硝酸银和硫代硫酸银对籽瓜强雌系的诱雄效果

2019-08-03王建彬王惠林徐宝林

中国瓜菜 2019年6期

王建彬　王惠林　徐宝林

摘要：瓜类强雌系可用于简化人工杂交制种，通过选取硝酸银和硫代硫酸银作为诱雄剂，对籽瓜强雌系幼苗进行诱雄处理，为籽瓜强雌系扩繁保存提供理论依据。以籽瓜强雌系‘DK1为试材，采用不同浓度的硝酸银（100、300、500、700 mg·L-1）和硫代硫酸银（300、600、900、1 200 mg·L-1）溶液在幼苗第1～3片真葉平展期分别进行不同喷施次数（1次、2次、3次）处理，统计比较了2种诱雄剂不同浓度及次数处理后植株主蔓第5～20节位内两性花、雄花、雌花和败育花的数量。结果表明，300 mg·L-1硝酸银和900 mg·L-1硫代硫酸银喷施3次诱导两性花的效果最佳，其中硫代硫酸银溶液的诱导两性花数量优于硝酸银溶液。生产上可参考此诱雄方法扩繁籽瓜强雌系。

关键词：籽瓜;强雌系;硝酸银;硫代硫酸银;诱雄效果

Abstract： The predominately gynoecious of cucurbits can be used to simplify artificial hybrid seed production. In this study， silver nitrate and silver thiosulfate were selected as bisexual-inducting reagent to treat the seedling stage of predominately gynoecious of edible seed watermelon（Citrullus lanatus ssp. vulgaris var. megalaspermus Lin et Chao）， which provided a theoretical basis for the propagation and storage of the predominately gynoecious breeding line of edible seed watermelon. The predominately gynoecious of edible seed watermelon ‘DK1was used as materials to study the effects of inducing bisexual flowers by different concentrations of silver nitrate （100， 300， 500， 700 mg·L-1） and silver thiosulfate （300， 600， 900， 1 200 mg·L-1）， and the 1st to 3rd true leaf of extending stage was treated with different spraying times （1 time， 2 times， 3 times）. The number of bisexual flowers， male flowers， female flowers and abortive flowers in the 5th to 20th nodes were statistically compared， after treating with the two kinds of bisexual-inducting reagent in different times and concentrations. The results showed that the best effect of inducing amphoteric flowers was achieved by spraying silver nitrate concentration at 300 mg·L-1 and silver thiosulfate concentration at 900 mg·L-1 for 3 times， the number of amphoteric flowers induced by silver thiosulfate was superior to that of silver nitrate. It can be used for propagation and storage of the strong female breeding line of seed-used watermelon in production.

Key words： Edible seed watermelon; Predominately gynoecious; Silver nitrate; Silver thiosulfate; Effect of inducing male flowers

籽用西瓜（Citrullus lanatus ssp. vulgaris var. megalaspermus Lin et Chao），属葫芦科普通西瓜的一个籽用栽培变种，低糖瓜类，又称“打瓜”。是一种极具地域特色的农产品，主要分布在西北地区，其中新疆是栽培面积最大的地区。目前新疆籽瓜生产上主栽品种以‘新籽瓜1号‘民籽1号等常规种为主，杂交种因人工杂交制种成本高，生产上难以普及。实践生产中利用雌性系制种可以免除人工杂交、降低制种成本并可以有效提高种子品质[1]。由于雌性系本身并无雄花，使雌性系自交繁殖较困难，其获得后代的方法须利用诱雄剂进行苗期诱雄处理[2-3]。目前瓜类雌性系或强雌系的诱雄剂主要有硝酸银、硫代硫酸银和赤霉素[4-6]。其中国内在黄瓜雌性系采用硝酸银、硫代硫酸银诱雄处理已经较为普遍。在西瓜种的植物中，籽瓜强雌系诱雄研究国内还尚未见报道，本试验中的籽瓜强雌系中，主蔓低节位雌花连续着生（图1），高节位会产生的少量两性花、雄花极少;田间自然生长时主蔓可连续坐果（图2）。因此，本文中籽瓜强雌系诱雄应该是国内首次报道。笔者拟采用强雌系籽瓜为材料，研究比较不同浓度硝酸银和硫代硫酸银和处理时期对强雌系籽瓜的诱雄效果，探究诱雄效果最佳的诱雄剂种类和方法，为强雌系籽瓜杂交制种工作提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料

供试籽瓜强雌系材料，编号为‘DK1，由新疆农业大学林学与园艺系提供。选用的诱雄剂为硝酸银，硫代硫酸钠，均为国产试剂;硫代硫酸银为硝酸银、硫代硫酸钠和蒸馏水混合配置而成。硫代硫酸银配置体积比为﹕硝酸银∶硫代硫酸钠∶蒸馏水=1∶12∶1 000。

