欧洲温室型黄瓜种质资源主要农艺性状遗传多样性分析

为了研究欧洲温室型黄瓜农艺性状遗传多样性、亲缘关系,明确种质资源的特征特性,为欧洲温室型黄瓜新品种选育提供参考,对搜集并纯化的41份欧洲温室型黄瓜自交系进行了第一雌花节位、叶长、叶宽等18个农艺性状鉴定,并进行遗传多样性、相关性和聚类分析。18个农艺性状间变异系数在13.36%~76.48%之间,变异系数最大的性状为第一雌花节位,达到76.48%;变异系数最小的性状为植株生长势,为13.36%、平均变异系数为27.78%。单瓜质量和单株产量均与第一雌花节位呈显著正相关;果皮颜色与果皮硬度呈显著正相关,与心腔比呈极显著负相关。在遗传相似系数(GS)为1.86时,分为三大类,第一类含有23份黄瓜种质资源,占供试材料的56%;第二类含有4份黄瓜种质资源;第三类含有14份黄瓜种质资源。41份欧洲温室型黄瓜材料遗传差异较大,有丰富的遗传多样性,具有较大的育种目标选择潜力,为欧洲温室型黄瓜新品种选育提供了优良资源。

哈茨木霉β-葡聚糖酶诱导、纯化及对黄瓜幼苗的促生防病作用

在实验室条件下分别以β-葡聚糖、麦麸和黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)细胞壁作为唯一碳源诱导哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum)Th-30发酵产生β-葡聚糖酶,采用硫酸铵盐析和琼脂糖凝胶色谱柱层析法对β-葡聚糖酶进行分离纯化,以津研4号黄瓜为试验材料,探究β-葡聚糖酶对黄瓜幼苗抗性生理指标、形态指标的影响及黄瓜常见土传病害的防控作用。结果表明:不同诱导条件下木霉Th-30发酵产β-葡聚糖酶活性差异显著,经β-葡聚糖诱导发酵的粗酶液酶活性最高,发酵72 h时达75.63 U·mL^(-1);纯化的β-葡聚糖酶比活力为783.56 U·mg^(-1),是粗酶液的45.32倍;5倍液和10倍液β-葡聚糖酶可显著提高黄瓜幼苗的根系活力、游离脯氨酸含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性以及根冠比和壮苗指数;β-葡聚糖酶10倍液处理对黄瓜立枯病、黄瓜枯萎病、黄瓜疫病、黄瓜猝倒病、黄瓜菌核病的防效为50.36%~80.63%。

基于全球黄瓜分子育种专利技术的创新态势分析

为研究黄瓜分子育种领域的全球专利发展趋势、研发热点、区域分布和技术布局,揭示黄瓜分子育种的创新态势,笔者的研究基于德温特创新索引国际专利数据库(DII),借助DDA分析工具对1987—2022年全球黄瓜分子育种技术发展态势进行了归纳分析。结果表明,黄瓜分子育种技术整体呈快速发展的趋势;植物基因工程与遗传育种是各大技术布局的核心;中国的申请量最多,美国申请量第二;孟山都、先正达、拜尔以及陶氏、巴斯夫等国际育种巨头企业均在主要国家进行了专利布局,中国在该领域专利数量较多,中国农业科学院、上海交通大学、中国农业大学以及南京农业大学4家机构入围全球前10;深入分析表明,种质鉴定与创新、抗生物胁迫、方法改进与技术革新是黄瓜分子育种技术领域当前的研发热点。综上,分子育种是黄瓜育种领域的前沿技术,发展速度快,种质材料创新、抗性与技术革新是研发热点,我国的专利申请量和研究机构最多,是全球最受重视的技术市场。这些研究结果可为我国在黄瓜生物育种技术领域合理部署、完善知识产权布局提供一定借鉴。

基于BSA-seq技术定位黄瓜黄绿叶色突变基因

为明确课题组从地方收集的黄瓜黄绿叶色突变体中黄绿叶色突变基因,本研究利用绿叶(野生型)与黄绿叶色(突变体)黄瓜材料为亲本,配制正反杂交一代及二代分离群体,在分析黄绿叶色突变基因遗传规律的基础上,利用BSA-seq技术对双亲及F 2代叶色极端混池进行测序,筛选黄瓜黄绿叶色突变性状的关联标记及候选基因。结果表明,绿叶色对黄绿叶色为完全显性,黄绿叶色突变基因为隐性基因。突变性状关联分析(SNP-index检测)得到1个与黄绿叶色突变相关的候选区域,位于黄瓜1号染色体上,总长度18484 bp。该候选区域共有118个与黄绿叶色突变相关的SNP位点;候选区域共注释到3个基因,其中CsaV3_1G032820基因为黄瓜黄绿叶色突变最可能相关基因。本研究结果可为黄瓜黄绿叶色突变基因克隆和分子标记辅助育种提供基础。

