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瓠瓜种质资源鉴定评价技术及其应用



全 文 :738 第 56 卷 2015 年第 5 期
收稿日期:2015-03-23
基金项目:浙江省农业新品种选育重大科技专项 (2012C12903) ;浙江省现代种业项目 (2014R23A60D02)
作者简介:汪宝根 (1976 -) ,男,浙江淳安人,副研究员,主要从事蔬菜育种与蔬菜逆境生理研究工作。E-mail:centuraldragon@
sina. com。
文献著录格式:汪宝根,阮晓亮,吴伟,等. 瓠瓜种质资源鉴定评价技术及其应用 [J]. 浙江农业科学,2015,56 (5) :738 - 740.
DOI:10. 16178 / j. issn. 0528-9017. 20150559
瓠瓜种质资源鉴定评价技术及其应用
汪宝根1,阮晓亮2,吴 伟2,吴晓花1,徐 沛1,吴新义1,鲁忠富1,李国景1
(1. 浙江省农业科学院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021;2. 浙江省种子管理总站,浙江 杭州 310020)
摘 要:瓠瓜是我国南方地区夏季重要的瓜类蔬菜作物之一,在我国已有 7 000 多年的栽培历史,地方品种
资源丰富。为了提高种质资源的利用效率,迫切需要一套统一、标准的方法和技术体系来对这些农家品种进行
科学的鉴定,发掘优异性状和基因,用于科研育种。为此,文章特介绍一套包含试验设计、植物学特征和生物
学特性调查与鉴定、数据分析与校验的瓠瓜种质资源鉴定评价技术体系。
关键词:瓠瓜;种质资源;鉴定技术
中图分类号:S 642. 6 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2015)05-0738-03
农作物种质资源是人类生存和发展最有价值的
宝贵财富,是国家重要的战略资源,是作物育种、
生物科学研究和农业生产的物质基础,是实现粮食
安全、生态安全与农业可持续发展的重要保障。21
世纪农业的竞争很大程度上是资源的竞争,是对基
因的占有和利用的竞争。由于长期以来人们对农作
物种质资源的收集、保存、研究和利用重视不够,
很多有价值的农作物种质资源正面临丢失的危险。
对现有的农作物种质资源进行保护已经刻不容缓。
瓠瓜属葫芦科葫芦属一年生攀缘草本植物,别
名长瓜、扁蒲、蒲瓜、夜开花等,其嫩瓜供食,为
南方夏季重要的瓜类蔬菜之一。近年来,随着农业
产业结构的调整,我国南方设施黄瓜栽培面积逐年
减少,而瓠瓜因其耐热性好,抗病性强,栽培容
易,居民喜食,符合城镇居民对无公害蔬菜的消费
需求,已逐渐成为我国南方地区重要瓜类蔬菜之
一。近年浙江省瓠瓜年均栽培面积约 1. 3 万 hm2,
667 m2 产量可达 3 ~ 5 t,平均 667 m2 收入可达 0. 6
万元,高的可达 1 万 ~ 2 万元。随着高山蔬菜的发
展,瓠瓜已成为临安、浦江、开化、淳安等县
(市)高山蔬菜的首选作物之一,在浙江省效益农
业中占有重要地位。
瓠瓜在我国已有 7 000 多年的栽培历史,种质
资源分布于全国各地,地方品种丰富。不同的育种
单位出于育种需求,虽然各自收集了部分种质资
源,但由于没有统一的鉴定标准,各自获得的信息
较为混乱,同一品种相同性状的描述差异很大,成
为信息交流和材料共享的严重阻碍。为了打破这种
现状,提高瓠瓜种质资源的鉴定评价和利用效率,
本研究报道一种较为完善的瓠瓜种质资源鉴定评价
体系,以方便各育种单位整理、鉴定,发掘优异性
状和基因,推动我国瓠瓜育种整体水平提升。
1 种质调查考证
1. 1 查阅资料考证
通过查阅地方志、品种志、农史等文献资料,
考证待鉴定地方品种的来源、分布、种植与利用、
科属种、主要特征特性及其栽培措施等。
1. 2 分布来源调查
根据资料考证结果,对待鉴定种质产地分布、
种植与利用情况进行实地调查。
1. 3 原产地考查
在苗期、成株期、开花期和成熟期根据种质类
型特点安排考查时期。采集的信息包括反映种质典
型性状的图片、种质在原产地主要特征特性及其表
现,并收集一定数量具有典型性状的种质。
2 种质试种与提纯
2. 1 种质试种
为全面了解待鉴定种质的特性特征、品种纯
汪宝根,等:瓠瓜种质资源鉴定评价技术及其应用 739
