黄瓜耐湿热性鉴定方程的建立

摘    要：针对黄瓜耐湿热性鉴定方法鲜见报道的情况，以8个耐湿热性不同的黄瓜品种为试材，在人工湿热（42 ℃/32 ℃+RH 95%）和常温常湿（28 ℃/18 ℃+RH 75%）条件下采集幼苗形态和生理指标，在夏季大棚湿热和露地种植采集成株期生长和结瓜指标；经主成分分析构建独立向量，逐步回归分析构建方程。结果表明，8个品种间14个指标表现出不同程度的差异，其5个主成分的累积贡献率达94.1%。逐步回归分析构建了含不同变量的4个预测方程，以含4个自变量的方程预测效果最好，Y=3.586+1.021Xdw+0.369Xhf+0.635Xtr-3.064Xci，R=0.999，R2=0.998，式中Xdw、Xhf、Xtr和Xci分别为苗干质量、采瓜数、蒸腾速率和胞间CO2浓度的相对值；Y值越大，耐湿热性越强。以4个耐湿热性不同的品种验证表明，该回归方程预测准确度高于96%，可用于黄瓜耐湿热性鉴定。

关键词：黄瓜；耐湿热性；鉴定方程

中图分类号：S642.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）06-032-05

Establishment of an identification equation for cucumber hot-humid tolerance

TONG Peijiang， MENG Huanwen， PAN Yupeng， LIU Hanqiang， CHENG Zhihui

（College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling 712100， Shaanxi， China）

Abstract： Aming at the lack of hot-humid tolerance idetification method report on cucumber， the seedlings of 8 cucumber cultivars with different hot-humid tolerance were treated under artificial hot-humid （42 ℃/32 ℃+RH 95%） and normal condition （28 ℃/18 ℃+RH 75%） to collect the morphological and physiological indexes; and grown in hot-humid plastic tunnel and open field during hot summer season to collect adult plant growth and fruiting indexes. The independent vectors were constructed by principal component analysis to the collected indexes and the equation was constructed by regression analysis. The results showed that the 14 indexes collected showed difference among eight cultivars， five principal components with cumulative contribution of 94.1% could represent those indexes， four prediction equations with different variables were constructed by stepwise regression analysis and the equation with four independent variables presented the best prediction effect： Y=3.586+1.021Xdw+0.369Xhf+0.635Xtr-3.064Xci， R=0.999，R2=0.998. Xdw， Xhf， Xtr and Xci in the equation represent the relative values of seedling dry weight， harvested fruit number， transpiration rate and intercellular CO2 concentration， respectively. The higher the Y value， the stronger the resistance to hot-humid. The verification experiment using 4 cultivars with different hot-humid tolerance indicated that the prediction accuracy of the regression equation is higher than 96%， which can be used to identify the hot-humid resistance of cucumber.

Key words： Cucumber; Hot-humid tolerance; Identification equation

湿热是我国北方设施蔬菜和南方夏季蔬菜生产中常面临的主要复合逆境，关于湿热逆境影响的研究尚处于起步阶段。黄瓜是典型的喜温果菜，不耐高温和高湿，其耐热性及其鉴定方法研究已有较多积累[1-8]，湿热胁迫影响也已引起关注[9-12]，但耐湿热性鉴定方法尚未见研究报道。笔者的研究以前期试验筛选的耐湿热性不同的黄瓜品种为试材，采集在自然和人工湿热处理环境下幼苗和成株的生长发育和生理指标，通过生物数学分析建立耐湿热性鉴定方程并进行验证，以期为黄瓜品种资源耐湿热性鉴定和育种以及栽培品种选择提供技术方法。

1 材料与方法

试验于2017年10月至2019年4月在西北农林科技大学园艺学院进行。

1.1 材料和处理

在前期试验对黄瓜品种资源耐湿热性分析的基础上，选择苗期和成株期耐湿热性有差异的8个品种，包括耐湿热性较好的燕青（YQ，重庆市农科院蔬菜花卉所，华南型）、德瑞特8-9F（D8-9F，天津德瑞特有限公司，华北型）和津优6号（JY6，天津科润黄瓜研究所，华北型）；耐湿热性中等的北京204（BJ204，国家蔬菜工程技术中心，华北型）和莉娜2号（LN2，山东寿光洪亮有限公司，欧洲温室型）；对湿热较敏感的绿精灵5号（LJL5，国家蔬菜工程技术中心，欧洲温室型）、燕白（YB，重庆市农科院蔬菜花卉所，华南型）和津春4号（JC4，天津科润黄瓜研究所，华北型）进行耐湿热性鉴定方程建立试验；用苗期和成株期耐湿热性有差异的4个品种，包括耐湿热性较好的虞美人（YMR，Nuhems India Pvt. Ltd，印度型）和碧玉（BY，北京宏图有限公司，欧洲温室型）及对湿热较敏感的中农6（ZN6，中国农科院蔬菜花卉所，华北型）和中农12（ZN12，中国农科院蔬菜花卉所，华北型）进行耐湿热性鉴定方程验证试验。

