十三个不结球白菜杂交组合的比较试验及耐热性鉴定

刘志新，李 慧，姚培杰，许可净，万正杰

(华中农业大学园艺林学学院/园艺植物生物学教育部重点实验室，湖北武汉 430070)

不结球白菜(BrassicacampestrisL.ssp.Chinensis Makino)是原产于我国的重要蔬菜作物之一，在长江中下游地区广泛栽培，一年四季均可生产，但以冬春二季栽培为主[1]。不结球白菜具有生长周期短、适应性广、营养丰富等特点，深受消费者的喜爱，是我国栽培和消费的主要蔬菜种类之一[2]。长江中下游地区，夏季高温多雨，不结球白菜栽培难度较大，容易发生死苗烂苗、产量降低、商品性下降等问题[3]，同时也降低植物对病虫害的抗性[4]，因此，为满足蔬菜周年供应需求，除了改善栽培技术外，不结球白菜耐热品种的选育也极为重要[5]。在耐热不结球白菜的选育过程中，以单株重为代表的农艺性状是重要的育种目标[6]，同时，不结球白菜可溶性蛋白含量、可溶性糖含量等也是品种优良的重要考察指标[7]。在品种的耐热性鉴定方面，热害指数是一个行之有效的鉴定方法[8]，宜采用产量、品质、耐热指数等指标进行综合筛选。为解决上述问题，本课题组对前期配制的十三个不结球白菜耐热杂交组合进行品种比较试验，对其农艺学性状、生理指标、产量等进行比较，以期筛选出适宜在武汉地区夏季种植的耐热不结球白菜品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料共十三个，以青梗耐热小白菜作为对照品种(见表1)。

表1 参试不结球白菜杂交组合

1.2 试验方法

试验于2019年在华中农业大学国家蔬菜改良中心华中分中心进行。7月28日将所有参试材料进行穴盘育苗播种，在人工培养室内培养至2叶1心时期，期间温度设置为25 ℃，移至覆盖遮阳网的塑料大棚内，待材料生长至4～5片真叶时，定植于大棚中。采用随机区组设计，每个杂交组合种植3个小区，每小区定植30株。定植5 d后揭开遮阳网，整个生长时期进行统一水肥和病虫害管理。

1.3 性状调查标准

植株收获期，选取生长一致且无病虫害的不结球白菜自交不亲和系单株进行测定，每一材料选取5个单株测定，农艺性状的测定指标包括数量性状、质量性状。

株型：莲座叶外叶叶柄与土壤平面的夹角为80°～90°时，株型为直立；莲座叶外叶叶柄与土壤平面的夹角为60°～80°时，株型为半直立；莲座叶外叶叶柄与土壤平面的夹角为45°～60°时，株型为开展；莲座叶外叶叶柄与土壤平面的夹角为0°～30°时，株型为塌地。

束腰性：植株叶丛的束腰状态，分为束腰和不束腰2种。

株高：自然状态下最高处与地面间的垂直高度。

株幅：自然状态下莲座叶开展之间的最大水平距离，测量两个相互垂直的水平距离，取最大值。

菜头粗：不结球白菜基部最粗的横茎。

叶形：植株中下部莲座叶的形状，分为近圆形、卵圆形、倒卵形、椭圆形、披针形。

叶色：叶片正面的颜色，分为浅绿、绿、深绿、墨绿。

叶长：最大莲座叶的叶柄基部到叶片顶端的长度。

叶宽：最大莲座叶的叶片最宽部位的宽度。

莲座叶数：莲座叶叶长大于5 cm且可食用的叶片数。

叶柄长：最大莲座叶的叶柄基部距叶片基部间的长度。

叶柄宽：最大莲座叶的叶柄最宽部位的宽度。

叶柄厚：最大莲座叶的叶柄基部最厚部位的宽度。

单株重：去除老叶、根等不可食用部分的植株的重量[9]。

1.4 材料生长期田间温度和热害指数测定

田间温度测定：不结球白菜从培养室移出后到收获期，每天观测并记录14:00大棚内的最高温度、14:00大气中的最高温度、日出前后大气中的最低温度。

热害指数测定：定植16 d时，每小区选取10株不结球白菜进行热害情况的调查，并按照公式进行热害指数的计算，调查标准及方法如下。

热害分级标准：0级——植株生长正常，叶片无热害症状；1级——植株心叶叶缘轻微卷曲；2级——植株心叶卷曲较严重，叶片不皱缩；3级——植株叶片有轻微皱缩、卷曲严重；4级——植株叶片严重皱缩、卷曲，生长不正常。

热害指数的计算公式：热害指数=∑(热害级数×该级热害株数)/(4×调查总株数)[8]

