(四)无子西瓜的特征、特性
无子西瓜是多倍体一代杂种,它既有多倍体的特征、特性,也有杂种优势的综合特征、特性。
1.形态特征
(1)种子。三倍体西瓜种子较大,种皮厚而坚硬,尤其种脐部更厚而硬,约为二倍体西瓜的2倍,不易吸水(图1)。种子有40%~50%种胚发育畸形,形成折叠胚和大小胚,因此发芽出土后形成畸形子叶(图2)。
图1 四倍体、三倍体和二倍体种子的形态特征
1.二倍体西瓜种皮较薄,种胚饱满 2.三倍体西瓜种皮厚,种胚不饱满,有折叠胚 3.四倍体西瓜种皮较厚,种胚较饱满
图2 三倍体正常叶与畸形叶
1.正常叶 2.畸形叶
同时种胚不充实,胚重仅占种子重量的34%~38%,比二倍体西瓜低20%左右,这是发芽出土后生长缓慢的重要原因之一。
(2)营养器官。三倍体西瓜植株的叶片比二倍体西瓜植株的叶片肥厚宽大,缺刻较浅,颜色较深;茎较粗,节间较短,茎蔓先端茸毛密而长(表1)。
表1 二倍体、三倍体、四倍体植株形态特征比较
(3)花、果实。三倍体西瓜的雌雄花较二倍体肥大而色深,但比四倍体稍小。三倍体果实的形状呈双亲的中间类型,果实有时略带三角形或四角形,果皮薄的品种在肥水管理较差、植株生长较弱时,这个特征表现比较明显。充分发育的果实,一般果实端正,比二倍体西瓜果实好。无子西瓜果形和果皮色泽因品种组合而异,果皮色泽、果肉色的遗传规律与普通二倍体西瓜一样。果皮略感粗糙,果实剖面表现果皮稍厚,主要特征是无子性。一般只有胚珠痕迹的小而白的未发育的种皮,吃瓜时可以一起吃下去,好象没种子一样。瓜瓤中部有时略开裂。果实多汁、味甜,糖分分布比较均匀并略高于二倍体西瓜。
2.生育特性
(1)种子发芽率低,成苗率低。由于种子的形态和胚的折叠状态,致使种子的发芽率低。按一般的催芽播种,发芽率只有30%左右,采用破壳催芽,发芽率可提高到80%以上,种子发芽、出苗的温度都要求比普通西瓜略高。容易带帽出土也是无子西瓜的一个显著特性。
(2)前期生长缓慢,伸蔓后生长加快。在适温下出土的幼苗,表现为胚轴较粗、子叶肥厚、叶色浓绿,由于种胚子叶折叠,出苗后子叶较小,影响苗期同化面积,同时因对温度的要求较高,而且适应的温度范围较窄,地下根量较少,严重影响地上部的生长,所以苗期生长缓慢。
伸蔓以后,无子西瓜表现出明显的生长优势,主蔓和侧蔓的生长速度加快,功能叶片较多,单叶面积较大,增加植株的同化面积,同时由于叶片气孔较大,气体的交换量增加,同化功能也相应增加(较普通西瓜提高12%)。下胚轴较粗,茎蔓比二倍体粗壮,植株在坐果前生长中心为生长点。这种植株生长旺盛的优势一直持续到结果期。
(3)花粉败育,自然坐果率低。无子西瓜虽然没有饱满的种子,但需要授粉和受精才能刺激果实的发育和膨大。无子西瓜也有雄花,但花粉发育不完全,丧失受精能力,不能靠自花授粉来刺激果实膨大,必须用二倍体的正常花粉来授粉。即使间栽二倍体西瓜品种,无子西瓜的坐果率也较低。据中国农业科学院郑州果树所的调查,在相同栽培条件下,三倍体西瓜的坐果率为33.5%,而二倍体的坐果率为69.7%,无子西瓜自然坐果率仅为普通西瓜自然坐果的50%左右(表2)。
表2 不同倍数性西瓜座果率的比较
通过人工授粉能显著提高无子西瓜的坐果率甚至超过普通西瓜的坐果率。无子西瓜在生长后期耐热、耐病能力和长势比普通西瓜强,坐果持续时间略比二倍体长,如果加强管理,还可结二茬瓜。