陳青君 韓瑩琰 谷建田 范雙喜

（北京農學院植物科技學院，北京 102206）

葉用萵苣（Lactuca sativaL.）屬菊科萵苣屬萵苣種中的葉用類型，俗稱生菜，原產地中海沿岸。葉用萵苣按植物學分類可分為 3個變種：皺葉萵苣、直立萵苣（又稱散葉萵苣）和結球萵苣。葉用萵苣以葉片為產品器官，葉片形成期需要冷涼氣候。隨著全球氣候變暖和周年供應的需求，種植業(yè)面臨著嚴峻挑戰(zhàn)（高亮之和金之慶，1994），高溫逆境對葉用萵苣的影響更加突出（范雙喜 等，2003），挖掘葉用萵苣的抗熱基因以及準確評價葉用萵苣品種資源的耐熱性狀，對于葉用萵苣的周年供應及耐性品種選育具有重要意義。在國外，葉用萵苣為生食綠葉菜的主要構成種類之一，在蔬菜生產布局和產量構成中具有重要地位（王懷松 等，2006）。隨著世界各地葉用萵苣資源在我國的引入，國內現有的葉用萵苣品種數量已遠遠高于20世紀90年代引入的數量（鄭向紅 等，1990），花色品種愈來愈多，但優(yōu)良的耐熱品種缺少仍然是夏季生產的限制因素。研究表明，抽薹天數（Brain & Dennis，1986）和中心柱長（谷建田 等，2006）可作為結球萵苣耐熱性鑒定的基本指標。國內在選育耐熱與抗抽薹的葉用萵苣品種方面進行了初步的嘗試（龔繁榮，1998a，1998b），但有關葉用萵苣葉片性狀和抗熱性評價體系方面尚缺少系統(tǒng)報道。隨著我國葉用萵苣品種類型的豐富和耐熱品種的迫切需求，有必要對我國目前葉用萵苣種質資源及耐熱性進行快速有效的評價。本試驗對近年收集的 110份葉用萵苣種質資源進行葉片表型性狀的觀察，并在露地和大棚、春季和夏季對其田間耐熱性進行測定分析，以期建立合理實用的評價體系，為葉用萵苣的優(yōu)良耐熱品種選育和種植提供依據。

1 材料與方法

1.1 種植環(huán)境與參試品種

試驗于北京農學院東大地實驗基地進行。2008年露地于春季3～6月，初夏5～7月種植；2009年大棚于3～6月種植。葉用萵苣采用72孔穴盤育苗，營養(yǎng)土用草炭和蛭石（2V：1V）混合后裝盤。種子 20 ℃光照催芽后播種。育苗均在日光溫室進行，露地春季和大棚栽培均于 3月13～15日播種，4月18～20日定植。露地初夏種植于4月27日播種，5月17日定植。定植后的露地溫度資料來自北京市氣象局，大棚溫度采用溫濕度自計儀記載。

參試品種主要引自中國農業(yè)科學院蔬菜種質資源庫 55份（V09E0），北京市農林科學院蔬菜研究中心10份，國內種子公司15份，美國、香港、日本和意大利30份，共計110份。

1.2 葉用萵苣種質資源田間觀察統(tǒng)計方法

2008～2009年分別對110份葉用萵苣材料，按田間試驗統(tǒng)一設計，順序排列，地膜覆蓋，2次重復，小區(qū)面積1.5 m2，散葉萵苣和結球萵苣均種植12株，進行春季、夏季的葉片性狀、耐熱性觀察。田間管理按照常規(guī)栽培管理進行。春季以散葉萵苣和結球萵苣達到商品采收期時測定各項農藝性狀，每個品種調查10株。露地春季、初夏和大棚種植的在開始抽薹時調查抽薹天數。露地春季和大棚種植的于6月10～11日、露地初夏定植的于6月18日調查熱害指數。熱害指數的統(tǒng)計參照《萵苣種質資源描述規(guī)范和數據標準》（李錫香和王海平，2006），調查所有定植植株，依據田間受害癥狀分5級：0級，無熱害癥狀；1級，1～2片葉尖及邊緣焦黃或腐爛；3級，植株1/2葉片葉尖或邊緣焦黃或腐爛；5級，植株2/3葉片葉邊緣焦黃或腐爛；7級，整株嚴重腐爛。計算熱害指數。

式中：HI，熱害指數；si，各級熱害級值；ni，相應熱害級的植株數；i，級別；N，調查總株數。

萵苣植株的耐熱性根據熱害指數分為3級：強（熱害指數＜35），中（35≤熱害指數≤65），弱（熱害指數＞65）。

記載的葉片農藝性狀包括子葉形狀、葉裂刻、葉褶皺、葉色、葉柄色、葉片表面光澤、葉尖形狀、葉基部形狀、葉球形狀、葉球緊實度、球頂形狀等，同時記載單株質量、商品球率、中心柱長、抽薹天數、熱害指數等主要性狀。數據統(tǒng)計采用分析軟件SPSS 15.0依據常規(guī)的數理統(tǒng)計方法進行。

