十三個(gè)不結(jié)球白菜雜交組合的比較試驗(yàn)及耐熱性鑒定

劉志新　李慧　姚培杰　許可凈　萬正杰

摘 要 2019年，在國家蔬菜改良中心華中分中心（武漢市）以青梗耐熱小白菜作為對照品種，對十三個(gè)不結(jié)球白菜耐熱雜交組合進(jìn)行品種比較試驗(yàn)，分別測定了農(nóng)藝性狀、耐熱性、相關(guān)品質(zhì)性狀及產(chǎn)量。結(jié)果表明：6個(gè)雜交組合（19XR04、19XR03、19XR10、19XR07、19XR05、19XR02）的耐熱性優(yōu)于對照，6個(gè)雜交組合（19XR07、19XR08、19XR09、19XR12、19XR13、19XR14）的產(chǎn)量高于對照;綜合觀察分析各項(xiàng)性狀指標(biāo)認(rèn)為，19XR07整體表現(xiàn)優(yōu)異，可以作為長江流域夏季小白菜耐熱新品種進(jìn)行推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 不結(jié)球白菜;雜交組合;品比試驗(yàn);耐熱性;農(nóng)藝性狀;生理指標(biāo)

中圖分類號：S634.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.01.006

不結(jié)球白菜（Brassica campestris L.ssp.Chinensis Makino）是原產(chǎn)于我國的重要蔬菜作物之一，在長江中下游地區(qū)廣泛栽培，一年四季均可生產(chǎn)，但以冬春二季栽培為主[1]。不結(jié)球白菜具有生長周期短、適應(yīng)性廣、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，深受消費(fèi)者的喜愛，是我國栽培和消費(fèi)的主要蔬菜種類之一[2]。長江中下游地區(qū)，夏季高溫多雨，不結(jié)球白菜栽培難度較大，容易發(fā)生死苗爛苗、產(chǎn)量降低、商品性下降等問題[3]，同時(shí)也降低植物對病蟲害的抗性[4]，因此，為滿足蔬菜周年供應(yīng)需求，除了改善栽培技術(shù)外，不結(jié)球白菜耐熱品種的選育也極為重要[5]。在耐熱不結(jié)球白菜的選育過程中，以單株重為代表的農(nóng)藝性狀是重要的育種目標(biāo)[6]，同時(shí)，不結(jié)球白菜可溶性蛋白含量、可溶性糖含量等也是品種優(yōu)良的重要考察指標(biāo)[7]。在品種的耐熱性鑒定方面，熱害指數(shù)是一個(gè)行之有效的鑒定方法[8]，宜采用產(chǎn)量、品質(zhì)、耐熱指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行綜合篩選。為解決上述問題，本課題組對前期配制的十三個(gè)不結(jié)球白菜耐熱雜交組合進(jìn)行品種比較試驗(yàn)，對其農(nóng)藝學(xué)性狀、生理指標(biāo)、產(chǎn)量等進(jìn)行比較，以期篩選出適宜在武漢地區(qū)夏季種植的耐熱不結(jié)球白菜品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料共十三個(gè)，以青梗耐熱小白菜作為對照品種（見表1）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019年在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)國家蔬菜改良中心華中分中心進(jìn)行。7月28日將所有參試材料進(jìn)行穴盤育苗播種，在人工培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)至2葉1心時(shí)期，期間溫度設(shè)置為25 ℃，移至覆蓋遮陽網(wǎng)的塑料大棚內(nèi)，待材料生長至4～5片真葉時(shí)，定植于大棚中。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)雜交組合種植3個(gè)小區(qū)，每小區(qū)定植30株。定植5 d后揭開遮陽網(wǎng)，整個(gè)生長時(shí)期進(jìn)行統(tǒng)一水肥和病蟲害管理。

1.3 性狀調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)

植株收獲期，選取生長一致且無病蟲害的不結(jié)球白菜自交不親和系單株進(jìn)行測定，每一材料選取5個(gè)單株測定，農(nóng)藝性狀的測定指標(biāo)包括數(shù)量性狀、質(zhì)量性狀。

