（蔬菜学专业论文）黄瓜种质资源低农药残留性评价.pdf

摘要 i 摘要 蔬菜农药残留不仅严重影响到人体的健康，也影响到出口创汇。本实验以2 8 份黄瓜种质 资源为试验材料，将黄瓜常用的3 种农药喷施于植株上，统一喷施药液，采摘果实后进行检 测。用气相色谱法分析检测3 种农药的残留量，从中筛选出低农药残留量的黄瓜特异种质资 源，并从形态特征和生物学特性方面初步研究了黄瓜种质资源低农药残留量评价的鉴定指标。 主要研究结果如下： 1 明确了黄瓜种质资源低农药残留性的植物学形态特征 低农残资源叶片多为多为绿色、叶形不定、叶姿为下垂、叶缘形状为浅锯齿型、叶面积 相对较小；高农残资源的叶片多为深绿、叶形不定、叶姿为平展、叶缘形状为波状、叶面积 相对较大。 2 建立了黄瓜种质资源低农药残留性评价指标体系 叶面积、主蔓粗、临界表面张力与农药残留量极显著正相关，可以作为鉴定黄瓜农药残 留量高低的指标。建立了评价黄瓜种质资源农药残留性评价指标体系回归方程，方程为： y = - o 4 5 2 9 + 0 0 0 0 4x l + 0 0 0 0 7x 2 + 0 0 0 7 0x 3 式中：y ：农药残留量；x l ：叶面积；x 2 ：主蔓粗；x 3 ：临界表面张力 可以利用这个回归方程对种质资源的低农药残留性进行评价。 3 筛选出低农药残留的黄瓜品种类型和种质资源 得到农药残留量与生态类型的大致关系：华南型农残量相对最高，其次为华北型，欧洲 型含量略低于华北型，腌渍型的农残含量相对最低。筛选出低农药残留的黄瓜品种9 份。 4 无相关性的性状指标 叶形、叶片蜡质含量、上、下表皮气孔密度、瓜长、瓜横径、瓜皮色和瓜刺瘤稀密不能 作为鉴定黄瓜品种农药残留高低的指标。 关键词：低农药残留；黄瓜；种质资源筛选 v a b s t r a s t s t u d vo ne v a l u a t i o no fc u c u m b e rg e r m p l a s m r e s o u r c e sw i t hl o wp e s t i c i d er e s i d u ec o n t e n t a b s t r a s t p e s t i c i d er e s i d u e si nv a g e t a b l en o to n l yi m p a c te a r n i n gf o r e i g ne x c h a n g ea n db u ta l s o i n f l u e n c eo nc o n s u m e rh e a l t h u t i l i z i n g2 8c u c u m b e rp l a n ta sm a t e r i a l s ，3p e s t i c i d e s ( d e l t a m e t h r i n , p r o p a m o c a r b ，m y c l o b u t a n i l ) w e r es p r a y e do ne x p e r i m e n tc u c u m b e rp l a n t sa tt h es a m et i m e t h e f r u i t sw e r ep l u c k e d ，a n dt h e i rp e s t i c i d er e s i d u ec o n t e n t sw e r ed e t e r m i n e da n da n a l y z e db yg a s c h r o m a t o g r a p h y t h ec u l t i v a r so rl i n e sw 氇p e s t i c i d e - r e s i s t a n c eh a db e e ns c r e e n e d ，a n dt h er e l a t i v e r e s i s t a n c em e c h a n i s mw a ss t u d i e db ym o r p h o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i ca n db i o l o g i c a lp e c u l i a r i t y t h e m a i nr e s u l t sw e r e 勰f e l l o w s ： 1 d e f m i t u d i n gb o t a n i c a lm o d a l i t yi n d i c a t o r so fc u c u m b e rg e r m p l a s mr e s o u r c e sw i t hl o w p e s t i c i d er e s i d u e sc o n t e n t w eg a i n e dr e f e r e n c ei n d i c a t o r so fl o wp r s t i c i d er e s i d u e ，v a r i e t i e sw i t hl o wp r s