第四章西瓜育种 西瓜Citrullus lanatus(Thunb.)Manf]是一种世界性的园艺作物,栽培历史悠久,地域广泛。据联合国 FA0统计,西瓜在世界10大果品中名列第5,占有十分重要的地位。我国西瓜的年播种面积3330万亩(1 亩=1/15公顷),年产量5386万吨,占世界西瓜栽培面积及总产量的60%,均居世界首位。从食用用途来 看,可以把它当作一种水果来看待。从生物学习性和栽培特点来看,应该把它当作蔬菜作物来对待。西 瓜除水果直接食用外,还可制成多种加工品(汁、酱、脯、啤酒)和药品(西瓜霜和果胶等)。除此之 外还有籽用西瓜和饮料西瓜,因此它的用途相当广泛。 第一节起源与种质资源 一、起源 根据古埃及的图片资料,5000-6000年前应有西瓜的栽培。据考证,西瓜原产于非洲沙哈拉沙漠周 围地区,公元前5000-4000年传到埃及。而后,向西传到希腊、罗马、向东传到西亚地区,再传到中国、 日本等地,阿拉伯语、柏柏尔语、梵语、西班牙语和撒丁语的古代文献中都出现过“西瓜”这个名字, 因此,地中海地区和印度等远东地区早就有西瓜的栽培。 I8s7年著名的传教士和探险家David Livingstone在非洲发现了西瓜。由于非洲干早严重,水源不足, 在干早季节人们把它当作水源,我国种植西瓜的记载,最早见于《新五代史·契史附录》(946-953)。19 26年俄国学者瓦维洛夫(NE.Vavilov)将植物遗传变异最丰富的地域作为该物种的起源中心,西瓜被 列入埃塞俄比亚起源中心。 西瓜的起源地,曾有过不少争议。多数学者认为西瓜原产于非洲南部和中部。英国的传教士探险家 里温斯顿(DavidLivingstone)1857年在非洲南部(南纬20一25度)博茨瓦纳共和国境内的卡拉哈里沙 漠(Kalahari Desert)及其周边的萨巴纳热带草原边缘地带,发现了多种野生西瓜群落,其中有带甜味可 食用的,也有无苦味但只能作饲料的,除非洲以外,其它地区只是西瓜的第二故乡或者是早期非洲西瓜 向外传播的“中转站”。 西瓜的栽培历史十分悠久,在古埃及,五六千年前已有西瓜种植,根据古埃及保存的绘画,西瓜栽 培可追溯到史前时代。对西瓜的文字记载最早见于(圣经·民数记》(《The ible·Numbers》,12s0B.C.)。 我国西瓜栽培的历史与埃及相比要晚得多。我国西瓜的文字记载始于五代时期的后汉高祖永福12年(947 AD),合阳县令胡娇曾记载由回纥(即回醉、维吾尔)引入西瓜,因系来自西域,因此称为“西瓜”。 中原地区引种西瓜始于南未1129~1143AD,是通过“丝绸之路”(silkroad)传入内地。 二、种质资源 我们可以从不同的角度对西瓜进行分类,其中主要是植物学分类、生态型分类以及按经济用途分类。 (一)植物学分类
1 第四章 西瓜育种 西瓜[Citrullus lanatus (Thunb.)Manf.]是一种世界性的园艺作物,栽培历史悠久,地域广泛。据联合国 FAO统计,西瓜在世界10 大果品中名列第5,占有十分重要的地位。我国西瓜的年播种面积3330万亩(1 亩=1/15公顷),年产量5386万吨,占世界西瓜栽培面积及总产量的60%,均居世界首位。从食用用途来 看,可以把它当作一种水果来看待。从生物学习性和栽培特点来看,应该把它当作蔬菜作物来对待。西 瓜除水果直接食用外,还可制成多种加工品(汁、酱、脯、啤酒)和药品(西瓜霜和果胶等)。除此之 外还有籽用西瓜和饮料西瓜,因此它的用途相当广泛。 第一节 起源与种质资源 一、起源 根据古埃及的图片资料,5000-6000年前应有西瓜的栽培。据考证,西瓜原产于非洲沙哈拉沙漠周 围地区,公元前5000-4000年传到埃及。而后,向西传到希腊、罗马、向东传到西亚地区,再传到中国、 日本等地,阿拉伯语、柏柏尔语、梵语、西班牙语和撒丁语的古代文献中都出现过“西瓜”这个名字, 因此,地中海地区和印度等远东地区早就有西瓜的栽培。 1857年著名的传教士和探险家David Livingstone在非洲发现了西瓜。由于非洲干旱严重,水源不足, 在干旱季节人们把它当作水源,我国种植西瓜的记载,最早见于《新五代史·契史附录》(946-953)。1 9 2 6 年俄国学者瓦维洛夫(N.E. Vavilov)将植物遗传变异最丰富的地域作为该物种的起源中心,西瓜被 列入埃塞俄比亚起源中心。 西瓜的起源地,曾有过不少争议。多数学者认为西瓜原产于非洲南部和中部。英国的传教士探险家 里温斯顿(DavidLivingstone)1857 年在非洲南部(南纬20~25度)博茨瓦纳共和国境内的卡拉哈里沙 漠(Kalahari Desert)及其周边的萨巴纳热带草原边缘地带,发现了多种野生西瓜群落,其中有带甜味可 食用的,也有无苦味但只能作饲料的,除非洲以外,其它地区只是西瓜的第二故乡或者是早期非洲西瓜 向外传播的“中转站”。 西瓜的栽培历史十分悠久,在古埃及,五六千年前已有西瓜种植,根据古埃及保存的绘画,西瓜栽 培可追溯到史前时代。对西瓜的文字记载最早见于《圣经·民数记》(《The ible·Numbers》,1250B.C.)。 我国西瓜栽培的历史与埃及相比要晚得多。我国西瓜的文字记载始于五代时期的后汉高祖永福12年(947 AD),合阳县令胡峤曾记载由回纥(即回鹘、维吾尔)引入西瓜,因系来自西域,因此称为“西瓜”。 中原地区引种西瓜始于南宋1129~1143 AD,是通过“丝绸之路”(silkroad)传入内地。 二、种质资源 我们可以从不同的角度对西瓜进行分类,其中主要是植物学分类、生态型分类以及按经济用途分类。 (一)植物学分类
西瓜在植物分类学中属于葫芦科(Cucurbitaceae)的西瓜属(Citrullus),该属的近缘野生种、亚种、 变种很多,具有极为丰富多彩的遗传“多样性”。世界著名的葫芦科植物分类学家杰佛瑞博士(DrJeffery 在英国皇家植物园的植物标本馆中,保存有西瓜属及其野生近缘种的植物标本数百种。国际植物种质资 源委员会(IBPGR)曾将世界各地保存的西瓜种质资源进行过统计,美国及前苏联均收集保存有40O0余 份西瓜种质材料。我国拥有的西瓜种质材料约1000余份。 关于西瓜的植物学分类,不同的学者意见不尽相同。概括地说西瓜属中有4个主要的“种”,其多 样性最丰富的种就是西瓜种[Citrullus lanatus(Thunb.)Mansf],它包括3个“亚种”:①毛西瓜亚种 (sp.lanatus)。其中有3个“变种”,即卡费尔西瓜(var.caffer)变种,开普西瓜(var.capensis) 和饲用西瓜(vare):②普通西瓜亚种(sp.vulgarisshrad)Furs。其中又有3个变种,即栽培西 瓜(var.valgaris、科尔多凡西瓜(var.cordophanus)及籽瓜变种(var.mcgalaspermus:③ 粘籽西瓜亚种(sp.musos0 dpermus)。 西瓜的近缘野生种主要有药西瓜(C.colocynthis)、入缺须西瓜(C.ecirrhososus)及罗典西瓜 (C.naudianianus)。