株型：蓮座葉外葉葉柄與土壤平面的夾角為80°～90°時(shí)，株型為直立;蓮座葉外葉葉柄與土壤平面的夾角為60°～80°時(shí)，株型為半直立;蓮座葉外葉葉柄與土壤平面的夾角為45°～60°時(shí)，株型為開展;蓮座葉外葉葉柄與土壤平面的夾角為0°～30°時(shí)，株型為塌地。

束腰性：植株葉叢的束腰狀態(tài)，分為束腰和不束腰2種。

株高：自然狀態(tài)下最高處與地面間的垂直高度。

株幅：自然狀態(tài)下蓮座葉開展之間的最大水平距離，測量兩個(gè)相互垂直的水平距離，取最大值。

菜頭粗：不結(jié)球白菜基部最粗的橫莖。

葉形：植株中下部蓮座葉的形狀，分為近圓形、卵圓形、倒卵形、橢圓形、披針形。

葉色：葉片正面的顏色，分為淺綠、綠、深綠、墨綠。

葉長：最大蓮座葉的葉柄基部到葉片頂端的長度。

葉寬：最大蓮座葉的葉片最寬部位的寬度。

蓮座葉數(shù)：蓮座葉葉長大于5 cm且可食用的葉片數(shù)。

葉柄長：最大蓮座葉的葉柄基部距葉片基部間的長度。

葉柄寬：最大蓮座葉的葉柄最寬部位的寬度。

葉柄厚：最大蓮座葉的葉柄基部最厚部位的寬度。

單株重：去除老葉、根等不可食用部分的植株的重量[9]。

1.4 材料生長期田間溫度和熱害指數(shù)測定

田間溫度測定：不結(jié)球白菜從培養(yǎng)室移出后到收獲期，每天觀測并記錄14：00大棚內(nèi)的最高溫度、14：00大氣中的最高溫度、日出前后大氣中的最低溫度。

熱害指數(shù)測定：定植16 d時(shí)，每小區(qū)選取10株不結(jié)球白菜進(jìn)行熱害情況的調(diào)查，并按照公式進(jìn)行熱害指數(shù)的計(jì)算，調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)及方法如下。

熱害分級標(biāo)準(zhǔn)：0級——植株生長正常，葉片無熱害癥狀;1級——植株心葉葉緣輕微卷曲;2級——植株心葉卷曲較嚴(yán)重，葉片不皺縮;3級——植株葉片有輕微皺縮、卷曲嚴(yán)重;4級——植株葉片嚴(yán)重皺縮、卷曲，生長不正常。

熱害指數(shù)的計(jì)算公式：熱害指數(shù)=∑（熱害級數(shù)×該級熱害株數(shù)）/（4×調(diào)查總株數(shù)）[8]

1.5 生理指標(biāo)測定

材料定植兩周后，揭開遮陽網(wǎng)，對葉片進(jìn)行取樣，測定相對電導(dǎo)率、葉綠素含量、丙二醛含量、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量。

測定儀器和方法：相對電導(dǎo)率采用電導(dǎo)儀，葉綠素采用丙酮提取比色法，丙二醛采用研磨提取后比色測定，葉綠素?zé)晒鈪?shù)采用Imaging-PAM調(diào)制熒光成像系統(tǒng)測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250法。測定操作步驟參照《植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)》[10]。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不結(jié)球白菜雜交組合生長期間的溫度狀況

在不結(jié)球白菜生長期間，從8月14日起，連續(xù)記錄了40 d的大氣最高溫度、大氣最低溫度、棚內(nèi)最高溫度。由圖1可知，在40 d的觀測中，棚內(nèi)最高溫度最大值可達(dá)48.5 ℃，最小值為29 ℃;大氣最高溫度最大值可達(dá)38 ℃，最小值為22 ℃;大氣最低溫度最大值可達(dá)28 ℃，最小值為13 ℃。試驗(yàn)期滿足高溫環(huán)境條件，可以進(jìn)行小白菜耐熱性鑒定。