t i c i d er e s i d u e s s u r f a c ec h a r a c t e ra r eg r e e n 、p e n d u l o u sl e a fs t a n c e 、l o wi n d e n t i o ne d g es h a p ea n dl e s sl e a fa r e a ；h i g h p r s t i c i d er e s i d u e ss u r f a c ec h a r a c t e ra r eo l i v e - d r a bc o l o rs m o o t hl e a fs t a n c e 、u n d u l a n te d g es h a p e a n db i g g i s hl e a fa r e a 2 e s t a b l i s h i n gi n d i c a t o rs y s t e mo fc u c u m b e rg e r m p l a s mr e s o u r c e sw i t hl o wp e s t i c i d er e s i d u e s c o n t e n t t h e r ea r er e m a r k a b l ec o r r e l a t i o nb e t w e e nl e a f a r e a 、t e n d r i it l l i c k 、c r i t i c a ls u r f a c et e m i o na n d p e s t i c i d er e s i d u e sc o n t e n t ，t h e yc a r la c ta sc r i t i c a li n d e x e s t a b l i s h i n gai n d i c a t o rs y s t e mr e g r e s s i o ne q u a t i o na b o u te v a l u a t i n gc u c u m b e rg e r m p l a s m r e s o u r c e sw i t hl o wp e s t i c i d er e s i d u e sc o n t e n t 。t h ee q u a t i o ni s ： y = - 0 4 5 2 9 + 0 。0 0 0 4x l + 0 0 0 0 7x 2 + 0 。0 0 7 0x 3 t h e r e i n t o ：y p e s t i c i d er e s i d u e s ；x 1 ：l e a fa r e a ；x 2 ：t e n d r i lt h i c k ；x 3 ：c r i t i c a ls u r f a c et e n s i o n t h er e g r e s s i o ne q u a t i o nc a nb eu s e dt oe v a l u a t ec u c u m b e rg e r m p l a s mr e s o u r c e s 州ml o w p e s t i c i d er e s i d u e sc o n t e n t 3 s c r e e n i n gc u c u m b e rv a r i e t i e sa n dg e r m p l a s mr e s o u r c e sw i t hl o wp e s t i c i d er e s i d u e sc o n t e n t w eg a i n e da p p r o x i m a t e l yc o n n e c t i o nb e t w e e np e s t i c i d er e s i d u e sc o n t e n ta n dt y p e 。t h e r ea r e9 g e r m p l a s mr e s o u r c e sw i t hl o wp e s t i c i d er e s i d u e sc o n t e n t 。 4 i r r e s p e c t i v ef i g u r ei n d e xo fp e s t i c i d er e s i d u e s h a p e ，w a xc o n t e n t ，s t o m a t a d e n s i t yo f l e a f a n dl e n g t h ，w i d t h ，t e g u m e n t c o l o r ，b u dd e n s i t y o fc u c u m b e rf r u i tc a nn o tb ec r i t i c a li n d i c a t o r so fc u c u m b e rg e r m p l a s mr e s o u r c e sw i t hl o w p e s t i c i d er e s i d