30個(gè)苦瓜雜交組合耐冷性鑒定及品種比較試驗(yàn)

牛玉，劉子記，于仁波，韓旭，戚志強(qiáng)，楊衍

（中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南?？?，571101）

苦瓜（Momordica charantiaL.，2n=2x=22）又稱癩蛤蟆、癩瓜、癩葡萄、錦荔枝、涼瓜、金鈴子、君子菜等，為葫蘆科苦瓜屬一年生蔓生草本植物。因富含氨基酸、維生素及多種礦物質(zhì)[1]而被廣泛種植，近年來隨著其抗氧化[2]、抗腫瘤[3]、降糖和降脂[4]等功效的發(fā)現(xiàn)，種植面積逐年擴(kuò)大?？喙鲜窍矞刈魑铮鳛橐环N主要瓜菜在海南及華南地區(qū)冬季種植時(shí)，易遭遇季節(jié)性低溫冷害，導(dǎo)致品質(zhì)下降、減產(chǎn)及上市延后等問題。因此，選育耐冷優(yōu)質(zhì)苦瓜品種，對(duì)海南及華南地區(qū)的冬季苦瓜產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

苦瓜區(qū)域性強(qiáng)，不同地區(qū)消費(fèi)習(xí)慣不同，長(zhǎng)江流域，如湖南、江西、四川、貴州等地以食用白肉苦瓜為主；福建、云南一帶則以食用珍珠苦瓜為主；華南地區(qū)如廣東、廣西、海南等地以食用油綠苦瓜為主。近年來，苦瓜耐冷品種的選育多集中在珍珠苦瓜上。潘文彬[5]用篩選鑒定的7份優(yōu)質(zhì)、早熟、耐低溫苦瓜自交系配制了21個(gè)雜交組合，篩選出了綜合性狀優(yōu)良、早熟、優(yōu)質(zhì)的新組合4個(gè)。黃如葵等[6，7]選育出了桂農(nóng)科一號(hào)、桂農(nóng)科二號(hào)和桂農(nóng)科三號(hào)3個(gè)苦瓜耐冷品種，在12～23℃條件下，能正常開花結(jié)果。李紅記等[8]選育的雜交一代耐寒性極強(qiáng)的高檔苦瓜新品種美德，根系發(fā)達(dá)，抗逆性強(qiáng)，產(chǎn)量高。陳龍正等[9]以耐低溫材料TC008為父本配制了強(qiáng)雌性耐低溫苦瓜新品種秀玉1號(hào)。而海南省、廣東省、廣西省等華南地區(qū)用于“南菜北運(yùn)”的耐冷油瓜型品種或組合目前鮮有報(bào)道。

本研究以中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所篩選鑒定的7份耐冷油瓜型種質(zhì)配制30個(gè)雜交組合，并通過耐冷性鑒定和品種比較試驗(yàn)篩選出耐冷優(yōu)質(zhì)苦瓜新組合，通過耐冷指數(shù)和主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析，確定耐冷苦瓜的主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)，以期為苦瓜新品種選育提供依據(jù)，促進(jìn)苦瓜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所篩選鑒定的7份苦瓜耐冷種質(zhì)（07-11、07-20、Y54、Y49、08-41、08-30和11-8）為核心種質(zhì)配制30個(gè)雜交組合，編號(hào)為Z1901~Z1930以海南省審定品種熱研3號(hào)油綠苦瓜為對(duì)照。試驗(yàn)地點(diǎn)為海南省儋州市寶島新村五隊(duì)蔬菜試驗(yàn)基地。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