西瓜属的4个种均具有相同的染色体数目(2n=22),可以成功地相互杂交结籽,这为 西瓜的远缘杂交提供了有利条件 我们食用的西瓜,主要是属于普通西瓜亚种中的栽培西瓜,早年有的分类学者曾将栽培西瓜定名为 Citrullusvulgaris. (二)生态型分类 由于普通食用西瓜在世界各地广泛栽培,且历史悠久,因而在不同地理生态条件下形成了一些不同 的生态型。关于西瓜生态型的分类,目前尚无统一的标准和定论,众说纷纭。综合不同研究者的观点, 根据我国原有的西瓜地方品种、引入的栽培品种及在有种上发挥了作用的西瓜种质资源,可将其划分为 6个生态型 1.新疆生态型新疆的地方品种群,适应极干早的大陆性气候,大多生长势强,坐果节位高,晚熟, 大果型,皮厚,含糖量不高,种子大,千粒重120克左右。代表品种有阿克塔吾孜、奎克塔吾孜等。 2.华北生态型原产华北,适应暖温带半干早气候,多为中熟种,长势中,果实中至大型,果皮中厚, 质软沙,易倒氯空心,含糖量不高,种子偏大,千粒重80一100克。代表品种:三白、花狸虎、黑油 皮、手巾条、核桃纹等。 3东亚生态型原产我国东南沿海(江、浙)、台湾及日本、韩国一带,适应湿热气候,长势弱,坐 果节位低,多为早、中熟种,果型多数偏小,少数大型,皮薄,肉质软,种子中、小型。代表品种有马 铃瓜、小花狸狐、大和冰琪琳、旭大和、新大和、富研等。我国地方品种大多含糖量较低,日本品种大 多高糖、质优,但抗病性较差,是优质西瓜有种的重要种质资源。 4.俄罗斯生态型原产前苏联伏尔加河中下游及乌克兰草原地带,适应于干早少雨地区,生长势旺, 2
2 西瓜在植物分类学中属于葫芦科(Cucurbitaceae)的西瓜属(Citrullus),该属的近缘野生种、亚种、 变种很多,具有极为丰富多彩的遗传“多样性”。世界著名的葫芦科植物分类学家杰佛瑞博士(Dr·Jeffery) 在英国皇家植物园的植物标本馆中,保存有西瓜属及其野生近缘种的植物标本数百种。国际植物种质资 源委员会(IBPGR)曾将世界各地保存的西瓜种质资源进行过统计,美国及前苏联均收集保存有4000余 份西瓜种质材料。我国拥有的西瓜种质材料约1000余份。 关于西瓜的植物学分类,不同的学者意见不尽相同。概括地说西瓜属中有4 个主要的“种”,其多 样性最丰富的种就是西瓜种[Citrullus lanatus(Thunb.)Mansf.],它包括3 个“亚种”:①毛西瓜亚种 (ssp.lanatus)。其中有3 个“变种”,即卡费尔西瓜(var.caffer)变种,开普西瓜(v a r . c a p e n s i s ) 和饲用西瓜(var.citroides);②普通西瓜亚种[(ssp.vulgaris schrad)Fursa]。其中又有3 个变种,即栽培西 瓜(var.v a l g a r i s )、科尔多凡西瓜(v a r . c o r d o p h a n u s )及籽瓜变种(var.megalaspermus);③ 粘籽西瓜亚种(ssp.musosodpermus)。 西瓜的近缘野生种主要有药西瓜(C.colocynthis)、缺须西瓜(C.ecirrhososus)及罗典西瓜 (C.naudianianus)。西瓜属的4个种均具有相同的染色体数目(2n=22),可以成功地相互杂交结籽,这为 西瓜的远缘杂交提供了有利条件。 我们食用的西瓜,主要是属于普通西瓜亚种中的栽培西瓜,早年有的分类学者曾将栽培西瓜定名为 C i t r u l l u svulgaris。 (二)生态型分类 由于普通食用西瓜在世界各地广泛栽培,且历史悠久,因而在不同地理生态条件下形成了一些不同 的生态型。关于西瓜生态型的分类,目前尚无统一的标准和定论,众说纷纭。综合不同研究者的观点, 根据我国原有的西瓜地方品种、引入的栽培品种及在育种上发挥了作用的西瓜种质资源,可将其划分为 6 个生态型。 1. 新疆生态型 新疆的地方品种群,适应极干旱的大陆性气候,大多生长势强,坐果节位高,晚熟, 大果型,皮厚,含糖量不高,种子大,千粒重120克左右。代表品种有阿克塔吾孜、奎克塔吾孜等。 2.华北生态型 原产华北,适应暖温带半干旱气候,多为中熟种,长势中,果实中至大型,果皮中厚, 瓤质软沙,易倒瓤空心,含糖量不高,种子偏大,千粒重80~100 克。代表品种:三白、花狸虎、黑油 皮、手巾条、核桃纹等。 3.东亚生态型 原产我国东南沿海(江、浙)、台湾及日本、韩国一带,适应湿热气候,长势弱,坐 果节位低,多为早、中熟种,果型多数偏小,少数大型,皮薄,肉质软,种子中、小型。代表品种有马 铃瓜、小花狸狐、大和冰琪琳、旭大和、新大和、富研等。我国地方品种大多含糖量较低,日本品种大 多高糖、质优,但抗病性较差,是优质西瓜育种的重要种质资源。 4.俄罗斯生态型 原产前苏联伏尔加河中下游及乌克兰草原地带,适应于干旱少雨地区,生长势旺
蔓粗壮,结实力强,高产。多为中、晚熟品种,果圆形,新质胞,不易空心倒瓢,大多为红肉,含糖量 较高,代表品种有苏联1、2、3号,小红籽,美丽斯拉夫扬卡等。 5北美生态型原产美国南部德克萨斯、阿瑞桑纳、加里福尼亚等州。适应阳光充足的干早荒漠草原 气候,生长势旺,结实力中等偏低,坐瓜节位高。多为晚熟品种,长果型、大果型居多,皮厚,果肉质 地较粗,耐贮运,适应性较广,含糖量高,一般抗病性较强。代表品种有查里斯顿、久必利、蜜宝、克 伦生、糖里等。美国品种是我国西瓜有种的重要种质资源。 6非洲生态型非洲是西瓜的起源地,种质资源极为丰富。按食用方式可分为生食和熟食两大类。笔 者1984年及1989年曾由博茨瓦纳(Botswana)的泰勒博士(Dr.Taylar)处引入多种非洲西瓜珍贵种质资 源。性状各异,在有种上极有价值。其中有一些抗病性极强,个别材料在人工接种枯菱病的抗性鉴定中 几乎完全不发病,是选育抗病品种和砧木品种的宝贵材料。 (三)按经济用途分类 1.按成熟期分类可分为早熟品种、中早熟品种、中晚熟品种及晚熟品种。 2按栽培方式分类可分为露地品种、保护地专用品种及露地保护地兼用品种。 3按种子的多少及有无分类可分为有籽西瓜(二倍体西瓜入、少籽西瓜(其中包括染色体易位西瓜) 及无籽西瓜(三倍体西瓜)。 4按果实大小分类可分为大果型西瓜、中果型西瓜及小果型(也称“迷你型”)高档礼品西瓜。 5按其它性状的分类也可按果实形状(圆形、椭圆、长筒形等)、果实色泽(花皮、黑皮、绿皮、 黄皮、网纹皮等)、果肉色泽(红肉、粉红肉、黄肉、白肉等)等种类分类。不同地区的消费者有不同 的爱好,“见智见仁”,不应依据这些“表征”判断品种的优劣。我国西瓜有种工作者应因时因地制宜地 根据市场规律选有和选用最适宜的品种在生产上推广应用。 第二节开花授粉与性状遗传 ·、开花授粉习性 西瓜的花较小,一般是单性花,雄异花同株,少数为雄全同株(产生完全花和雄花)和雌全同株(产 生雌花和完全花)。花冠呈绿黄色,联合成管状,深裂成5个裂片:3个雄蕊插在花冠的基部。一般每 隔几朵雄花出现一朵雕花或两性花,有时可连续出现几朵雌花。第一朵雌花者生节位与品种遗传性有关。 也受环境的影响,早熟品种一般若生在第5-7节,晚熟品种一般在10-13节,以后每隔57节出现一朵 雌花,子蔓上雌花者生的节位较低。第24朵雌花的子房较大,发有较好,可用作杂交授粉。 西瓜为异花授粉植物。一般于太阳出来后不久便开花。正常情况下,只保持开放l。雌花在开花 前1-2d和开花后1-2d,均具有受精能力。因此,如天气不好,可以重复授粉或蕾期授粉。但以开花当 天611时授粉的效果最好。雄花的花粉在开花前后一天,也有发芽力,但以当天开花的花粉发芽率最高。 3