u e s k e yw o r d s ：p e s t i c i d er e s i d u e s ；c u c u m b e r ；g e r m p l a s mr e s o u r c e ss c r e e n i n g v i 东北农业大学农学硕士学位论文 v i l c a n d i d a t e ：l i uf a n g f a n g s p e c i a i t y ：v e g e t a b l eg e n e t i cb r e e d i n g s u p e r v i s o r ：p r o f q i n z h i w e i 研究生学位论文独创声明和使用授权书 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ! 洼；翅遗查墓丝盂墓缱别直明的：奎拦豆窒2 或其他教育机构的学位或证 书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：初j 巧裼 日期：年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解 密后适用本授权书) 学位论文作者签名：宙j 荔巧 日期：年月日 导师签名： 舾弗 日期：年月日 前言 1 前言 1 1 研究目的和意义 蔬菜与每个人的生活息息相关，是人们每天必不可少的食用农产品，是我国重要的经济 作物。近年来蔬菜质量安全问题深受社会关注，蔬菜生产中农药的使用量大，使用次数多， 滥用现象严重，使得因农药残留超标引起的急性中毒事件屡有发生，蔬菜上的农药残留问题 日益突出( 幸坤富，2 0 0 7 ) 。农药污染及其产生的危害后果是严重的，对环境和生物有很大 的污染和危害作用。蔬菜不同于粮食作物，内吸性较强，农药喷洒后容易被蔬菜组织内部吸 收，残留的农药在人体内蓄积会造成慢性中毒，有的农药还有致畸、致癌和致突变作用。对 系统机能构成潜在的危害。甚至会降低机体的免疫功能，直接危及人体的神经系统和肝i 肾 等重要器官，同时残留农药在人体内蓄积，超过一限度后会导致一些慢性疾病，如肌肉麻木、 咳嗽等，甚至会诱发血管疾病、糖尿病和癌症等( 高桂枝，2 0 0 2 ) 。蔬菜是我国出口的第三 大农产品，其农药残留超标问题，也严重影响到出口创汇( 张炳文，2 0 0 0 ) 。蔬菜的农药残 留是当前蔬菜出口和内销的最大的安全质量难题，研究蔬菜的农药残留，降低蔬菜农药污染 是事关我国蔬菜出口、消费者健康的首要问题。特别是加入w t o 后，蔬菜生产面临更大的 挑战，影响中国蔬菜出口的最大障碍是农残超标( 周春梅，2 0 0 1 ) 。欧盟、日本等发达国家通 过制定、修订技术法则和质量标准，不断提高对进口农产品的农药残留限制水平，设置贸易“绿 色壁垒”。2 0 0 4 年，我国有的出口企业受到发达国家的技术壁垒的限制，其中欧盟占3 5 、 美国占3 0 、日本占2 5 ，造成的损失占企业出口总损失的9 5 。为确保我国蔬菜在出口中 的经济利益，蔬菜产品出口必须遵循其一切规则，农残问题若不解决就会被淘汰出局。面对 蔬菜产业迅猛发展，有效控制蔬菜中的农药残留量，突破出口的绿色壁垒，加强无公害蔬菜 的生产，已成为当前一项重要课题。 黄瓜( c u c u m i ss a t i v u sl ) 又称胡瓜、刺瓜、青瓜，是葫芦科甜瓜属一年生草本攀援植物， 原产于印度及喜马拉雅山脉南麓热带雨林地区，现广植于世界温暖地区。黄瓜栽培普遍，历 史悠久，是一种世界性蔬菜，一年四季均可食用，与大众生活密切相关。黄瓜在我国已有2 0 0 0 年左右的栽培历史，是我国栽培面积最大的蔬菜品种之一( 李怀智，2 0 0 3 ) 。我国是世界上黄 瓜生产面积最大、总产量最高的国家，在全国各地均有种植( 侯锋，1 9 9 3 ) 。黄瓜又是病虫 害最多，受病虫危害最重的蔬菜之一，生长过程中经常受到多种病害的危害，对农药的需求 量很大，需求种类也较多，是现在农药残留超标的主要蔬菜品种之一( 曲波，2 0 0 3 ) 。为了 满足国内市场的需求，并尽快与国际市场接轨，解决黄瓜农药残留超标问题迫在眉睫。 我国黄瓜种质资源丰富，从抗病育种等方面入手，对黄瓜种质资源的研究已取得一定的 成果( 李加旺，1 9 9 7 ) ，对黄瓜农药残留的研究也取得长足进展，但对黄瓜种质资源低农药残 留性评价的研究尚未见有报道。本实验以2 8 份黄瓜主要种质资源为试验材料，将菜农常用3 种农药喷施于黄瓜植株，通过观测不同品种( 系) 外部形态特征以及对各品种统一喷施农药 东北农业大学农学硕士学位论文 后分析检测农药的残留量，通过对黄瓜品种( 系) 与农药残留量的关系进行研究，旨在筛选 出低农药残留量的特异资源，同时确立依据外部形态特征对黄瓜品种( 系) 农药残留量的高 低初步筛选的指标。 蔬菜的农药残留是当前我国蔬菜出口创汇和内销的最大的安全质量问题，研究黄瓜的农 药残留，降低黄瓜农药污染是事关我国黄瓜出口、消费者健康的首要问题，同时为寻找抗性 资源，选育抗瘸品种，降低农药残留量，生产无公害蔬菜提供科学的理论依据，为降低黄瓜 农药残留寻找新的有效的解决途径。