姚金曉 楊飛 王國華 吳菊 吳國泉

摘要：【目的】分析冬瓜植株性狀在F1代中的遺傳表現(xiàn)與規(guī)律，為冬瓜目標性狀改良提供參考依據(jù)?！痉椒ā恳?個類型冬瓜品種LCDG、F0060、SNKY和XSBN為親本，進行不包括正反交在內的雙列雜交，配制6個雜交組合，對其F1代植株性狀進行統(tǒng)計分析。【結果】冬瓜F1代莖粗、株高、葉面積、節(jié)間長、第一雄花節(jié)位及第一雌花節(jié)位6個性狀的雜種優(yōu)勢指數(shù)平均值分別為95.38%、111.64%、93.36%、107.52%、72.48%和62.00%；株高、葉面積、第一雄花節(jié)位和第一雌花節(jié)位的平均變異系數(shù)大于10.00%，其中第一雌花節(jié)位的平均變異系數(shù)最大，為21.82%?！窘Y論】冬瓜F1代中，株高、葉面積、第一雄花節(jié)位和第一雌花節(jié)位具有豐富的遺傳潛力，株高極易出現(xiàn)超高親雜種優(yōu)勢，第一雌花節(jié)位較易出現(xiàn)超低親個體，冬瓜育種過程中從早期世代起即可對這些性狀進行目標選擇。

關鍵詞： 冬瓜；植株性狀；遺傳表現(xiàn)；雜種優(yōu)勢分析

中圖分類號： S642.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）07-1159-05

0 引言

【研究意義】冬瓜（Benincasa hispida Cogn.）為葫蘆科冬瓜屬（Benincasa savi）一年生草本植物，是我國的傳統(tǒng)蔬菜品種之一，產(chǎn)量高，耐貯運，富含鉀、鈣、磷和鐵等人體所需元素及各種維生素，老瓜、嫩瓜均可食用。近年來選育推廣的常規(guī)品種小冬瓜因個小肉厚頗受消費者青睞，帶動了種植面積尤其是設施栽培面積不斷擴大，市場前景十分廣闊。但常規(guī)品種經(jīng)長期栽培后性狀退化嚴重，導致產(chǎn)量和品質嚴重下降。因此，開展冬瓜性狀遺傳規(guī)律分析，對我國冬瓜育種具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】謝大森等（2002，2003）對冬瓜果實進行遺傳相關和通徑分析，發(fā)現(xiàn)瓜肉致密性是構成冬瓜產(chǎn)量的主要性狀；冬瓜雜種一代的單瓜重、橫徑和瓜肉致密性分別表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢、負向超親遺傳和負向不完全顯性。陳清華等（2002）研究認為，節(jié)瓜（屬冬瓜變種）的產(chǎn)量性狀普遍具有雜種優(yōu)勢，其F1代的產(chǎn)量與父本產(chǎn)量、中親值呈顯著正相關。魏佑營等（2003）開展節(jié)瓜性型遺傳規(guī)律研究，結果表明，節(jié)瓜的花性主要由兩對獨立分離基因控制，純雌株型、全雄株型分別由兩對純合或1對純合、1對雜合基因控制。何曉明等（2006）研究認為，節(jié)瓜F1代的果長與母本值、中親值呈極顯著正相關，與高親值呈顯著正相關，果肉可溶性固形物含量僅與父本值呈顯著正相關。喬燕春等（2014）研究顯示，冬瓜、節(jié)瓜果實性狀的表型變異系數(shù)為9.12%～123.13%，尤以單果重的變異系數(shù)最大；遺傳多樣性指數(shù)為0.122～1.859。鄧儉英等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，冬瓜果皮的深綠色、黃綠色受1對核基因控制，深綠色對黃綠色為顯性?！颈狙芯壳腥朦c】前人對冬瓜的研究主要集中在果實農藝性狀方面，對冬瓜植株的株高、葉片大小等農藝性狀的研究鮮見報道。【擬解決的關鍵問題】以4個類型冬瓜品種LCDG、F0060、SNKY 和XSBN配制6個雜交組合，觀測其F1代植株株高、葉片大小等農藝性狀的遺傳表現(xiàn)，掌握其遺傳規(guī)律，為冬瓜目標性狀改良提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試4個類型冬瓜品種為LCDG、F0060、SNKY和XSBN，其中F0060從中國種質資源庫引進，XSBN從云南西雙版納引進，其余為舟山市農林科學研究院自選純合材料。為方便描述，分別用L、F、S和X代替LCDG、F0060、SNKY和XSBN。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 雜交組合配制 進行不包括正反交在內的雙列雜交共6個，分別為：L×F、L×S、 L×X、F×S、F×X和S×X，其F1代于2015年春季在舟山市農林科學研究院蔬菜基地進行設施吊蔓種植。設3次重復，栽培管理按南方冬瓜常規(guī)方法進行。