3 蔓粗壮,结实力强,高产。多为中、晚熟品种,果圆形,瓤质脆,不易空心倒瓤,大多为红肉,含糖量 较高,代表品种有苏联1、2、3 号,小红籽,美丽斯拉夫扬卡等。 5.北美生态型 原产美国南部德克萨斯、阿瑞桑纳、加里福尼亚等州。适应阳光充足的干旱荒漠草原 气候,生长势旺,结实力中等偏低,坐瓜节位高。多为晚熟品种,长果型、大果型居多,皮厚,果肉质 地较粗,耐贮运,适应性较广,含糖量高,一般抗病性较强。代表品种有查里斯顿、久必利、蜜宝、克 伦生、糖里等。美国品种是我国西瓜育种的重要种质资源。 6.非洲生态型 非洲是西瓜的起源地,种质资源极为丰富。按食用方式可分为生食和熟食两大类。笔 者1984年及1989年曾由博茨瓦纳(Botswana)的泰勒博士(Dr.Taylar)处引入多种非洲西瓜珍贵种质资 源。性状各异,在育种上极有价值。其中有一些抗病性极强,个别材料在人工接种枯萎病的抗性鉴定中 几乎完全不发病,是选育抗病品种和砧木品种的宝贵材料。 (三)按经济用途分类 1. 按成熟期分类 可分为早熟品种、中早熟品种、中晚熟品种及晚熟品种。 2.按栽培方式分类 可分为露地品种、保护地专用品种及露地保护地兼用品种。 3.按种子的多少及有无分类 可分为有籽西瓜(二倍体西瓜)、少籽西瓜(其中包括染色体易位西瓜) 及无籽西瓜(三倍体西瓜)。 4.按果实大小分类 可分为大果型西瓜、中果型西瓜及小果型(也称“迷你型”)高档礼品西瓜。 5.按其它性状的分类 也可按果实形状(圆形、椭圆、长筒形等)、果实色泽(花皮、黑皮、绿皮、 黄皮、网纹皮等)、果肉色泽(红肉、粉红肉、黄肉、白肉等)等种类分类。不同地区的消费者有不同 的爱好,“见智见仁”,不应依据这些“表征”判断品种的优劣。我国西瓜育种工作者应因时因地制宜地 根据市场规律选育和选用最适宜的品种在生产上推广应用。 第二节 开花授粉与性状遗传 一、开花授粉习性 西瓜的花较小,一般是单性花,雌雄异花同株,少数为雄全同株(产生完全花和雄花)和雌全同株(产 生雌花和完全花)。花冠呈绿黄色,联合成管状,深裂成 5 个裂片;3 个雄蕊插在花冠的基部。一般每 隔几朵雄花出现一朵雌花或两性花,有时可连续出现几朵雌花。第一朵雌花着生节位与品种遗传性有关。 也受环境的影响,早熟品种一般着生在第 5-7 节,晚熟品种一般在 10-13 节,以后每隔 5-7 节出现一朵 雌花,子蔓上雌花着生的节位较低。第 2-4 朵雌花的子房较大,发育较好,可用作杂交授粉。 西瓜为异花授粉植物。一般于太阳出来后不久便开花。正常情况下,只保持开放 1d。雌花在开花 前 1-2d 和开花后 1-2d,均具有受精能力。因此,如天气不好,可以重复授粉或蕾期授粉。但以开花当 天 6-11 时授粉的效果最好。雄花的花粉在开花前后一天,也有发芽力,但以当天开花的花粉发芽率最高
授粉后5h,花粉管可达柱头的分歧点,再过5h达基部,24h到达胚株,完成受精过程,开花期的最适 温度为25℃。 二、性状遗传 (一)果形长形果对圆环形果为不完全显性。 (二)瓜瓢颜色受单基因控制,红色地黄色为显性,鲜黄色对粉红色为显性,白菜对红色为显性。 (三)果皮颜色和质地受单基因控制,深绿色对浅为显性,完全一致的深绿色对条绿色为显性,条绿 色对浅绿色为显性,果实表面有沟对光滑为隐性。 (四)植株生长习性植株生长习性主要受节间长短的影响。节间长短受2个基因(wl和dv2控制, 长对短为显性。dw1/dw1与dw2/dv2杂交时,F1产生正常的蔓,F1产生9长蔓:3短节间、矮化:3多 分枝、矮化:1双隐性短蔓的分离比例。双隐性短蔓植株适合密植和机械化采收。 (五)叶形叶片的裂片受单基因控制,裂片对非裂片为不完全显性。它是一个很好的苗期标记性状。 (六)性别表现受单基因控制,大多数品种是雌雄异花同株(A)。雄株(aa)胡雄花和完全花。唯雄异 花同株对雄全同株为显性。Wts等(1967)在诱发突变中发现了一种叶片无短绒毛的雄性不有株。它是 种多次基因,对可育有绒毛为隐性。 (七)抗病性抗病性是西瓜的重要性状,研究它的遗传对抗病有种来说是十分必要的。 枯菱病:是由镰刀菌引起的,是一种十分严重的病害。众多的抗病性遗传研究表明抗病性是多基因 控制的。显隐性取决于抗源材料。大多数抗病材料的抗病对感病为隐性。 炭疽病:引起炭疽病的病原物有几个不同的生理小种。西瓜的抗病性受一对基因控制,抗病对感病 为显性。由于抗性为显性且受一对基因控制,因此,抗炭疽病有种没有抗枯菱病育种那么复杂。只要找 到一个抗病亲本,就可选有出抗病的F1。 白粉病:受单基因控制,抗病对感病为显性。 第三节主要育种成熟与研究进展 西瓜有种研究工作在我国的蔬菜作物有种研究工作中称得上起步较早、成绩显著,在种质资源引 进、选择育种、杂交育种和多倍体育种等研究领域均取得了较显著的成就。 一、我国西瓜有种的进展 1我国近半个世纪以来,西瓜已实现了至少四次品种更新换代,实现了100%的西瓜种子“一代杂种化” 和良种化。 建国初期至上世纪60年代,我国西瓜生产以地方农家品种为主。如核桃纹、黑油皮、手巾条、花狸 虎、马铃瓜、喇嘛瓜、三白、滨瓜等。 进入上世纪70年代,开始由国外引入优良品种,主要是引自日、美等国,如新大和、旭大和系统。 4
4 授粉后 5h,花粉管可达柱头的分歧点,再过 5h 达基部,24h 到达胚株,完成受精过程,开花期的最适 温度为 25℃。 二、性状遗传 (一)果形 长形果对圆环形果为不完全显性。 (二)瓜瓤颜色 受单基因控制,红色地黄色为显性,鲜黄色对粉红色为显性,白菜对红色为显性。 (三)果皮颜色和质地 受单基因控制,深绿色对浅为显性,完全一致的深绿色对条绿色为显性,条绿 色对浅绿色为显性,果实表面有沟对光滑为隐性。 (四)植株生长习性 植株生长习性主要受节间长短的影响。节间长短受 2 个基因(dw1 和 dw2)控制, 长对短为显性。dw1/dw1 与 dw2/dw2 杂交时,F1 产生正常的蔓,F1 产生 9 长蔓:3 短节间、矮化:3 多 分枝、矮化:1 双隐性短蔓的分离比例。双隐性短蔓植株适合密植和机械化采收。 (五)叶形 叶片的裂片受单基因控制,裂片对非裂片为不完全显性。它是一个很好 的苗期标记性状。 (六)性别表现 受单基因控制,大多数品种是雌雄异花同株(A/-)。雄株(a/a)胡雄花和完全花。雌雄异 花同株对雄全同株为显性。Watts 等(1967)在诱发突变中发现了一种叶片无短绒毛的雄性不育株。它是一 种多次基因,对可育有绒毛为隐性。 (七)抗病性 抗病性是西瓜的重要性状,研究它的遗传对抗病育种来说是十分必要的。 枯萎病:是由镰刀菌引起的,是一种十分严重的病害。众多的抗病性遗传研究表明抗病性是多基因 控制的。显隐性取决于抗源材料。大多数抗病材料的抗病对感病为隐性。 炭疽病:引起炭疽病的病原物有几个不同的生理小种。西瓜的抗病性受一对基因控制,抗病对感病 为显性。由于抗性为显性且受一对基因控制,因此,抗炭疽病育种没有抗枯萎病育种那么复杂。只要找 到一个抗病亲本,就可选育出抗病的 F1。 白粉病: 受单基因控制,抗病对感病为显性。 第三节 主要育种成熟与研究进展 西瓜育种研究工作在我国的蔬菜作物育种研究工作中称得上起步较早、成绩显著,在种质资源引 进、选择育种、杂交育种和多倍体育种等研究领域均取得了较显著的成就。 一、我国西瓜育种的进展 1 我国近半个世纪以来,西瓜已实现了至少四次品种更新换代,实现了100% 的西瓜种子“一代杂种化” 和良种化。 建国初期至上世纪 60 年代,我国西瓜生产以地方农家品种为主。如核桃纹、黑油皮、手巾条、花狸 虎、马铃瓜、喇嘛瓜、三白、滨瓜等。 进入上世纪 70 年代,开始由国外引入优良品种,主要是引自日、美等国,如新大和、旭大和系统