因此筛选低农药残留量的黄瓜种质资源具有重要的生产 实践应用价值。 1 2 国内外研究动态 1 2 1 我国黄瓜种质资源的研究进展及展望 1 2 1 1 黄瓜种质资源的考察征集 为了更好地保存和利用自然界黄瓜种质资源的多样性，丰富和充实育种工作和生物学研 究的物质基础，必须重视地方品种、国外资源以及黄瓜近缘种的搜集、整理，进一步加强种 质资源的搜集，包括野生种及近缘种的搜集，并利用生物技术手段进行晶种资源的创薪，以 不断地提供优良的种质资源材料，为育种服务。种质资源工作的首要环节和追切任务是广泛 发掘和收集种质资源。 发达国家十分重褫黄爆种质资源的收集、保存程研究工作。原苏联收集了世界各地的黄瓜 种质资源3 3 8 0 份；美国从全球收集到黄瓜种质资源1 5 6 8 份；荷兰收集黄瓜种质资源9 2 3 份。我 国黄瓜黄瓜种质资源分布广，栽培遍及各地，栽培面积屠各类蔬菜第7 位。从2 0 世纪5 0 年代开 始，我国开始组织全国性、大规模的种质资源征集活动，发现了一批地方优良品种，如北京市 的北京小蒯、大刺黄瓜，天津市的棒锤黄瓜、胜芳二快黄瓜，河北省的庸山秋瓜、无极春瓜， 东北地区的叶三早黄瓜、白头霜黄瓜、复州黑汉腿黄瓜、黑八刺黄瓜、大八权黄瓜、佳木斯黄 瓜、金早生黄瓜，山东省的坟上刺瓜、宁阳大刺瓜，河南省的郑州黑油条黄瓜，鳆北地区的安 宁刺瓜，上海市的杨行黄瓜，广州市的二青黄瓜等。迄今必止，我国已收集入库的黄瓜种质总 份数为1 4 3 4 份，其中1 3 9 3 份为国内资源，占总数的9 7 。1 ；国外引入资源仅4 l 份，占总数的2 。9 。 最多的是华北( 占2 6 。3 ) 和华东地区( 占2 5 。5 ) ，其中以山东的资源数最多，其次是东= 匕地区， 其它地区的分布相对均匀，西藏、港澳、台湾地区种质资源尚待进一步收集( 沈谪，2 0 0 6 ) 。 1 2 1 2 黄瓜种质资源的抗性育种研究进展 现代商品化的黄瓜生产和加工对黄瓜种质资源提出了越来越商的要求，如抗病性、抗逆 性、耐寒、耐热、高品质、低农残等。近几年，我国在抗病、抗虫、抗细菌育种等方匿进学 了深入地研究，取得了可喜的成就。 2 前言 置| 皇鲁詈曼曼! ! 詈皇皇毫寡! ! ! 詈曼曼! 皇量皇皇曼皇詈葛ia a ! ! m 一鼍暑皇暑詈鼍量葛皇詈鼍曼鼍曼詈皇皇皇皇曼皇鲁 1 2 1 2 1 抗病性研究进展 病害是影响黄瓜生产的主要因素之一，近年来对抗病的种质资源的发掘研究工作有显著 的成效。高利、庞金安( 2 0 0 4 ) 对黄瓜主要病害抗性遗传作了研究，认为不同黄瓜品种抗病 性存在较大差异，而不同致病菌的致病能力也存在较大差异，多抗育种是黄瓜抗病育种的目 的与核心。 黄健坤( 1 9 8 2 ) 等发现不同黄瓜品种的对疫病抗性存在较大差异，但抗病品种的抗性也 不稳定。对环境条件影响的敏感性是多基因控制的数量遗传的主要特点，因而大家推断黄瓜 对疫病的抗性可能是微效多基因控制的。 周风珍( 1 9 8 3 ) 等发现同一品种在不同的肥力条件下发病率有很大差异，说明寄主的抗 性受环境影响较大。 李淑菊、吕淑珍、马德华等( 1 9 9 7 ) 对黄瓜黑星病抗性不同材料进行了研究分析，得出 叶绿素含量与抗病性无明显关系，p p o 、p o d 活性变化与黄瓜对黑星病的抗性之间有密切关 系。 a b u ! h a y j a 等( 1 9 7 6 ) 研究认为黄瓜黑星病是由1 对显性基因c c u 控制的，这个结果被 广大研究者所认可，至今没有疑义。 b a r n e s ( 1 9 5 6 ) 等认为p 1 1 9 7 0 8 7 黄瓜对霜霉病具有多基因高度抗性，而且抗病性表现为 过敏性反应；并认为这是由1 个或2 个主基因和1 个或多个微效多基因共同作用的结果。c o h e n 等( 1 9 7 1 ) 发现栽培种k y o t o3f e e t 中存在抗w m v 的基因w i t i v ，其对w m v 的抗性属于耐 病毒病类型。 石延霞等( 2 0 0 2 ) 研究发现，用黄瓜亲和病原菌细菌性角斑病病菌诱导接种后可以使 黄瓜叶片产生系统抗病性，诱导抗病效果与诱导间隔期有关，其中以间隔2 4 和4 8 h 效果较好。 诱导接种后，接种叶片及其上位、下位叶片中抗性相关物质含量、脂氧合酶( l o x ) 活性均比 对照有明显提高：信号物质水杨酸( s a ) 含量与未经诱导接种的叶片也有明显变化，证实信号物 质水杨酸在亲和病原菌诱导抗病作用中起到抗病信息传递的作用。 天津黄瓜所侯锋、吕淑珍( 1 9 5 9 ) 在国内率先进行了黄瓜抗病育种的实践与基础理论研究， 以抗性较好的地方品种天津棒锤瓜和唐山秋瓜为材料，杂交后系统选育出津研系统黄瓜，均高 抗霜霉病、白粉病，从此打开了国内黄瓜抗病育种的新篇章。 曹清河等( 2 0 0 6 ) 以高代抗霜霉病异源易位系c t 0 1 r 和感病突变系c t 0 1 s 为抗感对照材 料，设计2 对特异引物进行r t - p c r 扩增，仅在抗病材料中获得了与抗霜霉病相关的基因序列 c p c 1 。通过半定量r p c i 己表达分析，此基因序列在根、茎和叶中都表达，表达量的大小顺序： 叶 茎 根。