1.2 方法

1.2.1 硝酸银和硫代硫酸银的浓度设置硝酸银配置的质量浓度为100、300、500、700 mg·L-1。硫代硫酸银配置质量浓度为300、600、900、1 200 mg·L-1。所配置的药剂浓度均为现配现用（配置好的要进行遮光处理）。

1.2.2 硝酸银和硫代硫酸银的处理方法试验于2017年5—8月在新疆西域种业股份公司育种试验地进行。试验材料于5月7日依据常规生产方式直播于田间，幼苗生长至第1片真叶平展期开始处理。

硝酸银和硫代硫酸银以每个浓度设置3个处理，处理A：幼苗第1片真叶平展期喷施1次。处理B：第1片真叶至第2片真叶平展期各喷施1次。处理C：第1片真叶、第2片真叶、第3片真叶平展期各喷施1次，以清水作为对照处理;每个处理3次重复，每个重复处理10株幼苗。采用手持喷雾器，每次喷施均于19：00左右进行，喷施量以幼苗真叶叶面及生长点布满液滴即可。处理后植株管理均采用双蔓整枝，其他田间管理正常进行。

1.2.3 指标的统计试验处理完成6 d后，采用游标卡尺和便携式叶绿素仪（SPAD-502）分别对第3片真叶的叶长、叶宽及叶绿素含量进行测量，于处理30 d后（开花坐果期间）分别测定各处理小区植株主蔓第6～7节间长、茎粗，第10片真叶的叶宽、叶长和主蔓长度。以上指标统计每个处理小区选定5株。

自处理植株伸蔓始花期每天观察统计植株主蔓第5～20节位上的雌花、雄、两性花（出现1～3枚雄蕊及子房发育不正常者）和败育花（生长发育停止未正常开放者）的数量，试验数据统计结果用平均值±标准误表示，并使用SPSS 17.0数据分析软件对统计结果进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同诱雄剂处理对茎叶生长的影响

通过不同诱雄剂处理对植株生长情况的统计比较。由表1可知，各个处理对强雌系籽瓜植株茎叶生长均有一定的影响，随着硝酸银和硫代硫酸银浓度的提高和喷施次数的增加，第3片真叶叶绿素含量、第3片真叶叶长×叶宽、6～7节茎粗和植株主蔓均有减少的趋势，喷施诱雄剂后抑制了对籽用西瓜的正常生长，但硝酸银处理植株第10片叶叶长×叶宽和6～7节节间长与对照无显著性差异，硫代硫酸银不同浓度和次数的处理对第10片叶叶长×叶宽与对照无显著性差异。在100 mg·L-1硝酸银处理A和处理B下，第3片真叶叶长×叶宽增大，由于低浓度硝酸银喷施后会对植株会造成增加养分的作用，使植株真叶叶长×叶宽增大。

2.2 不同诱雄剂处理浓度对籽瓜植株诱雄效果的影响

2.2.1 不同硝酸银处理对籽瓜诱雄效果的影响通过硝酸银不同浓度及喷施次数处理对籽瓜诱雄效果的统计比较，由表2可知，硝酸银各浓度处理随着喷施次数的增加，出现的两性花数量呈增加趋势。可以看出硝酸银300、500和700 mg·L-1处理C均高于处理A、处理B，其中以硝酸银300 mg·L-1达到最大值，两性花诱导数量平均每株为6.1朵，质量浓度高于700 mg·L-1处理时两性花数量呈下降趋势。硝酸银各处理，植株雄花数量呈减少趋势且与对照达到显著性差异，对照雄花平均每株为0.52朵。由此可知，硝酸银300 mg·L-1处理C和500 mg·L-1处理C诱雄效果最佳。

2.2.2 硫代硫酸银浓度及喷施次数对籽瓜诱雄效果的影响通过硫代硫酸银不同浓度及喷施次数处理对籽瓜诱雄效果的统计比较，由表3可知，各个处理随着喷施次数的增加，出现的两性花数量总体上呈增加趋势，除了硫代硫酸银900 mg·L-1处理A的两性花数量最少外，其他浓度处理的两性花均高于对照。其中以硫代硫酸银900 mg·L-1处理C达到最大值，两性花数量平均每株为10.31朵，诱雄效果最佳，其次是硫代硫酸银900 mg·L-1处理B和硫代硫酸银1 200 mg·L-1处理C。硫代硫酸银300 mg·L-1处理A和1 200 mg·L-1处理B诱导的雄花与对照无差异显著，处理C中诱导的雄花均与对照存在显著性差异。由此可知，硫代硫酸银900 mg·L-1处理B和处理C诱雄效果最佳。

