水果黄瓜南水8号制种产量影响因素研究_王克征.pdf

现代农业科技2023 年第 7 期园艺学水果黄瓜南水 8 号制种产量影响因素研究王克征1钱春桃1*奚 鹏2（1南京农业大学园艺学院，江苏南京 210000；2无锡益健生态农业科技有限公司宜兴分公司，江苏宜兴 214200）摘要南水 8 号是南京农业大学培育的新型水果黄瓜品种，属光皮长黄瓜类型，营养丰富，单性结实能力强，但制种产量不高。为提高南水 8 号的制种产量，本试验研究了授粉方式、留瓜节位及制种棚中悬挂防虫网对种子数量和质量的影响。结果表明：采用熊蜂授粉时，南水 8 号水果黄瓜制种产量高于人工授粉；最佳留瓜节位为 11 节；制种网室悬挂一层防虫网有利于提高单瓜饱满种子数，可较无防虫网条件下提升 114.60%。关键词水果黄瓜；南水 8 号；制种产量；授粉方式；留瓜节位中图分类号S642.2文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0056-04DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.016开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Study on Factors Affecting Seed Production Yield of Fruit Cucumber Nanshui No.8WANG Kezheng1QIAN Chuntao1*XI Peng2(1Nanjing Agricultural University,Nanjing Jiangsu 210000;2Yixing Branch of Wuxi Yijian Ecological Agricultural Technology Co.,Ltd.,Yixing Jiangsu 214200)AbstractNanshui No.8 is a new fruit cucumber variety breed by Nanjing Agricultural University.It belongs tothe type of smooth skin and long cucumber with rich nutrition and strong parthenocarpy ability,but the yield of seedproduction is not high.In order to improve the seed production yield of Nanshui No.8,this experiment studied theeffects of pollination method,preserving melon node and insect prevention net hanged in the seed production shed onthe quantity and quality of seed.The results showed that the seed production yield of fruit cucumber Nanshui No.8pollinated by bumblebee was higher than that of artificial pollination.The best preserving melon node was 11.Hanging alayer of insect prevention net in the seed production net room was beneficial to improving the number of full seeds permelon,which was 114.60%higher than that without insect prevention net.Keywordsfruit cucumber;Nanshui No.8;seed production yield;pollination method;preserving melon node黄瓜（Cucumis sativus L.）一直以来是我国的主要栽培蔬菜。其中，水果黄瓜果质脆嫩、营养丰富，深受消费者喜爱，市场需求量大。随着种植面积的扩大，水果黄瓜逐渐成为南京地区早春设施栽培的主要蔬菜品种之一1。但是，本地种植的水果黄瓜多为国外引进品种，种子价格昂贵，成本较高，不利于水果黄瓜在南京地区的推广。南水 8 号是南京农业大学葫芦科作物遗传与种质创新实验室培育的新型水果黄瓜品种，与短小的水果黄瓜不同，其为光皮长黄瓜类型，营养丰富，单性结实能力强，具有很好的市场推广价值。