西雙版納黃瓜種質(zhì)特性研究

西雙版納黃瓜種質(zhì)特性研究

1979年至1980年，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所和云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所組成的蔬菜品種資源研究小組在云南省的少數(shù)民族地區(qū)收集了新類(lèi)型的黃瓜。因?yàn)樗辉谏缴戏N植，所以在當(dāng)?shù)乇环Q(chēng)為山黃瓜和大黃瓜。當(dāng)時(shí)考察組取名為西雙版納黃瓜。西雙版納黃瓜是一個(gè)由多種果形和皮色組成的混合群體(圖版Ⅰ—1,4)。外形與哈密瓜很相似。果形有短柱形和方圓形,果形指數(shù)從4.0～1.0。老熟瓜皮色澤有乳白、灰白、棕黃等三種。由果形與皮色組成六個(gè)基本型。即圓形乳白皮、圓形灰白皮、圓形棕黃皮、短柱形乳白皮、短柱形灰白皮和短柱形棕黃皮。單果重一般2～3公斤,最大果重5公斤左右。西雙版納黃瓜不僅果形特殊,而且果頂還有一個(gè)很大的臍(圖版Ⅰ—5),圓形果更為明顯,有的臍直徑達(dá)4.6厘米,向外凸出,表現(xiàn)了兩性花的性狀。西雙版納的黃瓜心室3～5個(gè),圓形果多為5個(gè)心室(圖版Ⅰ—6)。嫩果的果肉和胎座為綠白色。隨著果實(shí)的成熟,顏色逐漸由綠白變?yōu)槌壬?老熟瓜果肉和胎座為橙色,且外層向內(nèi)由淺及深。單果含種子數(shù)比普通黃瓜多,一般為300～400粒,有的超過(guò)1000粒。綜上所述,西雙版納黃瓜從外形到果肉色澤都和甜瓜相似,為了確定該類(lèi)型在甜瓜屬中屬于何種,本試驗(yàn)主要是從西雙版納黃瓜與普通黃瓜的親緣關(guān)系進(jìn)行了鑒定。方法和結(jié)果一、觀(guān)察染色體數(shù)黃瓜和甜瓜雖然同是甜瓜屬(Cucumius)植物,但兩者的染色體數(shù)目不同,黃瓜的染色體數(shù)2n=14,甜瓜的染色體數(shù)2n=24。因此,觀(guān)察染色體數(shù)可以區(qū)別這兩個(gè)不同的種。將圓形棕黃皮西雙版納黃瓜種子,經(jīng)清水浸泡后置于26℃左右溫度條件下萌發(fā),待根伸長(zhǎng)至0.5～1厘米時(shí),于上午10～12時(shí)切取根尖,用飽和的對(duì)二氯苯進(jìn)行預(yù)處理2個(gè)小時(shí),然后用卡諾氏液固定24小時(shí),在60℃1N鹽酸中水解10分鐘左右,再以鐵礬蘇木精染色鏡檢,從制片中觀(guān)察到西雙版納黃瓜的染色體數(shù)2n=14,從而證明西雙版納黃瓜仍屬于CucumisSativusL.。二、與普通黃瓜雜交的形態(tài)特征植物個(gè)體之間雜交可育與否,以及觀(guān)察雜交一代的表現(xiàn),是鑒別種內(nèi)雜交或種間雜交的重要方法。黃瓜和甜瓜是兩個(gè)不同的種,無(wú)論正交或反交都不能得到種子[2、4],我們作過(guò)兩年的雜交試驗(yàn)也均未成功。西雙版納黃瓜和普通黃瓜的雜交結(jié)果如下。(一)與普通黃瓜雜交可育:1980～1981年,我們?cè)鬟^(guò)三批雜交試驗(yàn),共計(jì)58個(gè)組合,其中以西雙版納黃瓜作母本,普通黃瓜作父本的組合13個(gè),以普通黃瓜作母本,西雙版納黃瓜作父本的組合45個(gè)。親本中包括北京大剌、長(zhǎng)春密剌、葉兒三、西農(nóng)58等華北型黃瓜,以及榔梨早黃瓜、貴陽(yáng)架黃瓜、江陵白黃瓜等華南型黃瓜,各組合中種瓜內(nèi)都有飽滿(mǎn)的種子,有的單瓜含300多粒。這就表明西雙版納黃瓜與普通黃瓜雜交不僅可育,而且結(jié)籽很多,說(shuō)明為種內(nèi)雜交。(二)一代雜種的表現(xiàn):一代雜種及其親本的植株生長(zhǎng)勢(shì)、雌花出現(xiàn)狀況見(jiàn)表1:1.植株生長(zhǎng)勢(shì):西雙版納黃瓜在當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)勢(shì)很強(qiáng),據(jù)調(diào)查,圓形黃皮西雙版納黃瓜的一個(gè)普通植株,主蔓長(zhǎng)6.6米,主、子、孫蔓共25條,全長(zhǎng)80.81米,908節(jié)。平均節(jié)間長(zhǎng)8.9厘米。在北方溫室中栽培,植株生長(zhǎng)勢(shì)不如當(dāng)?shù)氐膹?qiáng),但比普通黃瓜強(qiáng)得多。F1的植株生長(zhǎng)勢(shì)也有明顯的優(yōu)勢(shì)。