利用此抗霜霉病异源易位系为亲本，选育了抗霜霉病黄瓜加工专用型新品种宁佳3 号。 顾振芳等( 2 0 0 4 ) 对不同品系对霜霉病的抗病性进行了鉴定，并研究了抗病机制。结果表 明，在供试的9 个品系中存在明显的抗病性差异，品系5 3 、7 2 、s 0 8 表现高抗；品系s 0 2 ，6 4 表 现为抗病；品系s 0 6 、s 0 1 、s 0 9 表现为感病。抗病机理研究采用黄瓜叶片叶绿素含量的高低和 叶片气孔数量及气孔大小作为依据，结果表明黄瓜叶片中叶绿素的含量与黄瓜品系对霜霉病的 抗性呈正相关，而气孔密度与抗性呈负相关。对9 个黄瓜品系的霜霉病抗病性进行了鉴定，并 3 东北农业大学农学硕士学位论文 暑拳! ! 皇量皇寰皇詈拦mi |u i i 詈曼曼曼詈冀鲁詈邕苎皇鼍皇量鼍篁皇詈鼍鲁皇舞詈詈簟 测定了叶绿索含量，结果表明叶片内叶绿素的含量与霜霉病的抗性呈正相关。 k o o i s t r a ( 1 9 6 8 ) 认为黄瓜对自粉病的抗性被2 个隐性基因控制，在n a t s u f u s h i n a r i x p 1 1 2 0 0 8 1 8 的f ，分离群体中，发现了抗性超过抗瘸亲本n a t s u f u s h i n a r i 的单株。 最近，日本学者m o r i s h i t a _ 等( 2 0 0 3 发现，部分黄难品种对白粉病的抗性随温度的交化而 出现明显的差异，丽有的品种则表现稳定。 1 2 1 2 2 抗逆性研究进展 黄瓜是喜温植物，但并不耐高温。黄瓜在生长过程中对高温胁迫并不是被动的，焉是会 发生相应的生理生化变化来低裹温产生的热害，以维持基本代谢，这就需要透过开某些基因 的表达对高温产生应性，这一过程导致许多生理的指标的改变，包括呼吸作用、激素、细胞 膜稳定性、电导率、过氧化物酶系统、蛋白质等的变化。马德华等( 1 9 9 9 ) 研究表明，高温 使黄瓜幼苗的时绿素含量下降，可下降，光合能力下降，耐热品种猁降低较少耐热品种比不 耐热品种具有较高的净光合速率，较低的呼吸速率。解除高温胁迫后，耐热品种的净光合速 率比不耐热品种恢复得快，呼吸速率回降较快。黄瓜幼苗气孔传导和蒸腾速率在高温处理初 均有显著的上升，而经较长时间高温处理后，气孔传导下降。叶陈亮等( 1 9 9 6 ) 研究指出， h s p s 的表达与棱物的耐热性密切相关，抗热性强的植物在高温条件下体内有关酶类、蛋白质 和其他细胞组成成分的合成速率大于降解速率，所以它们不易遭受高温伤害。马永战、吴国 胜等发现植物体内过氧化物酶、超氧物歧化酶飙过氧化氢酶等细胞膜保护酶可减轻膜更凳过氧 化，增强植物的耐热性。马德华( 2 0 0 0 ) 研究发现，常温下黄瓜幼苗的a b a 含量低，各晶 种间差异不显著，但经过离湿处理后，务品种a b a 含量均显著增加，表现失耐热性强的比 耐热性弱的品种a b a 含量高。因此认必，高温黔追后a b a 的含量和品种的耐热性呈正相关。 于拴仓认为：黄瓜| | i 重热性表瑗出数量遗传的特点，符合加性一显性模型，以加性效应为主， 显性效应不显著；广义遗传力和狭义遗传力均较高。配合力分析表明：群体一般配合力方差 与特殊配合力方差之比较高，群体广义遗传力和狭义遗传力也较高，控制杂交组合耐热性的 主要是一般配合力。陈广( 1 9 9 3 ) 、文进生( 1 9 9 4 ) 、罗少波( 1 9 9 7 ) 先后指出细胞质膜的相 对透性用电导率的相对比值表示，相对电导率可以作为黄瓜耐热性筛选的一个指标。 高守云( 1 9 8 8 ) 将植物抗寒性的指示性状分成三类：低温诱导前的，一般属于遗传本质的 及形态学上的，如染色体带纹，d n a 的组成，各种形态指标等。低温诱导早期的，一般指 与抗寒性关系密切的生理生化性状，如酶系统、蛋白质合成系统、生理膜、细胞器超微结构 等。低温诱导晚期鲍，这一类与抗寒性为问接的关系，一般指受低湿伤害后所表现出的痉 状，如细胞内物质外渗，光合及呼吸强度的变化、萎蔫、死亡等。刘鸿先等( 1 9 8 4 ) 认为；黄 瓜的耐冷力与低瀑冷害有直接艟关系， 爵耐冷力的强弱荧| j 是黄瓜自身长期适应环境形成的， 并受遗传因素控制的一种生理特性，存在着不同品种之间的差异。s a c z y n s k a ( 1 9 9 3 ) 在研究了 不同耐寒黄瓜品种对冷胁迫的反应后指出：叶片类囊体中不饱和脂肪酸含量在冷胁迫初期， 冷敏感型晶种迅速增加，i 搿耐冷型品种变化不大。同时，单半乳糖甘油二酸酯( m g d g ) 和双 半乳糖二酸酯( d g d o ) 的脱酰化程度，冷敏感型黄瓜比耐冷型黄瓜大。随着组织内可溶性蛋 白质含量的增加，植物的抗寒性也随着增强。李本湘等( 1 9 8 3 ) 提出一种与抗寒性有关的蛋白 质合成与抗寒性关系的模式是低温条件_ 可溶性糖增加- + 细胞液浓度升高- - ，a b a 积累_ + 特 4 前言 殊的蛋白质合成一植物产生抗寒力。朱其杰等( 1 9 9 5 ) 研究指出叶片气孔的开张度与黄瓜抗寒 性的相关性较好，即冷敏感型品种的开张度大，耐寒型品种的开张度最小，中间型品种趋于 二者之间。王荣富研究表明：可溶性糖类的含量与植物抗寒性之间呈正相关。