现有研究表明：营养、激素、授粉方法等均在一定程度上影响黄瓜单瓜种子数、千粒重和发芽率，进而影响种子产量和质量2。因此，由于品种差异，不同品种可能都需要建立特定配套的制种技术。实验室前期对南水 8 号制种研究发现，其存在制种产量较低的现象3。本试验旨在通过研究南水 8 号授粉方式、留瓜节位及制种棚中悬挂防虫网对种子数量和质量的影响，提高南水 8 号制种产量。1材料与方法1.1试验地概况本试验于 2021 年春季在南京农业大学白马基地基金项目黄瓜有机营养液水培关键技术集成研究（ZKN2007）。作者简介 王克征（1997），男，河北张家口人，在读硕士研究生。研究方向：黄瓜栽培技术。*通信作者收稿日期 2022-07-1856网室中进行。网室内水肥供应良好，具有完整的排灌系统。1.2试验材料试验材料为高代自交系 NW-6（南水 8 号的母本）和高代自交系 NY-m（南水 8 号的父本）。3 月初于温室育苗，3 叶 1 心时定植于制种棚，栽植密度为37 500 株/hm2。田间管理按常规进行。1.3试验方法1.3.1授粉方式。本试验设 2 个授粉方式处理，分别为：熊蜂授粉（M1），共 100 朵雌花；人工授粉（M2），共50 朵雌花。依据收种时种瓜下部是否膨大，将 150 个种瓜分为 2 组。熊蜂授粉：在 5 月 1825 日开展熊蜂授粉（试验所用熊蜂为“邦卜牌”熊蜂，由杭州果攸农业生产资料公司提供），放蜂密度为 1 500 只/hm2，于雌花开放前23 d 放置在网室中央4。人工授粉：参考于福顺等5的试验方法，在 5 月18 日上午 8：0011：30 进行人工授粉。授粉前 1 d将第 2 天要开的雌花、雄花套上纸筒。授粉时，剥去雄花的花冠，取下已开雌花的纸筒，将雄花的花粉轻轻地、均匀地抹在雌花柱头上，并及时摘除根瓜防止坠瓜。授粉后，将雌花再套上纸筒，并挂牌标记。采种时间为 6 月 29 日至 7 月 1 日，将种子与种瓜剥离后发酵 1 d，然后用清水冲洗，于通风处晾干。种子充分干燥后，统计单瓜结籽数、饱满种子数，并用电子天平称量种子千粒重。1.3.2留瓜节位。本试验对 12 组不同节位的种瓜进行了采收，授粉方式均为熊蜂授粉。其中 N1为第3 节位，N2为第 4 节位，N3为第 5 节位，N4为第 6 节位，N5为第 7 节位，N6为第 8 节位，N7为第 9 节位，N8为第 10 节位，N9为第 11 节位，N10为第 12 节位，N11为第 22 节位，N12为第 23 节位。1.3.3制种棚悬挂防虫网。本试验涉及 2 个制种网室，其中，1 号制种网室内在离地面 3 m 处悬挂一层防虫网（18 目），2 号制种网室中无防虫网。每个制种网室采收 20 个瓜，在 1 号网室中采收的种瓜设置为W1，在 2 号制种网室中采收的种瓜设置为 W2。1.3.4种子发芽率、发芽势试验。将南水 8 号种子用清水漂洗，浸入 75%乙醇中消毒 5 s，再用 ddH2O 洗涤 3 次。选取不同处理下饱满、大小相似的种子各100 粒，温汤浸种后放入清水中浸泡 12 h，然后置于纸杯中并加入 10 mL 水发芽。将纸杯置于实验室气候箱中培养，温度 25，光照 12 h，白炽灯为光源，光强7 500 lx，相对湿度 60%。在第 2 天计算其发芽势，第7 天计算其发芽率，试验共进行 7 d。发芽势（%）=（第 2 天发芽种子数）/（第 2 天总种子数）100；发芽率（%）=（第 7 天发芽种子数）/（第 7 天总种子数）100。1.4数据统计与分析试验数据采用 Excel 2016 软件进行处理，利用SPSS 19.0 统计软件进行数据分析，采用最小显著差异法（LSD）进行多重比较。2结果与分析2.1种子产量南水 8 号水果黄瓜的种子与其母本 NW-6 的种子形状、大小相似，比其父本 NY-m 的种子更大；在本试验中种子产量约 118.5 kg/hm2，单瓜种子数约为55 粒。2.2授粉方式对种子数量及质量的影响由表 1 可知，在 2 种授粉方式处理下，南水 8 号水果黄瓜单瓜饱满种子数量有明显差异。其中：处理 M1的单瓜饱满种子数显著高于处理 M2，提高约 51.15%，二者平均单瓜饱满种子数相差 19.12 粒；而种子质量无明显差异。由此可知，熊蜂授粉方式可较人工授粉方式提高种子的产量。研究还发现，熊蜂授粉后会出现较多的种瓜下部膨大情况。分析比较种瓜下部膨大与上下均匀 2 种表 1授粉方式对种子数量及质量的影响注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P0.05）。