1.5 生理指标测定

材料定植两周后，揭开遮阳网，对叶片进行取样，测定相对电导率、叶绿素含量、丙二醛含量、叶绿素荧光参数、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量。

测定仪器和方法：相对电导率采用电导仪，叶绿素采用丙酮提取比色法，丙二醛采用研磨提取后比色测定，叶绿素荧光参数采用Imaging-PAM调制荧光成像系统测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法。测定操作步骤参照《植物生理生化实验原理和技术》[10]。

1.6 数据处理

采用SPSS 22.0对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不结球白菜杂交组合生长期间的温度状况

在不结球白菜生长期间，从8月14日起，连续记录了40 d的大气最高温度、大气最低温度、棚内最高温度。由图1可知，在40 d的观测中，棚内最高温度最大值可达48.5 ℃，最小值为29 ℃；大气最高温度最大值可达38 ℃，最小值为22 ℃；大气最低温度最大值可达28 ℃，最小值为13 ℃。试验期满足高温环境条件，可以进行小白菜耐热性鉴定。

图1 不结球白菜生长期间的温度状况

2.2 不结球白菜杂交组合热害指数分析

定植16 d时，每个小区选取10株材料进行热害调查，并根据公式计算热害指数。由表2可见，热害指数越大，不结球白菜受热胁迫的影响越大，耐热性越差；反之，热害指数越小，耐热性越强。19XR03、19XR04的热害指数最小，受热胁迫的影响最小。19XR12、19XR13的热害指数最大，受热胁迫的影响最大，耐热性最差。19XR02、19XR03、19XR04、19XR05、19XR07、19XR10的热害指数小于CK，即比CK更耐热。参试杂交组合耐热性强弱的排序为19XR04>19XR03>19XR10>19XR07>19XR05>19XR02>CK>19XR08>19XR06>19XR14>19XR09>19XR01>19XR12。

表2 不结球白菜杂交组合热害指数分析

2.3 不结球白菜杂交组合性状调查

由表3可知，所有的参试材料均不束腰；具半直立和开展2种株型，占比各接近一半；具卵圆、椭圆、近圆3种叶形，其中大部分杂交组合叶形为卵圆形；叶片颜色分为绿色和深绿色2种类型；材料的株高最大值为23.06 cm，最小值为13.53 cm，莲座叶个数最大值26个，最小值为13个。

表3 不结球白菜杂交组合农艺性状调查

2.4 不结球白菜杂交组合产量比较

由表4可知，19XR14产量最高，单株重66.1 g，折合667 m2产量1 101.9 kg，较对照增产44%；19XR13产量第二高，单株重57.4 g，折合667 m2产量957.2 kg，较对照增产36%；19XR07产量第三高，单株重49.3 g，折合667 m2产量821.2 kg，较对照增产25%；其他杂交组合表现则一般，也有部分组合不如对照。

表4 不结球白菜杂交组合产量

2.5 不结球白菜杂交组合生理指标测定

由表5的测定结果可见，不同杂交组合之间的丙二醛含量存在着显著性差异，根据前人研究，丙二醛含量越高，植物的耐热性越差[2]，由此可见，19XR06的耐热性最好，优于其他材料；在可溶性蛋白含量、叶绿素荧光参数、相对电导率方面，不同杂交组合没有表现出显著的差异性，说明这三项生理指标各参试材料之间没有明显差别；不同杂交组合之间的叶绿素含量存在着显著性差异，其中19XR02的叶绿素含量达到0.45 mg·g-1，显著高于其他组合；不同杂交组合之间的可溶性糖含量也存在着显著性差异，其中19XR03的可溶性糖含量显著高于其他组合。

表5 不结球白菜杂交组合的生理指标

3 结论与讨论

本试验采用农艺性状、热害指数、生理指标三者相结合的方式，综合评价十三个参试不结球白菜杂交组合的耐热性。材料生长过程中，通过对温度的不间断监测发现，武汉地区夏季整体处于高温状态，满足试验对温度的要求。对热害指数进行测定，发现19XR04、19XR03、19XR10、19XR07、19XR05、19XR02的耐热性均优于对照；对产量性状进行测定，发现19XR07、19XR08、19XR09、19XR12、19XR13、19XR14的产量均高于对照。生理指标测定结果表明，可溶性蛋白含量，各个杂交组合之间没有显著性的差异；可溶性糖含量，19XR03、19XR09显著高于对照；丙二醛含量，各个杂交组合之间无显著性的差异。本研究结果显示，参试材料的丙二醛含量和热害指数无规律性的关联，表明植物的耐热生理是一个复杂的过程，需要更进一步的研究。综上所述认为，19XR07的耐热性和产量均优于对照品种青梗耐热小白菜，可以作为长江流域耐热小白菜新品种进行推广应用。