耐寒品种体内 的还原糖特别是葡萄糖含量比不耐寒品种高。康国斌等( 2 0 0 d 也采用耐冷指数来评价黄瓜的 耐冷性。 余纪柱等( 2 0 0 3 ) 研究结果显示，在弱光条件下，黄瓜茎粗、子叶面积、叶面积、比叶面 积、地上部鲜质量、全株干质量6 个性状的遗传不符合加性显性模型，存在基因间互作效应； 下胚轴长和比下胚轴长2 个性状的遗传符合加性显性遗传。所测8 个性状的狭义遗传力均较 低，遗传以非加性效应为主。一些研究表明，在相同低温处理的初期，黑暗条件下光合功能并 不受影响，而在有光照条件下则光合作用受抑，且受抑程度随温度的降低和光照的加强而加 重。光是低温下加重植物伤害的重要因子。 1 2 1 3 我国黄瓜种质资源筛选研究进展 近年来人们对黄瓜种质资源的筛选做了很多工作，对其进行了农艺性状的初步鉴定，还对 部分种质进行了抗病性鉴定和评价，筛选出一批丰产、抗病的优良种质。筛选鉴定技术首先 从品种对不利环境因素的抗性研究发展起来，如对各种病害的抗性，耐热性，抗寒性，耐弱 光性等。后来逐步发展到对各种品质特性的筛选鉴定。筛选鉴定的项目已从形态性状、生理 特征逐步发展到内部结构、生化过程。 孟令波等( 2 0 0 2 ) 对我国黄瓜资源进行了耐热性的比较，筛选出8 个黄瓜耐热品种，并对 耐高温特性进行了研究，发现华南型品种耐热性较强，而华北型则较弱，但他的研究仅限于 我国华南型与华北型黄瓜，而对于其它黄瓜资源并未加以比较。杨寅桂、李为观等( 2 0 0 8 ) 也对黄瓜耐热性资源进行了筛选，以所收集的生态型不同的黄瓜品种为试验材料，经田间自 然高温幼苗期与成株耐热性筛选，结合人工高温幼苗耐热性筛选，结果获得耐热黄瓜材料6 个，热敏黄瓜材料2 个。 陈青君、张峰等( 2 0 0 7 ) 建立了黄瓜自交系低温弱光耐受性快速筛选平台，最终筛选出 耐弱光又耐临界低温的单株。 徐志远( 2 0 0 6 ) 研究3 个生态类型共2 0 个黄瓜品种在不同氮素水平下的氮素利用率和 耐瘠薄指数，确定低氮水平时氮素利用率的鉴定指标，并对高低氮水平时各品种的亚硝酸盐 和硝酸盐的含量进行分析，筛选耐低氮胁迫的黄瓜种质资源。 邓旭红( 2 0 0 6 ) 对现有的黄瓜品种资源黄瓜酸渍的最佳工艺和黄瓜酸渍成品的品质评价 标准进行评价，筛选出适合酸渍的黄瓜专用型品种。 朱建兰、陈秀蓉( 1 9 9 9 ) 采用离体叶片菌丝体接种法和活体叶片菌丝体接种法对1 9 份 黄瓜品种( 系) 进行了黄瓜菌核病抗性筛选。结果表明：黄瓜品种c 1 、a 1 5 、甘丰2 号、中农 2 号的抗病性较强。中农7 号、8 2 8 等品种具一定的抗病性。其余品种( 系) 大多抗病性较差， 其中津春3 号、山东密刺较感病。 李光等( 2 0 0 7 ) 对4 4 份黄瓜高代自交系材料进行枯萎病、角斑病和黑星病多抗抗源鉴定、 筛选。结果表明，4 4 份材料对枯萎病均表现为高抗或抗病：1 4 份材料抗角斑病，2 份表现感 5 东北农业大学农学硕上学位论文 病，其余均为中抗类型：只有2 份材料抗黑星病，其余均为高度感病或感病。阉时兼抗3 种 病害的材料只有l 份，占2 3 ；兼抗枯姜病和角斑病的材料1 5 份，占3 4 。l ，兼抗桔姜病 和黑星病的材料只有2 份，占4 6 。 李晓明( 2 0 0 6 ) 通过试验得出电导渗漏率、胃溶性糖含量、脯氨酸含量、c a t 活性是黄 瓜对低温较为敏感的指标，与冷害指数的相关指数分别为0 9 8 5 ，0 9 8 0 ”，- 0 8 2 4 ，o 9 1 1 。， 可以作为设施黄瓜栽培品种的早期耐低温能力综合鉴定指标。同时得到，钙参与提高了黄瓜 的耐冷性以及冷胁迫下耐冷晶种和冷敏品种在体内多胺浓度的调节机制上可能存在差异，是 导致黄瓜耐冷性不同的原因之一。 顾兴芳、张圣平等( 2 0 0 5 ) 对黄瓜抗病毒病材料进行了鉴定与筛选，通过对国内外不同类 型黄瓜材料抗c m v 、z y m v 、w m v 的鉴定可知，源自国内的华北型材料绝大多数抗z y m v 、 w m v ，中抗或抗c m v ；华南型材料也表现抗病，但幽于所鉴定材料中华麾型较少，是否表现 一致，还有待继续鉴定。源自欧洲和美国的材料多数不抗这3 种病毒。 尊清河、钱春桃等( 2 0 0 5 ) 通过对黄瓜静闯杂交后代b e l f 4 群体进行农艺学和细胞学分 析，鉴定筛选出抗桔萎病异源易位植株a t 一髓，为黄瓜抗枯萎病的遗传育种撼供染色体工 程材料。 李荚( 2 0 0 6 ) 扶2 6 份材料中，通过不同时期人工接种鍪定筛选出4 个具有较高抗性的材 料，研究了培养基、礅氮源、酸碱度、光照和温度对该菌株的影响。 相比较于小麦、水稻、油菜、茶叶等作物，我国黄瓜种质资源的筛选工作还比较薄弱。 因此，应加强对黄瓜种质资源的筛选，为更好的利用种质资源以及抗病、抗逆育种等打下良 好的基础 1 2 1 4 我国黄瓜种质资源研究展望 目前黄瓜育种中，特异优良种质资源的缺乏是一个亟待解决的问题，黄瓜的遗传背景狭 窄，再加上长期根据同一目标选择的结果，现有黄瓜育种材料的遗传基础越来越窄。为使新 品种具有更广泛的遗传基础，防止现存资源继续丧失和减少，必须重视资源保存与更新。