西双版纳黄瓜种质特性研究

西双版纳黄瓜种质特性研究

1979年至1980年，由中国农业科学院蔬菜研究所和云南省农业科学院园艺研究所组成的蔬菜品种资源研究小组在云南省的少数民族地区收集了新类型的黄瓜。因为它只在山上种植，所以在当地被称为山黄瓜和大黄瓜。当时考察组取名为西双版纳黄瓜。西双版纳黄瓜是一个由多种果形和皮色组成的混合群体(图版Ⅰ—1,4)。外形与哈密瓜很相似。果形有短柱形和方圆形,果形指数从4.0～1.0。老熟瓜皮色泽有乳白、灰白、棕黄等三种。由果形与皮色组成六个基本型。即圆形乳白皮、圆形灰白皮、圆形棕黄皮、短柱形乳白皮、短柱形灰白皮和短柱形棕黄皮。单果重一般2～3公斤,最大果重5公斤左右。西双版纳黄瓜不仅果形特殊,而且果顶还有一个很大的脐(图版Ⅰ—5),圆形果更为明显,有的脐直径达4.6厘米,向外凸出,表现了两性花的性状。西双版纳的黄瓜心室3～5个,圆形果多为5个心室(图版Ⅰ—6)。嫩果的果肉和胎座为绿白色。随着果实的成熟,颜色逐渐由绿白变为橙色,老熟瓜果肉和胎座为橙色,且外层向内由浅及深。单果含种子数比普通黄瓜多,一般为300～400粒,有的超过1000粒。综上所述,西双版纳黄瓜从外形到果肉色泽都和甜瓜相似,为了确定该类型在甜瓜属中属于何种,本试验主要是从西双版纳黄瓜与普通黄瓜的亲缘关系进行了鉴定。方法和结果一、观察染色体数黄瓜和甜瓜虽然同是甜瓜属(Cucumius)植物,但两者的染色体数目不同,黄瓜的染色体数2n=14,甜瓜的染色体数2n=24。因此,观察染色体数可以区别这两个不同的种。将圆形棕黄皮西双版纳黄瓜种子,经清水浸泡后置于26℃左右温度条件下萌发,待根伸长至0.5～1厘米时,于上午10～12时切取根尖,用饱和的对二氯苯进行预处理2个小时,然后用卡诺氏液固定24小时,在60℃1N盐酸中水解10分钟左右,再以铁矾苏木精染色镜检,从制片中观察到西双版纳黄瓜的染色体数2n=14,从而证明西双版纳黄瓜仍属于CucumisSativusL.。二、与普通黄瓜杂交的形态特征植物个体之间杂交可育与否,以及观察杂交一代的表现,是鉴别种内杂交或种间杂交的重要方法。黄瓜和甜瓜是两个不同的种,无论正交或反交都不能得到种子[2、4],我们作过两年的杂交试验也均未成功。西双版纳黄瓜和普通黄瓜的杂交结果如下。(一)与普通黄瓜杂交可育:1980～1981年,我们曾作过三批杂交试验,共计58个组合,其中以西双版纳黄瓜作母本,普通黄瓜作父本的组合13个,以普通黄瓜作母本,西双版纳黄瓜作父本的组合45个。亲本中包括北京大剌、长春密剌、叶儿三、西农58等华北型黄瓜,以及榔梨早黄瓜、贵阳架黄瓜、江陵白黄瓜等华南型黄瓜,各组合中种瓜内都有饱满的种子,有的单瓜含300多粒。这就表明西双版纳黄瓜与普通黄瓜杂交不仅可育,而且结籽很多,说明为种内杂交。(二)一代杂种的表现:一代杂种及其亲本的植株生长势、雌花出现状况见表1:1.植株生长势:西双版纳黄瓜在当地生长势很强,据调查,圆形黄皮西双版纳黄瓜的一个普通植株,主蔓长6.6米,主、子、孙蔓共25条,全长80.81米,908节。平均节间长8.9厘米。在北方温室中栽培,植株生长势不如当地的强,但比普通黄瓜强得多。F1的植株生长势也有明显的优势。从表1中看出,F1的蔓长都比亲本增加,其增长幅度为30～80%,尤其比普通黄瓜增加的更多。例如,长春密剌×短灰白比母本蔓长增加143%。从节间的平均长度看,F1与普通黄瓜相差不明显。F1蔓长的增长,是由于增加了节数。各组合蔓的节数增加与蔓长增长的百分率趋势是一致的。