甜瓜育种研究进展及展望

!
《长江蔬菜》 !""! 学术专刊
抗花叶病、 抗蔓枯病、 抗白粉病的遗传基因， 在病理 基础研究上着重进行了对生理小种 的 分 离 等 ； 第三， 育出和推广了一批多抗或兼抗的品种，如甜瓜
和真叶离体培养技术成 功 地 获 得 了 四 倍 体 甜 瓜 。江 舰，姚自鸣等连 续 , 年 进 行 了 四 倍 体 甜 瓜 品 质 的 测 定， 结果表明： 四倍体甜瓜的种子可育性大大降低， 果型指数明显增加， 风味变优 ， 抗 性 增 强 。这 方 面 的 研究报道还很多， 这里就不一一列举了。
专述专论
甜瓜育种研究进展及展望
于喜艳 摘 要 何启伟 孔庆国
综述了国内外在甜瓜育种研究中所取得的主要成就和进展情况，并对今后甜瓜育种研究进 甜瓜 育种 进展 展望
行了展望。 关键词
!"#"$%&’"() *(+ ,-%.&"/) %0 1"$%( 2-""+3(4 ;< =2>9?( @5 A2B52( CD?E A2?EE<D 56.)-*/) F42G H9H50 G<II902J5K 93425L5I5?8G 2? I56D? M055K2?E 2? 845 BD06K 9?K H0DGH538G DN G8<K> D? I56D? M055K2?E 2? 845 N<8<05$ 7"8 9%-+. 156D?O P055K2?EO /5L56DHI5?8O 70DGH538
随着人们对甜瓜营养价值和医疗价值的进一步 认识，各国生产水平不 断 提 高 的 同 时 对 品 种 改 良 的 要求也越来越高。本文综 述 国 内 外 甜 瓜 主 要 育 种 成 就和展望未来甜瓜育种 目 标 ，以 推 动 今 后 的 甜 瓜 育 种工作的深入发展。 菜试验场都是目前世界上 甜 瓜 种 质 资 源 保 存 较 多 的 机构。我国是薄皮甜瓜， 厚皮 甜 瓜 的 重 要 起 源 地 ， 因 此也积累了丰富的甜瓜种质资源 ( 到 !" 世纪 )" 年代 末，国家种质库从各 地 搜 集 入 库 的 甜 瓜 地 方 品 种 有 其中厚皮甜瓜 ++# 份， 薄皮甜瓜 !)& 份。 通过 *#* 份， 进一步调查、 搜集、 整理， 加上国内育种单位育成的 新品种， 我国现有甜瓜种质资源 # """ 多份。改革开 放以来我国从国外引 进 大 量 的 甜 瓜 种 质 ，据 不 完 全 统计，全国各育种单 位 目 前 所 保 存 的 国 内 外 甜 瓜 种 质资源约 + &"" 份 。新 疆 吐 鲁 番 葡 萄 瓜 类 研 究 所 是 我国厚皮甜瓜种质的 保 存 单 位 ，中 国 农 科 院 郑 州 果 树所瓜类室是全国薄皮甜瓜种质的保存单位。 在 种 质 资 源 的 研 究 上 ，国 外 对 遗 传 基 因 的 研 究 已取得了一定的进展。据 国 际 葫 芦 科 遗 传 基 因 委 员 已知 会 （,-, ） #%)* 年 公 布 的 第 四 次 甜 瓜 基 因 目 录 ， 的甜瓜基因有 .’ 个。#%%’ 年 ,-, 在第 #. 期年报中 发表了法国皮特拉特 博 士 （/0$ 123456 728098 ） 的一份 最新甜瓜基因目录， 全球已知的甜瓜植物基因有 ### 个。林德佩认为， 对我国甜瓜育种实用性强的基因有 我国对甜瓜种质资源的研究利用起步较晚， 虽 &) 个。 然 从 #%&% 年 开 始 已 组 织 各 省 市 开 展 甜 瓜 地 方 品 种 的搜集整理， 但是， 正 式 列 项 研 究 从 #%)! 才 年 开 始 。 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 从 #%.% 年 开 始 ， 历时 + 年， 组织 种质资源的研究 种质资源是育 种 工 作 的 基 础 ， 因此， 国外对种质 资源的研究十分重视。甜 瓜 是 栽 培 作 物 中 变 异 类 型 最多的作物之一， 种质资源极其丰富。据瓦维洛夫报 道，早在 #%!& 年前苏联就从世界各地收集到 ’ &"" 份甜瓜的种质资源。此外， 美国 农 业 部 ， 日本国立蔬
