南方农业学报JournalofSouthernAgriculture·1448·ISSN2095-1191;CODENNNXAAB2017,48(8):1448-1451南方农业学报http://www.nfnyxb.com48卷DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2017.08.18厚皮甜瓜腔内种子的生长发育规律
刘文君1,周建辉1,黄凤婵1,张
(1广西农业科学院蔬菜研究所,南宁
曼1*,范爱丽1,高忠奎2,陈宝玲1
530007)
530007;2广西农业科学院科研基地管理处,南宁
摘要:【目的】分析厚皮甜瓜腔内种子的生长发育规律,为提高厚皮甜瓜制种产量和质量提供参考依据。【方法】以具有腔内种子发芽特性的厚皮甜瓜自交系05-6为试验材料,分析授粉后果实腔内种子的生长发育规律、腔内种子发芽的发生时期和变化趋势,比较不同授粉天数果实腔内种子的饱满程度、数量、发芽率、成苗率和幼苗健壮程度差异。【结果】厚皮甜瓜腔内种子成熟时间比果实成熟时间早,授粉后第26d种子已充分饱满。其中,未发芽种子的饱满度、数量、发芽和成苗能力及成苗的健壮程度与授粉后第35d(即果实完全成熟时)相比差异不显著(P>0.05);已发芽种子数量显著少于授粉后第35d腔内发芽种子数量(P<0.05)。【结论】提前摘瓜采种是降低厚皮甜瓜腔内种子发芽率的有效措施,厚皮甜瓜材料05-6的适宜采种时间为授粉后第26d。
关键词:厚皮甜瓜;种子;腔内发芽;采种时间中图分类号:S652.01
文献标志码:A
文章编号:2095-1191(2017)08-1448-04
Growthanddevelopmentregulationofintracavity
seedsinmuskmelon
LIUWen-jun1,ZHOUJian-hui1,HUANGFen-chan1,ZHANGMan1*,FANAi-li1,
GAOZhong-kui2,CHENBao-ling1
2
(1VegetableResearchInstitute,GuangxiAcademyofAgriculturalSciences,Nanning530007,China;ScientificResearchBaseManagementOffice,GuangxiAcademyofAgriculturalSciences,Nanning530007,China)
Abstract:【Objective】Thestudywerecarriedouttoinvestigategrowthanddevelopmentalregulationofintracavity
seedsinmuskmelon,andprovidereferenceforimprovingseedproductionyieldandquality.【Method】Theexperimentsusedinbredline05-6whoseseedsgerminatedinfruitasmaterial.Seedsgrowthanddevelopmentinfruitafterpollination,occurrencetimeandchangetrendofintracavityseedsgerminationwereanalyzed.Differencesofseedsplumpness,germi-natedseednumber,germinationrate,survivalseedlingsrate,robustnesslevelofseedlingsindifferentdaysafterpollina-tionwerecompared.【Result】Thematurityofintracavityseedswasearlierthanmuskmelonfruits.Onday26afterpollina-tion,seedswerefullymatured.Intermsoftheungerminatedseeds,comparedwithseedsonday35afterpollination(whenthefruitwerecompletelymature),therewerenosignificant(P>0.05)differencesinseedsplumpness,number,germinationability,survivalseedlingsability,robustnesslevelofseedling.Bycontrary,thenumberofgerminatedseedswassignifi-cantlyfewerthanthatinfruiton35dafterpollination(P<0.05).【Conclusion】Pickingupfruitandcollectingseedsinad-vancebeforefruitsismaturedfullyiseffectivestrategyforreducingseedsgerminationrateinfruit,andthemostsuitablepickingtimewasday26afterpollinationformuskmelon05-6.