黄瓜新品种浙秀35的选育

浙秀35是以极早熟雌性系H225-1-1-2-1-1-1为母本,以自交系B11-1-2-2-1-1-1为父本配制而成的黄瓜一代杂种。强雌性系,生长势较强,耐低温弱光性好;瓜条长棒形,瓜长32~35 cm,瓜把长2.5~4.0 cm,单瓜质量220~250 g,瓜皮深绿色、无蜡粉、油亮,顶端渐尖无条纹,刺瘤较多、白色、大小中等;瓜肉浅绿色,肉厚、口感脆嫩;春、秋季设施栽培每667 m^(2)产量5500、5000 kg左右,高抗白粉病,抗霜霉病、枯萎病,适宜于长江流域设施栽培。

保护地水果黄瓜新品种绿精灵4号的选育

绿精灵4号是以自交系09C45为母本,以08C10为父本配制而成的早熟水果黄瓜一代杂种。强雌型,每节现1雌花,植株生长势中等,连续坐瓜能力和单性结实能力强;商品瓜直筒形,上下均匀一致,瓜长16~18 cm,横径2.7 cm左右,无刺瘤,无瓜把,瓜皮绿色、有光泽,果肉淡绿色;低温弱光耐受性较强,抗枯萎病,耐霜霉病、白粉病,每667 m^(2)产量6 200 kg左右,适合全国大部分区域保护地栽培,尤其适合北方地区秋冬与冬春茬口栽培。

水钾复合处理对越夏基质培黄瓜秧苗形态及生理指标的影响

黄瓜(Cucumis sativus L.)是设施农业中种植面积最大的蔬菜种类之一,同时也是耗水量较大的蔬菜作物,世界范围的干旱问题日趋严重,水分的缺失使得大量的肥料不能被植物吸收利用,因而植株会出现各种缺肥症状。合理的水肥供应是作物高产高效的生产基础。本试验研究了3种灌溉下限(W60:基质田间持水量的60%;W70:基质田间持水量的70%;W80:基质田间持水量的80%)和3种施钾量(K0:0 mmol/L;K4:4 mmol/L;K8:8 mmol/L)对夏季高温期温室内种植的黄瓜营养生长期的生长发育、叶片光合特性、植株根系指标和植株生物量的影响。结果表明:W70K8处理更好的促进了黄瓜的生长,使其株高、茎粗、叶片数、节间长度和叶面积生长指标显著的增加。W70K8处理可以显著提高黄瓜叶片的叶绿素含量,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均为最高。W70K8处理的黄瓜叶片净光合速率最高,为18.36μmol/(m^(2)·s)。W70K8处理显著促进了黄瓜的根系活力,根系活力为88.24μg TTF/(g·h)。综上,W70K8处理可以提高基质栽培黄瓜营养生长期的叶绿素含量、净光合速率、和各项生长指标,促进黄瓜生长发育。试验表明,在夏季设施基质栽培黄瓜营养生长期的适宜水钾耦合模式为:灌溉下限为基质田间持水量的70%,施钾浓度为8 mmol/L。

堆肥化处理的废弃葡萄枝条复配基质对黄瓜生长及光合特性的影响

为解决废弃葡萄枝条等农林废弃物资源浪费和循环再利用问题,以‘津冬626’黄瓜为试验材料,比较分析发酵后的葡萄枝条、草炭和珍珠岩按照体积比20∶50∶30(T1)、30∶40∶30(T2)、40∶30∶30(T3)、50∶20∶30(T4)和商品基质(CK)混合的理化性质,测定不同复配基质中黄瓜的生长、光合特性、荧光参数、品质和产量等指标,并运用主成分分析法综合评价黄瓜的各项指标。结果表明,不同基质配比的理化性质均在果菜生长发育的适宜范围内。与CK处理相比,T3处理在整个生育期生长较好,荧光参数、果实品质和产量均优于其他处理,光合特性与CK处理差距最小。主成分分析表明,T3处理能够有效促进黄瓜的生长发育。因此,以发酵后葡萄枝条∶草炭∶珍珠岩为40∶30∶30的复配基质栽培黄瓜,其生长、光合特性、荧光参数、品质和产量的综合评价较优,可作为废弃葡萄枝条栽培黄瓜的推荐配比。