苗期耐冷性鑒定于2019年11月28日在熱帶作物品種資源研究所瓜菜研究室八隊(duì)日光溫室進(jìn)行，選擇籽粒飽滿、大小一致的苦瓜種子進(jìn)行溫湯浸種催芽，露白后播于50穴育苗盤中，育苗基質(zhì)采用培蕾基質(zhì)（鎮(zhèn)江培蕾有機(jī)肥有限公司）。2葉1心時(shí)，選取整齊一致的幼苗放入光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)2d，晝、夜溫分別為28、18℃，光、暗期分別為14、10h，光照強(qiáng)度6000lx。后置于人工氣候箱中（上海一恒科學(xué)儀器有限公司MGC-450HP-2）進(jìn)行低溫處理。每個(gè)雜交組合取60株幼苗，完全隨機(jī)，重復(fù)3次，每重復(fù)20株。

品比試驗(yàn)于2019年11月28日開始，2020年4月1日結(jié)束。30個(gè)雜交組合隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，小區(qū)面積5.0m×4.2m，株行距0.8m×2.0m，每小區(qū)種植12株。采用平棚搭架綁蔓，統(tǒng)一進(jìn)行田間管理。

1.3 產(chǎn)量測(cè)定及果實(shí)品質(zhì)分析

苗期耐冷性鑒定參照牛玉等[10]的方法。將苦瓜幼苗放入6℃低溫條件下（光期14h，暗期10h）處理1d，記錄分析各單株的冷害指數(shù)。冷害指數(shù)=∑（各級(jí)冷害級(jí)值×各級(jí)冷害株數(shù)）/4×調(diào)查總株數(shù)×100，苗期耐冷鑒定標(biāo)準(zhǔn)見表1。冷害指數(shù)＜35，耐冷性強(qiáng)；35≤冷害指數(shù)≤65，耐冷性中；冷害指數(shù)>65，耐冷性弱。

表1 冷害癥狀分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

主要農(nóng)藝性狀測(cè)定參照沈鏑等[11]的方法。第一雌花節(jié)位：主蔓上第一雌花著生的節(jié)位；果實(shí)縱徑：商品瓜長(zhǎng)度；果實(shí)橫徑：商品瓜最粗處的寬度；果肉厚：商品瓜剖面果肉最厚處的厚度。產(chǎn)量測(cè)定：苦瓜成熟時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)選取6個(gè)瓜計(jì)算單瓜質(zhì)量，并統(tǒng)計(jì)每小區(qū)苦瓜數(shù)，折算產(chǎn)量。前期產(chǎn)量為始收期開始1個(gè)月內(nèi)的苦瓜產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，SPSS17.0軟件進(jìn)行顯著性和相關(guān)性分析。用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性分析。使用SPSS中的spearman相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦瓜雜交組合苗期耐冷性鑒定分析

對(duì)30個(gè)雜交組合進(jìn)行苗期耐冷性鑒定，結(jié)果（表2）表明，有6個(gè)雜交組合冷害指數(shù)<35，占比20%，其中雜交組合Z1918的冷害指數(shù)最小，為29.02；雜交組合Z1920冷害指數(shù)最高為66.90，冷害指數(shù)>65%，表明該組合耐冷能力弱。冷害指數(shù)比對(duì)照小的雜交組合有15個(gè)，占比50%，其中Z1901、Z1905、Z1918、Z1927、Z1928和Z1930共計(jì)6個(gè)雜交組合顯著低于對(duì)照，且這6個(gè)雜交組合的父、母本均為耐冷種質(zhì)，其中除Z1925外，以耐冷種質(zhì)Y49為母本的雜交組合苗期均表現(xiàn)為耐冷性強(qiáng)。通過耐冷性鑒定，發(fā)現(xiàn)Z1901、Z1905、Z1918、Z1927、Z1928和Z1930共計(jì)6個(gè)雜交組合在苗期的耐冷性較強(qiáng)。