Keywords:muskmelon;seed;seedgerminationinfruit;seedcollectingtime
0引言
【研究意义】腔内种子发芽(Seedgermination
infruit)是指种子在未成熟果实内发芽的一种特殊生理现象,会导致商品瓜口感变差、品质下降及制种
产量和质量降低,间接增加制种成本。厚皮甜瓜种
子具有腔内发芽特性,提前摘瓜采种是降低其种子腔内发芽率的有效措施,但采种过早,种子尚未发育成熟,发芽和成苗能力弱;采种过迟,大量种子已于
收稿日期:2016-08-13
基金项目:国家现代农业产业技术体系广西特色水果创新团队建设项目(nycytxgxcxtd-04-19-10);广西自然科学基金项目
(2013GXNSFBA019069,2015GXNSFBA139100);广西农业科学院科技成果转化项目(农成转2016015)
作者简介:*为通讯作者,张曼(1970-),研究员,主要从事蔬菜遗传育种研究工作,E-mail:zm112@gxaas.net。刘文君(1980-),副
研究员,主要从事蔬菜育种与生理研究工作,E-mail:liuwenjun@gxaas.net
8期刘文君等:厚皮甜瓜腔内种子的生长发育规律
·1449·腔内发芽,种子产量下降。因此,明确厚皮甜瓜腔内种子的生长发育规律,建立提前采种的时间标准,对提高其制种产量和质量具有重要意义。【前人研究进展】种子腔内发芽普遍存在于萝卜(李曙轩,1979)、白菜(RenandBewley,1998)、黄瓜(庞金安等,2000)、南瓜(赵福宽等,2000)、番茄(郭晋太等,2004)和甜瓜(马双武和刘君璞,2006)等瓜果蔬菜作物中。引起腔内种子发芽的因素较多,Nonogaki等(2014)研究表明,果实中内源激素如脱落酸(ABA)和赤霉素GA)含量升高会促进种子腔内发芽;曹明明等2016)研究表明,基因型是决定黄瓜腔内种子发芽率高低的关键因素,有的材料不具有腔内种子发芽特性,有的材料腔内种子发芽率在80%以上。此外,高温、强光照和高湿度等环境条件和植株体内营养元素缺乏也会引起辣椒和黄瓜果实腔内种子发芽迟长久等,2002;曹明明等,2016)。【本研究切入点】目前,针对厚皮甜瓜腔内种子生长发育规律及建立提前采种时间标准的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】分析具有腔内种子发芽特性的厚皮甜瓜自交系05-6授粉后果实腔内种子的生长发育规律,比较不同授粉天数果实腔内种子的饱满程度及数量、发芽率、成苗率和幼苗健壮程度差异,建立厚皮甜瓜适宜的提前摘瓜采种时间标准,为提高厚皮甜瓜制种产量和质量提供参考依据。
1材料与方法
1.1
试验材料
供试厚皮甜瓜材料05-6由广西农业科学院蔬菜研究所提供,为具有种子腔内发芽特性的厚皮甜瓜高代自交系,春茬果实生长发育期约35d,成熟果实近圆形,皮金黄色,光滑或具不稳定的稀疏网纹,果肉浅黄色,肉质脆甜,单瓜重1.0~1.2kg。1.2试验方法
试验在广西农业科学院蔬菜研究所大棚中进行,吊蔓栽培,单瓜单蔓整枝。2005年3月1日播种,3月25日定植,株行距0.5m×0.8m;5月6日授粉,授粉后第10、15、20、23、26、29、32、35和38d分别取样(果实发育20d后,腔内种子发育加快,取样时间由5d缩短为3d;05-6为早熟品种,春茬果实生长发育期约35d,因此取样至授粉后第38d),棚内随机位置采收18~23节位的果实10个,统计腔内种子大小、不同发育程度粒数和腔内发芽数等指标。
种子充分晒干后,参照马双武和刘君璞(2006)的方法测量千粒重,浸种催芽后记录发芽率和成苗率,幼苗子叶平展、略见一心时测量高度、茎粗和全
株干重等指标。重复3次。1.3统计分析
试验数据采用DPS6.55进行统计分析,并以GraphPadPrsim5.0制图。
2结果与分析
2.1厚皮甜瓜腔内种子长度、宽度和千粒重的变化规律
从图1和图2可看出,厚皮甜瓜授粉后前10d为种子的形态建成期,期间种子的长度和宽度不断发生变化,经晒干的种子呈透明薄膜状,千粒重接近于0;从授粉后第10d起种子发育由形态建成向充实饱满转变,此阶段内种子长度和宽度仅发生轻微变化,而千粒重逐渐增加,至授粉后第26d种子千粒重达峰值,此后基本保持不变,表明厚皮甜瓜授粉后第26d种子已充实饱满。
10.m)ht0.09di0.度(cwd0.87宽na和h0.6t度g0..54n长eL00.30.种子宽度系列系列10.2.10种子长度2SeedwidthSeedlength0510152025303540授粉后天数(d)Daysafterpollination图1厚皮甜瓜授粉后种子大小的变化趋势
Fig.1Variationtrendofmuskmelonafterpollination
thg2iew10s18.00)dee16.00s-重(gn14..0000o粒le120.00千mk8.00su6..00m-04002.0010.0.000000510152025303540授粉后天数(d)Daysafterpollination图2厚皮甜瓜授粉后种子千粒重的变化趋势
Fig.2Variationtrendof1000-muskmelon-seedsweightafter
pollination
2.2
厚皮甜瓜授粉后腔内种子发芽的变化趋势从图3可看出,厚皮甜瓜授粉后第20d腔内种子开始发芽,平均单瓜发芽种子数2~3粒,发芽率为0.58%;随着授粉时间的延长,腔内种子发芽数逐渐增加,第20~26d为缓慢增加期,第26~35d为快速增加期,至授粉后第35d,腔内种子发芽率达最高值,
