西葫芦的品种劣变

一、西葫芦的品种劣变

如果西葫芦的某一品种在生产使用过程中,逐渐表现长势衰弱、性状不整齐、结果情况变差、产量下降、抗病性下降等,则属于品种劣变。若种性发生严重劣变,则该品种就会过早地被淘汰,影响了其在生产上的使用年限,不能使品种的作用充分发挥,也是对前期品种选育工作的一种浪费。所以,了解西葫芦品种劣变的原因,熟悉并掌握防止种性退化以及劣变品种提纯复壮的措施,也是西葫芦制种工作中的重要任务。

(一)品种劣变的生理机制

前面已经提及,种子是品种遗传特性的载体,通过种子实现遗传物质在世代之间的传递。同样,种子也是一个品种劣变的载体,因为品种劣变的本质就是遗传特性的不良变异。种子是活的有机体,与其他生物体一样有生长、发育及衰老的过程。种子活力与种子的老化劣变密切相关,即种子活力水平高则种子劣变程度就低。种子达到生理成熟后具有比较高的生活力与活力。由于种子本身的遗传特性有差异,制种环境条件及种子采后的贮藏条件不同,就会导致种子活力的降低及劣变程度存在明显差异。种子劣变与活力是因果关系,种子劣变严重,则活力明显下降。种子劣变是不可避免的,从种子生理成熟时就已经开始了,甚至在发育期间遇到不良条件后,种子活力就已降低了,甚至出现种子死亡。种子活力的下降程度因环境条件而异。种子劣变是渐进的、连续的,直至种子完全失去生长的能力。种子发芽力的下降主要表现为发芽速率、幼苗生长速率及一致性、健壮度均逐渐下降,且出苗时对环境条件的敏感性增强,即抵抗逆境能力降低。当劣变程度较低时,对种子生活力和发芽力影响不大,而对种子活力有影响,因此可以通过测定种子活力来了解种子劣变的程度。种子劣变的结果表现在种子失去发芽能力,从种子检验角度来看就是种子失去长成正常幼苗的能力。

种子老化、劣变导致种子活力、生活力下降以致生命力丧失,其机理相当复杂。归根到底,老化劣变的实质在于细胞结构与生理功能上的一系列错综复杂的变化,既有物理的又有生理及生物化学的变化。一种变化与另一种变化可能互为因果,也可能同步发生。实际上,自然老化尤其在高温、高湿或缺氧情况下,最初阶段是以代谢失调、细胞被破坏以致有毒物质积累占主导的。

(二)西葫芦品种劣变的主要表现

西葫芦品种劣变主要表现在混杂与退化两个方面。

(1)混杂:主要指品种纯度降低,即具有某一品种典型性状的个体在一批种子所长成的植株群体中所占百分率降低。品种纯度降低必然造成产量与质量的下降,混杂的程度越严重,即纯度越低,损失越大。

(2)退化:主要是指经济性状变劣、抗逆与抗病性降低,即对不良环境条件及病虫害的抵抗力下降,品种的遗传特性发生不符合原来品种性状表现的变化,引起原品种的优良性状、典型性和一致性部分或全部丧失的现象。品种退化常表现在产量下降、品质变劣、成熟期改变、生活力衰退、抗逆性下降、性状不整齐等方面。常规品种与F1品种都会发生退化。在生产中的表现就是植株生长发育不良,发病率增高、病情加重等。生活力衰退指在与上一代比较或与同一品种的其他来源种子比较,品种在植株的生长势、生长速度等方面表现变差。生活力衰退除了种性退化和环境条件不良等原因外,还可能由种子品质不良引起。

在生物界,变异是绝对的。任何一个栽培植物的品种都会发生退化,只是退化的程度及速度存在差异,西葫芦的品种也不例外。一个品种如果发生了一定程度的退化,会给生产带来损失。因此,在制种过程中必须避免品种退化,必须了解品种退化的原因。明确了导致品种退化的原因后,就能够有针对性地避免或减缓品种退化。在制种过程中,一个较为重要的任务就是要采取一定的措施,恢复品种的优良种性。