蜜宝(SugarBaby)、久比利Jubilee)、查里斯顿(CharlestonGray)、克伦生(Crimson Sweet)等。 上世纪70年代后期,我国开展了自己的西瓜有种工作,初期以常规有种为主。主要亲本材料是地方 品种、日本品种和美国品种。 至上世纪80年代,杂种优势的研究利用成为我国西瓜育种的重点,先后育成了许多不同类型、不同 成熟期的一代杂种西瓜新品种,并逐步将海外品种挤出了中国大陆。基本实现了我国西瓜主栽品种的国 产化、一代杂种化及良种化。这是一个很大的进步和成就,但同时也带来了一些负面的结果。由于传统 的地方品种退出了生产,许多古老的宝贵的农家品种散失,即使在科研、教学单位有幸被保存的农家品 种也由于多代的繁殖而发生“遗传漂变”(genetic drif)从而失去了固有性状,导致了西瓜种质多样性 (Diversity)的一定损失,这是应记取的教训。 2育成了一批丰产、优质、抗病或具有特殊性状的优良西瓜新品种,剑造了极显著的社会效益及经济效 益,其中有些品种达到了世界先进水平 (1)常规品种中育系列品种、早花、兴城红、郑州3号等。 (2)杂种一代品种)早熟品种。郑杂系列品种、京欣一号及“京欣一号类型”、早佳、金兰、爱耶 一号及爱耶系列品种。2)中晚熟品种。新澄一代、丰收2号、湘蜜、蜜桂、齐红、汴杂等,台湾引入的 新红宝、金钟冠龙等,以及西农8号及各种“西农8号类型”,郑抗系列、京抗系列等。 (3)无籽西瓜品种黑蜜2号、蜜致1号、无籽3号、郑抗无籽系列、广西无籽系列、雪峰无籽系 列、洞庭无籽系列、津密无籽系列、蜜都无籽、小红玉无籽、台湾农友新1号无籽、蜜黄、惠宝无籽等。 (4)“迷你型”(mini typ心)礼品瓜及特色西瓜我国台湾农友种苗公司率先育成一批优良特色西瓜品 种:如红玲、秀玲、宝冠、小兰、金兰、新金兰、黑美人、新小凤等。大陆近年来也先后有成若干具有 不同特色的“迷你型”礼品小西瓜,如红小玉、黄小玉、金福、红小帅、黄小帅、小红铃、小金铃、秀 丽及爱耶丽系列袖珍西瓜等。 二、我国西瓜有种技术及应用基础理论研究的主要进展 】种质资源的收集、保存、鉴定及研究由中国农业科学院郑州果树所牵头,组织全国有关教学、科 研单位协作,开展了西瓜种质资源的收集、保存、鉴定和研究工作。共收集西瓜种质资源1100余份, 经整理、鉴定,送入国家品种资源库保存的西瓜资源795份,为进一步开展西瓜育种和遗传理论的研究 奠定了可靠的物质基础。王浩波、王鸣等2002)在对美国1870~2001年有成的235个西瓜品种选育方法 及系谱分析的基础上,概括了美国一百多年间的西瓜育种发展历程,计算了91个通过杂交选育的品种 的直接亲本和祖先亲本的核遗传贡献值,评定出核心直接亲本和核心祖先亲本及核心中间亲本,对我国 今后西瓜育种工作如何重点引进和有效利用这些核心种质提供了有价值的资料。 2采用常规有种与现代有种技术相结合的有种策略 1)采用辐射诱变育种等现代育种技术并结合创新的抗病育种鉴定方法育成了丰产、优质、高抗、耐
5 蜜宝(SugarBaby)、久比利(Jubilee)、查里斯顿(CharlestonGray)、克伦生(Crimson Sweet)等。 上世纪 70 年代后期,我国开展了自己的西瓜育种工作,初期以常规育种为主。主要亲本材料是地方 品种、日本品种和美国品种。 至上世纪 80 年代,杂种优势的研究利用成为我国西瓜育种的重点,先后育成了许多不同类型、不同 成熟期的一代杂种西瓜新品种,并逐步将海外品种挤出了中国大陆。基本实现了我国西瓜主栽品种的国 产化、一代杂种化及良种化。这是一个很大的进步和成就,但同时也带来了一些负面的结果。由于传统 的地方品种退出了生产,许多古老的宝贵的农家品种散失,即使在科研、教学单位有幸被保存的农家品 种也由于多代的繁殖而发生“遗传漂变”(genetic drift)从而失去了固有性状,导致了西瓜种质多样性 (Diversity)的一定损失,这是应记取的教训。 2 育成了一批丰产、优质、抗病或具有特殊性状的优良西瓜新品种,剑造了极显著的社会效益及经济效 益,其中有些品种达到了世界先进水平 (1) 常规品种 中育系列品种、早花、兴城红、郑州 3 号等。 (2) 杂种一代品种 1)早熟品种。郑杂系列品种、京欣一号及“京欣一号类型”、早佳、金兰、爱耶 一号及爱耶系列品种。2)中晚熟品种。新澄一代、丰收 2 号、湘蜜、蜜桂、齐红、汴杂等,台湾引入的 新红宝、金钟冠龙等,以及西农 8 号及各种“西农 8 号类型”,郑抗系列、京抗系列等。 (3) 无籽西瓜品种黑蜜 2 号、蜜玫 1 号、无籽 3 号、郑抗无籽系列、广西无籽系列、雪峰无籽系 列、洞庭无籽系列、津蜜无籽系列、蜜都无籽、小红玉无籽、台湾农友新 1 号无籽、蜜黄、惠宝无籽等。 (4) “迷你型”(mini type)礼品瓜及特色西瓜我国台湾农友种苗公司率先育成一批优良特色西瓜品 种:如红玲、秀玲、宝冠、小兰、金兰、新金兰、黑美人、新小凤等。大陆近年来也先后育成若干具有 不同特色的“迷你型”礼品小西瓜,如红小玉、黄小玉、金福、红小帅、黄小帅、小红铃、小金铃、秀 丽及爱耶丽系列袖珍西瓜等。 二、我国西瓜育种技术及应用基础理论研究的主要进展 1 种质资源的收集、保存、鉴定及研究由中国农业科学院郑州果树所牵头,组织全国有关教学、科 研单位协作,开展了西瓜种质资源的收集、保存、鉴定和研究工作。共收集西瓜种质资源 1 100 余份, 经整理、鉴定,送入国家品种资源库保存的西瓜资源 795 份,为进一步开展西瓜育种和遗传理论的研究 奠定了可靠的物质基础。王浩波、王鸣等(2002)在对美国 1870~2001 年育成的 235 个西瓜品种选育方法 及系谱分析的基础上,概括了美国一百多年间的西瓜育种发展历程,计算了 91 个通过杂交选育的品种 的直接亲本和祖先亲本的核遗传贡献值,评定出核心直接亲本和核心祖先亲本及核心中间亲本,对我国 今后西瓜育种工作如何重点引进和有效利用这些核心种质提供了有价值的资料。 2 采用常规育种与现代育种技术相结合的育种策略 1)采用辐射诱变育种等现代育种技术并结合创新的抗病育种鉴定方法育成了丰产、优质、高抗、耐
