全雌系苦瓜兩性花分化的化學(xué)調(diào)控

王日升 張 曼 方鋒學(xué) 劉文君 楊麗濤 李楊瑞

（1廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，廣西 南寧 530007；2廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530005；3廣西作物遺傳改良生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530007）

苦瓜（Momordica charantia L.）為葫蘆科苦瓜屬一年生雌雄同株的草本植物。不同品種苦瓜在性別表現(xiàn)方面的共性：雄花一般先于雌花發(fā)生，并在較低節(jié)位形成，雄花數(shù)也顯著多于雌花數(shù)（汪俏梅 等，1995）；苦瓜性別分化首先要經(jīng)過兩性期，然后再分別向雌或雄的方向發(fā)育（汪俏梅和曾廣文，1997c），性別分化既受品種本身遺傳基因控制，又與自然環(huán)境條件（溫度和光照等）和化學(xué)調(diào)控有關(guān)。應(yīng)用硝酸銀誘導(dǎo)黃瓜（Beyer，1976）、節(jié)瓜（陳清華 等，1999）、西葫蘆（戚藝軍 等，2004）、瓠瓜（李曙軒，1981）和苦瓜（楊? 等，2004）雄性分化的研究均已報(bào)道，但苦瓜雌性系的誘雄方法在實(shí)際應(yīng)用中存在誘雄率低和成本高的問題。為了使全雌系苦瓜分化最大數(shù)量的兩性花，本試驗(yàn)采用不同濃度硝酸銀對不同苗齡全雌系苦瓜進(jìn)行不同噴施次數(shù)的誘雄試驗(yàn)，該研究結(jié)果為降低全雌系苦瓜的繁殖成本、提高繁殖率和揭示雌雄同株植物兩性花分化機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

X黑-d-d是高度穩(wěn)定的全雌系苦瓜，由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法

2006年6月9日催芽，6月11日播種，6月23日定植于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所中試基地塑料大棚，常規(guī)管理。大棚溫度白天30～45 ℃（14～15 h），夜間25～29 ℃（9～10h）。選擇健壯整齊幼苗作為處理對象，用普通手握噴壺向葉面輕輕噴施AgNO3，以葉面布滿霧滴，不滴流為準(zhǔn)。以噴施蒸餾水為對照。設(shè)3個因素試驗(yàn)：苗齡、AgNO3濃度和噴施次數(shù)；濃度設(shè)150、300、450mg·L-13個水平；苗齡設(shè)一、二、三和四葉期4個水平；噴施次數(shù)為1次和2次，2次間隔5 d。共10個處理，3次重復(fù)，完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，每個處理20株。調(diào)查處理和對照植株25節(jié)位內(nèi)每一節(jié)位花性型，并將誘導(dǎo)獲得的兩性花自交，根據(jù)收獲苦瓜中是否有可萌發(fā)種子判斷其雌雄蕊的育性。

1.3 數(shù)據(jù)分析

計(jì)算各處理平均單株兩性花數(shù)、兩性花平均開放天數(shù)和平均始/末兩性花節(jié)位。應(yīng)用 SAS（Version8.1）統(tǒng)計(jì)軟件對各處理平均單株兩性花數(shù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗齡對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

300mg·L-1AgNO3噴施2次不同苗齡全雌系苦瓜 X黑-d-d所獲兩性花的結(jié)果表明（表1），在二至四葉期噴施對兩性花始花節(jié)位無極顯著影響。一葉期噴施的誘雄率最低，平均單株兩性花數(shù)也最少；雖然二、三和四葉期噴施的誘雄率均為100%，但平均單株兩性花數(shù)從7.0朵增加到13.3朵，表明苗齡越大誘導(dǎo)兩性花數(shù)越多；三和四葉期噴施的平均單株兩性花數(shù)均極顯著高于一和二葉期，而三和四葉期噴施的平均單株兩性花數(shù)差異不顯著，表明三葉期是全雌系苦瓜X黑-d-d性別分化的關(guān)鍵時期。