同 时通过远缘杂交可为黄瓜的耐热、耐寒、抗病、抗虫、耐盐碱等特异种质资源的创新提供一 个有效的途径，仍需对黄瓜分子标记进行研究，找到与性状紧密连锁的标记，为分予标记辅 助育种和基因的图位克隆奠定基础，此外，还露加强单倍体和转基因的研究工作，创新品种， 从而满足我国生产需要，赶上并超过越界先进水乎，促进出口创汇。 据不完全统计，我阑黄瓜在裁培过程中有5 0 余种病害，常年发生并造成较严重损失的病 害有1 9 余种。黄瓜常见病害种类繁多，l 扫结焉大致有几种不同的侵染源：真菌类、细菌性、 病毒类以及病虫害。真菌在蔬菜中危害最为广泛和严重，它侵染产生的病害占蔬菜病害的8 0 以上，如霜霉病、疫病、炭疽病、时斑病、自粉病、枯萎病等都是被真菌侵染引起的。细菌 在蔬菜中危害也较普遍，如黄瓜细菌性角斑病、细菌性斑点病等均为细菌侵染造成的。病毒 病以前在蔬菜上发病不严重，但随着8 0 年代以后蔬菜生产面积的急骤增加，病毒危害日益加 重。病虫害也很常见，每年都有发生。目前，对黄瓜病虫害仍以化学防治为主，所用药剂主 要是杀菌剂类和杀虫剂类。黄瓜常见病虫害及常用农药见表l l 。 6 前言 1 2 2 黄瓜农药残留现状 建国5 0 年来，我国蔬菜生产和科学技术取得了举世瞩目的成就，我国是世界上最大的 蔬菜、瓜类生产国和消费国，2 0 0 1 年统计，全国蔬菜播种面积在1 3 3 4 7 万公顷以上，蔬菜总 产量超过4 0 5 0 0 万吨。蔬菜产业已成为农业发展中的高增长带动产业，在社会经济中的地位 越来越高，出口蔬菜的生产也在持续增加，2 0 0 4 年出口蔬菜超过6 0 0 万吨，创汇达3 7 0 5 亿 美元。蔬菜已经成为中国农产品中出口贸易顺差最大的产业。 但近年来，由于蔬菜种植面积大，病虫害发生频繁、农药用量较大，并长期单依赖化 学防治，不合理使用农药，使我国蔬菜上的农药残留问题目益突出，而且相当普遍，每年需 要消耗大量农药用于防治( 姚建国，2 0 0 3 ) 。目前，我国农药年用量为5 0 万吨，其中，使用 在农作物特别是蔬菜等方面的化学农药占了绝大部分，生物农药占总量的比例较低。以杀虫 剂的消费为例，北方年生产蔬菜3 , - 一4 茬，杀虫剂使用6 0 9 6 6 7 m 2 每次，全年打药8 - 1 2 次， 用药5 0 0 7 0 0 9 6 6 7 m 2 每年，南方年生产蔬菜4 5 茬，全年打药1 6 - - 2 5 次，使用杀虫药剂 1 0 0 0 1 5 0 0 9 6 6 7 m 2 每年，全国菜田年需杀虫剂8 2 5 0 0 吨以上( 吴钜文，2 0 0 3 ) 。在农药使用 量上，有机磷农药在菜田一次亩用量一般为1 2 5 - 2 0 0m l ，多的如辛硫磷在菜椒上亩平均一 次用量4 4 0m l ，最多达5 0 0 m l ，农药用量很大。农药的使用确保了蔬菜的丰产丰收，但是由 于农药在蔬菜上的使用量巨大而产生的菜地农药污染不容忽视。农药残留已成为我国果蔬类 农产品的主要安全性问题( 张俊，2 0 0 4 ) 。由于蔬菜农药残留的超标，已经使我国出口创汇遭 受了重大损失，出口企业经济受到较大的损失( 何劲，2 0 0 4 ) 。黄瓜是我国农药残留超标的重 要蔬菜之一。黄瓜中农药残留主要是有机磷类、拟除虫菊酯类和一些常用杀菌剂类农药( 陈 利，2 0 0 7 ) 。 黄瓜对环境条件要求严格而且抗逆性较差，无论是病虫害发生的种类还是数量，均比一 般的蔬菜要多。在黄瓜生产的过程中，由于目前运作的生产规模相对偏小，加之经营者文化 程度偏低，科技知识缺乏，对农产品的安全认识不足，使得各项适用的技术措施，往往不能 及时落实到位，导致在生产实际中，不合理使用农药，农药使用次数过多，用药量过高及违 反安全间隔期规定的现象普遍存在( 孙玉河，2 0 0 3 ) 。我国目前黄瓜生产中杀菌剂的使用频率 大于杀虫剂，而且对农药投入的控制水平普遍低下，大多数农户认识到杀菌剂在生产中的重 要性，但没有认识到杀菌剂使用带来的人类危害和环境风险，对杀菌剂安全的警惕性非常低。 由于缺乏指导和片面的追求经济利益，农药使用量偏大，一般大于推荐用量。使用次数较多， 使用农药的安全意识不强，责任感不高。禁用农药，禁而不止，限用和非禁用农药有超标现 象，特别是一些有机磷、有机氯农药超标严重。近几年来在对蔬菜的卫监督抽检工作中发现， 黄瓜中多次有甲胺磷和氧化乐果等禁止使用农药检出，一些非禁用农药菊酯类、氨基甲酸酯 类、有机磷类等也有超标现象。黄瓜中农药残留现象严重，需要引起广泛的重视。 随着国际贸易中对食品安全关注度的提高，以农药残留为主要内容的技术性贸易壁垒也 成为农产品出口的主要障碍，黄瓜生产中如何合理使用农药已经成为一个迫切需要解决的问 题。 7 东北农业大学农学硕士学坟论文 曼詈簟皇i i i i1 1 1 , 1 i i m i,1 1 1 1 1 1 1 鼍曼曼拦詈 1 2 3 黄瓜农药残留分析检测技术研究进展 前人在黄瓜农药残留公柝检测方蕊做了很多工作，也取褥了很好的成果，一般采用气攘 ( g c ) 、液相( p l c 等检测方法。隧着技术魄发展，g c 。m s 和h p l c m s 联翔检测技术， 酶麴蒂g 法，生物传感等更准确、快速静捡测方法也被广泛使阕。 