345678 9/ :;<=>5> 等通过 转 基 因 技 术 获 得 了 抗 几 种
病 毒 的 甜 瓜 品 系 。 ?/
@/
A>0B 等 利 用 %3#C 和
检测、 标记、 转育， 获 3DE# 技 术 进 行 抗 性 基 因 定 位 、 得了抗甜瓜枯萎病、 白粉病、 霜霉病等的复合抗性的 甜瓜品系。我国新疆农 科 院 核 生 所 对 新 疆 甜 瓜 抗 黄 瓜花叶病毒转基因植株进行分子生物学检测表明， 已 导 入 F$GHF# 基 因 的 甜 瓜 具 有 对 F$G 较 强 的 抗 性， 即使有病毒感染的植株， 其病毒粒子的含量也远 低于对照， 这为培育抗 F$G 的 甜 瓜 新 品 种 提 供 了 材 料。 近 几 年 来 ，组 织 培 养 技 术 也 成 功 地 应 用 于 甜 瓜 育种中。利用离体培养 筛 选 优 良 突 变 株 和 进 行 快 速 繁殖优良品种。国内外 关 于 这 方 面 的 研 究 报 道 特 别 多。已经通过离体培养筛选出耐盐等抗逆甜瓜品种； 利用甜瓜的生长点、 子叶、 下胚轴离体培养， 成功得 到了再生植株；还有 关 于 甜 瓜 离 体 再 生 芽 高 效 诱 导 方法的基础理论研究 ，为 建 立 甜 瓜 高 效 遗 传 转 化 技 术奠定了基础； 原生质体融合， 体细胞杂交技术也已 成功应用到了甜瓜育种上 2 克服了远缘杂交不育和缩 短了育种年限， 为甜瓜育种开辟了新的领域。
(/&
倍性育种研究 甜瓜种， 包括薄皮甜瓜 （俗 称 梨 瓜 ） 和厚皮甜瓜
（洋 香 瓜 、 哈密瓜） 两类， 都属二倍体物种， 其体细胞 染色体数目为 !01!& 。多倍体效应不仅可增加果皮、 果肉的厚度， 也可期望在耐贮性、 抗病性、 含糖量及 产量等方面获得改善和提高。但 是 ， 到目前为止， 无 论是野生或栽培甜瓜中 ，尚 未 发 现 有 天 然 多 倍 体 的 报道， 因此甜瓜多倍体的获得仍依 赖 于 人 工 诱 导 ， 国 外许多科研单位纷纷通 过 使 甜 瓜 染 色 体 加 倍 ，在 生 理生化方面产生一系列变化， 从而 得 到 多 倍 体 植 株 ， 使其抗病性和品质有所改善， 并扩大其栽培区域。但 是有关获得多倍体甜瓜的 方 法 的 报 道 却 很 少 。而 这 些年我国在甜瓜倍性育种研 究 和 利 用 上 却 取 得 了 很 大成绩， 相关报道也很多。中科院生物土壤沙漠研究 所采用秋水仙素诱导生长点 分 裂 细 胞 染 色 体 倍 增 的 方法， 进行种子或幼苗处理 2 获得了品质优、 产量高的 四倍体薄皮甜瓜和四倍 体 哈 密 瓜 ，通 过 四 倍 体 和 二 倍体杂交筛选获得了三倍体甜瓜并且都应用于生 产。马图斌， 王鸣等通过甜瓜未 成 熟 子 叶 、 幼苗子叶
#$!
了一次系统全面的甜 瓜 资 源 调 查 ，并 进 行 材 料 的 圃 内鉴定和自交保存，为 我 国 甜 瓜 资 源 的 利 用 和 研 究 提供了宝贵的经验。
#$+
抗病育种 病 害 是 甜 瓜 生 产 的 最 大 威 胁 ，推 广 抗 病 品 种 是
夺取稳产的重要途径。在美国， 甜瓜科研工作一直围 绕抗病育种进行， 主要做了三项工作： 第一， 重视抗 源的收集和筛选， 先后从印度引 进 抗 甜 瓜 白 粉 病 、 抗 甜瓜霜霉病的材料； 第二， 重视基础理论的研究， 如 对抗病遗传基因的研究， 已初步 摸 清 甜 瓜 抗 枯 萎 病 、
(/’
生物技术在甜Βιβλιοθήκη Baidu育种中的应用 随着现代分子生物学和分子遗传学的发展， 生
物技术手段在甜瓜育种 中 也 得 到 了 广 泛 应 用 。利 用 生物技术手段育种不 仅 可 大 大 缩 短 育 种 年 限 ，而 且 还能得到常规育种无法 得 到 的 一 些 宝 贵 材 料 。国 内 外现在都很热衷于这 方 面 的 研 究 ，而 且 也 已 经 取 得 了一些成就。尤其 是 在 甜 瓜 的 抗 病 育 种 中 ，美 国 的
于喜艳， 山东农业大学园艺学院， 泰 安 ( !."##) 何启伟， 山东省农科院蔬菜所， 济南， !&"#"" 孔庆国， 山东省滨州职业学院， 滨州， !&**!’ 收稿日期： !""!:"’:!&