2 結果與分析

2.1 葉用萵苣栽培環(huán)境的溫度變化

不同播種期的葉用萵苣種植期溫度的變化如圖1所示。由圖1可知：連續(xù)兩年進入5月中下旬，溫度都快速回升，但至 6月中旬之前露地的旬平均溫度沒有超過 25 ℃，葉用萵苣基本生長正常。6月中旬以后溫度急劇上升，露地旬平均溫度25 ℃以上，不再適宜葉用萵苣生長。大棚內的旬平均溫度在定植后隨著 5月溫度的回升迅速上升到 25 ℃以上，基本接近露地旬平均最高溫，而棚內的旬平均最高溫在 5月以后都在 30 ℃以上。大棚內高溫對葉用萵苣的脅迫強度遠大于露地。

圖1 2008～2009 年葉用萵苣生長期間露地和大棚的溫度變化

2.2 葉用萵苣主要農藝性狀的鑒定評價

葉片是葉用萵苣的食用器官，發(fā)芽期、幼苗期、發(fā)棵期、產品器官形成期的葉片性狀是葉用萵苣的重要形態(tài)特征。春季供試的110個品種田間性狀表明：散葉萵苣有65個品種（其中紫葉15個），結球萵苣有45個品種，結球萵苣品種葉片表型性狀相似程度高于散葉萵苣。葉用萵苣葉片各種性狀占供試品種的比例見表1。

由表1可以看出，葉用萵苣的葉形、葉色、葉尖形狀、葉緣、葉褶皺、葉基部形狀等表型性狀表現出多種類型，其中散葉萵苣葉尖形狀、葉形、葉裂刻和葉色存在多種變化，與結球萵苣有明顯差異。結球萵苣葉尖均為圓形，葉裂刻僅有1個品種，占供試品種的2%，葉形以圓形為主。結球萵苣葉色明顯深些，絕大多數為綠色，紫紅色的有 2個品種，一個是結球菊苣，一個是直立萵苣（半結球）。

表1 110個葉用萵苣品種田間葉片表型性狀觀察

農藝性狀是作物固有的遺傳特性，是性狀遺傳多樣性的具體體現，是反映某一物種資源豐度的重要指標。葉用萵苣營養(yǎng)生長期植株的開展度、株高、葉片數、單株質量等性狀是評價葉用萵苣利用價值的重要指標。春季田間觀察測定表明，供試葉用萵苣品種的植株性狀存在較大差異（表2）。

表2 春季田間葉用萵苣品種營養(yǎng)生長期農藝性狀的變化

由表2可以看出，散葉萵苣的株高、葉柄長、葉柄厚、中心柱長、單株質量、凈菜質量和蓮座葉變異幅度很大，這表明散葉萵苣的株型變化大，也顯示了散葉萵苣在種質變異和創(chuàng)新方面蘊藏著很大的潛力。結球萵苣大多數性狀比較相近，僅在葉柄厚、蓮座葉、單株質量、凈菜質量方面存在較大的變異，在種質創(chuàng)新和產量提高方面這些性狀的選擇是重要的。田間觀察發(fā)現結球萵苣葉柄厚大的品種表現出蓮座葉少、包球不緊、易折斷、不耐擠壓等特性。

從葉片數、單株質量、中心柱長以及口感風味等性狀評價，表現優(yōu)良的散葉萵苣品種以各地引入的美國大速生散葉、香港玻璃生菜居多，其次是從內蒙古、寧夏引入的烏蘭浩特萵苣、涇源萵苣和Cettuce等品種。結球萵苣品種以從國外引進的Astral、美國皇帝、國王101等品種表現為佳，來自河北省農林科學院的包球萵苣表現也較好。皺葉的半結球Parris talanlcos（引自墨西哥）、意大利耐抽薹萵苣等表現也很好。

2.3 露地春夏季栽培葉用萵苣種質資源的耐熱性

露地夏季葉用萵苣定植后20 d，部分散葉品種即開始抽薹。中心柱開始變長，單株質量在品種間差異變大。散葉萵苣中耐熱的品種為S4、S12、S19、S20、S22、S23、S24、W9、W12、W15，這些品種在高溫下中心柱長度為7.3～12.9 cm，抽薹天數為80～89 d，比春季種植的提前了12～23 d；不耐熱的品種為S2、S6、S7、S10、S16、S11、J4、J15，中心柱長度為28.4～33.2 cm，抽薹天數為47～62 d，比春季種植的提前了22～36 d。部分優(yōu)良散葉萵苣品種的主要性狀見表3。

