12种黄瓜品种品质比较及遗传相关分析

12种黄瓜品种品质比较及遗传相关分析

田树国1刘才国1聂建军2张国庆3周军1

（1.呼和浩特市农牧局综合保障中心，2..呼和浩特市和林格尔县农牧局执法队，3.内蒙古社科院）

摘要:试验选用4个黄瓜自交系品种，采用4×4完全双列杂交试验，配制16个杂交组合，对其亲本及F1的主要性状的遗传规律进行研究。结果表明：一般配合力效应值同一性状不同亲本间表现不同，同一亲本不同性状间一般配合力也有很大差异，这表明多亲本在不同性状上的加性效应大小是不同的，黄瓜主要农艺性状的特殊配合力效应在株高、茎粗、叶长、第一雌花节数及产量方面均存在差异。F1组合在株高、茎粗、叶长上均明显得表现出超亲优势，各种杂交的正反交组合的性状表现也不一致。

关键词:黄瓜;双列杂交；配合力;杂种优势

引言

随着绿色农业的发展,我国在农业作物种植中的优势依然突显。近年来人民群众对新鲜蔬菜的需求量日益加大。其中黄瓜的种植面积有了很大提高,这不仅对黄瓜种植水平有了很高要求,更带动了黄瓜种业的发展[1-2]。黄瓜育种对于提高黄瓜亩产量,提升黄瓜口感,促进果蔬现代化具有重要意义[3-4]。黄瓜育种在"十五"期间被纳入国家重点项目后,更要求农业科研工作者创新黄瓜育种材料[5],选育出多样化,如出口型、加工型、观赏型等特色突出的黄瓜品种[6-7]。

黄瓜原产印度，为葫芦科黄瓜属植物，原名胡瓜，又名青瓜，刺瓜等，黄瓜是人们生活中不可缺少的蔬菜之一[8]，在膳食结构中占有较为重要的地位。黄瓜营养丰富，肉质脆嫩，汁多，可供生食和熟食，可作汤，泡菜，是深受广大消费者喜爱的蔬菜[9]。黄瓜是喜温蔬菜，既不耐寒，又不耐高温。黄瓜生长的适宜温度一般为15 ℃～32 ℃，不同生长发育期的适宜温度不同，种子发芽期适宜温度为25 ℃～30 ℃，幼苗期适宜的温度为10 ℃～30 ℃。气温低于12 ℃时黄瓜生长发育缓慢，低于5 ℃停止生长受到冷害，在栽培中把8 ℃作为黄瓜生产的最低温度限。

本次实验主要研究黄瓜的一般配合力，特殊配合力及杂种优势。黄瓜F1代杂交是指两个优良亲本进行杂交组合[12-13]，杂种一代在生长势、抗逆性等表现优于亲本的现象。亲本的选择是选育优良品种的关键[14]，通过对4个自交系主要数量性状配合力及F1杂种优势进行研究[15-16]，为黄瓜优良杂交组合选配，数量性状选择提供依据。

1. 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用四个黄瓜自交系品种，依次编号为ND-1、ND-2、ND-3、ND-4（见表1-1）。其中产量高的是ND-2、次之ND-1、低ND-3、最低ND-4。

1.2 试验工具

羊皮纸袋、回形针、培养皿、毛笔、地插牌、吊牌、铅笔、记号笔、烧杯、玻璃棒、天平、温度计、叶绿素仪器、电子称、游标卡尺、剪刀、铁锹、铁铲、尺子、地膜、量筒、小刀。              

1.3 试验方法

2023年3月将亲本种植于内蒙古农业大学职业技术学院日光温室中，随机区组设计，三次重复，行距50cm，株距35cm。从3月份到6月份期间，进行详细调查和记录数据，所测的亲本指标有：株高、茎粗、叶长、叶宽、产量、第一雌花节位数等。

将4个品种进行4×4完全双列杂交，配置16个杂交组合。试验为完全随机设计，每个小区内种植5株，三次重复，在黄瓜开花之前将雌花套袋，第二天上午9:00之前采集黄瓜雄花进行授粉，授粉完成后套袋、挂牌标记，黄瓜成熟后收集种子，作为杂种F1代；2018年9月将杂种F1代种植于日光温室中，每个小区内种植10株，三次重复，选取有代表性的5株进行详细调查和记录数据，所测指标有：株高、茎粗、叶长、叶宽、叶绿素含量、产量、第一雌花节位数等。

