南瓜属4个种及种间杂种耐热性比较

JournalofShanxiAgriculturalSciences

南瓜属4个种及种间杂种耐热性比较

智海英袁岳

摘

青袁陈敏克袁马海龙

渊山西省农业科学院园艺研究所袁山西太原030031冤

要院针对当前南瓜生产中存在的越夏困难问题袁选取中国南瓜尧美洲南瓜尧印度南瓜尧黑籽南瓜等4个栽培种

以及部分种间杂种共18个材料袁进行了田间耐热性调查尧人工高温胁迫条件下生存率及POD活性的研究遥结果表明袁黑籽南瓜耐热性最好袁中国南瓜耐热性次之袁印度南瓜耐热性中等袁美洲南瓜耐热性最差曰同一个种内的不同试材存在耐热性差异曰中国南瓜与美洲南瓜或印度南瓜种间杂种一代的耐热性较杂交亲本美洲南瓜或印度南瓜有显著提高遥

关键词院中国南瓜曰美洲南瓜曰印度南瓜曰黑籽南瓜曰种间杂种曰耐热性中图分类号院S2.1

文献标识码院A

文章编号院1002-2481渊2020冤03-0327-04

HeatResistanceComparisonofFourSpeciesandInterspecificHybridsof

tuteofHorticulture袁ShanxiAcademyofAgriculturalSciences袁Taiyuan030031袁China渊Insti冤

Abstract院Aimingattheproblemofdifficultsummercrossinginpumpkinproduction,18materialswereselectedfrom4cultivatedspeciesandsomeinterspecifichybrids,suchasCucurbitamoschataDuch,CucurbitapepoL.,CucurbitamaximaDuchandCucurbitaficifoliaBouche,toinvestigatethefieldheattolerance,survivalrateunderartificialhightemperaturestressandPODactivity.TheresultshowedthattheheatresistanceofCucurbitaficifoliaBouchewasthebest,followedbyCucurbitamoschataDuch,CucurbitamaximaDuchwasmiddling,CucurbitapepoL.wastheworst.Differentmaterialsinthesamespecieshaddifferentheatresistance.TheheatresistanceofinterspecifichybridsF1CucurbitamaximaDuch伊CucurbitamoschataDuchorCucurbitamoschataDuch伊CucurbitapepoL.wassignificantlyhigherthanthatoftheirparentsCucurbitamaximaDuchorCucurbitapepoL..

Keywords院CucurbitamoschataDuch;CucurbitapepoL.;CucurbitamaximaDuch;CucurbitaficifoliaBouche;interspecifichybridism;heatresistance

ZHIHaiying袁YUEQing袁CHENMinke袁MAHailong

南瓜属渊Cucurbita冤包括30个种袁其中袁我国常见有4个栽培种院美洲南瓜渊CucurbitapepoL.袁又名西葫芦冤尧中国南瓜渊CucurbitamoschataDuch袁又名南瓜冤尧印度南瓜渊CucurbitamaximaDuch袁又名笋瓜冤尧黑籽南瓜渊CucurbitaficifoliaBouche冤遥美洲南瓜和印度南瓜存在抗病性尧耐热性差的缺点袁在生育期内往往因受到高温逆境的影响出现植株衰败尧坐瓜难尧品质低的问题袁导致越夏栽培困难袁难以满足市场需求遥消费者需要南瓜产品的周年均衡供应袁抗逆性和适应性已成为南瓜属作物新品种选育和引瓜耐热性评价研究袁为耐热南瓜新品种选育提供理论指导遥近年来袁我国在大白菜尧菜豆尧生菜尧番茄尧黄瓜尧甘蓝尧辣椒等蔬菜上的抗热研究都取得了重

收稿日期院2019-12-12

赵美华等[10]研究认为袁大白菜耐热性与可溶性蛋白质含量尧SOD活性尧MDA含量相关袁可作为其耐热性鉴定指标遥在瓜类作物中袁对冬瓜尧节瓜尧瓠瓜尧黄瓜砧木等已有高温胁迫下生理及抗性评价研究报道[11-14]袁但在南瓜属作物中的耐热性相关研究较少遥

要进展袁育成了一批综合性状优良的抗热品种[8-9]遥

抗性种质资源的匮乏是南瓜属抗性育种进展

缓慢的根本原因袁设法引入外源抗性基因袁创造新国南瓜在我国栽培历史悠久袁形成了许多抗病尧耐热尧耐瘠薄尧适应性广的优良地方品种袁用中国南瓜改良印度南瓜的抗逆性受到人们的关注[16]遥中国南瓜是理想的外源抗性基因供体袁虽然国内外研究者曾进行过一些美洲南瓜或印度南瓜与中国南瓜的型抗性种质资源是目前迫切需要解决的课题[15]遥中