表2 苦瓜雜交組合冷害指數(shù)比較

2.2 苦瓜雜交組合主要農(nóng)藝性狀比較分析

參試雜交組合第一雌花節(jié)位不同，表明其熟性不同（表3）。Z1908、Z1911、Z1919、Z1920和Z1926共計(jì)5個(gè)雜交組合第一雌花節(jié)位低于16節(jié)，屬中早熟品種，其中Z1920第一雌花節(jié)位最低，平均為13.3節(jié)；Z1903、Z1904、Z1907、Z1909、Z1923、Z1924、Z1928和Z1930共計(jì)8個(gè)雜交組合第一雌花節(jié)位高于21節(jié)，屬中晚熟品種，其中Z1907第一雌花節(jié)位最高，為24.0節(jié)；雜交組 合Z1901、Z1905、Z1910和Z1908果實(shí)縱徑超過35 cm，其中Z1905最長(zhǎng)（35.48 cm），與對(duì)照無顯著差異。雜交組合Z1910果實(shí)橫徑最長(zhǎng)，為7.9 cm，與對(duì)照相比無顯著性差 異；Z1902、Z1917和Z1925果實(shí)橫徑最短，均為6.0 cm，顯著小于對(duì)照。雜交組合Z1910果肉最厚，為1.29 cm，顯著厚于對(duì)照；Z1917果肉最薄，為0.83 cm，顯著低于對(duì)照。單瓜質(zhì)量大于對(duì)照的雜交組合有4個(gè)，其中Z1910最大，為562.39 g，顯著大于對(duì)照，Z1901、Z1905和Z1923與對(duì)照相比差異不顯著；雜交組合Z1925單瓜質(zhì)量最小，為424.95 g，與對(duì)照相比差異顯著。綜合主要農(nóng)藝性狀比較分析，Z1901、Z1905、Z1910、Z1918、Z1919、Z1927和Z1929共計(jì)7個(gè)中早熟的雜交組合品種表現(xiàn)較優(yōu)。

表3 苦瓜雜交組合主要農(nóng)藝性狀比較

2.3 不同苦瓜雜交組合產(chǎn)量比較分析

前期產(chǎn)量是苦瓜生產(chǎn)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，產(chǎn)品提早上市能使經(jīng)濟(jì)效益更有保障。不同的雜交組合前期產(chǎn)量相差較大，有13個(gè)雜交組合前期產(chǎn)量大于500 kg/667 m2，其中Z1914前期產(chǎn)量最高，為558.27 kg/667 m2，與對(duì)照無顯著差異；雜交組合Z1915最低，為413.33 kg/667 m2；總產(chǎn)量高于對(duì)照的雜交組合有7個(gè)，占比12.3%，分別為Z1901、Z1903、Z1905、Z1910、Z1918、Z1925和Z1930，其 中Z1918最高，為2 895.73 kg/667 m2，但與對(duì)照無顯著差異，Z1920總產(chǎn)量最低，為2 023.45 kg/667 m2，顯著低于對(duì)照。結(jié)合前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量認(rèn)為，雜交組 合Z1901、Z1905、Z1910、Z1918、Z1925和Z1930表現(xiàn)較優(yōu)（表4）。

表4 苦瓜雜交組合產(chǎn)量比較分析

2.4 苦瓜品種性狀間相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果表明，冷害指數(shù)與第一雌花節(jié)位、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、單瓜質(zhì)量、前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)（表5），其中與總產(chǎn)量和第一雌花節(jié)位達(dá)到顯著水平，說明苦瓜品種選育中產(chǎn)量與耐冷性是一對(duì)相對(duì)性狀，在后期的耐冷性品種選育中需要重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)量與耐冷性配套選育問題；苦瓜產(chǎn)量與第一雌花節(jié)位、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果肉厚度、單瓜質(zhì)量和前期產(chǎn)量指標(biāo)均呈正相關(guān)，其中與第一雌花節(jié)位和果實(shí)縱徑指標(biāo)達(dá)到顯著水平，故在苦瓜的產(chǎn)量選育中，適宜苦瓜節(jié)位和果實(shí)長(zhǎng)度是苦瓜產(chǎn)量性狀選育的核心。

