鐘海秀，翟美玲，秦智偉

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，哈爾濱 150030）

黃瓜（Cucumis sativus L.）屬于葫蘆科（Cucurbitaceae），是世界范圍內(nèi)廣泛種植的蔬菜作物。由于其性別表現(xiàn)多樣化，生理學(xué)及遺傳學(xué)研究廣泛，黃瓜已經(jīng)成為研究性別分化的模式植物[1-4]。黃瓜的性別表現(xiàn)具有多樣性，就單花而言存在3種類型，即雌花、雄花和兩性花（完全花）。黃瓜性別表達(dá)不僅受到遺傳因素的影響，還受外界環(huán)境和激素的影響[4-6]。一般認(rèn)為低夜溫、短日照、高氮等有利于花原基向雌性分化[7-8]。在所有的環(huán)境因素中，溫度和日照長度是影響黃瓜花芽性型分化的主要因子[9]。文章研究了不同播種期對黃瓜雌雄花比例、雌花數(shù)量及雄花數(shù)量的影響，以探討黃瓜產(chǎn)生雌花的最佳時(shí)期，對提高日光溫室黃瓜的產(chǎn)量效益具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇強(qiáng)雌系黃瓜品種D0422和弱雌系黃瓜品種東農(nóng)803，由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院瓜類課題組提供。試驗(yàn)在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站日光溫室內(nèi)進(jìn)行。

1.2 方法

黃瓜種子經(jīng)流水清洗后，利用50℃的清水浸泡30 min后，直接播種于育苗盤中，以播種時(shí)間做為處理，共設(shè)5個(gè)播種期，分別是3月21日、4月5日、4月21日、5月6日和5月22日，每次間隔15～16 d。待子葉展開后進(jìn)行分苗，子苗移植于8 cm×8 cm的營養(yǎng)缽中，苗生長到三葉一心時(shí)定植。每個(gè)處理每個(gè)品種定植10株，隨機(jī)挑選5株進(jìn)行花期調(diào)查，觀察記錄黃瓜主莖20節(jié)內(nèi)每節(jié)花的性型及數(shù)量，不計(jì)回頭瓜，測量溫室內(nèi)每天的最高與最低溫度，對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。不同播種期溫度和日照情況見表1。

表1 不同播種期室內(nèi)溫度和日照情況Table1 Room temperature and day-length conditions during different sowing date

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜主莖20節(jié)內(nèi)雌花數(shù)量的變化

結(jié)果見圖1。

由圖1可知，黃瓜品種D0422的雌花總數(shù)相對較多，5個(gè)播種期中雌花總數(shù)呈先上升后下降趨勢，其中播種期4月5日的黃瓜雌花數(shù)量最多，為55朵，播種期5月22日雌花數(shù)量最少，為16朵。黃瓜品種東農(nóng)803的雌花數(shù)量在5個(gè)播種期中都在10朵以下，變化幅度不大。

2.2 黃瓜主莖20節(jié)內(nèi)雄花數(shù)量的變化

結(jié)果見圖2。

由圖2可知，黃瓜品種D0422在5個(gè)播種期中雄花數(shù)量都不多，小于27朵，其中播種期4月22日無雄花產(chǎn)生。前3個(gè)播種期中雄花數(shù)量變化不大，在后面的2個(gè)播種期中雄花數(shù)量增加，播種期5月22日雄花數(shù)量達(dá)到最多，為27朵。黃瓜品種東農(nóng)803雄花數(shù)量較多，都大于118朵。5個(gè)播種期雄花數(shù)量變化呈先上升后下降的趨勢，其中播種期3月21日的雄花數(shù)量最少，為118朵，播種期5月6日雄花數(shù)量最多，為153朵。

圖1 不同播種期對黃瓜雌花數(shù)量的影響Fig.1 Effect of sowing date on number of female flower of cucumber

圖2 不同播種期對黃瓜雄花數(shù)量的影響Fig.2 Effect of sowing date on number of male flower of cucumber