聚谷氨酸肥料增效剂对设施黄瓜生长、产量、品质的影响

为验证聚谷氨酸肥料增效剂在黄瓜上的应用效果,采用田间试验的方法,研究了聚谷氨酸肥料增效剂不同施用量对设施黄瓜生长、产量、品质的影响。结果表明:设施黄瓜施用不同剂量的聚谷氨酸肥料增效剂,株高、节间距、叶片数和根干质量明显提高。与对照相比,T2、T3、T4处理开花期株高增幅23.5%~39.6%,盛瓜期株高增幅11.3%~12.1%;开花期节间距分别比对照提高21.64%、8.38%、31.58%,盛瓜期节间距分别比对照提高3.03%、6.74%、7.98%;开花期叶片数分别比对照提高20.24%、19.05%、14.29%,盛瓜期分别比对照提高5.12%、5.12%、3.15%;根干质量分别比对照提高28.57%、92.86%、32.14%。施用聚谷氨酸肥料增效剂后,黄瓜增产效果明显,单瓜质量较对照增幅为4.01%~25.84%,产量增幅为1.31%~9.12%。施用聚谷氨酸肥料增效剂能够明显提高果实中VC含量和可溶性总糖含量,改善蔬菜品质。综上,聚谷氨酸肥料增效剂用量为9.375 kg·hm^(-2)时,设施黄瓜产量高,品质优,可作为推荐施用量。

播种密度和深度对机播菠菜发芽和产量的影响

为了确定菠菜机械播种的适宜密度和深度,本试验使用百粒重、发芽率有明显差别的4个菠菜品种‘539A’、‘539B’、‘530’、‘532’,播种前在人工气候箱内测定各个品种种子的发芽率,在青岛市农业科学研究院蔬菜试验基地进行露地播种试验,研究使用简易机械播种时,机械播种密度和深度对菠菜发芽、产量的影响。结果表明:菠菜百粒重小于1.0 g且芽率较高时使用孔径5 mm的播种轮可以得到理想的播种密度,而芽率偏低时需要使用孔径6 mm的播种轮;菠菜百粒重大于1.8 g时需要使用孔径7 mm的播种轮才能获得理想的播种密度。在1.5~3 cm的播种深度内,随着播种深度的增加,菠菜发芽时间延迟、发芽数量减少、产量降低,播种深度1.5 cm时发芽数最多、产量最高。综合比较,使用大粒种子时,1.5 cm是理想的播种深度,播种时还需要根据种子大小选用适宜的播种轮孔径才能得到适宜的密度。理论出苗数和实际出苗数的差别随种子大小、播种深度而变化,还需要进行深入研究。通过研究分析,以期为菠菜播种机械的广泛推广提供指导依据。

北方地区设施栽培黄瓜的品种选择及技术要点

作为需求量最大的蔬菜品种之一,黄瓜喜肥、生长快、产量较高,适应性也较强,我国北方地区黄瓜主要采用设施栽培方式。该文对设施黄瓜栽培技术进行研究,通过不同设施环境的选择,从播种、育苗、定植、施肥和病虫害防治等方面进行研究,以期为科学生产提供种植指导。

辽宁省黄瓜工厂化育苗产业现状及发展关键分析

黄瓜在辽宁省蔬菜种植面积占比大,开展黄瓜工厂化育苗研究对于提高农业生产效率、保障农产品质量安全、促进辽宁农业可持续发展具有重要意义。该文阐述了辽宁省蔬菜工厂化育苗产业的现状,分析了黄瓜工厂化育苗发展中存在的问题,并提出了相应的发展建议和对策,以期为辽宁省黄瓜工厂化育苗发展的科学规划提供参考。

不同浓度复合微生物菌液对水培黄瓜产量及品质的影响

通过探究复合微生物菌液和山崎营养液减量配施对水培黄瓜产量、品质的影响,创新水培黄瓜优质高效生产技术。以黄瓜甘丰袖玉为试材,探究全量和减施20%山崎营养液分别与0.5%、1.0%、1.5%复合微生物菌液配施对黄瓜产量、果实品质的影响。结果表明,添加复合微生物菌液可以提高产量,全量山崎营养液与1.0%复合微生物菌液配施处理的黄瓜产量最高,为68890.5kg/hm^(2),黄瓜果实品质最佳,维生素C含量为4339.1 mg/kg、可溶性蛋白质含量为3.08mg/g。综合比较,添加复合微生物菌液可有效提高黄瓜产量和果实品质,以添加1.0%复合微生物菌液的全量山崎营养液的增产提质效果更优。