重茬、适应性特广的著名品种“西农8号”。成为我国推广面积最大的中熟西瓜主导品种,获得国家科 技讲步一等奖 2)采用化学诱变与常规有种相结合的有种技术,打破了早熟、优质与裂果的不利连锁,有成了早熟、 优质又极耐贮运的优良品种“爱耶】号”。 3)染色体工程(染色体易位)少籽西瓜的选有。原广东省农科院经作所(朝井小太郎、吴进义等),原西 北农业大学及甘肃农大瓜类研究室(王鸣、马克奇等)先后开展了此项研究,并获得一定的进展 4)太空有种与等离子诱变有种也初见端倪。 3抗病育种 我国西瓜抗病有种起步于20世纪80年代中期,1986年成立了全国西瓜抗病有种协作组,以抗枯菱 病为主要对象开展抗病育种工作,先后育成了若干高抗西瓜枯萎病的新品种,其中抗病性及耐重茬性最 突出的是“西农8号”,在全国抗病性联合鉴定试验中其抗病性名列第一,在生产实践中也表现出了高 抗和耐重茬性。中国农科院郑州果树所、原西北农业大学、北京市农林科学院蔬莱研究中心等单位在病 原调查、人工接种鉴定技术等方面开展了研究。在病害种类方面,除枯菱病外,对西瓜炭疽病及西瓜病 毒病等也逐步开始进行研究。例如原西北农业大学西瓜甜瓜研究室先后开展了西瓜枯萎病和西瓜炭疽病 人工接种最佳技术规程的研究,并首次提出西瓜炭疽病离体叶人工接种技术以及“AD(Average Diameter) 评价法”,用以取代传统的“DI(Disease Index))评价法”。并采用辕刀菌酸(Fusaric acid)对西瓜外植体进行 抗枯菱病的抗性突变体筛选。此外,在理论和机制方面原西北农业大学还对西瓜枯菱病、西瓜炭疽病的 生理小种分化、复合抗病筛选程序以及抗病性的生理生化机制进行了研究,得出了相应的结果。 4西瓜雄性不有的研究 我国西瓜雄性不有的研究始于20世纪70年代,新疆石河子蔬菜研究所用射线照射获得雄性不有 突变体,其后1983年沈阳市农业科学研究所有成了G17AB雄性不有两用系(AB系),它是受一对隐性 基因控制的“核不有育型”,只有50%为不有株,上述雄性不有系迄今尚未在西瓜一代杂种的种子生产上 发挥应有的作用。为解决此问题,西北农林科技大学开展了创制隐性核不育双杂合体保持系的研究,并 获得良好的进展。 5生物技术在西瓜育种上的应用 (1)分子标记在西瓜有种上的应用国家蔬菜工程技术研究中心许勇(1998)等,利用分子标记获得 了与西瓜耐冷材料P1482322耐冷基因连锁标记OPG12/1950,其遗传距离为6.98cm。此外在国内首 次在西瓜上获得抗枯菱病生理小种的抗病基因的RAPD标记及SCAR标记,并成功地建立了一整套西瓜 抗枯萎病育种分子标记辅助选择技术系统,该技术在抗病转育的3代中得到了很好的利用。郭军、许 勇(2001)等还利用RAPD技术对国内外32份西瓜主栽品种与其骨干亲本材料及野生类型的遗传亲缘关 系进行了研究,从分子水平上验证了西瓜是遗传基础狭窄的作物,并在分子水平对西瓜传统分类与地理 6
6 重茬、适应性特广的著名品种“西农 8 号”。成为我国推广面积最大的中熟西瓜主导品种,获得国家科 技进步二等奖。 2)采用化学诱变与常规育种相结合的育种技术,打破了早熟、优质与裂果的不利连锁,育成了早熟、 优质又极耐贮运的优良品种“爱耶 1 号”。 3)染色体工程(染色体易位)少籽西瓜的选育。原广东省农科院经作所(朝井小太郎、吴进义等),原西 北农业大学及甘肃农大瓜类研究室(王鸣、马克奇等)先后开展了此项研究,并获得一定的进展。 4)太空育种与等离子诱变育种也初见端倪。 3 抗病育种 我国西瓜抗病育种起步于 20 世纪 80 年代中期,1986 年成立了全国西瓜抗病育种协作组,以抗枯萎 病为主要对象开展抗病育种工作,先后育成了若干高抗西瓜枯萎病的新品种,其中抗病性及耐重茬性最 突出的是“西农 8 号”,在全国抗病性联合鉴定试验中其抗病性名列第一,在生产实践中也表现出了高 抗和耐重茬性。中国农科院郑州果树所、原西北农业大学、北京市农林科学院蔬菜研究中心等单位在病 原调查、人工接种鉴定技术等方面开展了研究。在病害种类方面,除枯萎病外,对西瓜炭疽病及西瓜病 毒病等也逐步开始进行研究。例如原西北农业大学西瓜甜瓜研究室先后开展了西瓜枯萎病和西瓜炭疽病 人工接种最佳技术规程的研究,并首次提出西瓜炭疽病离体叶人工接种技术以及“AD(Average Diameter) 评价法”,用以取代传统的“DI(Disease Index)评价法”。并采用镰刀菌酸(Fusaric acid)对西瓜外植体进行 抗枯萎病的抗性突变体筛选。此外,在理论和机制方面原西北农业大学还对西瓜枯萎病、西瓜炭疽病的 生理小种分化、复合抗病筛选程序以及抗病性的生理生化机制进行了研究,得出了相应的结果。 4 西瓜雄性不育的研究 我国西瓜雄性不育的研究始于 2O 世纪 7O 年代,新疆石河子蔬菜研究所用 射线照射获得雄性不育 突变体,其后 1983 年沈阳市农业科学研究所育成了 G17AB 雄性不育两用系(AB 系),它是受一对隐性 基因控制的“核不育型”,只有 50% 为不育株,上述雄性不育系迄今尚未在西瓜一代杂种的种子生产上 发挥应有的作用。为解决此问题,西北农林科技大学开展了创制隐性核不育双杂合体保持系的研究,并 获得良好的进展。 5 生物技术在西瓜育种上的应用 (1) 分子标记在西瓜育种上的应用国家蔬菜工程技术研究中心许勇(1998)等,利用分子标记获得 了与西瓜耐冷材料 P1482322 耐冷基因连锁标记 OPG12/1950,其遗传距离为 6.98 cm。此外在国内首 次在西瓜上获得抗枯萎病生理小种的抗病基因的 RAPD 标记及 SCAR 标记,并成功地建立了一整套西瓜 抗枯萎病育种分子标记辅助选择技术系统,该技术在抗病转育的 F3 代中得到了很好的利用。郭军、许 勇(2001)等还利用 RAPD 技术对国内外 32 份西瓜主栽品种与其骨干亲本材料及野生类型的遗传亲缘关 系进行了研究,从分子水平上验证了西瓜是遗传基础狭窄的作物,并在分子水平对西瓜传统分类与地理
生态型分类进行了分析。原西北农业大学及国家蔬菜工程技术中心先后开展了用RAPD技术对西瓜杂交 种遗传纯度进行快速鉴定的研究。DNA分子指纹(DNA fingerprinting)研究的进一步完善,不仅为西瓜 代杂种的纯度鉴定了开辟了快速高效的新途径,而且对解决侵犯新品种知识产权的法律诉讼提供科学依 (2)转基因在西瓜有种上的应用 中国农科院郑州果树所在20世纪90年代初进行了西瓜花叶病毒Ⅱ号外壳蛋白基因的导入,获得了 再生植株。山西省黄河种业黄学森等已成功地将西瓜花叶病毒Ⅱ与西葫芦花叶病毒外壳蛋白基因导入西 瓜,获得导入两价基因苗(20O0年全国无子西瓜协作组会上交流)。肖光辉等人利用领瓜DNA导入西瓜 材料,选有出了5个抗西瓜枯菱病的优良组合。王国萍等利用西瓜生殖细胞原位转化技术,成功将11kb 抗枯菱病菌的几丁质酶基因转入西瓜中,已筛选出7份稳定的抗枯菱病西瓜新种质材料。宋道军等(2001) 用离子束处理将外源基因导入西瓜,研究结果表明,供体DNA与受体DNA在当代实现了超远缘分子 杂交,而且S0D在其中的表达比对照提高1倍以上的杂交亲和率为21%。原西北农业大学马国斌、王 鸣等完成了双抗(抗菌和抗虫)植物表达载体的构建,将胰蛋白酶抑制(I山基因及抗菌肽B和抗菌肚D基 因导入农杆菌(Agrohacterium tumefaciens))LBA4404菌株,用叶盘培养法得到西瓜的Kan抗性植株。此 外,中国科学院等离子体研究所王浩波等(2001)采用子房注射法将南瓜总DNA导入西瓜,经病间田间 筛选和6代自交纯化已获得5份稳定的西瓜抗病种质材料,对枯萎病的田间抗性得到了显著提高,有3 个株系达到HR水平。 (3)组织培养技术在西瓜育种上的应用 原西北农业大学马国斌、王鸣等2000)对西瓜茎尖通过离体诱导四倍体进行的研究认为,选用W2 培养基,以8d(天)苗龄的茎尖,用1%的秋水仙素处理24一48(小时为宜。房超等(1996)利用组织培 养产生的无性系,其抗病性发生了变化,这为抗病突变体的筛选提供了基础。张兴平(1996)在总结前人 研究基础上,结合自己的研究实践,制定出了用两年时间利用离体培养有成可供商品种用的优良西瓜四 倍体。即用授粉后2025d的未成熟种子,切取近胚轴端子叶作为外殖体,接种到MS+10【~mol/L BA+0.O5秋水仙碱培养基培养I周,再转到MS+HO1mol/LBA新鲜培养基培养5周。即可出现不定 芽。然后将不定芽转接到MS+5人mol/LBA的增殖培养基上扩增再生芽,然后直接转到MS+5mol /LBA生根培养基上诱导生根,或者将再生芽直接嫁接在西瓜砧木,最后移栽到温室中,可从叶、花 的形状上辨认四倍体。利用组织培养法生产三倍体无子西瓜幼苗,以解决三倍体无子西瓜的“三低”问 题,是我国西瓜科技工作者起步较早的课题(中科院植物研究所、北京市林果所等),在取得技术上的成 功之后,由于生产成本等问题尚未能在生产实践上广泛应用。近年由于转基因育种的兴起,西瓜离体培 养再生体系的建立,再度受到业内人士的重视,中国科学院等离子体研究所王浩波等2001)对此开展了 研究,认为政良MS培养基附加BA及NAA等生长素是西瓜愈伤组织诱导的最适培养基,再附加AgNO, 7
7 生态型分类进行了分析。原西北农业大学及国家蔬菜工程技术中心先后开展了用 RAPD 技术对西瓜杂交 种遗传纯度进行快速鉴定的研究。DNA 分子指纹(DNA fingerprinting)研究的进一步完善,不仅为西瓜一 代杂种的纯度鉴定了开辟了快速高效的新途径,而且对解决侵犯新品种知识产权的法律诉讼提供科学依 据。 (2) 转基因在西瓜育种上的应用 中国农科院郑州果树所在 20 世纪 90 年代初进行了西瓜花叶病毒Ⅱ号外壳蛋白基因的导入,获得了 再生植株。山西省黄河种业黄学森等已成功地将西瓜花叶病毒Ⅱ与西葫芦花叶病毒外壳蛋白基因导入西 瓜,获得导入两价基因苗(2000 年全国无子西瓜协作组会上交流)。肖光辉等人利用瓠瓜 DNA 导入西瓜 材料,选育出了 5 个抗西瓜枯萎病的优良组合。王国萍等利用西瓜生殖细胞原位转化技术,成功将 l 1 kb 抗枯萎病菌的几丁质酶基因转入西瓜中,已筛选出 7 份稳定的抗枯萎病西瓜新种质材料。宋道军等(2001) 用离子束处理将外源基因导入西瓜,研究结果表明,供体 DNA 与受体 DNA 在当代实现了超远缘分子 杂交,而且 SOD 在其中的表达比对照提高 1 倍以上的杂交亲和率为 21% 。原西北农业大学马国斌、王 鸣等完成了双抗(抗菌和抗虫)植物表达载体的构建,将胰蛋白酶抑制(1rI)基因及抗菌肽 B 和抗菌肽 D 基 因导入农杆菌(Agrohacterium tumefaciens)LBA 4404 菌株,用叶盘培养法得到西瓜的 Kan 抗性植株。此 外,中国科学院等离子体研究所王浩波等(2001)采用子房注射法将南瓜总 DNA 导入西瓜,经病圃田间 筛选和 6 代自交纯化已获得 5 份稳定的西瓜抗病种质材料,对枯萎病的田间抗性得到了显著提高,有 3 个株系达到 HR 水平。 (3) 组织培养技术在西瓜育种上的应用 原西北农业大学马国斌、王鸣等(2000)对西瓜茎尖通过离体诱导四倍体进行的研究认为,选用 W2 培养基,以 8 d(天)苗龄的茎尖,用 l% 的秋水仙素处理 24—48 h(小时)为宜。房超等(1996)利用组织培 养产生的无性系,其抗病性发生了变化,这为抗病突变体的筛选提供了基础。张兴平(1996)在总结前人 研究基础上,结合自己的研究实践,制定出了用两年时间利用离体培养育成可供商品种用的优良西瓜四 倍体。即用授粉后 20 25 d 的未成熟种子,切取近胚轴端子叶作为外殖体,接种到 MS+10 I~mol/L BA+0.05 秋水仙碱培养基培养 I 周, 再转到 MS+l0l~mol/L BA 新鲜培养基培养 5 周。即可出现不定 芽。然后将不定芽转接到 MS+5 l~mol/L BA 的增殖培养基上扩增再生芽,然后直接转到 MS+5I~mol /L BA 生根培养基上诱导生根,或者将再生芽直接嫁接在西瓜砧木,最后移栽到温室中,可从叶、花 的形状上辨认四倍体。利用组织培养法生产三倍体无子西瓜幼苗,以解决三倍体无子西瓜的“三低”问 题,是我国西瓜科技工作者起步较早的课题(中科院植物研究所、北京市林果所等),在取得技术上的成 功之后,由于生产成本等问题尚未能在生产实践上广泛应用。近年由于转基因育种的兴起,西瓜离体培 养再生体系的建立,再度受到业内人士的重视,中国科学院等离子体研究所王浩波等(2001)对此开展了 研究,认为改良 MS 培养基附加 BA 及 NAA 等生长素是西瓜愈伤组织诱导的最适培养基,再附加 AgNO
是诱导不定芽的最适培养基。并首次报道离子束等物理因子处理愈伤组织,对诱导分化不定芽具有刺激 和促进作用。 第四节现代育种的主要目标 西瓜的现代有种目标主要涉及以下几个方面。台湾著名西瓜有种家郁宗雄先生将现代西瓜有种的 目标概括为一个英文词汇“PERFECT”(完美),这个词汇的各个字母的含意如下 p:Productive yield(丰产)片 E:Excellent quality(优质): R:Resistance todiseases.pests and stressenvironments(抗病虫害及逆境): F:Few seeds(forwatermelon,)Flesh thick((for melons)(对西瓜要求少籽,对甜瓜要求肉厚) E:Early maturity(Earliness()早熟): C:Color of skin and flesh withattractive(果皮及果肉美丽诱人): T:Thin&Toughrind for good transportation(薄而坚韧的果皮以耐贮运)。 在此再补充若干现代西瓜育种所提出的一些特殊的育种目标: I)Plant habit:Bush type,compact type,dwar株型:灌木型、紧凑型、矮生型) 2)Color ofrind and flesh:eg.Yellow rind andyellow flesh(果皮和果肉色泽,如黄色果皮、黄色 果肉等) 3 Fruitsize:mini typefor ice box,for smallfamily(适于冰箱存放和小型家庭的“迷你”型小西瓜 4)Seedsa:few seeded,.seedless,“tomato seed.cd",seeded watermelon(种子:少籽西瓜、无籽西 瓜、“番茄籽”、籽瓜) 5)Marker characters:“melon leaf',yellow leaf,.glossy,etc.(标志性状,如“甜瓜叶”,黄色叶,光 滑无茸毛等隐性性状) 6)Male sterile lines breeding(雄性不育系的育种) 7)Root stock breeding for grafting(砧木品种选有) 一、优质 随着人们生产水平的提高,对西瓜品质的要求越来越高,它已成了比产量更为重要的有种目标。优 质目标主要包括以下内容。 (一)风味品质西瓜的风味品质与化学成分密切相关。影响西瓜风味品质的主要化学成分是糖(糖的 含量和糖分的组成及分布)和酸,尤其是糖的含量一般用可溶性固形物来间接表示,美国、日本、韩国 及我国台湾省均以可溶性固形物(折光糖)含量不低于11.5%12.0作为西瓜优质有种的目标之一。在糖的 组分中,果糖最甜,蔗糖次之,葡萄糖再次。糖的分布要求越均匀越好,即中心糖与边糖的梯度愈小愈 8