(((·1450·南方农业学报48卷平均单瓜腔内发芽种子数50~60粒,发芽率为15.37%;授粉后第38d腔内种子发芽率低于第35d,可能与第38d所选植株长势差或种子后熟有关。
18.0016.0014.0012.0010.008.006.004.002.000.00腔内种子发芽率(%)Seedsgerminationrateinfruit0510152025303540授粉后天数(d)Daysafterpollination图3厚皮甜瓜授粉后腔内种子发芽率的变化趋势
Fig.3Variationtrendofmuskmelonseedgerminationratein
fruitafterpollination
2.3不同发育天数厚皮甜瓜腔内种子发芽率和成苗率的差异
由表1可知,授粉后第10d厚皮甜瓜腔内的种子均为瘪种子,不具备发芽能力;第10d后种子逐渐饱满,至授粉后第15d腔内半饱满种子数为127粒,但不具备发芽和成苗能力;授粉后第20d腔内半饱满种子数极显著多于第15d(P<0.01,下同),但发芽和成苗能力较弱,种子发芽率和成苗率分别为5.30%和23.30%;授粉后第23d种子发芽能力极显著高于第20d,种子的千粒重仍处于增加阶段(图2),说明授粉后第23d的腔内种子仍处于半饱满状态;自授粉后第26d起(含第26d),不同发育天数果实腔内饱满种子的数量和发芽能力等指标(授粉后第26d的平均单瓜种子成苗数和第35d的发芽种子成苗率除外)均未达显著差异水平(P>0.05,下同);平均单瓜种子成苗数以授粉后第26d最多,为217.1株,显著高于授粉后第29和32d(P<0.05,下同),极显著高于授粉后第35和38d。说明授粉后第26d种子已经成熟,此时收获的种子发芽和成苗能力与果实成熟时(约授粉后第35d)相当。
表1不同发育天数厚皮甜瓜种子发芽率和成苗率的差异
Table1Differenceinseedgerminationrateandsurvivalseedlingrateofmuskmelonindifferentgrowingdays
授粉后天数(d)Daysafterpollination101520242629323538
半饱满或饱满种子数(粒)Numbersofhalf-plumporplumpseeds(seed)
0cC127bB295aA324aA331aA295aA299aA311aA319aA
种子发芽率(%)Seedgermination
rate0cC0cC5.30cC49.40bB72.80aA67.90aA65.60aA65.60aA63.90aA
发芽种子成苗率(%)Survivalseedlingrateofgerminatedseeds
0dC0dC23.30cB73.60bA90.10aA85.30abA87.80abA74.00bA78.70abA
平均单瓜种子成苗数(株)Averagesurvivalseedlingnumberperfruit(plant)
0dC0dC3.6dC117.8cC217.1aA170.8bAB172.2bAB150.9bB160.4bB
单瓜种子成苗数=单瓜半饱满或饱满种子数×种子发芽率×发芽种子成苗率。同列数据后不同大、小写字母分别表示差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)。表2同
Survivalseedlingnumberperfruit=numbersofhalf-plumporplumpseedsperfruit×seedgerminationrate×survivalseedlingrateofgerminatedseeds;differentuppercaselettersinthesamecolumnrepresentedextremelysignificantdifference(P<0.01),anddifferentlowercaselettersrepresentedsigni-ficantdifference(P<0.05).ThesamewasappliedinTable2
2.4不同发育天数厚皮甜瓜腔内种子成苗健壮程度的差异
由表2可知,授粉后第20d收获种子育成幼苗的健壮程度较差,表现为幼苗高度显著或极显著低于授粉第23d后(含第23d)收获种子育成幼苗的高度,幼苗干重极显著低于授粉第23d后(含第23d)收获种子育成幼苗的干重;自授粉后第23d起不同发育天数种子育成幼苗的高度、茎粗和干重均未达显著差异水平。说明授粉后第23d起(含第23d)摘瓜采种育成幼苗的健壮程度一致。
表2不同发育天数厚皮甜瓜腔内种子成苗健壮程度的差异Table2Differenceinmuskmelonseedlingrobustnesslevelamongintracavityseedlingsindifferentgrowingdays
授粉后天数(d)幼苗高度(cm)幼苗茎粗(cm)幼苗干重(g/株)DaysafterSeedlingSeedlingstemSeedlingdryweightpollinationheightdiameter(g/plant)202.13cB1.590.0380bB232.51abAB1.730.0587aA263.12aA1.730.0632aA292.82abAB1.710.0583aA323.03abA1.720.0630aA352.73abAB1.590.0557aA382.99abA1.740.0633aA
3讨论
由于针对厚皮甜瓜腔内种子发芽的研究报道
较少,制种实践中多数育种工作者通常忽略对腔内
发芽厚皮甜瓜材料优良性状的利用而弃置腔内发芽
厚皮甜瓜材料。材料05-6是十分优良的厚皮甜瓜自交系,以其为母本配制的多个组合在抗性、品质和熟