1.3.1 黄瓜株高的测定

成苗测定1次，测定5株，使用工具为卷尺，记录好数据。

1.3.2黄瓜茎粗的测定

从定植成苗开始测定，每隔十五天测一次，测定5株，使用工具为游标卡尺，记录好数据。

1.3.3 黄瓜叶绿素的测定

从定植成苗开始测定，每隔十五天测一次，测定5株，使用工具为叶绿素测量仪，记录好数据。

1.3.4第一雌花节数的测定方法

从定植成苗开始测定，从黄瓜植株地上部分开始，找出第一朵雌花开花的节位，记好数据。

1.3.5产量的测定

测黄瓜每个处理的产量，将5株黄瓜挂牌标记，分别对每节黄瓜进行称重，记录数据。

1.3.6叶长、叶宽的测定

从定植成苗开始测定，对五株黄瓜进行挂牌标记，每株测量中间叶子测量，测出叶片的横径及纵茎，记录数据。

1.4 数据处理方法

采用Excel软件将双列杂交数据进行分析整理，按照QGAStation软件中的AD模型(Xu and Zhu,1999;Yuan et al.2005)[17-18]，采用MINQUE法进行分析。

2.试验结果与分析

2.1 杂交亲本的一般配合力效应值及分析

4个亲本各性状的一般配合力（GCA）效应值列于表2-1。从表2-1可以看出，同一性状不同亲本的GCA效应差异较大。1号亲本株高的GCA最高（6.91），3号GCA值最小，为负值（-0.68）。就茎粗而言，GCA效应值较高的是2号和3号（23.98、36.11），最低是1号（16.67）；在叶长方面，仍然是1号和2号亲本高于3号及4号亲本；第一雌花节数及产量方面，1号及2号亲本的GCA效应值高于3号及4号亲本,其中产量效应值变幅最大，为-54.23-78.93。除株高和茎粗以外，其它几个性状在一般配合力的表现上趋于一致。同时可以看出，亲本ND-1及ND-2各性状的GCA较好。

2.2 杂交组合的特殊配合力效应值及分析

可以看出，同一组合不同性状的特殊配合力（SCA）效应有较大差异，如2×1的产量的SCA为76.54，而叶长却为6.65；同一性状不同组合SCA效应的变异也很大，如株高在不同组合间的变幅为-11.64～55.54，而茎粗变幅为12.87～32.13；从不同的杂交组合的产量SCA效应值的差异可以看出，如组合1×2的效应值为98.09，其F1代可作为研究产量这一性状的理想材料，同样，对于不同的杂交组合的第一雌花节数效应值来说，组合2×1、3×4、3×1可作为较为理想的组合。

2.3 黄瓜杂种优势研究及分析

按照QGAStation1.0软件中的AD模型对黄瓜结果期F1株高、茎粗和叶长、第一雌花节数及产量进行中亲优势和超亲优势估算（表2-3）, 除第一雌花节数与产量外，其他性状均具有一定的杂种优势。茎粗、叶长和第一雌花节数及产量的超亲优势均达到了极显著水平，而且均表现为负向优势，效应值较小为-0.24%；株高在中亲优势上表现为正向优势。可见，在不同的黄瓜品种杂交过程中，茎粗、叶长、第一雌花节位以及产量均表现出一定的负向杂种优势。因此，在黄瓜杂交组合选配过程中，保持杂交后代颖果率的基础上，选择具有优异颖果得胚率以及出苗率的高品质亲本是获得高得胚率后代的重要且有效的方法，进而将其后代作为优良的杂交组合来加以利用。

3.讨论

综合分析表明，黄瓜株高、茎粗及第一雌花节数这几个是独立遗传的性状，控制这些性状的基因具有不同的遗传基础。但是这些性状具有较强的稳定遗传能力，所以如果想要通过有性杂交的方式得到配合力较理想的组合，应以亲本自身的配合力及表现性状为依据。杂交后代的性状及产量可以根据亲本的配合力进行预测，通过杂交将性状优良的基因导入其它农艺性状和产量性状高的亲本中，最终结合分子育种途径加快黄瓜品种的选育。因此，在黄瓜杂交组合选配过程中，选择具有优异株高、茎粗以及叶长的高品质亲本是获得高产的重要且有效的方法，进而将其后代作为优良的杂交组合来加以利用。当然，本研究的几个品种能否充分代表黄瓜的遗传特性还有待进一步探讨和研究。