不同黄瓜材料抗蚜性鉴定及利用

刘平亮

（福建省武平县大禾镇乡村振兴服务中心，福建 武平 364307）

1 前言

黄瓜（Cucumis sativus L.）为葫芦科（Cucurbitaceae）甜瓜属（Cucumis）一年生草本攀援植物，是世界上主要的蔬菜，也是消费最多的水果作物之一。黄瓜是一种美味多汁的水果，以其营养和药用特性而闻名，含有多酚、有机酸、木质素和其他极性化合物，此外，果皮还富含酚类化合物、黄酮类化合物、类胡萝卜素等生物活性成分，这些成分都能够给人体提供潜在的健康益处。但在种植过程中未成熟的黄瓜会由于各种原因被人们丢弃，导致了资源的浪费。黄瓜原产于印度的喜马拉雅山南麓地带，两千多年前汉朝张骞通西域时引入我国北方。黄瓜风味独特，在世界各国普遍受到欢迎。黄瓜产量高，目前我国四季栽培，周年供应，栽培面积、总产量均居世界第一。黄瓜在生产过程中病虫害多且危害严重。目前黄瓜育种主要聚焦抗病性，已育成众多抗病品种。黄瓜虫害一直是生产中的难题，通常有蚜虫、温室白粉虱、瓜娟螟、美洲斑潜蝇、蓟马，其中蚜虫危害最重，培育抗蚜黄瓜新品种是解决该问题的一条重要途径。

蚜虫类型众多，超过4700余种（von Dohlen，2006），侵染黄瓜的蚜虫主要为瓜蚜（又称棉蚜）。蚜虫取食时，经过试探，然后将口器刺入植物叶片的韧皮部部位，取食植物汁液，因此，如果蚜虫感觉不理想则不在此处取食而转移场所；如果植株叶片表面布满厚重的蜡粉则影响蚜虫取食，导致吸取液汁困难增加；如果韧皮部表皮下角质层增加、厚壁组织增厚，亦可影响蚜虫取食，导致蚜虫发育甚至繁殖困难。蚜虫取食导致植株营养成分丢失，植株生长不良，同时蚜虫排泄的蜜露又感染霉菌而引发烟霉病，导致黄瓜叶片见光差，光和能力降低，严重时可导致大幅减产。植物在长期进化过程中，对于害虫的危害产生了一定的适应性，产生了一些不利于昆虫的生理生化特性，即抗虫性。

1.1 植物抗蚜机理

对于植物抗虫性的机理，不同学者观点也不同。不过公认的包括物理抗性、化学抗性和诱导抗性。

物理抗性：植物面对蚜虫的严重威胁经过长期进化，在植株外表产生了一些对蚜虫不利的变化。如蚜虫对黄色偏爱，而对银白色忌避，植株表面产生银白色的茸毛，从而减少蚜虫侵染。植株表面毛刺过密或过少可减轻害虫附着。植物表面蜡质层加厚、角质层加厚等均增加蚜虫取食难度，导致蚜虫生长发育不良，从而减少蚜虫危害。

化学抗性：植物某些化学成分含量减少或增加可导致昆虫生理活动不协调，从而减少其危害，如可溶性糖含量降低导致蚜虫营养不足，生长缓慢甚至死亡，可溶性蛋白含量降低亦使蚜虫发育不良繁殖困难，某些成分大量增加亦可导致蚜虫不适应而影响蚜虫生长发育。

诱导抗性：植物受到蚜虫侵染后，植株本身感到威胁而做出主动反应，如一些保护酶活性大量增加，次生代谢物质含量增加，合成一些对蚜虫有毒的物质，木质素含量增加，蜡质含量增加，这一切均对浸染蚜虫不利，可导致蚜虫中毒、取食困难、蚜虫营养不良等，同时植株可合成一些挥发性物质，以吸引蚜虫天敌从而消灭蚜虫。