种筛选研究的重要评价指标[1-7]遥故迫切需要开展南

基金项目院山西省重点研发计划项目渊201903D221092冤曰山西省科技成果转化引导专项渊201904D131031冤曰山西省农业科学院优势课题组项目作者简介院智海英渊1976-冤袁女袁山西太谷人袁副研究员袁硕士袁主要从事瓜类种质资源创新及新品种选育研究工作遥马海龙为通信作者遥

渊YYS1720冤

窑327窑

山西农业科学2020年第48卷第3期

种间杂交试验袁但仍停留在种间杂交亲和性试验或种间亲缘关系研究的阶段袁未见以美洲南瓜及印度南瓜耐热性育种为主要目标的种间杂交的研究报道遥

山西省农业科学院园艺研究所南瓜种质资源创新及新品种选育课题组于2018年选取具有一定代表性的南瓜属4个栽培种及其部分种间杂种一代进行耐热性研究袁以期找到南瓜属不同种或种内不同材料间的耐热性差异及其规律袁为今后的南瓜抗热育种提供理论参考遥

1

材料和方法

1.1

试验材料

选取18个南瓜属种质资源作为试材袁其中袁

16个材料分别属于中国南瓜尧美洲南瓜尧印度南瓜尧黑籽南瓜等4个栽培种袁2个材料为种间杂种一代袁所有材料种子均由山西省农业科学院园艺研究所提供渊表1冤遥

表1

参试材料的植物学分类及来源

种

编号

品种来源美洲南瓜

M1花叶阿尔及利亚M2翠玉自育品种M3FR1法国M4DW03自育材料M5小花自育材料中国南瓜

Z1花皮山西地方品种

Z2极早生日本Z3吊瓜日本

Z4蜜早广东地方品种印度南瓜

Y1黄笋瓜市售品种Y2青笋瓜山西地方品种Y3红笋瓜自育材料Y4DP1自育材料Y5C-7自育材料Y6

香炉瓜

市售品种

黑籽南瓜

H云南黑籽南瓜市售砧用品种印度南瓜伊中国南瓜F1Y2伊Z1青笋瓜伊花皮种间杂交一代中国南瓜伊美洲南瓜F1Z1伊M5花皮伊小花种间杂交一代

1.2试验方法1.2.1

室内热胁迫试验

将17种试材渊因Z1伊M5

种子少袁未做冤种子分别播种于32孔穴盘中袁置常温下培养袁待两叶一心时袁进行热胁迫试验遥每种材料选样本30株袁置于人工气候箱中袁38益恒温培养48h袁调查各样本的存活株数袁统计生存率遥

生存率越存活株数/总株数伊100%

渊1冤

过氧化物酶渊POD冤活性试验取样与存活株数统计同时进行袁分别随机选取高温处理后仍存活的试材渊不含美洲南瓜冤各10株的叶片袁设3次重复袁窑328窑

混合研磨后提取酶液遥POD酶活性采用愈创木酚法测定袁参照文献[17]遥用721型紫外-可见分光光度计于470nm下测量反应5min时的OD值袁每隔1min读数1次袁以每克鲜质量乘以每分钟吸光度变化值表示酶活性大小袁以驻OD470渊/min窑g冤表示袁计算3次重复的平均值遥1.2.2

田间耐热性试验

18个试材于2018年4月

25日露地直播于山西省太原市园艺研究所试验地袁每个材料材种20株袁设3次重复遥6月25日至7月3日进行10d的人工授粉并挂牌标记袁7月10日调查坐果率遥7月25日调查病毒病发病株数袁统计健株率遥于8月20日进行田间自然高温胁迫后生存率调查遥

坐果率越坐果数/授粉果数伊100%

渊2冤健株率越渊总株数原发病株数冤/总株数伊100%1.3

数据分析

渊3冤

采用MicrosoftExcel2003软件进行数据统计和作图袁用SPSS19软件进行方差分析和差异显著性检验遥

2

结果与分析

2.1

在室内热胁迫下各材料生存率的比较从图1可以看出袁高温胁迫下美洲南瓜M1尧

M2尧M3尧M4及M5植株全部死亡袁生存率为0曰中国南瓜与印度南瓜生存率较高袁其中袁Y3生存率最低渊为57.1008豫冤袁豫曰Z4印尧度Y1南尧Y瓜5与中最高渊国100南瓜豫冤的种曰黑间籽杂南种瓜Y生2存伊率Z1为80.0豫遥南瓜属4个种在室内高温胁迫下袁耐热性黑籽南瓜最强袁美洲南瓜最低袁中国南瓜与印度南瓜居中遥

