栽培環(huán)境對(duì)黃瓜果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)遺傳效應(yīng)的影響與特征芳香物質(zhì)含量變化的初步研究.pdf

1、黃瓜（Cucumis sativus.L.）是世界上栽培最普遍的一種瓜類蔬菜，也是我國(guó)栽培面積最大、種植范圍最廣的主要蔬菜作物之一。近年來，隨著我國(guó)設(shè)施園藝的迅猛發(fā)展，大棚與日光溫室栽培黃瓜的面積在不斷擴(kuò)大。我國(guó)北方設(shè)施黃瓜占設(shè)施面積的50％～60％，專業(yè)種植區(qū)甚至高達(dá)80％以上。但由于黃瓜品種不適宜、環(huán)境逆境和栽培管理水平較低等因素，導(dǎo)致果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)下降的現(xiàn)象長(zhǎng)期存在。黃瓜風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的轉(zhuǎn)劣變次，既不符合現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)生活質(zhì)量和健康

2、不斷增長(zhǎng)的要求，也嚴(yán)重削弱了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前無論是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還是國(guó)際市場(chǎng)，黃瓜產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)都由原來的商品性和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向以優(yōu)質(zhì)、安全、衛(wèi)生、低成本為主要內(nèi)容的全方位競(jìng)爭(zhēng)。
　　黃瓜風(fēng)味品質(zhì)一方面取決于糖、Vc、有機(jī)酸、單寧等非揮發(fā)性呈味物質(zhì)，另一方面與其本身所含有的揮發(fā)性芳香物質(zhì)密切相關(guān)。提高黃瓜的風(fēng)味品質(zhì)是黃瓜育種和栽培的重要目標(biāo)。目前對(duì)黃瓜風(fēng)味物質(zhì)的研究?jī)H限于測(cè)定方法、物質(zhì)組成、栽培條件對(duì)其影響以及相關(guān)遺傳特性等方面，缺乏對(duì)其代

3、謝機(jī)理、遺傳效應(yīng)等方面的深入研究，未能從本質(zhì)上解釋黃瓜風(fēng)味物質(zhì)形成的分子機(jī)制。
　　本研究根據(jù)前期對(duì)現(xiàn)有黃瓜資源進(jìn)行風(fēng)味性狀的篩選結(jié)果，通過配制雙列雜交組合，根據(jù)加性-顯性與環(huán)境互作的遺傳模型，分析了在大棚和露地兩種環(huán)境下黃瓜果實(shí)內(nèi)5種可溶性糖、有機(jī)酸、可溶性固形物和5種主要芳香物質(zhì)含量的遺傳效應(yīng)，預(yù)測(cè)了不同環(huán)境F1雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳表現(xiàn);通過構(gòu)建遺傳群體，運(yùn)用主基因-多基因混合遺傳模型方法，開展了黃瓜果實(shí)中果糖、特征芳香物質(zhì)（2E，

4、6Z-壬二烯醛）和單寧含量等性狀的遺傳模型分析:通過比較研究，分析了黃瓜果實(shí)中特征芳香物質(zhì)在不同品種、不同生育時(shí)期的變化規(guī)律;從與黃瓜特征芳香物質(zhì)合成密切相關(guān)的LOX代謝途徑入手，分析了控制2E，6Z-壬二烯醛合成的兩個(gè)關(guān)鍵酶——9-LOX家族Csa007837和9-HPL家族Csa003557在黃瓜中的表達(dá)情況，克隆了濃香型品種EP326和淡香型品種DE843果肉中Csa007837和Csa003557基因。主要研究結(jié)果如下:

5、　　1、按雙列雜交法配制雜交組合，根據(jù)加性一顯性及其環(huán)境互作的遺傳模型，分析了黃瓜果實(shí)內(nèi)5種主要可溶性糖、有機(jī)酸及可溶性固形物含量的遺傳效應(yīng)。結(jié)果表明:5種可溶性糖、有機(jī)酸和可溶性固形物含量的親本和F1在大棚和露地兩個(gè)環(huán)境中的表現(xiàn)并不一致，該結(jié)果預(yù)示著可能存在基因型與環(huán)境的互作;遺傳方差分量分析表明，果糖、有機(jī)酸和可溶性固形物含量主要受加性效應(yīng)的影響。遺傳率分析表明:僅有果糖、有機(jī)酸和可溶性固形物含量存在普通狹義遺傳率，且達(dá)到極顯著水平