处理M1M2授粉雌花数10050单瓜饱满种子数56.5011.54 a37.389.69 b种子千粒重/g25.010.12 a25.000.10 a发芽率/%9695发芽势/%8886外形的黄瓜产生的种子数量与质量可知，单瓜饱满种子数有明显差异，但质量无明显差异（表 2）。其中，下部膨大的种瓜单瓜饱满种子数极显著多于上下均匀的种瓜，增幅约 278.16%，平均单瓜饱满种子数相差53.88 粒。由此可知，种瓜下部膨大会显著提升种子产量，而种瓜下部膨大可能与是否充分授粉以及授粉王克征等：水果黄瓜南水 8 号制种产量影响因素研究57现代农业科技2023 年第 7 期园艺学方式等因素有关。2.3留瓜节位对种子数量及质量的影响由表 3 可知，应用最小显著差异法（LSD）进行多重比较发现，在不同留瓜节位下，南水 8 号水果黄瓜单瓜饱满种子数不同，种子质量无明显差异。其中，处理 N11、N12未收到饱满种子。处理 N4、N5、N9、N10单瓜饱满种子数较多，分别达到了 52.45、60.14、69.45、64.23 粒；处理 N6、N7、N8、N9种子千粒重较大，分别达到了 25.09、25.21、25.20、25.18 g。综合分析得出，处理 N9即授粉节位为 11 节时，南水 8 号单瓜制种产量表 2种瓜下部膨大与否对种子数量及质量的影响注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P0.05），不同大写字母表示差异极显著（P0.01）。下同。种瓜类型上下均匀下部膨大采收瓜数6486单瓜饱满种子数19.373.53 aA73.258.38 bB种子千粒重/g24.910.12 a25.100.17 a发芽率/%9495发芽势/%8988表 3不同留瓜节位对黄瓜种子数量和质量的影响处理N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11N12留瓜节位34567891011122223考察种瓜565615404020202055单瓜饱满种子数20.482.16 e47.007.65 cd49.006.25 c52.459.25 c60.148.67 b47.256.65 cd43.5610.26 d44.897.48 d69.456.34 a64.235.97 b0 f0 f种子千粒重/g24.550.06 a24.670.04 a24.590.05 a24.790.07 a24.820.09 a25.090.11 a25.210.12 a25.200.08 a25.180.07 a24.940.05 a发芽率/%95959694959596959595发芽势/%88868987888684898588最高。2.4制种网室悬挂防虫网对种子数量及质量的影响由表 4 可知，制种室悬挂防虫网和不悬挂防虫网种瓜单瓜饱满种子数有明显差异，种子质量无明显差异。其中处理 W1单瓜饱满种子数与处理 W2相比差异极显著，平均单瓜饱满种子数相差 48.81 粒，处理W1较处理 W2提高 114.60%；处理 W2种子千粒重与处理 W1相比无明显差异。由此得出，制种室悬挂防虫网种瓜单瓜饱满种子数显著增加。初步分析认为，可能是由于防虫网的存在起到了保温作用，相较于未悬挂防虫网的网室具备了更好的授粉温度条件，从而使饱满种子数增加。表 4制种室悬挂防虫网对种瓜种子数量及质量的影响处理W1W2采收瓜数2020单瓜饱满种子数91.4015.68 bB42.599.17 aA种子千粒重/g25.120.15 a25.010.11 a发芽率/%9595发芽势/%88873结论与讨论黄瓜单瓜种子粒数是影响黄瓜制种产量的首要因素。根据前期对南水 8 号水果黄瓜制种发现，南水8 号的种子产量较低，约 105 kg/hm2，单瓜种子数约为65 粒，单瓜种子产量 2 g 左右，百粒重为 2.7 g 左右3。本试验通过调整留瓜节位、授粉方式等措施使 2021年春季南水 8 号制种产量得到有效提升，种子产量约达到 118.5 kg/hm2，单瓜种子数约 55 粒。王凤贺等6研究发现，对于水果黄瓜翠峰一号系采用熊蜂授粉产量高于人工授粉。李 栋等7在网棚西瓜杂交制种中采用熊蜂授粉发现，西瓜坐瓜率、单瓜种子粒数和种子千粒重均高于常规人工辅助授粉，增产效果明显。本试验研究发现，采用熊蜂授粉时，南水 8 号水果黄瓜制种产量相较人工授粉方式约提升 51.15%。黄瓜为虫媒花、异花授粉植物，自然条件下由各种昆虫完成授粉，在网室隔离条件下由人工或熊蜂方式完成授粉。分析认为，熊蜂可多次重复授粉，遇到最佳授粉时间的概率大，故制种产量要高于人工授粉的方式。南水 8 号水果黄瓜授粉后，下部膨大种瓜的种子产量明显高于瓜形均匀的种瓜。可能是由于授粉充分与否造成的差异，授粉较为充分的黄瓜下部会膨大，种子产量较多；刘俊峰8研究发现，雄蜂对 7.0 g/LQMP（蜂王上颚腺信息素）存在显著趋避反应。