8 是诱导不定芽的最适培养基。并首次报道离子束等物理因子处理愈伤组织,对诱导分化不定芽具有刺激 和促进作用。 第四节 现代育种的主要目标 西瓜的现代育种目标主要涉及以下几个方面。台湾著名西瓜育种家郁宗雄先生将现代西瓜育种的 目标概括为一个英文词汇“PERFECT”(完美),这个词汇的各个字母的含意如下: P:Productive yield(丰产); E:Excellent quality(优质); R:Resistance to diseases.pests and stressenvironments(抗病虫害及逆境); F:Few seeds(forwatermelon),Flesh thick(for melons)(对西瓜要求少籽, 对甜瓜要求肉厚); E:Early maturity(Earliness)(早熟); C:Color of skin and flesh withattractive(果皮及果肉美丽诱人); T:Thin&Toughrind for good transportation(薄而坚韧的果皮以耐贮运)。 在此再补充若干现代西瓜育种所提出的一些特殊的育种目标: 1)Plant habit:Bush type,compact type,dwarf(株型:灌木型、紧凑型、矮生型) 2)Color ofrind and flesh:eg.Yellow rind andyellow flesh(果皮和果肉色泽,如黄色果皮、黄色 果肉等) 3)Fruit size:mini type for ice box,for smallfamily(适于冰箱存放和小型家庭的“迷你”型小西瓜 4)Seeds:few seeded,seedless,“tomato seed.ed”, seeded watermelon(种子:少籽西瓜、无籽西 瓜、“番茄籽”、籽瓜) 5)Marker characters:“melon leaf'’,yellow leaf,glossy,etc.(标志性状,如“甜瓜叶”,黄色叶,光 滑无茸毛等隐性性状) 6)Male sterile lines breeding(雄性不育系的育种) 7)Root stock breeding for grafting(砧木品种选育) 一、优质 随着人们生产水平的提高,对西瓜品质的要求越来越高,它已成了比产量更为重要的育种目标。优 质目标主要包括以下内容。 (一)风味品质 西瓜的风味品质与化学成分密切相关。影响西瓜风味品质的主要化学成分是糖(糖的 含量和糖分的组成及分布)和酸,尤其是糖的含量一般用可溶性固形物来间接表示,美国、日本、韩国 及我国台湾省均以可溶性固形物(折光糖)含量不低于 11.5%-12.0 作为西瓜优质育种的目标之一。在糖的 组分中,果糖最甜,蔗糖次之,葡萄糖再次。糖的分布要求越均匀越好,即中心糖与边糖的梯度愈小愈
好。酸的含量也影响口感。但在育种实我中研究得较少。 (二)瓜瓢颜色、质地瓜瓢颜色是影响品质的因素之一,取决于消费者的消费习惯和喜好。一般来说 颜色越深(红)越受消费者的欢迎。在红瓢类型中,颜色深浅往往当作成熟度的指标,如果颜色太浅,即 便成熟了,也会让消费者产生误解。黄瓢类型已在逐渐被消费者所接受。这种色调给人以清新的感觉。 黄额品种一般肉质细嫩爽口,甚至带有清香的风味。 纤维素的含量与果肉质地相关,含量高则瓜瓢粗。 (三)化学品质除了影响风味的化学成分外,还包括维生素、无机盐、纤维素等。 (四)外观品质外观品质包括果形(圆、高圆及长椭圆)、大小、整齐度、皮色(黑皮、绿皮、黄皮、 花纹等。这些品质性状没有统一的标准,取决于当地消费者的习惯和喜好。 (五)种子的颜色、大小和数量种子颜色和大小对西瓜品质没有重大影响,种子数量值得认真考虑 种子数量既影响可食部分的比例,又影响食用的方便。因此,选有小籽和无籽品种是重要的有种方向。 (六)果皮厚度果皮太厚影响可食部分的比例,在不影响贮运性的条件下,果皮越薄越好。 二、丰产 西瓜的产量由面积的株数(种植密度)、花数、坐果率、结果数和单果重等因素构成,对这些因素应 予综合考虑。单果并非越大越好,太大一次消费不完,第二次再吃时,新鲜度变差:太小,相对果皮面 积增大,降低了可食部分的比例。因此,单果重与果数适当地组合才能增加它的商品性,吸引消费者, 产生较好的经济效益 三、熟性 为了使西瓜均衡供应和延长供应期,早、中、晚熟品种应该配套。目前缺少的是早熟品种,正因为 如此,早上市的西瓜价格比晚上市的高得多。在生长季节短的地区,早熟是确定能否种植的西瓜的决定 因素。早熟品种一般果实较小,由于生长期短,光合产物量受到限制。因此,限制了果实的大小与数量。 但由于近来消费者有喜欢小果的趋势,所以果实大小已不是一个重要的限制因子。目前在我国栽培的早 熟品种的抗病性、耐贮运性都比较差,有待进一步提高。 西瓜品种在成熟期上的差异很大。环境条件起一定的作用,更重要是是受遗传基因控制。如果不受 遗传基因控制,则没有必要通过育种的途径解决这一问题。从开花授粉到果实成熟一般约需30-35d早 熟品种最早的只需25d左右,有些晚熟品种需45d左右,构成成熟期的因素包括种子萌发速度、幼苗生 长速度、从播种到第一朵雌花开放的时间、果实发育速度。从播种到开花时间及果实发育速度(从授粉 到果实成熟)是最重要的两个指标,必须予以重点考虑。 四、抗病性 抗病性可以影响几乎所有经济性状的表现。为害西瓜的病害主要有枯菱病、炭疽病、蔓枯病、白粉 病、霜霉病、疫病及病毒病等。由于长期使用农药、己筛选了致病力更强的病源突变种,致使病害日趋 9