2.2 不結(jié)球白菜雜交組合熱害指數(shù)分析

定植16 d時(shí)，每個(gè)小區(qū)選取10株材料進(jìn)行熱害調(diào)查，并根據(jù)公式計(jì)算熱害指數(shù)。由表2可見，熱害指數(shù)越大，不結(jié)球白菜受熱脅迫的影響越大，耐熱性越差;反之，熱害指數(shù)越小，耐熱性越強(qiáng)。19XR03、19XR04的熱害指數(shù)最小，受熱脅迫的影響最小。19XR12、19XR13的熱害指數(shù)最大，受熱脅迫的影響最大，耐熱性最差。19XR02、19XR03、19XR04、19XR05、19XR07、19XR10的熱害指數(shù)小于CK，即比CK更耐熱。參試雜交組合耐熱性強(qiáng)弱的排序?yàn)?9XR04>19XR03>19XR10>19XR07>19XR05>19XR02>CK>19XR08>19XR06>19XR14>19XR09>19XR01>19XR12。

2.3 不結(jié)球白菜雜交組合性狀調(diào)查

由表3可知，所有的參試材料均不束腰;具半直立和開展2種株型，占比各接近一半;具卵圓、橢圓、近圓3種葉形，其中大部分雜交組合葉形為卵圓形;葉片顏色分為綠色和深綠色2種類型;材料的株高最大值為23.06 cm，最小值為13.53 cm，蓮座葉個(gè)數(shù)最大值26個(gè)，最小值為13個(gè)。

2.4 不結(jié)球白菜雜交組合產(chǎn)量比較

由表4可知，19XR14產(chǎn)量最高，單株重66.1 g，折合667 m2產(chǎn)量1 101.9 kg，較對照增產(chǎn)44%;19XR13產(chǎn)量第二高，單株重57.4 g，折合667 m2產(chǎn)量957.2 kg，較對照增產(chǎn)36%;19XR07產(chǎn)量第三高，單株重49.3 g，折合667 m2產(chǎn)量821.2 kg，較對照增產(chǎn)25%;其他雜交組合表現(xiàn)則一般，也有部分組合不如對照。

2.5 不結(jié)球白菜雜交組合生理指標(biāo)測定

由表5的測定結(jié)果可見，不同雜交組合之間的丙二醛含量存在著顯著性差異，根據(jù)前人研究，丙二醛含量越高，植物的耐熱性越差[2]，由此可見，19XR06的耐熱性最好，優(yōu)于其他材料;在可溶性蛋白含量、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、相對電導(dǎo)率方面，不同雜交組合沒有表現(xiàn)出顯著的差異性，說明這三項(xiàng)生理指標(biāo)各參試材料之間沒有明顯差別;不同雜交組合之間的葉綠素含量存在著顯著性差異，其中19XR02的葉綠素含量達(dá)到0.45 mg·g-1，顯著高于其他組合;不同雜交組合之間的可溶性糖含量也存在著顯著性差異，其中19XR03的可溶性糖含量顯著高于其他組合。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)采用農(nóng)藝性狀、熱害指數(shù)、生理指標(biāo)三者相結(jié)合的方式，綜合評價(jià)十三個(gè)參試不結(jié)球白菜雜交組合的耐熱性。材料生長過程中，通過對溫度的不間斷監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，武漢地區(qū)夏季整體處于高溫狀態(tài)，滿足試驗(yàn)對溫度的要求。對熱害指數(shù)進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)19XR04、19XR03、19XR10、19XR07、19XR05、19XR02的耐熱性均優(yōu)于對照;對產(chǎn)量性狀進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)19XR07、19XR08、19XR09、19XR12、19XR13、19XR14的產(chǎn)量均高于對照。生理指標(biāo)測定結(jié)果表明，可溶性蛋白含量，各個(gè)雜交組合之間沒有顯著性的差異;可溶性糖含量，19XR03、19XR09顯著高于對照;丙二醛含量，各個(gè)雜交組合之間無顯著性的差異。本研究結(jié)果顯示，參試材料的丙二醛含量和熱害指數(shù)無規(guī)律性的關(guān)聯(lián)，表明植物的耐熱生理是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要更進(jìn)一步的研究。綜上所述認(rèn)為，19XR07的耐熱性和產(chǎn)量均優(yōu)于對照品種青梗耐熱小白菜，可以作為長江流域耐熱小白菜新品種進(jìn)行推廣應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）

收稿日期：2020-10-18

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFD0101803）。

作者簡介：劉志新（1997—），男，湖北紅安人，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院蔬菜學(xué)專業(yè)2018級在讀碩士研究生。E-mail：986352202@qq.com。

*為通信作者，E-mail：wanzj@mail.hzau.edu.cn。