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        長期高溫脅迫對溫室型黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

        2014-12-07 05:15:04袁建民但忠李易蓉蘇銀玲麻繼仙楊龍木萬福
        長江蔬菜 2014年18期
        關(guān)鍵詞:自交系單果黃瓜

        袁建民,但忠,李易蓉,蘇銀玲,麻繼仙,楊龍,木萬福

        (云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所,元謀,651300)

        溫度是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子之一,高溫會使蔬菜作物產(chǎn)量降低,從而影響蔬菜的周年供應(yīng)。而黃瓜(Cucumis sativusL.)是屬于溫涼型蔬菜作物,其最適生長溫度為25~30℃,超過35℃就會影響黃瓜的產(chǎn)量及品質(zhì)[1]。目前,一些學(xué)者開展了高溫對黃瓜的生殖生長及產(chǎn)量等方面的影響研究。研究發(fā)現(xiàn),雌花對高溫極其敏感,且主要集中表現(xiàn)在花前期6~17 d[2]。同時,楊立飛等[3]發(fā)現(xiàn)高溫對黃瓜坐果率有明顯影響,35℃時熱敏感品種的坐果率就急劇下降,而耐熱品種的坐果率則要在45℃時才會受到影響。但對歐洲生態(tài)型黃瓜的耐熱性研究卻鮮有報道。在本研究中,通過研究高溫對20份歐洲生態(tài)型黃瓜自交系產(chǎn)量及品質(zhì)的相關(guān)性狀影響差異,為耐熱新品種培育和制定黃瓜耐熱栽培技術(shù)提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        本試驗(yàn)所用的20份溫室型黃瓜純系材料均由云南思農(nóng)蔬菜種業(yè)發(fā)展有限公司從荷蘭引進(jìn)的品種通過雜交分離篩選后,經(jīng)5~6代自交獲得的高代自交系,所有高代自交系均為歐洲生態(tài)型黃瓜,材料來源詳見表1。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)分別于2011年(秋季)和2012年(夏季)在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所蔬菜研究中心試驗(yàn)大棚內(nèi)進(jìn)行。秋季于2011年8月26日播種,9月5日定植于大棚內(nèi)。夏季于2012年4月17日播種,4月26日定植于同一大棚內(nèi)。每個小區(qū)均定植20株,雙行種植,各自交系之間采用隨機(jī)區(qū)組排列,每材料重復(fù)3次,栽培管理按常規(guī)方法進(jìn)行。在黃瓜始收期和終收期分別測定瓜橫縱徑、瓜柄長、化瓜數(shù)、畸形瓜數(shù),平均單果質(zhì)量以及平均單株產(chǎn)量等指標(biāo)[4],在高溫時期測定瓜的VC含量[5]和瓜皮硬度。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 高溫對產(chǎn)量構(gòu)成性狀的影響

        由表2可知,與秋季對照(CK)相比,夏季高溫對所有自交系的產(chǎn)量構(gòu)成性狀指標(biāo)的影響較明顯,高溫引起各自交系平均單株產(chǎn)量、化瓜數(shù)、平均單果質(zhì)量以及畸形瓜數(shù)等指標(biāo)變化幅度較大,但高溫對各自交系各指標(biāo)的影響是不同的。綜合比較分析,09-2、11-1、31-2 在高溫條件下產(chǎn)量性狀表現(xiàn)較穩(wěn)定,平均單株產(chǎn)量和平均單果質(zhì)量的變化率變化幅度較小,且化瓜數(shù)和畸形瓜數(shù)相對其他自交系也較少,較適合夏季溫室、塑料棚栽培;而35-1、43-2高溫條件下平均單株產(chǎn)量和平均單果質(zhì)量下降幅度較大,且化瓜數(shù)和畸形瓜數(shù)也相對較多,這可能是在雌花發(fā)育期,高溫引起雌花生殖障礙,使得子房不能正常發(fā)育,過早衰敗,從而增加了植株的化瓜數(shù)[6]。同時,高溫影響了植株對礦物質(zhì)和水分的吸收,導(dǎo)致瓜條畸形發(fā)育,使得畸形瓜率增加。因此,35-1、43-2 不適合在夏季溫室、塑料棚栽培。

        2.2 高溫對品質(zhì)構(gòu)成性狀的影響

        由表3可知,與秋季對照(CK)相比,夏季高溫栽培可使黃瓜各自交系瓜柄變長,同時果皮變硬,瓜內(nèi)VC含量明顯降低,且各自交系變化幅度較大,變化程度各不相同。其中,瓜柄長變化幅度最大的是 36-2,變化率為 0.512;最小的是 33-1,變化率為0.119;瓜皮硬度變化幅度最大的是37-1,變化率為0.914;最小的是 36-2,變化率為 0.162;VC 含量變化幅度最大的是32-2,變化率為-0.381;最小的是10-1,變化率為-0.310。然而,高溫栽培對黃瓜果形指數(shù)的影響幅度總體較小,不同自交系之間的變化幅度雖有不同但變化幅度不大,表現(xiàn)為部分自交系果形指數(shù)升高,部分降低。其中,果形指數(shù)呈現(xiàn)遞增變化的有9份材料,遞減的有11份材料。試驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn), 瓜條較長的自交系,如 31-2、32-1、33-2等,在高溫脅迫下瓜條變短,而瓜條較短的自交系,如09-2、35-1等,在高溫脅迫下瓜條變長。