1.2 本研究的目的意义

蚜虫严重危害黄瓜生产，菜农采取各种办法来减轻蚜虫危害，如利用蚜虫偏爱黄色的特性在田间悬挂黄色黏板，利用蚜虫忌避银白色特性在田间拉银白色反光薄膜条，投放蚜虫的天敌瓢虫等措施以减少蚜虫危害，但最多的还是化学防护，喷洒各种农药可迅速杀死大量蚜虫，但是农药在杀死蚜虫的同时把蚜虫的天敌也消灭了，并且导致黄瓜果实表面农药残留增加、环境污染增加，这一切均对人类不利。在虫害的各种防治途径中，利用植物本身的抗性来防治害虫已成为国内外公认的最佳防治途径，种植和选育抗虫性较强的黄瓜品种，利用植株本身的抗虫性来抵御虫害，是最经济、最有效地防治措施之一。利用植物本身的抗性，还可以有效地减少化学药品对空气、水和土壤环境的污染，减少药品在蔬菜中的残留。所以加快选择和培育抗虫性黄瓜是防治虫害的根本途径。消费者对黄瓜商品性要求严格，抗蚜品种还必须满足商品性好、产量高、适应性强等要求，否则无法在生产过程中推广。本试验目的在于对所选育的黄瓜材料进行抗蚜鉴定，并从中选育优良单株自交留种，以选育抗蚜且其他性状亦优良自交系，为将来培育抗蚜新品种做准备。

2 材料与方法

2.1 试材

试验于2020年8月20日~11月20日在山东农业大学南校区园艺实验站基地进行。试验材料为山东农业大学园艺学院曹辰兴老师提供的抗蚜分离株系，共14份，另外包括抗蚜对照1份、感蚜对照1份。

2.2 试验处理

2020年8月20日用10cm×10cm营养钵播种育苗。首先用自来水浸种6h，然后在25℃光照培养箱内催芽24h，当种子发芽后播种于日光温室内，3d后出苗。苗期浇水、防病等措施同一般生产田正常管理。当幼苗两叶一心时接种蚜虫。方法为：8月10日将感染蚜虫的黄瓜幼苗定植温室内，以繁殖蚜虫供接种之用，因温室内环境条件适于蚜虫生长繁殖，很快黄瓜叶片布满蚜虫。9月5日当供试黄瓜材料幼苗两叶一心时，在上午8时取温室内布满蚜虫的黄瓜叶片放置在供试黄瓜苗营养钵周围，随离体黄瓜叶片失水萎焉，部分蚜虫逐渐离开并向四周适宜位置转移，以寻找新的寄主植株，此时供试黄瓜幼苗成为蚜虫首选目标，下午4时将已失水萎焉的黄瓜叶拿走，蚜虫在黄瓜幼苗间自由活动选择寄主。3d后调查。抗蚜植株感蚜少、蚜虫繁殖慢，反之不抗蚜植株感蚜多，蚜虫繁殖快。因抗蚜是受数量性状基因控制，受环境条件影响，蚜虫多少分界线不明显。我们根据蚜虫数量，将每株50只作为抗蚜分界线，50只以下为抗蚜植株，50只以上为感蚜植株。将感蚜在10只以下植株入选自交留种，果实商品成熟期鉴定商品性（包括瓜长、瓜把长、瓜颜色、着色均匀程度、刺密度、瘤大小等指标）、抗病性等指标。田间管理同生产田。种子生理成熟后单株收获考种，以供下一栽培季节进一步鉴定分离。

