汪寶根，阮曉亮，吳 偉，吳曉花，徐 沛，吳新義，魯忠富，李國景

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,浙江杭州 310021;2.浙江省種子管理總站,浙江杭州 310020)

瓠瓜種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)技術(shù)及其應(yīng)用

汪寶根1，阮曉亮2，吳 偉2，吳曉花1，徐 沛1，吳新義1，魯忠富1，李國景1

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,浙江杭州 310021;2.浙江省種子管理總站,浙江杭州 310020)

瓠瓜是我國南方地區(qū)夏季重要的瓜類蔬菜作物之一,在我國已有7 000多年的栽培歷史,地方品種資源豐富。為了提高種質(zhì)資源的利用效率,迫切需要一套統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的方法和技術(shù)體系來對(duì)這些農(nóng)家品種進(jìn)行科學(xué)的鑒定,發(fā)掘優(yōu)異性狀和基因,用于科研育種。為此,文章特介紹一套包含試驗(yàn)設(shè)計(jì)、植物學(xué)特征和生物學(xué)特性調(diào)查與鑒定、數(shù)據(jù)分析與校驗(yàn)的瓠瓜種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)技術(shù)體系。

瓠瓜;種質(zhì)資源;鑒定技術(shù)

文獻(xiàn)著錄格式:汪寶根,阮曉亮,吳偉,等.瓠瓜種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)技術(shù)及其應(yīng)用[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,56(5):738-740.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150559

農(nóng)作物種質(zhì)資源是人類生存和發(fā)展最有價(jià)值的寶貴財(cái)富,是國家重要的戰(zhàn)略資源,是作物育種、生物科學(xué)研究和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn)糧食安全、生態(tài)安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。21世紀(jì)農(nóng)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)很大程度上是資源的競(jìng)爭(zhēng),是對(duì)基因的占有和利用的競(jìng)爭(zhēng)。由于長期以來人們對(duì)農(nóng)作物種質(zhì)資源的收集、保存、研究和利用重視不夠,很多有價(jià)值的農(nóng)作物種質(zhì)資源正面臨丟失的危險(xiǎn)。對(duì)現(xiàn)有的農(nóng)作物種質(zhì)資源進(jìn)行保護(hù)已經(jīng)刻不容緩。

瓠瓜屬葫蘆科葫蘆屬一年生攀緣草本植物,別名長瓜、扁蒲、蒲瓜、夜開花等,其嫩瓜供食,為南方夏季重要的瓜類蔬菜之一。近年來,隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,我國南方設(shè)施黃瓜栽培面積逐年減少,而瓠瓜因其耐熱性好,抗病性強(qiáng),栽培容易,居民喜食,符合城鎮(zhèn)居民對(duì)無公害蔬菜的消費(fèi)需求,已逐漸成為我國南方地區(qū)重要瓜類蔬菜之一。近年浙江省瓠瓜年均栽培面積約1.3萬hm2, 667 m2產(chǎn)量可達(dá)3～5 t,平均667 m2收入可達(dá)0.6萬元,高的可達(dá)1萬～2萬元。隨著高山蔬菜的發(fā)展,瓠瓜已成為臨安、浦江、開化、淳安等縣(市)高山蔬菜的首選作物之一,在浙江省效益農(nóng)業(yè)中占有重要地位。

瓠瓜在我國已有7 000多年的栽培歷史,種質(zhì)資源分布于全國各地,地方品種豐富。不同的育種單位出于育種需求,雖然各自收集了部分種質(zhì)資源,但由于沒有統(tǒng)一的鑒定標(biāo)準(zhǔn),各自獲得的信息較為混亂,同一品種相同性狀的描述差異很大,成為信息交流和材料共享的嚴(yán)重阻礙。為了打破這種現(xiàn)狀,提高瓠瓜種質(zhì)資源的鑒定評(píng)價(jià)和利用效率,本研究報(bào)道一種較為完善的瓠瓜種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)體系,以方便各育種單位整理、鑒定,發(fā)掘優(yōu)異性狀和基因,推動(dòng)我國瓠瓜育種整體水平提升。

1 種質(zhì)調(diào)查考證

1.1 查閱資料考證

通過查閱地方志、品種志、農(nóng)史等文獻(xiàn)資料,考證待鑒定地方品種的來源、分布、種植與利用、科屬種、主要特征特性及其栽培措施等。

1.2 分布來源調(diào)查

根據(jù)資料考證結(jié)果,對(duì)待鑒定種質(zhì)產(chǎn)地分布、種植與利用情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。