下一58步试验将使用人工合成引诱剂 QMP 干预熊蜂活动范围，以期使得授粉更加充分，促进果实下部膨大，从而增加制种产量。授粉节位影响种子产量，本研究中南水 8 号水果黄瓜最佳授粉节位为 11 节，单瓜制种产量最高。张利东等9研究的全雌黄瓜品种津盛 103 号最佳授粉节位为 12 节，与本研究结果基本一致。低节位根瓜由春季早期雌花所结，因花芽分化早，胚珠数量少，发育不良，加之授粉时温度偏低，影响了单瓜种子数量。高节位梢瓜虽然胚珠数量较多，但植株生长发育后期营养不足，导致种瓜发育不良，种子质量低。第 11 节处于中部节位，结瓜时间、温度、营养分配都更加适宜，有利于提高制种产量。潘复生等10研究发现，在 18 目防虫网覆盖条件下，相较于无防虫网的网室温度可提升 2.9%14.2%。悬挂防虫网在一定程度上解决了早春时期温度低的问题，使授粉温度更加适宜，进而增加了饱满种子数。这可能是本试验悬挂防虫网后黄瓜单瓜制种产量提高的原因。对于存在内置防虫网时，种瓜饱满种子数量的提升效果还需要进一步设计试验探究。下一步试验将设计在不同网室设置防虫网，测量网室内温度。4参考文献1 刘俐.水果黄瓜新品种“南水 2 号”J.蔬菜，2012（11）：32-33.2 陈建.影响黄瓜种子产量及质量因素的研究D.泰安：山东农业大学，2016.3 高明亮.南水8号 黄瓜制种技术研究D.南京：南京农业大学，2020.4 刘爽，张春静，钱春桃.南水 2 号黄瓜春季繁种技术J.长江蔬菜，2022（1）：45-47.5 于福顺，王军伟，戴先智，等.提高黄瓜人工授粉杂交制种产量的技术措施J.吉林蔬菜，2008（4）：29.6 王凤贺，刘娟，徐希莲，等.雌雄两系黄瓜制种熊蜂授粉应用技术J.蜜蜂杂志，2016，36（2）：7-8.7 李栋，蔺正河，罗世宏.网棚西瓜杂交制种熊蜂授粉试验J.中国农技推广，2016，32（8）：38-39.8 刘俊峰.蜂王上颚腺信息素对雄蜂选择行为影响及气味受体基因表达特性D.南昌：江西农业大学，2019.9 张利东，苗伟利，李愚鹤，等.授粉节位对全雌黄瓜津盛103 号制种产量的影响J.农业科技通讯，2021（5）：212-213.10 潘复生，顾耀忠.不同防虫网覆盖对网室小气候及青菜生产的影响J.长江蔬菜，2011（24）：30-32.（上接第 51 页）25 王伟玲，王展，王晶英.植物过氧化物酶活性测定方法优化J.实验室研究与探索，2010，29（4）：21-23.26 杨兰芳，庞静，彭小兰，等.紫外分光光度法测定植物过氧化氢酶活性J.现代农业科技，2009（20）：364-366.27 王海英.木醋液对植物生长调节机理研究D.哈尔滨：东北林业大学，2005.28 常青，王永亮，杨治平，等.木醋液对土壤 pH、EC 与茄子叶片光合特性及根系发育的影响J.农业资源与环境学报，2019，36（3）：322-328.29 FOYER C H，DESCOURVIERES P，KUNERT K J.Protec-tion against oxygen radicals：an important defence mecha-nism studied in transgenic plantsJ.Plant，Cell and Environ-ment，1994，17（5）：507-523.30 李璇，岳红，王升，等.影响植物抗氧化酶活性的因素及其研究热点和现状J.中国中药杂志，2013，38（7）：973-978.（上接第 55 页）6 方黎明，王多银，房皓.基于标准化降水蒸散指数的宁夏中部干旱带干旱趋势分析J.科学技术与工程，2019，19（14）：336-345.7 孙萌，叶丽琴，刘海娇，等.欧李种质资源评价研究J.中药材，2017，40（1）：54-57.8 徐舫，蒋进，张云生，等.施肥对新疆引进欧李生长及营养品质的影响J.新疆农业科学，2010，47（4）：842-847.9 姜英淑.欧李抗逆性研究和不同资源农艺性状与分子标记遗传变异D.哈尔滨：东北林业大学，2009.10 郭刚，杜艳丰，石强，等.盐胁迫条件下对欧李生长与生理特性的影响J.新疆农业大学，2013，50（3）：471-475.11 边雅茹，田军仓.灌水量对压砂地欧李光合作用及产量的影响J.节水灌溉，2017（2）：34-38.12 钱诚.欧李生物学特性和性状相关性的研究D.邯郸：河北工程大学，2013.13 张海平，程小爱.水涝胁迫下欧李丙二醛和氧自由基的变化J.天津农业科学，2015，21（12）：15-20.14 陈书明.欧李抗旱耐盐的生理机制研究与快速繁殖体系的建立D.哈尔滨：东北林业大学，2008.王克征等：水果黄瓜南水 8 号制种产量影响因素研究59