2.3 不同诱雄剂处理对主蔓各节位两性花分布的影响

通过对硝酸银处理C对主蔓各节位两性花数量分布的统计比较。由图3可知，对照中随着节位增加，自然产生的两性花数也在增加。喷施硝酸银处理后，5～10节产生的诱导两性花数量显著的增加，在硝酸银300、500和700 mg·L-1处理后诱雄效果达到最好。11～15节和16～20节时硝酸银300 mg·L-1和500 mg·L-1处理诱雄效果达到最好。分析表明，在相同浓度处理下，植株节位的增加，两性花的数量有逐渐减少的趋势，仅硝酸银100 mg·L-1处理后，各段节位诱导的花数量与对照差异不明显;在同段节位中，硝酸银300 mg·L-1处理在每段节位中诱雄花的数量达到最大值，高于硝酸银500 mg·L-1处理的浓度，各段节位的两性花数量在逐渐减少。

通过对硫代硫酸银处理C对主蔓各节位兩性花数量分布的统计比较，硫代硫酸银所有浓度处理在5～10节和11～15节位内诱导两性花数量与对照均达到明显差异。硫代硫酸银处理后，16～20节位内诱导两性花数量明显低于5～10节和11～15节位内诱导两性花的数量。硫代硫酸银300 mg·L-1处理和600 mg·L-1处理时随着节位的增加诱雄花的数量在减少，硫代硫酸银900 mg·L-1处理后各段节位的诱导两性花的数量均达到最大值，硫代硫酸银高于1 200 mg·L-1处理的浓度，各段节位内的诱导两性花数量在逐渐减少。

3 讨论与结论

3.1 不同诱雄剂浓度之间的诱雄效果影响

本研究结果表明，对于籽瓜强雌系材料，硝酸银和硫代硫酸银处理都可以成功诱导两性花的出现，其中900 mg·L-1处理C和处理B硫代硫酸银处理效果最好，其次是硫代硫酸银1 200 mg·L-1处理C和300 mg·L-1处理C硝酸银处理，但是其2种试剂诱导出雄花数量较少。据前人报道，邓强等[7]采用不同的诱雄试剂作用于黄瓜上并观察其效果的比较试验中发现，600 mg·L-1硫代硫酸银诱雄效果较好。杨国志等[8]研究水果黄瓜诱雄技术中发现硝酸银和硫代硫酸银在一定条件中均可诱导黄瓜雌性系产生雄花，其中硝酸银和硫代硫酸银质量浓度分别在400、600 mg·L-1时诱雄效果最佳。Beyer[9]证明硝酸银能诱导纯雌株产生大量雄花，诱雄效果比赤霉素好，而且成本低廉，安全、稳定，是一种有效的诱雄剂。杨鼎新等[10]所做的研究中发现硫代硫酸银对黄瓜雌性系的诱雄效果优于硝酸银。应振土等[11]发现硫代硫酸银能有效地诱导瓠瓜的潜在雌花芽发育成为雄花。金洪等[12]认为在黄瓜雌性系上喷施300 mg·L-1硝酸银时随着处理时期的推移，诱雄效果明显降低，苗龄越大，诱导雄花的难度越大。前人有关的诱雄实验中，均发现硝酸银和硫代硫酸银具有较好的诱雄效果，与本研究所得结果一致。

3.2 不同诱雄剂喷施次数之间的诱雄效果影响

研究结果表明，随着喷施次数的增加，诱导两性花数量呈现增加的趋势。硫代硫酸银质量浓度以900 mg·L-1和硝酸银质量浓度以300 mg·L-1喷施3次在诱导两性花中达到的效果最好。徐勋志等[13]认为喷施质量浓度为300 mg·L-1的硝酸銀溶液1次，诱雄效果最明显。顾兴芳等[14]在黄瓜2叶1心和4叶1心时喷施1次质量浓度为400 mg·L-1的硝酸银溶液，诱雄效果最明显。张春平等[15]在黄瓜幼苗2叶期，连续2次对其喷施质量浓度300 mg·L-1的硝酸银溶液，诱雄效果最好。王日升等[16]研究发现，对苦瓜进行300 mg·L-1硝酸银喷施2次处理，每次间隔5 d的诱雄效果最好。马二磊等[17]认为适合用于甜瓜喷施时间为幼苗4叶1心期采用200 mg·L-1硝酸银，喷施次数为1次诱雄效果最好。史建廷等[18]认为，在西瓜幼苗第1、第2、第3片真叶平展开时3次喷施300 mg·L-1的硝酸银，可以有效地将西瓜的雌花转变为两性花。笔者所得结论与史建廷的结果一致，与其他人所得结果还存在一定差异。这可能是由于材料品种的不同所致，不同品种对不同浓度硝酸银的诱导反应不同，因而造成结果差异。另外，外界的诸多环境因素，如光照、温度、土壤养分等条件都有可能影响试验的结果。

综上全部试验可以得出以下结论：硝酸银质量浓度以300 mg·L-1和硫代硫酸银质量浓度以900 mg·L-1喷施3次诱导两性花的效果最佳，其中硫代硫酸银溶液诱导的两性花数量优于硝酸银溶液。生产上可参照此诱雄方法扩繁籽瓜强雌系。

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