.78%，胚根生长速度抑制程度最大为85.80%，最小为23.46%，15006、15008、15012、15017、15018、15019、16020、15021、15023、15024、15025、15026、15027、15028、15030、15031、15032、15033、15035，尤以15012、15019、16023、15024、15025、15026抑制程度较小。35份材料中发芽率和胚根生长速度的变异系数分别16.51%和27.11%，说明高温对胚根生长速度比种子发芽率影响明显。

2.5 耐热性参数指标的相关分析

从节瓜耐热性参数指标的相关分析（表5）可知，疫病与叶片萎蔫指数和相对电导率呈正相关，与发芽率、胚根生长速度和45 ℃处理存活率呈负相关；叶片萎蔫指数则与相对电导率呈正相关，与发芽率、胚根生长速度和45 ℃处理存活率呈负相关；相对电导率与发芽率、胚根生长速度和45 ℃处理存活率呈负相关；发芽率与胚根生长速度和45 ℃处理存活率呈正相关；胚根生长速度与45 ℃处理存活率也是呈正相关。理论上，相关系数r的绝对值越接近于1相关性就越强，从表5可得到，叶片萎蔫指数与电导率的r=0.705，叶片萎蔫指数与45 ℃处理存活率的r=-0.5262，相对电导率与45 ℃处理存活率的r=-0.783，发芽率与45 ℃处理存活率的r=0.902，胚根生长速度与45 ℃处理存活率的r=0.910，说明叶片萎蔫指数、苗期相对电导率、发芽率、胚根生长速度和耐热性相关性较明显，45 ℃处理存活率和耐热性存在一定的相关性，综合分析这5项指标，可以用来鉴定节瓜材料的耐热性。

3 讨论

前人对蔬菜耐热性方面的研究报道较多，但每种蔬菜衡量指标存在一定差异，刘进生等[8]研究认为在一定的高温条件下可以用番茄的座果率来预测耐热性，罗少波等[9]研究认为在高温条件下的大白菜结球性可以作为鉴定耐热性的重要指标，吴建攀等[4]认为高温下蛋白质的变性和凝聚是可以作为衡量耐热性的指标，韩笑冰等[10]研究认为萝卜叶的外形变化可以作为耐热性衡量的指标。陈清华等[11]通过筛选抗逆性强的节瓜进行一系列杂交配置的相关研究进行节瓜品种选育；谢大森等[2]认为节瓜商品产量是作为衡量节瓜品种的耐热性差异的主要指标，而电导率、病毒性是作为次要指标，辅助性指标是座果率、畸形瓜率和疫病等。

本试验在前人研究的基础上，综合分析认为叶片萎蔫指数、苗期相对电导率、发芽率以及胚根生长速度、45 ℃处理存活率可以综合评价节瓜的耐热性。经五组数据分析显示，35份材料中表现抗（较耐）热的材料是15024，其次是15008、15019、15025、15026、15027耐热性较好，耐热性中等（一般）的材料是15001、15002、15006、15007、15012、15015、15017、15018、15020、15021、15031、15032、15034、15035，耐熱性相对差的材料是15003、15004、15009、15011、15013、15016、15022、15023、15028、15030、15033。耐热性较差的材料是15005、15010、15014、15029。

结合前人研究和本试验结果，节瓜的耐热性评价指标受多种因素的影响，可以从多个相关指标进行综合考量，如叶片萎蔫指数、苗期相对电导率、发芽率以及胚根生长速度、45 ℃处理存活率、疫病等，利用本试验筛选的评价指标对35份材料进行耐热性鉴定，确立了一批耐热性较好的材料，可为节瓜抗逆性研究提供参考。

参考文献

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