采后黄瓜在冷驯化处理过程中的转录组变化

采后黄瓜是冷敏性果菜类蔬菜,在低温贮藏时易发生冷害。前期研究结果表明,冷驯化处理通过诱导采后黄瓜耐冷性,减少冷害发生。为探究冷驯化处理诱导的转录组学变化,以采后黄瓜为试材,分析冷驯化处理期间的转录组变化。与贮藏前(0 h)相比,在冷驯化处理12 h和72 h时,分别鉴定到1 870和3 550个差异表达基因。基因表达验证结果表明,RT-qPCR和转录组结果高度一致,证明转录组测序数据的准确性和可靠性。GO富集分析结果显示,冷驯化处理诱导的差异表达基因主要富集在氧化还原过程、细胞膜组分和转录因子活性3个GO途径中,表明冷驯化处理通过调节细胞膜组分、细胞内氧化还原状态,增强冷藏黄瓜耐冷性。进一步分析发现,104个转录因子基因响应冷驯化低温,差异表达的转录因子主要是ERF、bZIP、WRKY和HSF家族,表明转录因子介导的转录调控在冷驯化诱导的耐冷性中发挥重要作用。研究结果为采后黄瓜诱导耐冷性提供了新见解,有助于加深对冷驯化诱导耐冷性分子机理的认识,为耐冷黄瓜培育提供了重要基因资源。

水果黄瓜不同嫁接组合对生长和品质的影响

用3个不同水果黄瓜品种和3个南瓜品种砧木进行嫁接试验,结果表明,浙秀3号和浙秀6号的植株长势强于碧翠18,浙秀6号的总产量最低。3个品种嫁接后植株整体生长势比自根植株强,其中与砧星亮嫁接后提高了植株的早期产量和总产量。3个品种均抗白粉病,浙秀3号、碧翠18中抗霜霉病,浙秀6号感霜霉病。浙秀3号、碧翠18与砧星亮、思壮18嫁接后提高了对白粉病的抗病能力;与白籽南瓜砧木嫁接后降低了对霜霉病的抗性。浙秀3号、碧翠18与3个砧木品种嫁接后,商品瓜蜡粉量均减少。嫁接后黄瓜中游离氨基酸、维生素C、可溶性总糖、可溶性固形物等4个营养成分含量降低,而可溶性蛋白含量和类胡萝卜素含量嫁接后均升高;嫁接还影响甜度、脆度、口感等感观品质指标,而对苦味、涩味、韧性、香气、水分等黄瓜品质指标影响较小。

外源GABA对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

研究NaCl胁迫(125 mmol/L)下不同质量浓度GABA(25、50、75、100 mg/L)处理对黄瓜种子萌发的缓解效应,研究得出,在Na C1胁迫下100 mg/L GABA处理与其他处理相比,黄瓜种子萌发率明显提高。NaC1胁迫同时用不同质量浓度GABA(5、10、15 mg/L)对黄瓜幼苗进行灌根处理后发现,外源GABA可缓解NaCl胁迫,而且不同质量浓度的缓解效应不同。结果表明,15 mg/L GABA可显著提高NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶绿素a、b含量,而10 mg/L GABA处理下黄瓜幼苗根冠比最大。

不同有机肥配施土壤调理剂对黄瓜连作土壤碳氮及酶活性的影响

针对设施农业黄瓜连作障碍问题,2020-2023年,通过田间定位试验,设置单施化肥(CK)、化肥减量20%+生物有机肥(SB)、化肥减量20%+微生物菌肥、化肥减量40%+生物有机肥+土壤调理剂、化肥减量40%+微生物菌肥+土壤调理剂(SMC)5个处理,研究化肥减量配施生物有机肥/微生物菌肥和土壤调理剂对土壤理化性质、物理结构以及酶活性的改良效果,结合典型相关分析以及冗余分析结果,探讨不同施肥处理条件下土壤酶活性与土壤碳氮及物理结构之间的关系。结果表明,与单施化肥相比,化肥减量配施生物有机肥/微生物菌肥或增施土壤调理剂均能够提高土壤碳氮、速效养分含量、pH值、酶活性以及土壤总孔隙度,降低土壤容重。而与化肥减量配施生物有机肥/微生物菌肥不施土壤调理剂处理相比,增施土壤调理剂能够显著提高土壤有机碳、全氮、碱解氮以及微生物量碳含量,明显提高土壤酶活性以及土壤总孔隙度,降低土壤容重。相关分析结果表明,土壤酶活性变化与土壤碳氮变化之间密切相关,但不同酶活性变化与碳氮指标间的关系有强有弱。冗余分析结果表明,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶与土壤空隙度呈正相关关系,与土壤容重呈负相关关系,且空间分散处理点说明土壤酶活性对不同施肥措施条件产生不同的响应。由此可知,化肥减量配施生物有机肥/微生物菌肥和土壤调理剂能够提高土壤肥力以及酶活性,改善土壤结构。