度、适宜种植季节及其管理技术措施,需按作物类
型安排 1 ~ 2 个生长周期的试种和种质提纯,若遇
气候不正常年份,需相应延长试种周期。试种过程
中对种质基本特征特性进行记载,具体记载内容与
方法参照《浙江省农作物种质资源调查收集技术
规范 (试行)》4. 3 节内容执行。
2. 2 种质提纯
将经核实的种质进行提纯,繁殖鉴定工作和入
库 (圃)保存所需的种质数量,具体参照《浙江省
农作物种质资源繁殖更新技术规范 (试行)》执行,
经提纯繁殖后的种质供鉴定评价使用。对于 1 份种
质中混杂有 2个以上品系的应先分离,后分开鉴定,
入库 (圃)保存时冠以 -1, -2等加以区分。
3 田间试验
3. 1 试验地点
用于鉴定的试验地应能够满足瓠瓜植株正常生
长和获得正常产量的需要,使其基本特征特性能得
到正常表达。试验地土质应具有当地代表性,前茬
一致、不重茬,平整、肥力中等、均匀。
试验地要远离污染、无人畜侵扰、附近无高大
建筑物。试验地的栽培管理同大田生产基本一致,
采用相同肥水管理,及时防治病虫害,保证幼苗和
植株的正常生长。
3. 2 处理设计
浙江大棚立架栽培可分别于春季 (1 月中下
旬)或秋季 (7 月中旬)播种。供试种子在 55 ℃
温水中浸种 2 h,放入恒温培养箱中 30 ℃催芽,胚
根长至约 0. 5 cm 时,播于塑料育苗钵内。播种基
质为消毒的草炭、蛭石营养土 (V /V 为 2 ∶ 1,每
1 m3营养土加复合肥 2 kg)。
每份种质重复 3 次,每重复 24 钵,20 ~ 25 ℃
日光温室内育苗。
当幼苗长至 2 ~ 3 片真叶时定植于大棚,每份
种质重复 3 次,每重复种植 20 株,采用随机区组
排列,试验田区组四周应设置保护行。采用 1. 5 m
的高畦,每畦双行,株距 60 cm。将其中 10 株标
记为侧蔓及种瓜性状调查植株。满架后对主蔓进行
摘心,子蔓、雌花节率等性状调查完成后再对子蔓
摘心。另 10 株标记为测产植株,田间管理需区别
于侧蔓及种瓜性状调查植株,即当主蔓 6 叶时可摘
心,促使子蔓及时结瓜。子蔓结瓜后,在瓜前留两
片叶摘心,子蔓如果没有雌花,应将子蔓及时从基
部摘除,促使孙蔓结瓜。
4 数据采集
所有形态特征和生物学特性观测试验原始数据
采集均应在种质材料正常生长情况下获得,如遇自
然灾害等因素严重影响植株正常生长,应重新进行
观测试验和数据采集。每个材料至少观察 10 株以
上,且进行 2 年重复观察。
5 试验数据统计分析和校验
进行瓠瓜种质资源鉴定应采集的信息包括以下
几个方面。基本信息、形态特征和生物学特性、品
质特性、抗逆性、抗病性、栽培技术,最后对该种
质做出综合评价。
每份种质的形态特征和生物学特性观测数据要
根据 2 年的观测值,计算每份种质性状的平均值,
并判断试验结果的稳定性和可靠性。
6 形态特征和生物学特性观察记载项目与方法
6. 1 观察记载项目
农艺性状。播种期、定植期、雄花始花期、雌
花始花期、始收期、末收期、种瓜收获期、定植 -
始收天数等。
植物学特性。子叶色、子叶长、子叶宽、主蔓
色、主蔓粗、第一子蔓节位、子蔓数、叶形、叶
色、叶缘、叶裂刻、叶片长、叶片宽、叶柄长、第
一雌花节位、结瓜习性等。
产量与经济性状。瓜形、商品瓜皮色、瓜面斑
纹、瓜面斑纹色、瓜面腊粉、瓜面茸毛、瓜把长、
瓜长、瓜横径、瓜脐直径、近瓜蒂端棱沟、近瓜蒂
端形状、瓜顶形状、心室数、商品瓜肉色、单瓜
重、熟性、种瓜皮色、种瓜长、种瓜横径、种皮
色、种子千粒重、形态一致性、产量等。
品质与抗病抗逆性。瓜色均匀度、肉质、苦
味、品质、耐冷性、耐热性、白粉病抗性等。
6. 2 观察记载方法
瓠瓜种质资源特征特性观察指标、观察时期、
观测部位、观测方法及分类标准参照 《瓠瓜种质
资源描述规范和数据标准》。
6. 3 图片采集方法
在进行植物学形态特征、农艺性状观察和特性
鉴定的同时,应对重要特征特性拍摄必要的照片,
并建立图片数据库。采集 5 个生长时期 (苗期、
成株期、盛花期、成熟期、种子)的典型性状图
片,每个时期至少 1 张。
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7 抗逆性鉴定
7. 1 耐冷性
瓠瓜的苗期耐冷性鉴定方法采用人工模拟气候
鉴定法。用消毒的草碳和蛭石 3∶ 1 混合作为基质,