2.3 黃瓜主莖20節(jié)內(nèi)雌雄花比例的變化

對不同播種期黃瓜品種D0422和東農(nóng)803的雌雄花比例進(jìn)行分析，結(jié)果見圖3。圖3a表明黃瓜品種D0422在5個(gè)播種期中雌雄花比例呈先上升后下降的趨勢，在前4個(gè)播種期中以雌花為主，占花總數(shù)量的55%以上，其中4月5日播種的黃瓜雌花所占比例最高，可達(dá)到花總數(shù)量的96.4%，播種期為3月21日和4月22日的黃瓜雌花所占的比例相當(dāng)；5月22日播種黃瓜的雌花比例下降為34.7%。圖3b表明黃瓜品種東農(nóng)803在5個(gè)播種期中都以雄花為主，雌花數(shù)量僅占花總數(shù)量的7%以下，雌雄花比例波動(dòng)幅度不大。

圖3 不同播種期對黃瓜雌雄花比例的影響Fig.3 Effect of sowing date on ratios of male and female flower

3 討論

黃瓜是對環(huán)境條件相對敏感的植物，但不同品種對環(huán)境的敏感程度不同[10]，通常高溫和長日照有利于花芽向雄花分化，低夜溫和短日照可以產(chǎn)生更多的雌花[11-12]。黃瓜品種D0422在播種期4月5日時(shí)雌花數(shù)量最多，雄花數(shù)量較少，雌花所占比例最大，這與5個(gè)播種期的環(huán)境條件有關(guān)（見表1）。在播種期4月5日的溫度較低，最低溫度為6.5℃，平均溫度在21℃，日照長度也相對較短，為13.0 h，適合于黃瓜品種D0422產(chǎn)生更多的雌花。而播種期5月22日的溫度達(dá)到最高，日照長度也最長，黃瓜品種D0422雄花數(shù)量達(dá)到最多，為27朵。黃瓜品種東農(nóng)803在5個(gè)播種期中以雄花為主，雌花數(shù)量和雌雄花比例變化不大。

4 結(jié)論

不同播種期對黃瓜品種D0422的性型分化影響較大，而對黃瓜品種東農(nóng)803無明顯影響，這說明黃瓜品種D0422對溫度和日照長度反應(yīng)敏感，而東農(nóng)803對溫度和日照長度反應(yīng)較穩(wěn)定。

[1]TanurdzicM,BanksJA.Sex-determining mechanisms in land plants[J].Plant Cell,2004,16(Suppl):61-71.

[2]Tsao T H.Sex expression in flowering[J].Acta Phytophysiol Sin,1988,14:203-207.

[3]Atsmon D,Galun E.A morphogenetic study of staminate,pistillate and hermaphrodite flowers in Cucumis sativus L.[J].Phytomorphol,1960,10:110-115.

[4]Barak M,Trebitsh T.A developmentally regulated GTP binding tyrosine phosphorylated protein a-like cDNA in cucumber(Cucumis sativus L.)[J].Plant Mol Biol,2007,65(6):829-837.

[5]Atsmon D,Galun E.Physiology of sex in Cucumis sativus L.leaf age patterns and sexual differentiation of floral buds[J].Ann Bot,1962,26(2):137-146.

[6]Rudich J,Halevy A H,Kedar N.Ethylene evolution from cucumber plants as related to sex expression[J].Plant Physiol,1972,49(6):998-999.

[7]Heslop-Harrison J.The experimental modification of sex expression in flo-wering plants[J].Biol Rev,1957,32(1):38-90.

[8]Takahashi H,Saito T,Suge H.Separation of effects of photoperiod and hormones on sex expression in cucumber[J].Plant Cell Physiol,1983,24(2):147-154.

[9]汪本里,曹宗巽.離體培養(yǎng)下黃瓜頂芽性別分化的研究初報(bào)[J].植物生理學(xué)通訊,1963(3):1-6.

[10]高麗紅,張福墁,陳青君.不同類型黃瓜生長發(fā)育與環(huán)境因子關(guān)系[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,5(3):58-62.

[11]Yamasaki S,Fujii N,Takahashi H.Photoperiodic regulation of CSACS2,CS-ACS4 and CS-ERS gene expression contributes to the femaleness of cucumber flowers through diurnal ethylene production undershortdayconditions[J].PlantCellEnviron,2003,26(4):537-546.

[12]Saito S,Miyazawa Y,Yamasaki S,et al.Correlation between development of female flower buds and expression of the CS-ACS2 gene in cucumber plants[J].J Exp Bot,2007,58(11):2897-2907.