黃瓜雌性系誘雄效果的研究

鄧 強，曹明明，王惠哲，楊瑞環(huán)，李淑菊

（天津科潤黃瓜研究所 天津 300192）

隨著我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，黃瓜生產(chǎn)形式多樣，栽培茬口眾多；品種需求多樣化，除華北類型外，華南型黃瓜、水果型黃瓜等品種的需求也呈現(xiàn)上升的趨勢。由于黃瓜品種類型及性型不同，給黃瓜雜交制種提出了新的課題，尤其強雌性或全雌性材料作為父本時，往往由于誘雄效果不佳造成不同程度的減產(chǎn)甚至絕收，給繁種戶和繁種單位造成重大經(jīng)濟損失，影響種子市場供應(yīng)及黃瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在雜交制種生產(chǎn)中，應(yīng)該在保證種子質(zhì)量的前提下，通過提高栽培技術(shù)達到高產(chǎn)的目的，但由于環(huán)境因素、制種技術(shù)等原因的影響，使得不同地區(qū)、同一地區(qū)不同制種戶及同一品種不同年份之間的制種產(chǎn)量差異很大，高者667 m2產(chǎn)量超過150 kg，低者僅約10 kg。有關(guān)黃瓜雜交制種技術(shù)的研究文獻報道較多[1-5]，我國黃瓜雜交種子生產(chǎn)始于上世紀80年代初，主要有3種方式：人工雜交制種、化學(xué)殺雄自然雜交和利用雌性系制種[6]。生產(chǎn)上以網(wǎng)室隔離人工雜交制種為主，但是強雌性系或全雌性系材料作為父本時，其誘雄效果往往難以達到預(yù)期目標而造成不同程度的減產(chǎn)[7]。

目前，國內(nèi)外用于黃瓜誘雄的化學(xué)藥劑有赤霉素、硝酸銀和硫代硫酸銀，國外誘雄主要采用硫代硫酸銀，國內(nèi)主要采用赤霉素和硝酸銀[8-9]，但適合不同性型黃瓜誘雄處理的藥劑種類、處理濃度、處理時期及其處理的效果，至今尚缺乏系統(tǒng)的研究和報道[10-11]。筆者通過研究赤霉素、硝酸銀和硫代硫酸銀的不同濃度和處理時期對強雌和全雌自交系材料誘雄效果的影響，以期解決雜交制種生產(chǎn)的實際問題，并為其他黃瓜雌性系的繁育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 黃瓜材料 強雌自交系材料‘G5-2’和全雌自交系材料‘298’，由天津科潤黃瓜研究所育種一室提供。

1.1.2 化學(xué)試劑 赤霉素、硝酸銀、硫代硫酸鈉，均為國產(chǎn)試劑。赤霉素（GA）溶液濃度分別為：1 200、800 、400 mg·L-1，硝酸銀（AgNO3）溶液濃度分別為：600、300、150 mg·L-1，硫代硫酸銀（Ag2S2O3）溶液濃度分別為：900、600、300 mg·L-1，以上試劑均為現(xiàn)用現(xiàn)配；對照組采用蒸餾水噴施處理。

1.2 試驗方法

試驗于2014—2016年在天津科潤黃瓜研究所武清試驗場進行。

1.2.1 試驗設(shè)計 3葉1心期噴施赤霉素、硝酸銀和硫代硫酸銀3種化學(xué)試劑，調(diào)查強雌自交系和全雌自交系黃瓜材料的誘雄效果，統(tǒng)計20節(jié)內(nèi)的雄花數(shù)。

1.2.2 方法 黃瓜幼苗3葉1心期噴施上述誘雄試劑，每種試劑濃度設(shè)置3次重復(fù)，每次重復(fù)10株幼苗。噴施處理選擇當天16:00以后進行，噴施量以藥液布滿葉片表面而不至于凝結(jié)墜落為宜。調(diào)查統(tǒng)計各黃瓜植株20節(jié)內(nèi)的雄花數(shù)量，通過數(shù)據(jù)比較和分析，建立黃瓜化學(xué)試劑誘雄效果的技術(shù)評價體系，篩選出適合不同雌性系材料雄花誘導(dǎo)的最佳藥劑及最佳使用濃度。

利用篩選出的最佳藥劑和最佳濃度，在黃瓜生長的不同時期進行誘雄處理，共分7個處理。每種處理設(shè)置3次重復(fù)，每次重復(fù)10株幼苗。噴施處理同上。

處理1：1葉1心期噴施1次。

處理2：2葉1心期噴施1次。

處理3：3葉1心期噴施1次。

處理4：1葉1心期、2葉1心期各噴施1次。

處理5：1葉1心期、3葉1心期各噴施1次。

處理6：2葉1心期、3葉1心期各噴施1次。

處理7：1葉1心期、2葉1心期、3葉1心期各噴施1次。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用SPSS 15.0對試驗數(shù)據(jù)進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 強雌自交系材料‘G5-2’的化學(xué)誘雄規(guī)程

2.1.1 確定最佳化學(xué)試劑及最佳濃度 由表1可知，‘G5-2’經(jīng)800 mg·L-1GA溶液誘雄后雄花數(shù)最多，平均為 75朵·株-1；1 200 mg·L-1GA 溶液誘雄后雄花數(shù)次之；對照雄花數(shù)最少，平均為30朵·株-1。分析表明，800 mg·L-1GA 溶液、1 200 mg·L-1GA 溶液和900 mg·L-1Ag2S2O3溶液噴施誘雄與對照均存在顯著差異。800 mg·L-1GA為強雌系黃瓜材料‘G5-2’誘雄的最佳試劑、最佳濃度。