表3 露地春季和夏季一些優(yōu)良葉用萵苣品種的主要性狀

結球萵苣定植后30 d左右也開始抽薹。耐熱的品種為J8、J9、J11、J18、J20、J41、J42等，這些品種在高溫下中心柱長度為12.3～17.6 cm，抽薹天數為80～86 d，比春季分別提前了18～29 d；不耐熱的品種為J1、J2、J7、W2、W6，中心柱長度為28.4～30.8 cm，抽薹天數為55～73 d，比春季分別提前了23～38 d。部分優(yōu)良結球萵苣品種的主要性狀見表3。

值得一提的是意大利耐抽薹生菜，田間整齊度高度一致，耐熱性極強，夏季播種90 d后才抽薹，并且口感好，產量高，綜合表現好，是值得夏季露地推廣的優(yōu)異品種。夏季栽培葉用萵苣的單株質量大幅降低，65個散葉萵苣品種單株質量下降幅度26.5%～80.6%，45個結球萵苣品種單株質量下降幅度15.3%～53.0%，球質量下降幅度15.6%～63.1%。從生物產量看，結球萵苣同一生長期的生長量遠高于散葉萵苣。

夏季散葉萵苣的葉片數與春季時沒有明顯變化，葉形比略有增加。由表4可以看出：中心柱長和葉形比呈顯著正相關（r=0.645），這說明葉片變長生長加快與中心柱變長同步；中心柱長和單株質量、凈菜質量呈顯著或極顯著負相關（r=-0.665、-0.803），說明隨著中心柱的增長，單株質量和凈菜質量降低，商品性下降。抽薹天數和葉形比呈顯著負相關（r=-0.645），說明抽薹越晚，葉形比越小；反之，抽薹時間提前，葉形比增加。抽薹天數和單株質量、凈菜質量呈極顯著正相關（r=0.766、0.848），抽薹越遲，單株質量和凈菜質量越大。抽薹天數和中心柱長呈極顯著負相關（r=-0.828），表明隨著抽薹所需時間變長，中心柱相對較短。

表4 露地春夏季葉用萵苣主要性狀相關分析

結球萵苣的抽薹天數與葉形比呈極顯著負相關（r=-0.955），表明葉片加寬生長，有利于結球包心，推遲抽薹。抽薹天數與單株質量、凈菜質量呈顯著或極顯著正相關（r=0.852、0.922），說明抽薹時間越晚，單株質量和凈菜質量增加。抽薹天數與中心柱長呈極顯著負相關（r=-0.992），表明抽薹越晚，中心柱較短；商品球率與葉形比、中心柱長呈極顯著負相關（r=-0.972、-0.991），說明葉形比?。訉捝L）有利于葉球的形成，商品球率增加。隨著中心柱的增長，商品球率會降低。商品球率與抽薹天數、凈菜質量呈極顯著正相關（r=0.974、0.928），表明抽薹越遲，商品球率越大。

2.4 大棚內高溫環(huán)境萵苣種質資源的耐熱性

與夏季（露地）相比，大棚內的高溫脅迫強度變大，定植后棚內旬平均最高溫度為 25.0～36.1 ℃（圖1），5月中旬后的旬平均溫度為25.6～28.7 ℃。6月中旬大多數品種都表現出熱害癥狀。由表5可知：大棚高溫下葉用萵苣熱害指數因品種不同差異很大，散葉萵苣品種以大速生、紫葉生菜、直立生菜最耐熱，其熱害指數為 0，圓盤萵苣菜也是非常耐熱的地方品種。香港玻璃生菜、大橡生 1號等品種均有不同程度的熱害癥狀，熱害初期，散葉萵苣熱害指數范圍0～32.6。結球萵苣品種除半結球的耐抽薹意大利生菜沒有出現葉片腐爛外，絕大多數品種都出現了熱害癥狀，熱害指數范圍0～40，其中比較耐熱的品種，如耐抽薹生菜（0）、國王101（3.5）、秋日（2.0）、奧賽特（5.0）、英姿（1.1）、WT12（1.0）等熱害指數較低。這與目前生產上春夏季推廣的大速生、國王101品種是一致的。英姿、WT12是耐熱性更優(yōu)的結球萵苣品種。熱害指數較準確地反映了品種間的耐熱性差異，尤其是在結球萵苣中更明顯。

