应用数码相片鉴定西葫芦种子品种纯度试验报告
摘要：传统的西葫芦种子纯度鉴定方法是田间种植观察。为节约田间种植时间，对西葫芦杂交种和亲本种子及其幼苗的数码影像进行比对，结果发现，室内影像比对结果与田间种植鉴定结果基本吻合。将这种鉴定方法用于生产，可以极大地缩短品种纯度鉴定时间，节省开支。
关键词：数码相片；西葫芦种子；纯度鉴定
西葫芦制、售种单位每年都要进行种子的纯度鉴定，制种生产用的亲本要事先鉴定，F1代杂交种纯度也要鉴定。目前，国内种子纯度鉴定所采用的最普遍、最可靠的办法还是田间种植，开花结小瓜的考察方式，工作量大，耗时长，且费工、占地。制种单位委托农户生产杂交西葫芦种子，种子收获后一般在10月中旬。一般田间种植鉴定种子纯度要对果实特征鉴别，依据时间推算，纯度鉴定结果将到春节之后才能出来。委托方答应纯度结果出来后付款，而制种农户希望在春节前拿到制种款，为化解这一供需矛盾，寻求快速、准确、有效的品种纯度鉴定方法，经过分析，笔者尝试从杂交种与亲本幼苗上寻找区别，以期达到快速鉴定品种纯度的目的。
1 材料和方法
1.1 试验材料
杂交种hp400样品5个，每个样品500 g。母本h401，100粒。父本p402，100粒。
1.2 试验设备
光照培养箱、电热鼓风干燥箱、1 800万像素单反数码相机。5 cm×5 cm纸杯。人工气候室。14格横格式分样器。
1.3 试验方法
在实验室条件下，培育杂交种和亲本幼苗单株，至两片真叶展开。用高像素数码相机，在幼苗生长期每天在固定时间用微距、大景深设置拍摄照片1次。将数码相片导入计算机归类排列，观察放大的整体性状，充分查看细微的差别，比对品种之间对应部位的差异。寻找杂交种与亲本品种幼苗可能存在的差异。
1.3.1 取得籽粒影像
10月8日，将父母本及杂交种子20粒，平铺到紫色纸上，4×5方式排列，微距拍成5184×3456图片，存入计算机。比对差异。
1.3.2 取得亲本幼苗影像
10月8日，将普通菜园土用设定温度160 ℃，60 min灭菌，冷却后装入5 cm×5 cm的纸杯，每个杯子侧面用记号笔标记序号、♂或♀标记，备用。
取父母本种子各20粒，用2%双氧水浸泡种子20 min，清水洗净。将父本单粒播于装好培养基的标记♂的纸杯，播种深度10 mm，每杯加入自来水20 mL，然后排列于15 cm×20 cm发芽盒加盖。母本用同样方法，播于装好培养基的标记♀的纸杯。放入25 ℃的光照培养箱培养。
10月12日，幼苗顶土露头，15日下午父本子叶开始展开，16日下午父本子叶全部展开，母本子叶开始展开，17日母本子叶全部展开，光照培养箱培养温度调整为夜间18 ℃，昼间22 ℃。
父本从16日开始，母本从17日开始，每天下午拍摄1次，单株拍摄，分别是侧视和俯视图。真叶展开后，对真叶叶柄、叶正面、背面、叶缘拍摄。图片存入电脑比对。10月23日第2片真叶展开，10月27日结束试验。
1.3.3 取得杂交种幼苗影像
播种时间、管理方法同亲本。拍摄照片情况同亲本。数量规模为50粒。真叶展开时间与父本同时。10月23日第2片真叶展开，10月27日结束试验。
1.3.4 重复试验
11月18日，根据第1次试验结果，用15 cm×20 cm发芽盒，直接装培养基，厚度4.5 cm，播种密度每盒4×5株，其中4株为母本，播于短边的一头，做好标记符号，16株为杂交种样品，试验过程管理与第1次试验相同。重复共做10个。拍摄照片的时间从子叶展开后，每天拍俯视片，每盒拍3张，到第2真叶展开3 d后结束。相片存入计算机进行比对。
1.3.5 杂交种样品测试试验