叶片的大小,各组合与亲本之间趋势不很一致。2.第一雌花节位和雌花率:F1的第一雌花节位比普通黄瓜高,而比西双版纳黄瓜低,表现为中间型(表1)。雌花率是指有雌花的节位占全株总节位的百分率。西双版纳黄瓜的雌花率只有10～20%,而普通黄瓜雌花率都高于20%。例如,长春密刺、榔梨早黄瓜等早熟品种雌花率分别高达85.4%和71.3%。F1的雌花率一般都在20%以下(表1)。3.一代杂种果实变化:F1果实的果形、果面棱沟、果皮色泽、刺瘤及果肉色泽等都与亲本有很大差异。现从果形指数和果肉色泽进行比较。(1)果形指数:从表2中看出,普通黄瓜中尤其是华北型黄瓜的果形指数都比较大,叶儿三的果形指数为9.6,北京大刺瓜为9.1。华南型黄瓜稍小,但也超过4。榔梨早黄瓜为6.6,江陵白黄瓜为5.3,贵阳架黄瓜为4.6,而西双版纳黄瓜的果形指数都很小,圆形果的指数是1～2,短柱形果的指数为2～3.5。而西双版纳黄瓜与普通黄瓜杂交后,F1的果形指数为2.8～3.6(图版Ⅰ—7.8)。即使与果形指数大的叶儿三、北京大刺瓜杂交后,F1的果形指数仍很低,在3.6以下。(2)果肉色泽:成熟黄瓜果肉,一般均为白色,而西双版纳黄瓜成熟果的果肉和胎座均为橙色(表2)。由此可见,西双版纳黄瓜的橙色果肉对普通黄瓜的白色果肉是显性。三、黄瓜、甜瓜的过氧化物酶谱过氧化物酶同工酶酶谱可以明显地区别各种植物种、亚种之间的异同及其亲缘关系。此项酶谱分析主要是用以区别黄瓜和甜瓜。供试材料有普通黄瓜、西双版纳黄瓜,甜瓜有野生甜瓜、西双版纳甜瓜(属薄皮亚种),内蒙甜瓜、白兰瓜(属厚皮亚种)。黄瓜和甜瓜的过氧化物酶同工酶酶谱,依照电泳迁移率的快慢,将酶带分为分子量大的慢带区A和分子量小的快带区C,以及介于两者之间的中间带区B。从图版Ⅰ—9,10的模式图中可以看出,凡属于甜瓜者,无论是薄皮亚种或是厚皮亚种,都具有A、B、C三个条带,而黄瓜只有A、B两个条带,没有快带区C。这就表明,分子量小的快带区可能是甜瓜这个种的特异酶带区。西双版纳黄瓜与普通黄瓜酶带区基本相同,因此,西双版纳黄瓜是属于黄瓜,不属于甜瓜。不同黄瓜类型的分布一、西双版纳黄瓜从外形、皮色、大脐、肉色、心室数等方面虽有甜瓜(CucumismeloL.)的特征,但从染色体数,杂交试验以及过氧化物酶同工酶酶谱等方面的鉴定,证明是属于黄瓜(CucumissativusL.)。西双版纳黄瓜具有橙色果肉的特殊性状,有适应热带雨林区炎热多雨季节生长以及生长势很强等特点,均与普通黄瓜明显不同,故认为是黄瓜的一个变种,定名为CucumissativusL.var.xishuangbannanesisQietYuan.二、西双版纳黄瓜分布的地区不是偶然的,是在黄瓜的起源和多类型地区[3、6、7]。从印度西部的喜马拉雅山南麓到锡金、尼泊尔、缅甸以及我国的云南、四川,有相同的气候条件。这一带西部有黄瓜野生种哈特威克氏黄瓜(C.sativusvar.hardwickiikitamura)[3、4、5],稍往东有栽培黄瓜的一个变种锡金黄瓜(C.sativusvar.sikkimensisHookerf.)。而西双版纳黄瓜是该气候带东端的又一个变种。三、在已经发表的黄瓜基因中,橙色果肉(yf、wf)是隐于常态对性的变态基因。换言之,yf、wf是隐性基因,又是突变基因。因此,一般很少出现。而西双版纳黄瓜的橙色果肉对普通栽培黄瓜的白色果肉是显性。所以,该类型黄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,这一