從表1中看出,F1的蔓長(zhǎng)都比親本增加,其增長(zhǎng)幅度為30～80%,尤其比普通黃瓜增加的更多。例如,長(zhǎng)春密剌×短灰白比母本蔓長(zhǎng)增加143%。從節(jié)間的平均長(zhǎng)度看,F1與普通黃瓜相差不明顯。F1蔓長(zhǎng)的增長(zhǎng),是由于增加了節(jié)數(shù)。各組合蔓的節(jié)數(shù)增加與蔓長(zhǎng)增長(zhǎng)的百分率趨勢(shì)是一致的。葉片的大小,各組合與親本之間趨勢(shì)不很一致。2.第一雌花節(jié)位和雌花率:F1的第一雌花節(jié)位比普通黃瓜高,而比西雙版納黃瓜低,表現(xiàn)為中間型(表1)。雌花率是指有雌花的節(jié)位占全株總節(jié)位的百分率。西雙版納黃瓜的雌花率只有10～20%,而普通黃瓜雌花率都高于20%。例如,長(zhǎng)春密刺、榔梨早黃瓜等早熟品種雌花率分別高達(dá)85.4%和71.3%。F1的雌花率一般都在20%以下(表1)。3.一代雜種果實(shí)變化:F1果實(shí)的果形、果面棱溝、果皮色澤、刺瘤及果肉色澤等都與親本有很大差異。現(xiàn)從果形指數(shù)和果肉色澤進(jìn)行比較。(1)果形指數(shù):從表2中看出,普通黃瓜中尤其是華北型黃瓜的果形指數(shù)都比較大,葉兒三的果形指數(shù)為9.6,北京大刺瓜為9.1。華南型黃瓜稍小,但也超過(guò)4。榔梨早黃瓜為6.6,江陵白黃瓜為5.3,貴陽(yáng)架黃瓜為4.6,而西雙版納黃瓜的果形指數(shù)都很小,圓形果的指數(shù)是1～2,短柱形果的指數(shù)為2～3.5。而西雙版納黃瓜與普通黃瓜雜交后,F1的果形指數(shù)為2.8～3.6(圖版Ⅰ—7.8)。即使與果形指數(shù)大的葉兒三、北京大刺瓜雜交后,F1的果形指數(shù)仍很低,在3.6以下。(2)果肉色澤:成熟黃瓜果肉,一般均為白色,而西雙版納黃瓜成熟果的果肉和胎座均為橙色(表2)。由此可見(jiàn),西雙版納黃瓜的橙色果肉對(duì)普通黃瓜的白色果肉是顯性。三、黃瓜、甜瓜的過(guò)氧化物酶譜過(guò)氧化物酶同工酶酶譜可以明顯地區(qū)別各種植物種、亞種之間的異同及其親緣關(guān)系。此項(xiàng)酶譜分析主要是用以區(qū)別黃瓜和甜瓜。供試材料有普通黃瓜、西雙版納黃瓜,甜瓜有野生甜瓜、西雙版納甜瓜(屬薄皮亞種),內(nèi)蒙甜瓜、白蘭瓜(屬厚皮亞種)。黃瓜和甜瓜的過(guò)氧化物酶同工酶酶譜,依照電泳遷移率的快慢,將酶帶分為分子量大的慢帶區(qū)A和分子量小的快帶區(qū)C,以及介于兩者之間的中間帶區(qū)B。從圖版Ⅰ—9,10的模式圖中可以看出,凡屬于甜瓜者,無(wú)論是薄皮亞種或是厚皮亞種,都具有A、B、C三個(gè)條帶,而黃瓜只有A、B兩個(gè)條帶,沒(méi)有快帶區(qū)C。這就表明,分子量小的快帶區(qū)可能是甜瓜這個(gè)種的特異酶帶區(qū)。西雙版納黃瓜與普通黃瓜酶帶區(qū)基本相同,因此,西雙版納黃瓜是屬于黃瓜,不屬于甜瓜。不同黃瓜類(lèi)型的分布一、西雙版納黃瓜從外形、皮色、大臍、肉色、心室數(shù)等方面雖有甜瓜(CucumismeloL.)的特征,但從染色體數(shù),雜交試驗(yàn)以及過(guò)氧化物酶同工酶酶譜等方面的鑒定,證明是屬于黃瓜(CucumissativusL.)。西雙版納黃瓜具有橙色果肉的特殊性狀,有適應(yīng)熱帶雨林區(qū)炎熱多雨季節(jié)生長(zhǎng)以及生長(zhǎng)勢(shì)很強(qiáng)等特點(diǎn),均與普通黃瓜明顯不同,故認(rèn)為是黃瓜的一個(gè)變種,定名為CucumissativusL.var.xishuangbannanesisQietYuan.二、西雙版納黃瓜分布的地區(qū)不是偶然的,是在黃瓜的起源和多類(lèi)型地區(qū)[3、6、7]。從印度西部的喜馬拉雅山南麓到錫金、尼泊爾、緬甸以及我國(guó)的云南、四川,有相同的氣候條件。這一帶西部有黃瓜野生種哈特威克氏黃瓜(C.sativusvar.hardwickiikitamura)[3、4、5],稍往東有栽培黃瓜的一個(gè)變種錫金黃瓜(C.sativusvar.sikkimensisHookerf.)。而西雙版納黃瓜是該氣候帶東端的又一個(gè)變種。三、在已經(jīng)發(fā)表的黃瓜基因中,橙色果肉(yf、wf)是隱于常態(tài)對(duì)性的變態(tài)基因。換言之,yf、wf是隱性基因,又是突變基因。因此,一般很少出現(xiàn)。而西雙版納黃瓜的橙色果肉對(duì)普通栽培黃瓜的白色果肉是顯性。所以,該類(lèi)型黃瓜的橙色果肉不可能是yf、wf基因控制,而是由另外的基因支配,這一