12月26日，用分样器分别从1号、3号2个杂交种样品中，随机分取200粒，按照重复试验的方法，播于10个发芽盒，标记样品编号，管理同上，拍照从真叶展开到第2片真叶展开结束。历时17 d。
1.3.6 样品测试试验
12月29日，用分样器分别从5个杂交种样品中，随机分取200粒，参照样品测试试验的方式，改用单格5 cm×5 cm方格，格数11×5个格的育苗盘，短边行播1行5粒母本，其余播杂交种样品种子，每个样品4盘，边框上标记样品编号及重复号，共20个盘，置于人工气候室培养，环境温度控制恒温25 ℃，每天检查培养基水分，及时补充。1月15日第1片真叶全部展开，将每1个盘分段拍照，每盘3张，记录照片序号和样品重复编号的对应关系，到1月21日第2片真叶展开，共连续拍5 d，共300张照片。
1.3.7 田间验证试验
2012年3月5日，生产商通报田间种植鉴定结果。2012年4月5日，笔者在郊区菜农生产田对1～5号样品进行播种试验，6月1日对田间表现进行鉴定记录。
2 结果与分析
2.1 影像试验结果
2.1.1 籽粒形态对比
父本形态与母本及杂交种有明显区别，母本与杂交种没有区别。肉眼可以分辨，照片效果更清晰。
2.1.2 子叶生长情况
各品种从播种到顶土露头是同一天。母本子叶展开略迟半天左右，父本和杂交种略早半天。
2.1.3 子叶颜色对比
父本子叶颜色略深，母本及杂交种稍浅，肉眼不易区别，照片则区别明显。
2.1.4 幼苗生长对比
幼苗第1片真叶展开时间，父本和杂交种几乎同时，母本略迟半天。在第1真叶展开后2 d，未发现彼此间有差异；第3天从照片比对，6株母本第1真叶尖端有明显异常征状，而且彼此征状相同；第4天照片显示全部母本第1真叶出现相同的特异性征状，父本和杂交种未发现异常；第6～7天的照片显示，母本第1片真叶特异性征状消失。这种症状用肉眼不易发现，但在计算机上非常直观。第2片真叶无异常症状发现。
2.2 重复试验结果
幼苗顶土时间与第一次情况几乎相同，子叶展开时间为第8天开始，第10天上午全部展开，幼苗略有徒长，母本与杂交种几乎展开，到第13天母本第1真叶出现特异征状，杂交种部分第3号盒发现一株与母本相同的植株。
2.3 样品测试试验结果
生长过程表现与第1次及重复试验相同。2个杂交种样品内均未发现与母本子叶特异性状相同的情况，母本仍然在第1真叶展开后第3～5天出现特异征状。第6、7天消失。期间用放大镜可以观察局部特征。
5个样品中，1号样品出现母本特异性状的5株，2号出现母本特异性状的5株，3号出现母本特异性状的6株，4号出现母本特异性状的3株，5号未发现。
2.4 田间验证试验结果
生产商通报的田间鉴定结果见表1。笔者的田间试验鉴定结果见表2。5个样品的品种纯度结果基本一致。
3 小结
3.1 供试西葫芦品种在幼苗期第1真叶有可识别的特异性状，而且是阶段性出现的性状，错过时间观察不到，肉眼不易发现。
3.2 肉眼和光学放大镜难以整体放大观察微小的性状，借助数码相片的整体放大功能和对颜色分辨功能，比较容易发现细微性状的区别。可以用来寻找植物品种特征性状。
3.3 供试品种苗期的特征性状可以用来做品种纯度鉴定。室内检验结果与田间种植鉴定结果基本吻合。将这种鉴定方法用于生产，可以极大地缩短品种纯度鉴定时间，节省很大经济开支。
3.4 其他品种是否有类似的情况，需要进一步系统寻找，有必要对其他品种进行同样试验。为了继续类似研究，笔者从8个西葫芦杂交品种中各取种子20粒，用发芽试验的方法，培养至2片真叶期，试着从第1真叶看品种间的差异，有4个品种各有差异，另外4个品种未发现差异。由于暂未征得亲本，不能断定其亲本与杂交种有无差异，有待进一步试验。