表5 大棚高溫下部分葉用萵苣品種抽薹天數與熱害指數

大棚高溫環(huán)境葉用萵苣迅速抽薹，散葉品種在定植后20 d即開始抽薹，比露地初夏栽培時抽薹提前10 d左右，而且80%品種抽薹集中在10 d內，表明散葉萵苣對高溫的敏感度較高。結球萵苣53.3%的品種抽薹天數多在70～90 d，與露地高溫時的表現基本相同，但熱害癥狀明顯比露地高溫時嚴重。生長后期 46.7%的品種因溫度高，沒有抽薹就已經死亡。在高強度溫度逆境時，散葉萵苣的熱害主要表現為抽薹早，結球萵苣主要是由于葉球內熱量聚積而引起的爛葉。需要指出的是熱害指數與抽薹天數沒有顯著的相關性。

3 結論與討論

葉片是葉用萵苣的食用器官，葉片表型性狀是葉用萵苣品種選育和栽培管理的目標性狀。本試驗結果表明：散葉萵苣葉尖形狀、葉形、葉裂刻、葉色等葉片表型性狀存在較大的變異，與結球萵苣有明顯差異。同時散葉萵苣的株高、葉柄長、葉柄厚、中心柱長、單株質量、凈菜質量和蓮座葉變異幅度也很大，顯示了散葉萵苣在種質變異和創(chuàng)新方面蘊藏著很大的潛力。結球萵苣品種間相似性程度高，遺傳基礎狹窄。綜合葉用萵苣的農藝性狀，表現優(yōu)良的散葉萵苣品種仍以各地引入的美國大速生、香港玻璃生菜居多，表現優(yōu)良的結球萵苣品種以美國、荷蘭、意大利引入的品種居多。但鑒于表型揭示變異的局限性以及分子鑒定的應用，今后隨著葉用萵苣資源收集保存數量的增加，有必要像大白菜、胡蘿卜等作物一樣（莊飛云 等，2006；李國強等，2008）構建葉用萵苣的核心種質。

高溫脅迫中葉片的葉型和葉色等是衡量品種耐熱性的重要形態(tài)指標。如耐熱蘿卜（韓笑冰等，1997）、耐熱大白菜（吳國勝和王永健，1995）、普通白菜（胡俏強 等，2011）在高溫下苗期葉形發(fā)生明顯變化。結球大白菜葉形比變大，即葉片縱向生長加快。而葉用萵苣則主要表現為抽薹提前、中心柱變長，同時葉形比也變大，當高溫脅迫更強時，葉片會焦黃腐爛，表現為熱害癥狀。根據抽薹的早晚、中心柱的變化、熱害指數以及凈菜質量，能夠較好地評價田間葉用萵苣的耐熱性。

在對作物品種進行耐熱性評價時，除了確定適宜的評價方法和指標外，一個很重要的基礎條件就是植株要經過熱鍛煉 （或者在足夠溫暖的環(huán)境中生長一段時間），這樣在熱脅迫狀態(tài)下作物不同品種之間的耐熱性差異才能夠表現出來（Reynolds et al.，2001）。葉用萵苣為高溫感應型蔬菜作物，有關品種的耐熱性與抗抽薹性的強弱，只有在氣溫較高的環(huán)境中才能真實客觀地反映出來。本試驗將葉用萵苣產品器官的形成期安排在露地和大棚、春季和夏季進行觀察，較好地反映了葉用萵苣品種的耐熱性差異，并發(fā)現在不同強度的高溫下，葉用萵苣抽薹時間進一步提前，熱害癥狀更加明顯。散葉萵苣采用縮短生育期應對高溫逆境的特性與大白菜田間耐熱性相似（蘇小俊 等，2007），但其感應溫度的機理還有待于進一步研究。對于結球萵苣，熱害指數能更準確地反映其品種間的耐熱性。這與茄子（李植良 等，2009）、番茄（尹賢貴 等，2001）等作物的田間鑒定結果相一致。鑒于夏季雨水對葉用萵苣的不良影響，以及高溫脅迫的強度，本試驗認為采用春季大棚種植能夠更好地評價葉用萵苣的耐熱性。

耐熱性評價所依據的指標可分為外部形態(tài)和經濟性狀指標、微觀結構指標、生理生化指標以及分子生物學指標四大類（馬曉娣 等，2004）。作物的耐熱性是一個復雜的生物學現象，對不同作物及同種作物的不同品種而言，其耐熱表現可能受到逆境發(fā)生的時期、持續(xù)時間、逆境強度以及研究目的性狀等多種因素的影響，因此，從生產實際出發(fā)了解作物對熱脅迫的反應，并據此結合使用直接鑒定和間接鑒定的方法將有助于找出適宜的評價指標。本試驗在田間農藝性狀觀察的基礎上，用熱害指數、抽薹天數和中心柱長研究了葉用萵苣品種資源的耐熱性，實際應用中還應結合高溫下葉用萵苣的凈菜率、凈菜質量、品質等指標綜合選擇才能選育優(yōu)良的耐熱品種。

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