1.3 原產(chǎn)地考查

在苗期、成株期、開花期和成熟期根據(jù)種質(zhì)類型特點(diǎn)安排考查時(shí)期。采集的信息包括反映種質(zhì)典型性狀的圖片、種質(zhì)在原產(chǎn)地主要特征特性及其表現(xiàn),并收集一定數(shù)量具有典型性狀的種質(zhì)。

2 種質(zhì)試種與提純

2.1 種質(zhì)試種

為全面了解待鑒定種質(zhì)的特性特征、品種純度、適宜種植季節(jié)及其管理技術(shù)措施,需按作物類型安排1～2個(gè)生長周期的試種和種質(zhì)提純,若遇氣候不正常年份,需相應(yīng)延長試種周期。試種過程中對(duì)種質(zhì)基本特征特性進(jìn)行記載,具體記載內(nèi)容與方法參照《浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查收集技術(shù)規(guī)范(試行)》4.3節(jié)內(nèi)容執(zhí)行。

2.2 種質(zhì)提純

將經(jīng)核實(shí)的種質(zhì)進(jìn)行提純,繁殖鑒定工作和入庫(圃)保存所需的種質(zhì)數(shù)量,具體參照《浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源繁殖更新技術(shù)規(guī)范(試行)》執(zhí)行,經(jīng)提純繁殖后的種質(zhì)供鑒定評(píng)價(jià)使用。對(duì)于1份種質(zhì)中混雜有2個(gè)以上品系的應(yīng)先分離,后分開鑒定,入庫(圃)保存時(shí)冠以-1,-2等加以區(qū)分。

3 田間試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

用于鑒定的試驗(yàn)地應(yīng)能夠滿足瓠瓜植株正常生長和獲得正常產(chǎn)量的需要,使其基本特征特性能得到正常表達(dá)。試驗(yàn)地土質(zhì)應(yīng)具有當(dāng)?shù)卮硇?前茬一致、不重茬,平整、肥力中等、均勻。

試驗(yàn)地要遠(yuǎn)離污染、無人畜侵?jǐn)_、附近無高大建筑物。試驗(yàn)地的栽培管理同大田生產(chǎn)基本一致,采用相同肥水管理,及時(shí)防治病蟲害,保證幼苗和植株的正常生長。

3.2 處理設(shè)計(jì)

浙江大棚立架栽培可分別于春季(1月中下旬)或秋季(7月中旬)播種。供試種子在55℃溫水中浸種2 h,放入恒溫培養(yǎng)箱中30℃催芽,胚根長至約0.5 cm時(shí),播于塑料育苗缽內(nèi)。播種基質(zhì)為消毒的草炭、蛭石營養(yǎng)土(V/V為2∶1,每1 m3營養(yǎng)土加復(fù)合肥2 kg)。

每份種質(zhì)重復(fù)3次,每重復(fù)24缽,20～25℃日光溫室內(nèi)育苗。

當(dāng)幼苗長至2～3片真葉時(shí)定植于大棚,每份種質(zhì)重復(fù)3次,每重復(fù)種植20株,采用隨機(jī)區(qū)組排列,試驗(yàn)田區(qū)組四周應(yīng)設(shè)置保護(hù)行。采用1.5 m的高畦,每畦雙行,株距60 cm。將其中10株標(biāo)記為側(cè)蔓及種瓜性狀調(diào)查植株。滿架后對(duì)主蔓進(jìn)行摘心,子蔓、雌花節(jié)率等性狀調(diào)查完成后再對(duì)子蔓摘心。另10株標(biāo)記為測(cè)產(chǎn)植株,田間管理需區(qū)別于側(cè)蔓及種瓜性狀調(diào)查植株,即當(dāng)主蔓6葉時(shí)可摘心,促使子蔓及時(shí)結(jié)瓜。子蔓結(jié)瓜后,在瓜前留兩片葉摘心,子蔓如果沒有雌花,應(yīng)將子蔓及時(shí)從基部摘除,促使孫蔓結(jié)瓜。

4 數(shù)據(jù)采集

所有形態(tài)特征和生物學(xué)特性觀測(cè)試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)采集均應(yīng)在種質(zhì)材料正常生長情況下獲得,如遇自然災(zāi)害等因素嚴(yán)重影響植株正常生長,應(yīng)重新進(jìn)行觀測(cè)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集。每個(gè)材料至少觀察10株以上,且進(jìn)行2年重復(fù)觀察。

5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和校驗(yàn)