1. 2. 2 植株性狀測定 2015年1～7月，對各雜交組合的F1進行單株性狀測定，測定內容包括株高、莖粗、葉面積、節(jié)間長、第一雄花節(jié)位和第一雌花節(jié)位共6個指標。參考李娟娟等（2014）的方法，在果實成熟期用卷尺測量株高，即植株基部至第15節(jié)的高度；用游標卡尺測量莖粗，即植株第15節(jié)的橫徑；計算葉面積，即植株第15節(jié)葉片的面積；計算中親值、雜種優(yōu)勢指數(shù)和變異系數(shù)。

式中，MP為中親值，P為雙親某性狀實際測量值的平均值，CV為變異系數(shù)，σ為雜交后代性狀的標準差，x為相應雜交組合F1代群體的平均值，Hi為雜種優(yōu)勢指數(shù)。按照馬育華和蓋鈞鎰（1979）的方法，將變異系數(shù)0～10.00%、10.00%～20.00%和20.00%以上分別定義為遺傳變異度較小、中等和較大。

1. 3 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用WPS 2015進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2. 1 冬瓜F1代莖粗的遺傳特點

由表1可知，6個冬瓜雜交組合F1代莖粗的變異均較小，平均為8.80%，說明4個冬瓜品種F1代中植株莖粗的變化范圍比較集中；莖粗的雜種優(yōu)勢指數(shù)平均為95.38%。從莖粗雜種比例的平均值來看，超低親個體占35.83%，雙親間個體占48.98%，超高親個體占15.18%，以超高親個體所占比例較低，說明冬瓜的莖粗雜交優(yōu)勢不明顯。

由表1可知，L×F、L×S及L×X的F1代中，莖粗在雙親間的個體所占比例遠高于超低親個體和超高親個體，分別為86.67%、83.33%和66.67%，3個雜交組合親本莖粗間差異較明顯，說明莖粗差異較明顯的冬瓜材料進行雜交時，其F1代莖粗出現(xiàn)中間類型個體的概率最高。

2. 2 冬瓜F1代株高的遺傳特點

由表2可知，6個冬瓜雜交組合F1代株高變異系數(shù)平均為10.81%，屬于中等變異，說明冬瓜F1代中植株株高的變化范圍分散；株高的雜種優(yōu)勢指數(shù)平均為111.64%。從株高雜種比例的平均值來看，超低親本個體占7.22%，雙親間個體占42.78%，超高親個體占50.00%，以超高親個體所占比例較高，說明冬瓜F1代 株高性狀具有明顯的雜種優(yōu)勢。

由表2可知，L×X及F×S雜交組合的親本株高差異不明顯，其F1代中株高超高親個體所占比例均為66.67%，明顯高于位于雙親間及超低親個體所占比例，說明株高接近的冬瓜材料雜交時其F1代的株高具有明顯的雜種優(yōu)勢；L×F、L×S、F×X和S×X雜交組合的親本株高差異較明顯，其F1代中株高超低親個體所占比例為0，說明株高相差較明顯的冬瓜材料進行雜交時其F1代株高出現(xiàn)超低親個體的概率極低。