(三)西葫芦品种劣变的原因

引起西葫芦品种混杂和退化的原因是多方面的,宏观的原因是缺乏完善的良种繁育制度,没有认真采取防止混杂退化的措施,对已经发生混杂的品种又未及时加以处理。品种混杂退化在技术上也存在很多原因,较为复杂,从种株播种、育苗开始,定植、田间日常管理到种株坐果后的管理等,以及西葫芦种子收获之后直到入库贮藏,整个制种过程中的每一个环节都有可能出现导致西葫芦种子质量发生劣变的问题。总的来说,西葫芦品种发生劣变的原因主要包括隔离措施不到位、种株管理不到位、种株选择不严格、留种果选择不严格、种果及种子发育不良等。

关于西葫芦品种混杂退化的原因,主要包括以下几方面:

(1)生物学混杂(杂交混杂)。它主要是由于在西葫芦制种过程中,没有将不同品种进行适当的隔离而发生了自然杂交造成的。西葫芦是异花授粉蔬菜,所以更容易发生自然杂交而造成杂交混杂。西葫芦与中国南瓜、印度南瓜以及黑籽南瓜、灰籽南瓜之间不太容易发生杂交,因此造成生物学混杂主要来自不同的西葫芦品种之间的杂交。在生物学混杂的影响因素中,授粉方式、制种田面积、传粉昆虫的种类及活动情况、气候条件及制种田间的障碍等都很重要。

(2)机械混杂。它指西葫芦某一品种的种子内混入其他品种的种子,是人为造成的当代混杂。这种混杂就一批种子或一个品种群体来说是混杂的,但就一粒种子或一个单株来说还是纯的。机械混杂主要发生在制种过程中,当进行种子收获、晒种、贮藏、调运等作业时,没有严格按技术规程开展工作,操作不严,使制种的品种内混进了其他品种的种子。机械混杂还会发生在不合理的轮作和田间管理的条件下,如前茬西葫芦,或者施用混有其他西葫芦品种种子的未经腐熟的厩肥和堆肥等也会造成机械混杂。在种株培育阶段,也会因浸种、催芽、播种、分苗、定植、补苗等环节操作不当、不严而造成机械混杂。对已发生的机械混杂如不及时清除,混杂程度就会逐年加大。机械混杂还会进一步引起生物学混杂,所以像西葫芦这种异花授粉蔬菜,机械混杂的不良后果一般比其他自花授粉蔬菜要严重得多。

机械混杂与生物学混杂是引起品种劣变最重要的原因。因为外来品种的基因进入本品种群体,引起群体基因频率的变化,从而使品种群体的遗传组成发生明显变化。外来的品种类型越多,进入数量越大,这种影响就越严重,特别是生物学混杂引起的基因重组,对基因型频率的改变影响更大。机械混杂通常是生物学混杂的先导,凡是品种多而乱的地方,混杂就越容易发生。

(3)不重视选择或选择不当。一个品种在投入生产使用之后,品种本身的遗传特性会发生一定的变化。一般来说,优良品种的主要性状是一致的,但不同植株间各种性状的基因型不可能完全都是纯合的,而杂合体的后代很容易产生变异。此外,机械混杂与生物学混杂会引起基因重组,在自然条件下还会发生某些突变,且突变中有利的变异较少。因此,在制种过程中如不注意严格的选择,不淘汰已经发生变异的植株,任其自然授粉留种,必然导致种性的退化。另外,有些自然选择与人工选择方向不同的性状,如大果性状,需要经常性施加选择压力,才能维持稳定,如果不重视选择或选择标准及方法不当,同样会引起品种的退化。

(4)连续自交的影响。西葫芦常规品种及F1品种自交系多年制种带来的连续自交会使一些不利的隐性基因纯合而表现出来,也会成为品种劣变的原因。不过,西葫芦自交衰退不是十分明显,制种时可以采取系内混合授粉的方法,尽量避免多代自交的影响。

(5)制种方式选择及技术措施不严格。如果露地西葫芦品种采取设施制种,或者反之,西葫芦设施专用品种采取露地制种,均会导致品种的种性下降。一个西葫芦抗病品种如果连续在严格防病治虫或无病区进行制种,则易诱发品种的惰性,使品种的抗性下降。

(6)其他因素造成的退化。用感病及发育不良或生长后期的植株或果实留种也是造成品种退化的重要原因。