進(jìn)行瓠瓜種質(zhì)資源鑒定應(yīng)采集的信息包括以下幾個(gè)方面?；拘畔ⅰ⑿螒B(tài)特征和生物學(xué)特性、品質(zhì)特性、抗逆性、抗病性、栽培技術(shù),最后對(duì)該種質(zhì)做出綜合評(píng)價(jià)。

每份種質(zhì)的形態(tài)特征和生物學(xué)特性觀測(cè)數(shù)據(jù)要根據(jù)2年的觀測(cè)值,計(jì)算每份種質(zhì)性狀的平均值,并判斷試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。

6 形態(tài)特征和生物學(xué)特性觀察記載項(xiàng)目與方法

6.1 觀察記載項(xiàng)目

農(nóng)藝性狀。播種期、定植期、雄花始花期、雌花始花期、始收期、末收期、種瓜收獲期、定植-始收天數(shù)等。

植物學(xué)特性。子葉色、子葉長、子葉寬、主蔓色、主蔓粗、第一子蔓節(jié)位、子蔓數(shù)、葉形、葉色、葉緣、葉裂刻、葉片長、葉片寬、葉柄長、第一雌花節(jié)位、結(jié)瓜習(xí)性等。

產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)性狀。瓜形、商品瓜皮色、瓜面斑紋、瓜面斑紋色、瓜面臘粉、瓜面茸毛、瓜把長、瓜長、瓜橫徑、瓜臍直徑、近瓜蒂端棱溝、近瓜蒂端形狀、瓜頂形狀、心室數(shù)、商品瓜肉色、單瓜重、熟性、種瓜皮色、種瓜長、種瓜橫徑、種皮色、種子千粒重、形態(tài)一致性、產(chǎn)量等。

品質(zhì)與抗病抗逆性。瓜色均勻度、肉質(zhì)、苦味、品質(zhì)、耐冷性、耐熱性、白粉病抗性等。

6.2 觀察記載方法

瓠瓜種質(zhì)資源特征特性觀察指標(biāo)、觀察時(shí)期、觀測(cè)部位、觀測(cè)方法及分類標(biāo)準(zhǔn)參照《瓠瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》。

6.3 圖片采集方法

在進(jìn)行植物學(xué)形態(tài)特征、農(nóng)藝性狀觀察和特性鑒定的同時(shí),應(yīng)對(duì)重要特征特性拍攝必要的照片,并建立圖片數(shù)據(jù)庫。采集5個(gè)生長時(shí)期(苗期、成株期、盛花期、成熟期、種子)的典型性狀圖片,每個(gè)時(shí)期至少1張。

7 抗逆性鑒定

7.1 耐冷性

瓠瓜的苗期耐冷性鑒定方法采用人工模擬氣候鑒定法。用消毒的草碳和蛭石3∶1混合作為基質(zhì),營養(yǎng)缽育苗,每份種質(zhì)30缽,每缽保苗1株,分3次重復(fù)。設(shè)置耐低溫性不同的對(duì)照品種。在正常條件下生長,待幼苗生長至3葉1心后,移至(5.5±1.0)℃的條件下處理24 h。觀察幼苗的冷害癥狀,冷害級(jí)別根據(jù)冷害癥狀分為6級(jí)。0級(jí),無冷害癥狀;1級(jí),心葉正常,展開葉葉緣出現(xiàn)水漬狀;2級(jí),心葉正常,展開葉葉面出現(xiàn)水漬狀; 3級(jí),心葉正常,展開葉1/2呈水漬狀萎蔫;4級(jí),心葉葉緣萎蔫,展開葉整片萎蔫;5級(jí),整株萎蔫。

冷害指數(shù)(CI)依據(jù)下式計(jì)算:

CI/%=∑(xini)/(5N)×100。

式中,xi為各級(jí)冷害級(jí)值,ni為各級(jí)冷害株數(shù),N為調(diào)查總株數(shù)。

耐冷性根據(jù)冷害指數(shù)分為3級(jí),分別為:3,強(qiáng)(冷害指數(shù)＜35%);5,中(35%≤冷害指數(shù)＜65%);7,弱(冷害指數(shù)≥65%)。

7.2 耐熱性

瓠瓜的苗期耐熱性鑒定采用人工模擬氣候鑒定方法。育苗及苗期管理參照耐冷性鑒定。設(shè)置耐熱性不同的對(duì)照品種。幼苗在3葉1心時(shí),置38℃下脅迫72 h,觀察幼苗的熱害癥狀。熱害級(jí)別根據(jù)熱害癥狀分為5級(jí)。0級(jí),無熱害癥狀;1級(jí),1片葉變黃或萎蔫;2級(jí),2片葉變黃或萎蔫;3級(jí), 3片葉變黃或萎蔫;4級(jí),整株枯死。