#
#$#
国内外甜瓜育种研究进展
育种目标 育种目标涉及对某些经济性状 （品 质 、 产量、 抗
逆性、 熟性、 耐贮性等） 的改进， 应兼顾 到 生 产 者 与 消 费者二方面的需要。美国、 日本等尤其重视市场的需 求，美国甜瓜育种的主 要 育 种 目 标 之 一 是 选 育 皮 硬 不裂且质密适于长途运输的品种， 日本除了对品质、 产量、 熟性等方面有严格要求外， 常根据市场对商品 要求的变化提出不同育 种 目 标 ，如 带 果 柄 的 甜 瓜 商 品价值远比不带果柄的要 高 。长 期 以 来 我 国 的 甜 瓜 育种主要是着眼于生产需要， 如要求瓜大， 产量高， 易坐果等， 而不注重市场的需求 。但 是 ， 随着市场经 济的发展，人们生活水 平 的 提 高 以 及 我 国 家 庭 小 型 化的要求，应改变过去 那 种 生 产 什 么 品 种 就 供 应 什 么品种的状况，做到市 场 需 要 什 么 品 种 就 生 产 什 么 品种。如现在大小适中、 品质优 良 、 花色多样的甜瓜 品种是市场上比较受欢 迎 的 ，而 不 再 是 单 一 化 的 品 种。
#$%&’ 具有较强的多抗性，其育种方法主要采用的
是以多亲杂交常规育种 法 ，只 有 种 子 公 司 才 利 用 杂 种优势选配组合。日本的甜瓜抗病育种进展也较快， 主要进行抗病资源的收 集 引 种 ，抗 病 性 早 期 鉴 定 方 法的探索，抗性遗传规 律 研 究 以 及 抗 病 性 中 间 亲 本 及砧木系统的育成等。先后育成了一些抗病品种， 如 “サ ニ ラ イ ス ” 品种， ()*) 年 发 表 的 抗 白 粉 病 的 ()+& 年发表 的 抗 蔓 割 病 和 白 粉 病 的 “ふ ガ サ と ク ” ， ()++ 年发表了 “ア ニ テ ス ” 品种， 这两个晚熟品种具有品 质优良、 易栽培的特性并代替了 “公爵” 品种， 栽培面 积迅速扩大， 占现有拱棚、 露地甜瓜的 ,"- 。 我国甜瓜抗病育种工作起步很晚， !" 世纪 ." 年 代才开始组织抗病育种协 作 组 。有 关 科 技 人 员 在 总 结以往品种改良经验的 基 础 上 ，采 用 了 远 生 态 型 和 远地域多亲杂交的方法培 育 新 品 种 。在 这 方 面 首 先 取得成效的是吴明珠， 她采用此法同时育成了新密 ( 号、 ! 号和 , 号。这三个新品种是运用新疆优良甜瓜 和具有一定抗病性和高 糖 的 国 外 品 种 黄 金 、珍 珠 多 抗 次杂交而成， 其含糖量较一般 品 种 提 高 ! 度 以 上 ， 病性和耐贮运性也有新的 突 破 。但 是 由 于 抗 病 育 种 的难度大， 周期长， 而且我国甜瓜 抗 病 育 种 工 作 起 步 晚， 基础差， 必需急起直追。今 后 应 加 强 育 种 与 植 病 两学科间协作， 对资源收集、 抗源筛选、 生理小种的 鉴定等作深入研究，育 种 工 作 应 向 多 亲 本 复 合 杂 交 与多抗、 兼抗育种方向发展。
!
!/(
甜瓜育种研究展望
育种目标
!( 世纪，蔬菜作物育种目标再不应该是产量第
一位， 而应是品质第一位了。对 于 甜 瓜 来 讲 ， 品质育 种尤其重要，甜瓜和 其 他 瓜 类 的 最 大 区 别 就 在 于 甜 度高。选育含糖量高、 含糖量梯度小的品种是育种工 作者最重要的目标。育种标准： 薄皮甜瓜可溶性固形 物 含 量 应 在 ("- I(!- 甚 至 更 高 ； 厚 皮 甜 瓜 应 在 甜瓜品种间果肉厚薄差异很大， (,-I(*- 甚至更高。 育种目标： 薄 皮 甜 瓜 果 肉 厚 应 在 ! JK 以 上 ； 厚皮甜 瓜 早 熟 品 种 果 肉 厚 应 为 !/’ JK 以 上 ； 中晚熟厚皮甜 瓜应为 ,/’ JK 以上。 甜瓜果肉质地有脆、 松脆 2 软、 软 而多汁、 软而少汁 2 面 （粉质） 而少汁 2 致密、 硬等。可根 据不同地区人民的喜好 进 行 针 对 性 选 择 。对 于 果 肉 的颜色， 人们日益重视， 喜欢鲜艳的色彩如雪白、 密