表1 不同試劑及濃度對強雌自交系‘G5-2’誘雄效果

2.1.2 確定化學(xué)誘雄試劑最佳噴施時期 利用上面篩選出的800 mg·L-1GA溶液，在黃瓜生長的不同時期進行7個處理試驗，調(diào)查20節(jié)內(nèi)的雄花數(shù)量，并進行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，處理4（1葉1心期、2葉1心期各噴施1次）的雄花數(shù)量最多，平均為45朵/株，顯著高于清水對照（表2），其他處理雄花數(shù)量均高于清水對照，因此，處理4為強雌自交系材料‘G5-2’的最佳處理時期。

表2 800 mg·L-1GA溶液不同時期處理對強雌自交系材料‘G5-2’誘雄效果

2.2 全雌自交系材料‘298’的化學(xué)誘雄規(guī)程

2.2.1 確定最佳化學(xué)試劑及最佳濃度 由表3可知，噴施 300 mg·L-1Ag2S2O3和 600 mg·L-1Ag2S2O3溶液的全雌自交系材料‘298’的雄花數(shù)量較高，分別為7朵·株-1、10朵·株-1。差異顯著性分析表明，噴施 300 mg·L-1Ag2S2O3、600 mg·L-1Ag2S2O3和900 mg·L-1Ag2S2O3溶液的雄花數(shù)量與對照相比均達到極顯著水平；噴施600 mg·L-1Ag2S2O3溶液與噴施900 mg·L-1Ag2S2O3溶液之間也存在極顯著性差異。因此，600 mg·L-1Ag2S2O3溶液可做為全雌自交系材料‘298’誘雄的最佳化學(xué)試劑和最佳濃度。

表3 不同試劑及濃度對自交系材料‘298’誘雄效果的比較

2.2.2 確定化學(xué)誘雄試劑最佳噴施時期 利用上面篩選出的600 mg·L-1Ag2S2O3溶液，在黃瓜生長的不同時期進行7個處理試驗，調(diào)查20節(jié)內(nèi)的雄花數(shù)量。結(jié)果表明（表4），處理5（1葉1心期、3葉1心期各噴施1次）雄花數(shù)最多，平均為49朵·株-1；處理7雄花數(shù)次之，平均為40朵·株-1；清水對照無雄花。通過差異顯著性分析，7個處理均與對照存在極顯著性差異，其中處理5與處理4、6存在顯著差異，與處理1、2、3存在極顯著差異。因此，處理5為全雌自交系材料‘298’的最佳處理時期。

表4 600 mg·L-1Ag2S2O3溶液不同時期處理對黃瓜材料‘298’誘雄效果的差異顯著性分析

3 討論與結(jié)論

在試驗結(jié)果統(tǒng)計時發(fā)現(xiàn)，黃瓜雄花的數(shù)量受溫度影響也有很大變化，因為低溫有利于雌花分化，因此同一黃瓜材料春季試驗雄花數(shù)明顯低于秋季。

在黃瓜幼苗期，噴施誘雄試劑后，對植株的長勢和死苗率都有影響，噴施赤霉素溶液，隨著濃度的增大，植株節(jié)間拉長越來越嚴重；硝酸銀和硫代硫酸銀溶液噴施后隨著濃度的變化都有不同程度的死苗問題，濃度越高死苗越嚴重。在以后的試驗中對植株生理變化也要詳細研究。

前人有關(guān)黃瓜誘雄的試驗有過很多研究，但不同研究者所得結(jié)果有一定的差異。崔鴻文等[12]研究得出，1 000 mg·L-1的GA3溶液處理3次誘雄效果最好，并認為處理時期越早，效果越好。顧興芳等[13]研究表明噴施1次濃度為400 mg·L-1的硝酸銀溶液，誘雄效果最好。許明[14]試驗得出，濃度為300 mg·L-1硫代硫酸銀溶液在3片真葉時噴施2次，誘雄效果顯著。丁小濤等[15]認為噴施濃度為500 mg·L-1的硝酸銀溶液1次，誘雄效果最好。分析本試驗結(jié)果可知，強雌自交系材料‘G5-2’幼苗期在1葉1心期、2葉1心期各噴施1次800 mg·L-1GA溶液誘導(dǎo)出的雄花最多；全雌自交系材料‘298’在幼苗期1葉1心期、3葉1心期各處理1次600 mg·L-1Ag2S2O3溶液，誘雄效果最好。分析得知，這可能是由于不同品系的黃瓜材料對不同濃度的化學(xué)試劑誘導(dǎo)反應(yīng)不同，因而造成結(jié)果差異。

在本試驗中，針對不同黃瓜材料篩選出的黃瓜雌性系的誘雄效果也可能受到部分外界因素的影響，如光照、水分、養(yǎng)分等，數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理方法等都有可能影響試驗結(jié)果，但這些因素均可視為系統(tǒng)性影響，對結(jié)果不起決定性作用。因此本試驗獲得的結(jié)果可在生產(chǎn)中大面積應(yīng)用。但噴施化學(xué)試劑對誘雄后花粉質(zhì)量和單瓜結(jié)籽數(shù)是否有影響，還有待于進行深入研究。