2.2

在室内热胁迫下各材料POD活性的比较由图2可知袁热胁迫处理后南瓜属不同种的

智海英等院南瓜属4个种及种间杂种耐热性比较

POD活性不同遥黑籽南瓜为0.094驻OD470渊/min窑g冤袁中国南瓜为0.071耀0.131驻OD470渊/min窑g冤袁印度南瓜为0.037耀0.053驻OD470渊/min窑g冤袁中国南瓜与黑籽南瓜的酶活性高于印度南瓜遥种间杂种Y2伊Z1渊高印于度印南度瓜南伊瓜中袁国与中南瓜国南F1冤瓜为接0.

近120遥由于驻OD470渊/min窑g冤袁美洲南瓜在

室内高温胁迫后生存率为0袁故无POD活性数据遥2.3

各材料田间耐热性表现

表2

各材料田间耐热性表现

%

材料

生存率

健株率

坐果率H100.0Aa100.0AaM16.5Fe0.0Hh34.3EeM20.0Gf0.0Hh40.5EeM355.0Ed36.7FGg36.0EeM40.0Gf0.0Hh8.9FfM563.3DEd31.6Gg17.0FfZ178.4Cc66.7Ee75.6DdZ280.2Cc76.7Dd99.7AaZ396.7Bb90.4Bb87.3CDcZ4100.0Aa100.0AaY1100.0Aa100.0Aa92.5BCbcY2100.0Aa88.4BCb91.7BCcY373.4CDc45.0Ff90.9BCDcY497.8Bb83.4CDc85.9CDcdY5100.0Aa100.0Aa99.6AaY6100.0Aa100.0Aa98.1ABabY2伊Z1100.0Aa91.8Bb90.6BCDcZ1伊M5

100.0Aa

88.4BCb

91.1BCDc

注院材料H和Z4为短日照型袁试验期间尚未进入花期袁故无坐

果率数据遥

从表2可以看出袁美洲南瓜的5个材料越夏生存率最低袁其中袁M2尧M4全部死亡袁最高的M5也仅为63.3豫曰高温期病毒病发生严重袁健株率为0耀36.7豫曰高温期坐果率最低袁为8.9豫耀40.5豫遥中国南瓜与印度南瓜越夏生存率普遍较高袁其中袁Y3最低渊73.4豫冤袁Z4尧Y1尧Y2尧Y5及Y6全部存活曰病毒病发病率较低袁健株率为45.0豫耀100豫曰坐果率为

75.6豫耀99.7豫遥黑籽南瓜生存率为100豫曰无病毒病发生袁健株率为100豫遥以中国南瓜为亲本之一的种间杂种Y2伊Z1尧Z1伊M5生存率均达到100%曰病毒病发病率低袁健株率分别为91.8豫与88.4豫曰坐果率分别为90.6豫与91.1豫遥

3结论与讨论

本研究表明袁南瓜属4个栽培种中袁黑籽南瓜

耐热性最好袁中国南瓜耐热性次之袁印度南瓜耐热性中等袁美洲南瓜耐热性较差曰同一个种内的不同试材间对热胁迫的耐受能力亦存在一定的差异遥南瓜属种间杂种渊印度南瓜伊中国南瓜F1瓜伊美洲南瓜F袁中国南

1南瓜亲本袁接近于中冤耐热国性南强瓜于亲印本度水南平瓜遥亲印本度或南美瓜洲伊中国南瓜和中国南瓜伊美洲南瓜种间杂交均存在超中优势袁说明耐热性较强的中国南瓜可作为南瓜耐热新品种选育的抗性亲本材料遥如果利用种间杂交后代进一步进行回交或复合杂交袁有望通过种间杂交手段将中国南瓜的耐热性基因转育到印度南

瓜或美洲南瓜中袁创造出抗病尧抗逆性得到改良的

新型种质资源材料遥

今后应进一步研究热胁迫下南瓜生理生化变化袁分析并找到标志其高温抗性的生理指标和基因表达机制袁将对南瓜抗逆种质资源的鉴定尧改良及利用研究产生积极的促进作用遥

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渊下转第窑376329窑

页冤

山西农业科学2020年第48卷第3期

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