表5 苦瓜雜交組合耐冷指數(shù)與性狀間相關(guān)性分析

3 討論與結(jié)論

冷害指數(shù)是評(píng)價(jià)苦瓜苗期耐冷性最主要的指標(biāo)之一。孫奉良[12]在人工模擬氣候條件下進(jìn)行苦瓜幼苗耐冷試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)冷害指數(shù)在供試材料之間有顯著差異，且與低溫條件下的耐低溫因子呈顯著負(fù)相關(guān)，可以作為鑒定苦瓜耐低溫能力的指標(biāo)。陳小鳳等[13]在低溫條件下測(cè)定17份苦瓜資源的發(fā)芽勢(shì)、冷害指數(shù)及花粉萌發(fā)率等指標(biāo)，利用主成分分析發(fā)現(xiàn)冷害指數(shù)對(duì)苦瓜耐冷性具有較高載荷，可作為苦瓜耐冷性鑒定的重要指標(biāo)。楊樂[14]以冷害指數(shù)作為鑒定標(biāo)準(zhǔn)，初步篩選出了耐低溫性不同的8個(gè)苦瓜品種。牛玉等[15]以冷害指數(shù)作為鑒定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)148份苦瓜種質(zhì)進(jìn)行耐冷性鑒定，篩選出48份苗期耐冷性較強(qiáng)的種質(zhì)。因此本研究以冷害指數(shù)作為苦瓜雜交組合苗期耐冷鑒定的指標(biāo)，結(jié)合主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量指標(biāo)，篩選出了Z1901、Z1905和Z1918共計(jì)3個(gè)雜交組合具有苗期耐冷、豐產(chǎn)性狀。

本研究中，苦瓜產(chǎn)量除與冷害指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)外，與第一雌花節(jié)位、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果肉厚度、單瓜質(zhì)量和前期產(chǎn)量均呈正相關(guān)，且與第一雌花節(jié)位和果實(shí)縱徑達(dá)到極顯著水平。張長(zhǎng)遠(yuǎn)等[16]相關(guān)分析結(jié)果表明，苦瓜前期產(chǎn)量、延續(xù)收獲期、結(jié)果數(shù)3個(gè)性狀與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，可以作為長(zhǎng)身型苦瓜高產(chǎn)育種的主要選擇性狀。李大忠等[17]相關(guān)分析結(jié)果表明，苦瓜產(chǎn)量與前期果數(shù)呈顯著正相關(guān)，直接作用較大的3個(gè)性狀是單瓜質(zhì)量、瓜形指數(shù)和瓜長(zhǎng)；肖昌華等[18]認(rèn)為瓜長(zhǎng)、單瓜質(zhì)量2個(gè)性狀與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，可以作為苦瓜高產(chǎn)育種的主要選擇性狀。高山等[19]相關(guān)分析結(jié)果表明，單株結(jié)瓜數(shù)、前期產(chǎn)量、雌花率與總產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，第一雌花節(jié)位和雌花開花期與總產(chǎn)量極顯著負(fù)相關(guān)；陳中釤等[20]相關(guān)分析結(jié)果表明，瓜長(zhǎng)、單瓜質(zhì)量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，第一雌花節(jié)位與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)。本研究的試驗(yàn)結(jié)果與上述學(xué)者研究結(jié)果并不一致，可能與本研究主要以耐冷苦瓜種質(zhì)組配的雜交組合為研究對(duì)象有關(guān)。本研究相關(guān)分析結(jié)果表明，冷害指數(shù)與第一雌花節(jié)位呈極顯著負(fù)相關(guān)，選用耐冷種質(zhì)可能棄用了第一雌花節(jié)位低的苦瓜材料，在特性群體內(nèi)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成了重大影響，另外冬春季各地不同低溫環(huán)境對(duì)試驗(yàn)結(jié)果也有不同影響。本研究相關(guān)性分析顯示，果實(shí)橫徑與產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)，與大多數(shù)學(xué)者研究結(jié)果一致，表明低溫條件對(duì)苦瓜果實(shí)膨大、伸長(zhǎng)影響較大，進(jìn)而影響總產(chǎn)量。其他指標(biāo)略有不同，說明不同環(huán)境條件下不同性狀對(duì)產(chǎn)量的決定作用大小不同。