9 好。酸的含量也影响口感。但在育种实践中研究得较少。 (二)瓜瓤颜色、质地 瓜瓤颜色是影响品质的因素之一,取决于消费者的消费习惯和喜好。一般来说, 颜色越深(红)越受消费者的欢迎。在红瓤类型中,颜色深浅往往当作成熟度的指标,如果颜色太浅,即 便成熟了,也会让消费者产生误解。黄瓤类型已在逐渐被消费者所接受。这种色调给人以清新的感觉。 黄瓤品种一般肉质细嫩爽口,甚至带有清香的风味。 纤维素的含量与果肉质地相关,含量高则瓜瓤粗。 (三)化学品质 除了影响风味的化学成分外,还包括维生素、无机盐、纤维素等。 (四)外观品质 外观品质包括果形(圆、高圆及长椭圆)、大小、整齐度、皮色(黑皮、绿皮、黄皮)、 花纹等。这些品质性状没有统一的标准,取决于当地消费者的习惯和喜好。 (五)种子的颜色、大小和数量 种子颜色和大小对西瓜品质没有重大影响,种子数量值得认真考虑, 种子数量既影响可食部分的比例,又影响食用的方便。因此,选育小籽和无籽品种是重要的育种方向。 (六)果皮厚度 果皮太厚影响可食部分的比例,在不影响贮运性的条件下,果皮越薄越好。 二、丰产 西瓜的产量由面积的株数(种植密度)、花数、坐果率、结果数和单果重等因素构成,对这些因素应 予综合考虑。单果并非越大越好,太大一次消费不完,第二次再吃时,新鲜度变差;太小,相对果皮面 积增大,降低了可食部分的比例。因此,单果重与果数适当地组合才能增加它的商品性,吸引消费者, 产生较好的经济效益。 三、熟性 为了使西瓜均衡供应和延长供应期,早、中、晚熟品种应该配套。目前缺少的是早熟品种,正因为 如此,早上市的西瓜价格比晚上市的高得多。在生长季节短的地区,早熟是确定能否种植的西瓜的决定 因素。早熟品种一般果实较小,由于生长期短,光合产物量受到限制。因此,限制了果实的大小与数量。 但由于近来消费者有喜欢小果的趋势,所以果实大小已不是一个重要的限制因子。目前在我国栽培的早 熟品种的抗病性、耐贮运性都比较差,有待进一步提高。 西瓜品种在成熟期上的差异很大。环境条件起一定的作用,更重要是是受遗传基因控制。如果不受 遗传基因控制,则没有必要通过育种的途径解决这一问题。从开花授粉到果实成熟一般约需 30-35d,早 熟品种最早的只需 25d 左右,有些晚熟品种需 45d 左右,构成成熟期的因素包括种子萌发速度、幼苗生 长速度、从播种到第一朵雌花开放的时间、果实发育速度。从播种到开花时间及果实发育速度(从授粉 到果实成熟)是最重要的两个指标,必须予以重点考虑。 四、抗病性 抗病性可以影响几乎所有经济性状的表现。为害西瓜的病害主要有枯萎病、炭疽病、蔓枯病、白粉 病、霜霉病、疫病及病毒病等。由于长期使用农药、已筛选了致病力更强的病源突变种,致使病害日趋
严重。此外,大量使用农药既增加了生产成本,也污染了环境。因此,抗病有种现已成为十分重要的有 种目标。在西瓜中,尤为重要的抗病有种目标是选有抗枯菱病或抗多种病害的品种。 五、耐贮运性 随者市场经济发展的不断深入,许多企业家已介入农业。西瓜将进入全国乃至国际大市场。贮运性 提高后,可延长果实的货架寿命和供应期,并减少腐烂、变质及破损,有利于“南菜北运”、“西菜东调 和外销出口,有利于区域化布局、专业化生产,使西瓜在最适的地方生产,从而产生更好的经济效益和 生态效益。 影响果实耐贮运性的因素主要有果皮与果肉的组织结构、化学成分(果胶物质及纤维素等的含量), 生理生化特性(呼吸强度、激素合成和酶活性等)、果皮硬度及韧性。 六、抗逆性 抗逆性强是西瓜获得高产、稳产的重要条件之一。以前几乎没有把抗逆性当作专门的有种目标。西 瓜有种科研发展到今天,由于科技水平的提高和物资条件的改善,现已把它当作重要的育种目标之一。 抗逆性是一个综合指标,涉及到许多方面,目前只是对逆境生理有所研究,抗逆性的遗传规律研究 甚少,有待于今后深入研究。确定抗逆性育种目标时,必须具体明确,如抗低温或抗早等,不能笼统地 定一个抗逆性强的育种目标。 七、其他特殊有种目标 除上述有种目标外,还有以下一些特殊的有种目标。 (一)短蔓紧凑型目前推广的大多数西瓜品种都是长蔓品种,长蔓品种必须整枝,不适于密植,也不 便于机械化采收。针对这些问题,选有短蔓紧凑型的西瓜品种具有十分重要的意义。这种株型在西方称 Bush type(灌木丛型)或Compact type(紧凑型).美国推广了几个短蔓紧凑型品种如短蔓沙漠王(Bush Desert King)、BW-2、短蔓查理斯顿(Bush Charleston Gray)、短蔓久比利(Bush Jubilee)等。这些品种的蔓长仅 0.3-1.2m。我国新疆农六师农业科学研究所也育成了一个短蔓紧凑型的西瓜品种无权早,其特征是分枝 少,节间短。 (二)小果型随着人们生活的提高和家庭的小型化,不仅要求西瓜品质好而且新鲜。果型太大的西瓜 倾吃不完,剩下的第二倾吃是不及上一次新鲜。因此,选育小果型西瓜十分必要。一个西瓜一顿就被 吃完,适合现代家庭消费。近年日本,我国台湾省、香港特别行政区等地市场上已出现了小型西瓜,很 受消费者的欢迎。如果加上精美的包装,进入超级市场,效益更好。或作为礼品馈送亲朋好友已成为上 述地方的一种时尚 (三)特殊皮色和氟色目前推广的西瓜品种的皮色有黑色、花纹和绿色几种。瓢色大多为红色。如 果选有一些其他颜色的西瓜品种,会给消费者增加新奇感,刺激消费欲。台湾农友公司选有了一个黄皮 黄西瓜品种宝冠,很受消费者青睐。1991年在全美国艺新品种大赛中获得金奖。新疆农业科学院园艺 10
10 严重。此外,大量使用农药既增加了生产成本,也污染了环境。因此,抗病育种现已成为十分重要的育 种目标。在西瓜中,尤为重要的抗病育种目标是选育抗枯萎病或抗多种病害的品种。 五、耐贮运性 随着市场经济发展的不断深入,许多企业家已介入农业。西瓜将进入全国乃至国际大市场。贮运性 提高后,可延长果实的货架寿命和供应期,并减少腐烂、变质及破损,有利于“南菜北运”、“西菜东调” 和外销出口,有利于区域化布局、专业化生产,使西瓜在最适的地方生产,从而产生更好的经济效益和 生态效益。 影响果实耐贮运性的因素主要有果皮与果肉的组织结构、化学成分(果胶物质及纤维素等的含量)、 生理生化特性(呼吸强度、激素合成和酶活性等)、果皮硬度及韧性。 六、抗逆性 抗逆性强是西瓜获得高产、稳产的重要条件之一。以前几乎没有把抗逆性当作专门的育种目标。西 瓜育种科研发展到今天,由于科技水平的提高和物资条件的改善,现已把它当作重要的育种目标之一。 抗逆性是一个综合指标,涉及到许多方面,目前只是对逆境生理有所研究,抗逆性的遗传规律研究 甚少,有待于今后深入研究。确定抗逆性育种目标时,必须具体明确,如抗低温或抗旱等,不能笼统地 定一个抗逆性强的育种目标。 七、其他特殊育种目标 除上述育种目标外,还有以下一些特殊的育种目标。 (一)短蔓紧凑型 目前推广的大多数西瓜品种都是长蔓品种,长蔓品种必须整枝,不适于密植,也不 便于机械化采收。针对这些问题,选育短蔓紧凑型的西瓜品种具有十分重要的意义。这种株型在西方称 Bush type(灌木丛型)或Compact type(紧凑型)。美国推广了几个短蔓紧凑型品种如短蔓沙漠王(Bush Desert King)、BW-2、短蔓查理斯顿(Bush Charleston Gray)、短蔓久比利(Bush Jubilee)等。这些品种的蔓长仅 0.3-1.2m。我国新疆农六师农业科学研究所也育成了一个短蔓紧凑型的西瓜品种无杈早,其特征是分枝 少,节间短。 (二)小果型 随着人们生活的提高和家庭的小型化,不仅要求西瓜品质好而且新鲜。果型太大的西瓜, 一顿吃不完,剩下的第二顿吃是不及上一次新鲜。因此,选育小果型西瓜十分必要。一个西瓜一顿就被 吃完,适合现代家庭消费。近年日本,我国台湾省、香港特别行政区等地市场上已出现了小型西瓜,很 受消费者的欢迎。如果加上精美的包装,进入超级市场,效益更好。或作为礼品馈送亲朋好友已成为上 述地方的一种时尚。 (三)特殊皮色和瓤色 目前推广的西瓜品种的皮色有黑色、花纹和绿色几种。瓤色大多为红色。如 果选育一些其他颜色的西瓜品种,会给消费者增加新奇感,刺激消费欲。台湾农友公司选育了一个黄皮 黄瓤西瓜品种宝冠,很受消费者青睐。1991 年在全美国艺新品种大赛中获得金奖。新疆农业科学院园艺