3 结果与分析

3.1 不同黄瓜材料抗蚜性鉴定

表1是蚜虫感染统计表，从表中可以看出，两个对照品种蚜虫感染数量差异明显。感蚜对照19号（ck2）的所有植株均感染大量蚜虫，叶片背面布满蚜虫，每株均超过200只，而抗蚜对照14号（ck2）的所有植株感蚜数量极少，每株蚜虫量不足5只，抗蚜性强。所有试验材料抗蚜性均超过感蚜对照，表明我们以前试验选育的抗蚜材料抗蚜性能遗传，人工选择有意义。从表中数据进一步分析发现，4、6、11、12号4份材料的所有单株均抗蚜虫，其他材料的部分植株虽然属于感蚜植株，但蚜虫数量不足100只，明显低于感蚜对照植株，所有试验材料的所有植株抗蚜性均优于感蚜对照。另一方面，所有试验材料的抗蚜性均不如抗蚜对照，虽然部分材料的所有植株均达抗蚜标准，但其植株感蚜数量仍高于抗蚜对照植株，只有部分植株蚜虫数量在5只以下，与抗蚜对照抗性相当。入选蚜虫数量在5只以下的单株，其他的单株淘汰。对入选株花前一天人工扎花，花期自交授粉，每株授粉3~4朵雌花，10d后保留种子多的2个种瓜，其他的去除。

表1 不同黄瓜植株感蚜调查表

3.2 抗蚜单株其他性状选择

华北型黄瓜在全国各地广泛种植，消费者对其商品性要求严格，有的地区喜欢长棒状黄瓜，瓜长大于35cm，有的地区偏爱棒状黄瓜，瓜长30cm左右，但均要求短瓜把，瓜把长度占瓜长比例小于1/7，要求果实表面无蜡粉，深绿色，着色均匀无黄条纹、无黄斑点、无黄棱沟，刺密瘤适中，否则销路不佳。要求长势好从而产量高，抗病从而打药少。从表2可以看出，入选单株大部分长势良好，果实商品性符合育种目标要求，对白粉病抗性强，表明我们以前的分离选择工作做得不错，只有2-1、3-1、3-2、5-2不抗白粉病，建议淘汰。因为，对白粉病抗性为一对隐性基因控制，父母均抗白粉病其杂交一代才能抗白粉病。

表2 入选单株植物学性状统计

4 讨论与小结

4.1 黄瓜抗蚜性鉴定

植物在生长过程中会遇到各种病虫危害，为了生存，植株本身会对外来的病菌、害虫作出积极反应，否则难以生存，黄瓜亦是如此。尽管黄瓜在我国已种植两千余年，受到人们精心呵护，但其对外界不利条件的反应没有消失。黄瓜生产过程中受到多种害虫影响，其中蚜虫危害最重，我们可利用黄瓜对蚜虫的反应不同，培育抗蚜新品种来减少害虫危害。黄瓜抗蚜性属于数量性状，抗性分离范围广泛。从表1可以看出，所有分离材料单株抗蚜能力均高于感蚜对照，即使表现不抗的单株感蚜数量也明显低于感蚜对照单株的蚜虫数量。但大部分分离材料的抗性比抗蚜对照低，即使表现抗蚜单株的蚜虫数量也比抗蚜对照单株高，只有部分分离单株抗蚜能力接近抗蚜对照。要想获得抗蚜能力强的大量植株，必须扩大品种资源数量、扩大群体规模，以从中选育概率很低的抗蚜能力强的植株。

4.2 抗蚜自交系选育

黄瓜种植面积大，优良新品种的选育必将产生巨大的经济效益、社会效益。黄瓜目前在生产上全部采用杂交种。杂交种要达到杂种优势，其双亲必须是优良自交系。黄瓜是对外观商品性要求最严格的蔬菜作物，瓜条如果外观不佳，很难推广，如果产量不高生产者也很难接受。要想满足生产需要，抗蚜自交系在抗蚜能力强的基础上，还必须长势好、商品性好、抗病能力强、配合力高，这就增加了育种难度。入选抗蚜单株大部分表现综合性状好，但有少部分抗病能力弱，需淘汰。另外，分离早代的部分性状仍会分离，所以，要想获得理想的自交系将来还需要进一步分离鉴定，未来需要做的工作还很多。