表1 苗齡對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

2.2 AgNO3濃度對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

不同濃度AgNO3噴施2次三葉期全雌系苦瓜X黑-d-d所獲兩性花的結(jié)果顯示（表2），AgNO3濃度對兩性花始花節(jié)位有極顯著影響，不同濃度的單株兩性花數(shù)有極顯著差異。隨著AgNO3濃度增大，誘雄率、兩性花末花節(jié)位和平均單株兩性花數(shù)表現(xiàn)出先升后降的趨勢，表明在一定范圍內(nèi)，AgNO3濃度越高誘雄效果越好，當(dāng)超過濃度閾值后，誘雄效果下降。300和450mg·L-1AgNO3誘導(dǎo)的平均單株兩性花數(shù)均極顯著高于 150mg·L-1AgNO3處理，而 300和 450mg·L-1AgNO3誘導(dǎo)的單株兩性花數(shù)差異不顯著，表明300mg·L-1AgNO3是苦瓜X黑-d-d誘雄的適宜濃度，這與AgNO3濃度為300mg·L-1時的誘雄率為100%、兩性花始花節(jié)位最低、末花節(jié)位最高、兩性花開放天數(shù)和單株兩性花數(shù)都為最高值的結(jié)果相一致。

表2 AgNO3濃度對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

2.3 噴施次數(shù)對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

300mg·L-1AgNO3噴施三葉期全雌系苦瓜X黑-d-d不同次數(shù)所獲兩性花的結(jié)果表明（表3），噴施次數(shù)對兩性花始花節(jié)位無極顯著影響，但誘雄率和平均單株兩性花數(shù)隨著噴施次數(shù)增加而增加，而且噴施2次誘導(dǎo)的平均單株兩性花數(shù)與噴施1次達(dá)到極顯著差異，說明噴施次數(shù)越多誘導(dǎo)兩性花數(shù)越多。

試驗(yàn)結(jié)果表明，300mg·L-1AgNO3在三葉期噴施全雌系苦瓜X黑-d-d 2次為最佳誘雄方法。以此方法處理的苦瓜植株低節(jié)位兩性花雄蕊發(fā)育不良，有小花藥1～2個，花粉數(shù)量少甚至無花粉；隨著節(jié)位的升高，3枚花藥發(fā)育良好，花粉量大的雄蕊分布在柱頭周圍。將誘導(dǎo)所獲兩性花自交授粉后苦瓜子房能正常發(fā)育，并獲得有發(fā)芽力的種子，表明誘導(dǎo)的兩性花雌雄蕊育性正常。將發(fā)育良好兩性花花粉授粉對照植株雌花，獲得比同類型苦瓜自交所得種子數(shù)稍少且有發(fā)芽力的種子，多次試驗(yàn)結(jié)果一致，表明該方法可用于全雌系苦瓜X黑-d-d的大量繁殖。

表3 不同噴施次數(shù)對全雌系苦瓜兩性花分化的影響

3 結(jié)論與討論

在一至四葉期使用300mg·L-1AgNO3處理苦瓜植株，一葉期的誘雄率為37 %，二至四葉期為100%，不過平均單株兩性花數(shù)以二葉期最少，三葉期居中，四葉期最多，可能是因?yàn)橐蝗~期植株尚未完全進(jìn)入兩性期，造成誘導(dǎo)率低，而且苗齡越小經(jīng)AgNO3處理后營養(yǎng)生長越不良甚至死亡，從而導(dǎo)致誘雄率低。

對于雌雄同株的瓜類蔬菜而言，在性別還沒有決定時，可以使用植物激素類物質(zhì)控制性別表達(dá)，以期改變原定程序的表達(dá)而出現(xiàn)相反程序的表達(dá)（汪俏梅 等，1997a）。徐勛志和吳九根（1996）認(rèn)為三葉期是黃瓜誘雄最好時期，陳清華等（1999）認(rèn)為三葉期是節(jié)瓜誘雄最好時期；汪俏梅和曾廣文（1997b）認(rèn)為四至六葉期、現(xiàn)蕾 5 d之內(nèi)的苦瓜花處于兩性期，所以三葉期的X-黑-d-d苦瓜植株還處于性別決定之前，正是化學(xué)誘雄的適宜時期。

本試驗(yàn)表明，AgNO3誘導(dǎo)的兩性花數(shù)在一定濃度范圍內(nèi)隨著濃度增加呈上升趨勢，這與在苦瓜（楊? 等，2004）和黃瓜（徐勛志和吳九根，1996）雌性系上誘導(dǎo)效果具有相同趨勢。楊?等（2004）研究表明，200mg·L-1AgNO3可誘導(dǎo)全雌系苦瓜OHB61-5單株產(chǎn)生15.13朵兩性花。在本試驗(yàn)中300mg·L-1AgNO3是全雌系苦瓜X黑-d-d誘雄的適宜濃度，至于該濃度是否適用于所有全雌系苦瓜誘雄，尚需進(jìn)一步驗(yàn)證。

陳清華，彭慶務(wù)，卓齊勇，赫新洲，林毓娥，黎庭耀.1999.節(jié)瓜強(qiáng)雌系化學(xué)誘雄劑的篩選及利用研究.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，（3）：26-29.

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