吴宪、李建中等( 2 0 0 5 ) 用g - c 法检测了醚菌酯在黄瓜中的残留，采用丙酮超声提取； 匿攘萃取柱净化，气榴色谱进行分析，氮磷检测器检测，得到在0 0 2 m g k g - - - 2 m g - k g q 范围 内，添翔圈收率为8 9 4 - - - , 9 9 。0 ，最小检出量为9 l o 叫2 9 ，最低检出浓度为0 0 0 1 1 m g 蛾一。 孔祥虹，海云等( 2 0 0 7 ) 建立了蔬菜中2 3 种有机氯类和拟除虫菊醑类的固相萃取毛细 管气相色谱( s p e c g c ) 分析方法。样品以正己烷为提取剂，采用超声波提取黄瓜样品，然后 用f l o r i s i l 固相萃取小柱净化提取物。采用d b 3 5 m s 弹性石英毛细管气相色谱柱分离样品， 电子捕获检测器检测。3 种农药在2 5 r a i n 内很好地分离；样品加标翻收率( n - - - 3 ) 为7 6 。o 1 1 0 。l ，相对标准德差o 。8 1 3 。2 8 。最低检邀限范嗣为0 0 3 - 2 0 6 u g 堍。说明该方法豹测 定结果满足多残罄农残豹检测要求。 黄永舂等( 2 0 0 6 ) 应用固化酶方法检测黄双中氨蒸甲酸涨类农莼，通过囱固定滚中糯入 适量明胶构成b s a g a - g e l a t i n 系统，放褥对传统交联嬲化酶法进行了改进，不仅提高了固化 乙酰膣碱穗酶的活性丽盟经露定能酶乙酰疆碱醮酶具有较好的稳定性，在常温下保存4 5 d 焉 仍未见酶活性有明显下降。并与酶标仅联用，提高了检测结采的准确性，同时针对以往农药 残留速测法普遍采用的表面冲洗法进行农药残留提取的方法进行了改进，使提取效率大大提 高，对大多数残留农药的提取效率可达到8 0 以上而且方法快速、简便。该方法用来检测氨基 甲酸酯类农药具有简便、快速、准确、灵敏度较高的特点，对黄瓜中5 种氨基甲酸酝类农药 的检测灵敏度在0 1 - - - 0 。2m g k g 范围内。 楼正云等( 2 0 0 8 ) 建立了用高效气相色谱法测定黄瓜和土壤中睛菌哩农药残留量的方法， 并研究了其在黄瓜和土壤中的消解动态和最终残留。 闫迈杰等( 2 0 0 5 ) 研究了应用气捆色谱法检测撬蚜威在黄瓜和壤中耱残留漓解动态， 结果得并研究了英在黄瓜和土壤中的妥：抗蚜藏在黄蕊及土壤串消失率分别在施药6 d 和7 d 居达到9 0 以i - ，其消解动态方程分别为c t = l 。1 8 4 5 f f o 3 3 9 巍、c t = - 5 2 5 7 5 ( o , 3 9 0 5 t ) 半衰期为1 7 2 。o d 。抗蚜威在黄瓜及壤中的残留登随着时润延长谣递减，符合一级反应动力学方程。 赵蕊翁等( 2 0 0 1 ) 基予有祝磷农药能翔锚艟碱酯酶酶促反应的梳理，研究了快速检测黄 瓜中有机磷农药残留的方法，该方法操作简便，测定所需时间短，灵敏度高，所需成本低，添 加固收率8 8 9 3 。 姜慧梅等( 2 0 0 7 ) 以乙睛为提取剂，用石英毛细管色谱柱进行分离，电子捕获检测器检 测的气相色谱法测定了黄瓜中酉菌清、三唑酮、甲雩c 菊醋、三氟氯氰菊醋、氯氰菊酣、氰戊 菊醋农药残留。以保留对闻定性，外标法面积定量，6 种农药的检测限分别为0 ，0 0 0 5m g k g ， 0 0 0 0 9m g k g , ，0 。0 0 1 4 m g k g ，0 。0 0 1lm g k g ，0 0 0 1 2m g k g ，0 。0 0 1 3m g k g ，相对标准差均 q 6 0 ，加标回收率在7 6 。5 1 0 1 5 之闻。该方法比较简便，满足了蔬菜、水果食用安全 的鉴别要求。 8 兹言 郑孝华( 2 0 0 4 ) 将微波辅助萃取同液液微萃取技术相结合，利用气相色谱质谱分析技术， 结合时间编程选择离子检测模式，开发了一种简捷、实用、回收率高的蔬菜、水果中多种拟 除虚菊醅残留的检测技术。该技术有机溶剂用量少，操作简便，提取液无须严格净化便可进 行g c m s 分析，大大提高了分橱速度，除联苯菊酯外，其他9 种菊酯的1 0n g g 酶加样霞收 率均在7 5 以上，旦在国标要求的最大残留限爨附近有良好的线性关系能满足当蓠蔬菜、水 果中拟除虫菊酯残留的检测要求。 李重九等( 1 9 9 8 ) 用g c m s 多离子( m i d ) 检测法，探讨了黄瓜中农药多残留分析问题。 相比以前常用色谱放法，m i d 可根据各种农药的质谱断裂规律选择特征离子，可避免生物样 本中干扰物的影响，简化分析过程并提高质谱仪灵敏度。 1 2 4 展望 导致和影响农药残留的原因很多，其中农药身的性质，环境因素以及农药的使用方法和 使用量是影响农药残留的主要因素，但也与植物类垄也有很大关系。药荆在植物时面上的粘 酣能力与残留量高低有缀大关系，植物叶疆表谣结构有一定差别，遴常有隧陷秘突起物，对 残窝影蝻较大。近几年来，许多学者多蔬菜农药残蜜进行了深入研究。赵卫星( 2 0 0 4 ) 硬究 得出，植株越大，农药在植株单位面积的分布越小。山东省农科院中心实验室对蔬菜农药残 留麓研究，在农药用量相同的条件下，增加药液使用的浓度，比相同用药浓度条件下，增加 药液的施用量造成