熱害指數(shù)(HI)依據(jù)下式計(jì)算:

HI/%=∑(xini)/(4N)×100。

式中,xi為各級(jí)熱害級(jí)值,ni為各級(jí)熱害株數(shù),N為調(diào)查總株數(shù)。耐熱性根據(jù)熱害指數(shù)分為3級(jí),分別為:3,強(qiáng)(熱害指數(shù)＜35%);5,中(35%≤熱害指數(shù)＜65%);7,弱(熱害指數(shù)≥65%)。

8 白粉病抗性鑒定

瓠瓜白粉病抗性的鑒定參考苗期人工接種鑒定法。播種育苗,設(shè)置適宜的感病和抗病對(duì)照品種。育苗及苗期管理參照耐冷性鑒定。每份參試種質(zhì)重復(fù)3次,每一重復(fù)10株苗。田間采集自然發(fā)病的早期病葉,撣掉頁面上的老孢子,置于底部鋪有濕濾紙的白瓷盤內(nèi),24℃左右的室溫內(nèi)保濕16 h。用毛筆刷取葉片上長出的新鮮孢子于盛有無菌水的燒杯中,再滴加Tween-20(使之濃度為0.05%),攪拌均勻即得孢子懸浮液。接種濃度為105mL-1。在1片真葉期,采用噴霧接種法接種。用小型手持噴霧器將上述接種液均勻地噴于瓠瓜第1片真葉的葉正面。接種后于22～25℃的室溫內(nèi)黑暗保濕12～16 h。后轉(zhuǎn)入白天25～28℃,夜間18℃左右的溫室內(nèi)正常管理。

接種后7～10 d調(diào)查發(fā)病情況,記錄病株數(shù)及病級(jí)。病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:0級(jí),無癥狀;1級(jí),病斑面積占葉面積的1/3以下,白粉模糊不清;2級(jí),病斑面積占葉面積的1/3～2/3,白粉較為明顯;3級(jí),病斑面積占葉面積的2/3以上,白粉層較厚、連片;4級(jí),白粉層濃厚,葉片開始變黃、壞死;5級(jí),葉片壞死斑面積占葉面積的2/3以上。

病情指數(shù)(DI)依據(jù)下式計(jì)算:

DI/%=∑(sini)/(5N)×100。

式中,si為發(fā)病級(jí)別,ni為相應(yīng)病級(jí)的株數(shù), N為調(diào)查總株數(shù)。

種質(zhì)群體對(duì)白瘋病的抗性依據(jù)苗期病情指數(shù)分為6級(jí)。分別為:0,免疫(I)(病情指數(shù)=0); 1,高抗(HR)(0＜病情指數(shù)≤15);3,抗病(R)(15＜病情指數(shù)≤35);5,中抗(MR)(35＜病情指數(shù)≤55);7,感病(S)(55＜病情指數(shù)≤75);9,高感(HS)(病情指數(shù)＞75)。

9 評(píng)價(jià)報(bào)告

鑒定評(píng)價(jià)報(bào)告包括:鑒定方案、實(shí)施過程、結(jié)果分析、結(jié)論、種質(zhì)簡(jiǎn)介(包括作物、品種名稱與別名、來源及分布,特征、特性,栽培要點(diǎn),綜合評(píng)價(jià)等內(nèi)容)。

10 專家審核鑒定數(shù)據(jù)

在鑒定試驗(yàn)最后一個(gè)生長周期的種質(zhì)特征特性最佳表現(xiàn)時(shí)期,邀請(qǐng)同行業(yè)專家2～3名對(duì)種質(zhì)鑒定結(jié)果(包括所有鑒定試驗(yàn)獲得的原始數(shù)據(jù)和圖片、鑒定評(píng)價(jià)報(bào)告)進(jìn)行審核,并出具審核意見。

[1] 沈鏑,李錫香.瓠瓜種質(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,2008.

[2] 浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查收集技術(shù)規(guī)范(試行)[S].

[3] 浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源繁殖更新技術(shù)規(guī)范(試行)[S].

(責(zé)任編輯：高 峻)

S 642.6

A

0528-9017(2015)05-0738-03

2015-03-23

浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育重大科技專項(xiàng)(2012C12903);浙江省現(xiàn)代種業(yè)項(xiàng)目(2014R23A60D02)

汪寶根(1976-),男,浙江淳安人,副研究員,主要從事蔬菜育種與蔬菜逆境生理研究工作。E-mail:centuraldragon@ sina.com。