湿垃圾来源的蚯蚓粪肥对连作障碍土壤质量和黄瓜产量的影响

随着城市化的发展,湿垃圾产量与日俱增,湿垃圾资源化利用迫在眉睫。利用蚯蚓处理湿垃圾制作蚯蚓粪肥用于农田土壤改良,是一项有效的湿垃圾资源化利用途径以及有利于缓解蔬菜连作障碍方面问题。该文以常规有机肥为参照,选取以湿垃圾及其厌氧沼渣为原料制作的蚯蚓粪肥为研究对象,研究连续3年施加蚯蚓粪肥对黄瓜(Cucumis sativus)土壤综合质量和作物产量的影响。结果表明,经过3年的改良后,施加60.0 t/hm^(2)蚯蚓粪肥的黄瓜产量提高了5.60%,土壤有机质含量提高了50.0%,且蚯蚓粪肥的效果要高于常规有机肥;土壤全氮含量达到最高,高于背景值33.0%;土壤的养分含量(硝态氮、速效磷、速效钾)也得到了提高,其中速效钾含量升高了94.0%。经过3年的改良,土壤中的细菌数量在施加了有机肥后明显增加,其中以添加30.0t/hm^(2)蚯蚓粪肥的细菌数量最多;土壤细菌/真菌的比值有所提高,土壤生物性状得到改善。土壤的呼吸强度随着有机肥的施入而升高,以施加60.0t/hm^(2)蚯蚓粪肥的最大;土壤pH略有降低,盐度无明显变化。因此,湿垃圾来源的蚯蚓粪肥能改善土壤的理化和生物学性质,可在一定程度上缓解连作障碍的发生,可作为化肥替代品或与化肥相配合在农业生产中进行推广。

滋养节杆菌S17的分离鉴定及其对黄瓜促生能力研究

为筛选出具有促生效果的生防细菌,本研究从河北、山东等地采集土样,分离筛选具有高产IAA能力的促生菌株,基于形态学特征、生理生化指标及多基因系统发育树分析,对潜在具有促生能力的菌株进行鉴定。同时测定促生菌株对黄瓜种子出芽及在盆栽试验、田间试验中对黄瓜幼苗的促生效果。结果表明:分离并鉴定出1株对黄瓜幼苗具有显著促生效果的细菌,滋养节杆菌ArthrobacterpascensS17。在DF+培养基中滋养节杆菌S17可大量合成IAA,其合成的IAA含量最高为128.54μg/mL。使用滋养节杆菌S17灌根处理,对黄瓜幼苗株高的增长率达到35.99%、对黄瓜幼苗叶面积的增长率达到26.90%,黄瓜幼苗各项生理指标均显著高于对照。滋生节杆菌S17对黄瓜促生效果显著,具有一定的开发应用前景。

海南黄瓜抗枯萎病嫁接砧木筛选研究

为筛选适宜海南冬春季节黄瓜抗枯萎病的嫁接砧木品种,对收集的21种砧木进行黄瓜枯萎病抗性鉴定,以易感砧木种质‘全福太郎’为对照,采用人工接种尖孢镰刀菌黄瓜专化型,鉴定各砧木的黄瓜枯萎病抗性。通过测定不同砧木的发病率、病情指数、根系活力、叶绿素相对含量、相对电导率、丙二醛含量等生理指标,结合新引进的病害严重程度指数曲线下面积(AUDRC)综合评价不同砧木对黄瓜枯萎病的抗性。结果表明,不同砧木对黄瓜枯萎病的抗性表现不同,病情指数评价指标表明,‘双力铁甲’‘金甲砧’‘创凡一号’为抗性砧木,‘金甲砧’AUDRC指标表现最好;生理指标中,根系活力表现较好为‘双力铁甲’‘金甲砧’‘创凡一号’;叶绿素含量较高的品种为‘金甲砧’‘创凡一号’‘日系冬之助’,显著高于对照组;相对电导率较低,为‘青根砧王’‘创凡一号’;丙二醛含量较低的为‘双力铁甲’‘金甲砧’‘创凡301’,显著低于其他砧木。依据病情指数、根系活力、SPAD、REC、MDA等生理指标,‘双力铁甲’‘金甲砧’‘创凡一号’为抗性砧木。研究表明,‘金甲砧’为21个砧木品种中综合抗黄瓜枯萎病最好的砧木。