2.3 冬瓜F1代葉面積的遺傳特點

由表3可知，6個冬瓜雜交組合F1代葉面積的變異系數(shù)平均為17.02%，屬于中等變異，說明冬瓜F1代的葉面積變化范圍比較分散；F1代葉面積的雜種優(yōu)勢指數(shù)平均為93.36%。從葉面積雜種比例的平均值來看，超低親個體占37.78%，雙親間個體占45.56%，超高親個體占16.67%，以超高親個體所占比例較低，說明F1代植株中葉面積性狀雜種優(yōu)勢較弱。

由表3可知，L×X、F×X和S×X雜交組合的親本葉面積差異較明顯，其F1代中位于雙親間的個體比例遠高于超低親和超高親個體的比例，分別為76.67%、93.33%和60.00%，說明葉面積差異較明顯的材料間進行雜交時，出現(xiàn)中間類型個體的概率最高；L×F、L×S和F×S雜交組合的葉面積大小接近，其F1代中超低親個體所占比例高于雙親間及超高親個體所占比例，分別為43.33%、46.67%和86.67%，說明植株葉面積接近的冬瓜材料間進行雜交時，其葉面積表現(xiàn)出衰退現(xiàn)象。

2. 4 冬瓜F1代節(jié)間長的遺傳特點

由表4 可知，6個冬瓜雜交組合F1代節(jié)間長的變異系數(shù)平均為8.18%，屬于較小變異，說明節(jié)間長的變化范圍較集中；F1代節(jié)間長的雜種優(yōu)勢指數(shù)平均為107.52%。從節(jié)間長雜種比例的平均值來看，超低親個體占5.55%，雙親間個體占61.67%，超高親個體占32.78%，其中超高親個體所占比例較高，說明冬瓜F1代的節(jié)間長具有較強的雜種優(yōu)勢。L×F、L×S、F×X和S×X雜交組合的親本節(jié)間長相差較大，其F1代中雙親間的個體所占比例分別為66.67%、100.00%、80.00%和50.00%，均高于超低親及超高親個體，說明節(jié)間長差異較明顯的冬瓜材料進行雜交時，其F1代節(jié)間長出現(xiàn)中間類型個體的概率高；L×X和F×S雜交組合的親本節(jié)間長差異不明顯，其F1代中節(jié)間長超高親本個體所占比例均為46.67%，高于雙親間及超低親個體，說明節(jié)間長差異不明顯的冬瓜材料進行雜交時其F1代節(jié)間長表現(xiàn)出明顯的雜種優(yōu)勢。

2. 5 冬瓜F1代第一雄花節(jié)位的遺傳特點

由表5可知，6個冬瓜雜交組合F1代的第一雄花節(jié)位變異系數(shù)平均為17.47%，屬中等變異，說明冬瓜F1代第一雄花節(jié)位的變化范圍較分散，其中L×F、L×S、L×X和F×S組合的第一雄花節(jié)位變異大于F×X和S×X；F1代第一雄花節(jié)位的雜種優(yōu)勢指數(shù)平均為72.48%。從第一雄花節(jié)位雜種比例平均值來看，超低親個體占18.89%，雙親間個體占73.33%，超高親個體占7.77%，其中超高親個體所占比例較低，說明冬瓜的第一雄花節(jié)位雜種優(yōu)勢不明顯。

2. 6 冬瓜F1代第一雌花節(jié)位的遺傳特點

由表6可知，6個冬瓜雜交組合F1代的第一雌花節(jié)位變異系數(shù)平均為21.82%，屬于較大變異，說明冬瓜F1代第一雌花節(jié)位的變化范圍最大；F1代第一雌花節(jié)位的雜種優(yōu)勢指數(shù)平均為62.00%。從第一雌花節(jié)位雜種比例平均值來看，超低親個體占37.78%，雙親間個體占58.89%，超高親個體占3.33%，以超高親個體所占比例極低，說明冬瓜F1代第一雌花節(jié)位的雜種優(yōu)勢極不明顯。L×F、L×S和F×S雜交組合親本的第一雌花節(jié)位差異不明顯，其F1代中第一雌花節(jié)位超低親個體所占比例分別為73.33%、90.00%和56.67%，均高于雙親間個體及超高親個體，說明第一雌花節(jié)位接近的材料進行雜交更有利于超低節(jié)位雌花出現(xiàn)。