        表1 供試溫室型黃瓜種質(zhì)

        方差分析結(jié)果表明,各指標(biāo)構(gòu)成受高溫的影響不同,其中高溫對化瓜數(shù)、畸形瓜數(shù)、瓜皮硬度以及VC含量的影響達(dá)極顯著 (化瓜數(shù) F=273.15,Pr<0.001,畸形瓜數(shù) F=23.57,Pr<0.001),對瓜柄長、平均單果質(zhì)量影響達(dá)顯著水平 (瓜柄長F=79.67,Pr=0.033 5,平均單果質(zhì)量 F=778.54,Pr=0.014 7),但對瓜形指數(shù)的影響不顯著。由此可見,高溫條件下,歐洲型黃瓜各自交系在產(chǎn)量和品質(zhì)方面的表現(xiàn)并不完全一致,從整體上來說,歐洲型黃瓜受高溫的影響較大,耐熱性較差。

        3 結(jié)論與討論

        表2 高溫對歐洲型黃瓜不同自交系產(chǎn)量構(gòu)成性狀的影響

        孟令波等[7]認(rèn)為,高溫引起黃瓜產(chǎn)量下降的主要原因是黃瓜發(fā)生生殖障礙,化瓜嚴(yán)重,結(jié)瓜率下降導(dǎo)致的。而在本試驗(yàn)中,高溫脅迫對歐洲型黃瓜的產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的影響結(jié)果同樣證實(shí)了這一結(jié)論。在品質(zhì)方面,高溫會引起果皮硬度增加,果柄變長,VC含量減少,這與繆旻珉等[8]的研究結(jié)果一致。

        黃瓜在成株期受高溫影響比較復(fù)雜,對根莖葉等營養(yǎng)器官以及花、果實(shí)等生殖器官都有影響。研究表明,在成株期相對于營養(yǎng)器官,植株的生殖器官更容易受到高溫脅迫的影響[9]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,在高溫脅迫下,歐洲型黃瓜的化瓜數(shù)與畸形瓜數(shù)變化幅度明顯,這可能是由于雌花花器官發(fā)育不良,形成小雌花,從而在蕾期就黃化凋萎,單性結(jié)實(shí)率下降。同時,Li等[10]在研究番茄轉(zhuǎn)化酶以及光合同化物與果實(shí)耐熱性的關(guān)系時發(fā)現(xiàn),果實(shí)中液泡轉(zhuǎn)化酶和細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶的活性較強(qiáng)以及細(xì)胞中光合同化物的含量較高可以提高番茄花和幼果的耐熱性。有關(guān)黃瓜幼果黃化及畸形瓜形成的內(nèi)在影響因素還有待進(jìn)一步研究。

        表3 高溫對歐洲型黃瓜不同自交系品質(zhì)的影響

        產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成性狀可以作為黃瓜成株期品種耐熱性的鑒定指標(biāo)[11]。 在本試驗(yàn)中,09-2、11-1、31-2這3個自交系在高溫脅迫下,其產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)較好,在今后的耐熱栽培和耐熱育種中有較強(qiáng)的應(yīng)用價值。而35-1、43-2產(chǎn)量和品質(zhì)受高溫影響很大,不合適在夏季高溫下栽培。

        [1]高麗紅,李式軍.高溫脅迫對蔬菜作物的影響[J].園藝學(xué)進(jìn)展,1998(2):344-349.

        [2]張玉華,朱月林,繆旻珉.高溫脅迫對黃瓜花藥中Ca2+分布、ABA含量及蛋白質(zhì)合成的影響 [J].園藝學(xué)報,2005,32(2):314-317.

        [3]楊立飛,張玉華,繆旻珉,等.高溫對黃瓜授粉后雌花中Ca2+分布、ABA及蛋白質(zhì)合成的影響 [J].西北植物學(xué)報,2006,26(2):234-240.

        [4]朱德蔚,李錫香.黃瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2005.

        [5]張憲政.植物生物理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].沈陽:遼寧科技出版社,1989.

        [6]繆旻珉,李權(quán),曹培生,等.高溫對黃瓜生殖生長及產(chǎn)量形成的影響[J].園藝學(xué)報,2000,27(6):412-417.

        [7]孟令波,秦智偉,李淑敏,等.高溫脅迫對黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 [J].中國蔬菜,2004(5):4-6.

        [8]繆旻珉,李式軍.黃瓜雄花與雌花發(fā)育過程中高溫敏感期的初步研究[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,24(1):120-122.

        [9]Monterroso V A,Wiem H C.Flower and pod abscission due to heat stress in beans[J].Amer Soc Hort Sci,1990,115(4):631-634.

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        [11]孟令波,秦智偉,劉宏宇.高溫對黃瓜不同品種產(chǎn)量及形態(tài)指標(biāo)的影響[J].北方園藝,2004(3):52-53.

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