营养钵育苗,每份种质 30 钵,每钵保苗 1 株,分
3 次重复。设置耐低温性不同的对照品种。在正常
条件下生长,待幼苗生长至 3 叶 1 心后,移至
(5. 5 ± 1. 0)℃的条件下处理 24 h。观察幼苗的冷
害症状,冷害级别根据冷害症状分为 6 级。0 级,
无冷害症状;1 级,心叶正常,展开叶叶缘出现水
渍状;2 级,心叶正常,展开叶叶面出现水渍状;
3 级,心叶正常,展开叶 1 /2 呈水渍状萎蔫;4 级,
心叶叶缘萎蔫,展开叶整片萎蔫;5级,整株萎蔫。
冷害指数 (CI)依据下式计算:
CI /% =∑ (xini) / (5N) × 100。
式中,xi 为各级冷害级值,ni 为各级冷害株
数,N为调查总株数。
耐冷性根据冷害指数分为 3 级,分别为:3,
强 (冷害指数 < 35%) ;5,中 (35%≤冷害指数
< 65%) ;7,弱 (冷害指数≥65%)。
7. 2 耐热性
瓠瓜的苗期耐热性鉴定采用人工模拟气候鉴定
方法。育苗及苗期管理参照耐冷性鉴定。设置耐热
性不同的对照品种。幼苗在 3 叶 1 心时,置 38 ℃
下胁迫 72 h,观察幼苗的热害症状。热害级别根据
热害症状分为 5 级。0 级,无热害症状;1 级,1
片叶变黄或萎蔫;2 级,2 片叶变黄或萎蔫;3 级,
3 片叶变黄或萎蔫;4 级,整株枯死。
热害指数 (HI)依据下式计算:
HI /% =∑ (xini) / (4N) × 100。
式中,xi 为各级热害级值,ni 为各级热害株
数,N为调查总株数。耐热性根据热害指数分为 3
级,分别为:3,强 (热害指数 < 35%) ;5,中
(35% ≤热害指数 < 65%) ;7,弱 (热害指数
≥65%)。
8 白粉病抗性鉴定
瓠瓜白粉病抗性的鉴定参考苗期人工接种鉴定
法。播种育苗,设置适宜的感病和抗病对照品种。
育苗及苗期管理参照耐冷性鉴定。每份参试种质重
复 3 次,每一重复 10 株苗。田间采集自然发病的
早期病叶,掸掉页面上的老孢子,置于底部铺有湿
滤纸的白瓷盘内,24 ℃左右的室温内保湿 16 h。
用毛笔刷取叶片上长出的新鲜孢子于盛有无菌水的
烧杯中,再滴加 Tween-20 (使之浓度为 0. 05%) ,
搅拌均匀即得孢子悬浮液。接种浓度为 105 mL -1。
在 1 片真叶期,采用喷雾接种法接种。用小型手持
喷雾器将上述接种液均匀地喷于瓠瓜第 1 片真叶的
叶正面。接种后于 22 ~ 25 ℃的室温内黑暗保湿
12 ~ 16 h。后转入白天 25 ~ 28 ℃,夜间 18 ℃左右
的温室内正常管理。
接种后 7 ~ 10 d 调查发病情况,记录病株数及
病级。病情分级标准如下:0 级,无症状;1 级,
病斑面积占叶面积的 1 /3 以下,白粉模糊不清;2
级,病斑面积占叶面积的 1 /3 ~ 2 /3,白粉较为明
显;3 级,病斑面积占叶面积的 2 /3 以上,白粉层
较厚、连片;4 级,白粉层浓厚,叶片开始变黄、
坏死;5 级,叶片坏死斑面积占叶面积的 2 /3
以上。
病情指数 (DI)依据下式计算:
DI /% =∑ (sini) / (5N) × 100。
式中,si 为发病级别,ni 为相应病级的株数,
N为调查总株数。
种质群体对白疯病的抗性依据苗期病情指数分
为 6 级。分别为:0,免疫 (I) (病情指数 = 0) ;
1,高抗 (HR) (0 < 病情指数≤15) ;3,抗病
(R) (15 <病情指数≤35) ;5,中抗 (MR) (35
<病情指数≤55) ;7,感病 (S) (55 <病情指数
≤75) ;9,高感 (HS) (病情指数 > 75)。
9 评价报告
鉴定评价报告包括:鉴定方案、实施过程、结
果分析、结论、种质简介 (包括作物、品种名称
与别名、来源及分布,特征、特性,栽培要点,综
合评价等内容)。
10 专家审核鉴定数据
在鉴定试验最后一个生长周期的种质特征特性
最佳表现时期,邀请同行业专家 2 ~ 3 名对种质鉴
定结果 (包括所有鉴定试验获得的原始数据和图
片、鉴定评价报告)进行审核,并出具审核意见。
参考文献:
[1] 沈镝,李锡香. 瓠瓜种质资源描述规范和数据标准 [M].
北京:中国农业出版社,2008.
[2] 浙江省农作物种质资源调查收集技术规范 (试行) [S].
[3] 浙江省农作物种质资源繁殖更新技术规范 (试行) [S].
(责任编辑:高 峻)