3 討論

雜交是轉移優(yōu)良性狀、獲得植物新類型和選育有價值新品種的有效方法之一（Eeckhaut et al.，2007）。育種過程中為了獲得優(yōu)良單株，通常對雜交后代每個植株各項指標進行調查并與雙親比較評估其優(yōu)劣。本研究中，度量冬瓜植株農藝性狀雜交優(yōu)勢強弱的雜交優(yōu)勢指數(shù)平均值排序為株高>節(jié)間長>莖粗>葉面積>第一雄花節(jié)位>第一雌花節(jié)位，其中株高的雜交優(yōu)勢最強，第一雌花節(jié)位的雜交優(yōu)勢最弱。從總體雜種比例平均值來看，4個冬瓜品種植株的6個主要農藝性狀均存在雜種優(yōu)勢，但所占比例不同，說明不同組合雜種優(yōu)勢強弱不同。張凌云（2009年）研究發(fā)現(xiàn)，絲瓜主要農藝性狀中株高超高親個體所占比例最高，雜種優(yōu)勢明顯，本研究結果與其相似，冬瓜F1代的株高性狀超高親本個體所占比例在6個主要農藝性狀中最高，為50.00%。不同作物的F1代均有超高親雜交優(yōu)勢出現(xiàn)，說明F1代更有利于植株吸收養(yǎng)分和積累營養(yǎng)物質，有利于改善果實品質。本研究中，冬瓜F1代植株第一雌花節(jié)位的超低親個體比例在6個農藝性狀中較大，為37.78%，F(xiàn)1代中雌花節(jié)位更接近雌花節(jié)位低的親本，與李健吾（1993）對黃瓜農藝性狀的研究結果相似，其認為第一雌花節(jié)位為負向優(yōu)勢即F1趨向早熟親本?？偟目磥?，葫蘆科植物的株高雜種優(yōu)勢及雌花負向優(yōu)勢是遺傳過程的普遍現(xiàn)象。

馬育華和蓋鈞鎰（1979）研究認為，變異程度在10.0%以上的大豆性狀可認定具有較豐富的選擇潛力；陳和明等（2011）研究認為，蝴蝶蘭的變異程度越大，越有利于優(yōu)良品種選育。本研究中，冬瓜品種LCDG、F0060、SNKY和XSBN的F1代株高、葉面積、第一雄花節(jié)位及第一雌花節(jié)位的平均變異系數(shù)均大于10.00%，因此推斷這4個品種具有豐富的選擇潛力。

本研究僅分析了冬瓜F1代植株的若干農藝性狀，如要選育綜合評價較高的優(yōu)良株系，掌握更直觀的遺傳規(guī)律，還需對其F2代或更多世代進行研究。由于數(shù)量性狀受土壤、環(huán)境及氣候等影響較大，本研究中冬瓜F1代植株若干農藝性狀的遺傳表現(xiàn)仍有待進行多年試驗驗證。

4 結論

本研究結果表明，4個冬瓜品種LCDG、F0060、SNKY和XSBN配制的雜交組合F1代植株，其株高性狀雜種優(yōu)勢最明顯，第一雌花節(jié)位的超低親個體最多，并趨向低雌花節(jié)位的親本，株高、葉面積、第一雄花節(jié)位及第一雌花節(jié)位的平均變異系數(shù)均大于10.00%，具有豐富的遺傳潛力，因此冬瓜育種過程中從早期世代起即可對這些性狀進行目標選擇。

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（責任編輯 思利華）