6、;遺傳相關(guān)分析表明，果糖和葡萄糖、蔗糖、麥芽糖含量的基因型和表現(xiàn)型相關(guān)呈顯著或極顯著正相關(guān)。
　　2、按雙列雜交法配制雜交組合，分析了黃瓜果實(shí)內(nèi)5種芳香物質(zhì)的遺傳效應(yīng)。結(jié)果表明:2E-壬烯醛、辛醇和2E，6Z-壬二烯醛含量受加性和顯性效應(yīng)控制，壬醛、6Z-壬烯醛主要受加性效應(yīng)控制，2E，6Z-壬二烯醛的加性×環(huán)境互作效應(yīng)作用極顯著。5種芳香物質(zhì)含量的普通狹義遺傳率、普通廣義遺傳率均達(dá)到了極顯著水平;遺傳相關(guān)分析表明，5種芳香物質(zhì)間

7、遺傳相關(guān)達(dá)到極顯著水平。并分析了部分組合的5種芳香物質(zhì)含量在露地和大棚兩種環(huán)境條件下雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳表現(xiàn)。
　　3、以黃瓜自交系EP326(P1)、DE843(P2)及其配制的F1、BC1、BC2、F2等6個(gè)世代為材料，利用主基因+多基因混合遺傳模型對(duì)黃瓜特征芳香物質(zhì)2E，6Z-壬二烯醛含量進(jìn)行了遺傳分析。結(jié)果表明:2E，6Z-壬二烯醛的遺傳適合2對(duì)主基因控制的加性-顯性-上位性遺傳模型，控制2E，6Z-壬二烯醛含量的兩對(duì)主基因都以

8、加性效應(yīng)為主，因此，對(duì)該性狀的改良宜采用雜交育種的策略。
　　4.以黃瓜自交系EP326(P1)、科普二號(hào)(P2)及其配制的F1、BC1、BC2、F2等6個(gè)世代為材料，設(shè)置露地和大棚2個(gè)不同的栽培條件，運(yùn)用主基因-多基因混合遺傳模型方法研究黃瓜果實(shí)果糖含量的遺傳規(guī)律，并估算遺傳參數(shù)。結(jié)果表明:黃瓜果實(shí)果糖含量的遺傳符合1對(duì)加性-顯性主基因+加性-顯性多基因遺傳模型。主基因的加性效應(yīng)值大于顯性效應(yīng)，而多基因的顯性效應(yīng)大于加性效應(yīng);環(huán)

9、境變異對(duì)果實(shí)果糖含量的影響較大，在黃瓜品質(zhì)育種實(shí)踐中對(duì)果糖含量的選擇宜在較高世代進(jìn)行。
　　5、以DE843(P1)、EP326(P2)及其配制的F1、BC1、BC2、F2等6個(gè)世代，設(shè)置露地和溫室2個(gè)不同的栽培環(huán)境，運(yùn)用主基因-多基因混合數(shù)量性狀遺傳模型方法研究黃瓜果實(shí)單寧含量性狀的遺傳規(guī)律，并估算遺傳參數(shù)。結(jié)果表明黃瓜果實(shí)單寧含量性狀的遺傳符合2對(duì)加性-顯性主基因+加性-顯性多基因遺傳模型，其中第1主基因的加性效應(yīng)值較大，多基

10、因的加性、顯性效應(yīng)大于第2主基因的加性、顯性效應(yīng)。在兩個(gè)不同栽培條件下，環(huán)境因素對(duì)果實(shí)單寧含量影響較大，說明通過改善栽培條件、優(yōu)化栽培技術(shù)是可以較好的控制黃瓜單寧含量、改良果實(shí)品質(zhì)。
　　6、選擇8個(gè)黃瓜品種為試驗(yàn)材料，測(cè)定授粉后9天果肉中2E，6Z-壬二烯醛含量;以EP326、DE843為材料，測(cè)定其授粉后不同時(shí)期果肉中2E，6Z-壬二烯醛含量。結(jié)果表明:授粉9天后EP326果肉中2E，6Z-壬二烯醛含量最高，DE843含量最低

11、;授粉后不同時(shí)期，EP326果肉中2E，6Z-壬二烯醛含量明顯高于DE843;兩個(gè)品種果肉中2E，6Z-壬二烯醛含量分別在隨授粉后9d和12d達(dá)到高峰。
　　7、以EP326、DE843為試材，對(duì)5個(gè)9-LOX家族基因的表達(dá)變化進(jìn)行了分析，結(jié)果表明:9-LOX家族的5個(gè)基因中，Csa007837主要在果肉中表達(dá);兩個(gè)品系果實(shí)中Csa007837基因表達(dá)量變化與2E，6Z-壬二烯醛含量變化趨勢(shì)基本一致，但EP326果實(shí)中Csa007