将供试品种种子洗去种衣剂，在温度（昼/夜）28 ℃/18 ℃、空气相对湿度（RH）75%、光/暗周期12 h/12 h，白天光照度16 000 lx的人工气候箱72孔穴盘基质育苗。2片真叶期以后在人工气候箱进行苗期湿热（42 ℃/32 ℃+RH 95%）处理4 d，以28 ℃/18 ℃+RH 75%为对照。试验采用随机区组设计，每处理15株，3次重复。

为了避免气候箱在昼夜临界期环境剧烈上下波动的影响，在每天昼夜交替时段设过渡环境。具体为：夜昼过渡时段和昼夜过渡时段各1 h，光照度10 000 lx，湿热处理为37 ℃+RH 95%，对照为23 ℃+ RH 75%；白昼时段12 h，光照度20 000 lx，湿热处理为42 ℃+RH 95%，对照为28 ℃+RH 75%；夜间时段10 h，无光照，湿热处理为32 ℃+RH 95%，对照为18 ℃+RH 75%。

成株期湿热处理于夏季高温期在塑料大棚内进行，以露地栽培为对照。试验期间大棚旬最高温度区间为48.4～50.8 ℃，>38 ℃时数188 h，RH>80%时数411 h，露地旬最高温度区间为44.4～48.1 ℃，>38 ℃时数125 h，RH>80%时数188 h。将各品种2片真叶期幼苗分别定植于大棚和露地，株距32 cm，行距60 cm，每处理15株，2次重复。

1.2 指标测定和数据处理方法

试验各处理的每重复分别随机取样10株进行有关指标测定。苗期测定有关形态和生理指标，并统计湿热害指数。苗鲜质量（FW）用1/1000电子天平称质量，经105 ℃杀青0.5 h、65 ℃烘72 h后再用1/10 000电子天平称取苗干质量（DW）；叶面积（LA）用尼康D7000相机在距离60 cm处拍照离体平铺的第2片真叶，用ImageJ软件测算；超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性均取真叶样分别采用NBT法、愈创木酚法测定和紫外吸收法测定，净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）采用Li-Cor 6400XT便携式光合仪（Licor，Lincoln，NE，USA）测定[9]，湿热害指数（HHDI）采用湿热处理受害分级和株数统计计算。湿热处理幼苗受害程度分为5个等级：0级，无可见湿热害；1级，仅1片叶片上有黄色斑点或叶缘微黄；2级，所有叶片出现小部分脱水斑变黄，但没有萎蔫；3级，1片真叶边缘坏死干枯，叶片萎蔫，大部分叶片出现脱水变黄，边缘坏死干枯；4级，所有真叶变黄干枯或全部坏死。

湿热害指数（HHDI）=（1级株数×1+2级株数×2+3级株数×3+4级株数×4）/总株数×4。

田间成株期试验在定植后30 d内，每8 d用卷尺测定1次实际株高，计算株高增速；结瓜后每2 d采收1次果实，记录并计算单株采瓜数，用电子秤称取单瓜质量。

除苗期湿热害指数外，其他指标均计算相对值，即处理指标值/对照指标值。试验数据用Microsoft Excel 2019软件进行处理，用IBM SPSS 23.0进行单因素方差分析、多重比较、主成分分析和逐步回归分析。

2 结果与分析

2.1 黄瓜耐湿热性鉴定方程的建立

苗期湿热处理8个品种的苗鲜质量（FW）、苗干质量（DW）、叶面积（LA）、SOD活性、POD活性、CAT活性、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）的相对值，除SOD外品种间均有显著差异（表1），其变异系数分别为21.6%、33.3%、14.3%、10.1%、17.3%、11.4%、12.6%、31.0%、3.2%和17.7%，湿热害指数的变异系数为40.9%，表明各品种在湿热胁迫下表现出了形态和生理上的差异。

成株期湿热处理8个品种的株高增速、采瓜数和单瓜质量相对值的变异系数分别为20.8%、72.7%和68.1%，品种间有显著差异（表2），表明供试品种成株期在湿热胁迫下表现出了生长和结瓜的差异。

由于8个品种苗期和成株期在湿热环境下相关指标的变异系数差异较大，因此可用于耐湿热鉴定方程的构建。将苗期和成株期14个指标进行主成分分析，结果见表3。前5项主成分的累计贡献率达94.2%。各主成分分别可解释33.76%、28.97%、15.12%、14.08%和8.06%的总变异；前2、3、4个主成分的累计贡献率分别为59.1%、73.3%和86.6%，所以可用这5个互相独立的主成分变量代表原来的14个单独变量进行方程构建。