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南瓜育种发展趋势

时间:2022-11-15 百科知识 版权反馈
【摘要】:培育抗病、优质、高产、适合加工、适应不同消费群体的多样化的南瓜品种,是今后我国南瓜育种发展的趋势。籽用南瓜与食用南瓜不同,露地生产为主,生产面积大,栽培管理比较粗放,连茬情况普遍,受气候、地力等条件影响大。(三)应用基础研究目前,对籽用南瓜育种的基础性理论还缺乏系统性研究,制约了育种工作的持续发展。

三、南瓜育种发展趋势

培育抗病、优质、高产、适合加工、适应不同消费群体的多样化的南瓜品种,是今后我国南瓜育种发展的趋势。积极引进、收集、创新种质资源,利用常规育种技术,结合一定的生物技术开展品种选育。注重选择方法应用,利用性状之间的关联性,加强早期选择,提高育种效率。

(一)种质资源研究充分挖掘、引进和创新种质资源,拓宽育种材料的遗传背景,加强品种资源的鉴定、分析和评价研究,尤其是抗病优质材料的鉴定研究,是保持我国南瓜育种的可持续发展不可或缺的工作。同时,应建立南瓜种质资源的数据信息平台,为育种工作者提供有效的资源信息。

(二)籽用南瓜育种目标抗病、高产、优质是品种选育的永恒主题。随着生产和市场的发展,品种的多样化是必然的趋势。根据不同的区域和消费要求,制定不同的育种目标。

1.基本目标是:

(1)抗逆抗病性强、适应性广。籽用南瓜与食用南瓜不同,露地生产为主,生产面积大,栽培管理比较粗放,连茬情况普遍,受气候、地力等条件影响大。因此,籽用南瓜具有较强的抗病性和抗逆性,耐粗放管理,对土壤和气候条件有广泛的适应性,才能大面积推广。

(2)花期相遇良好、易坐瓜。籽用南瓜以产籽为目的,品种在开花期田间雌雄花必须相遇良好,同时要求植株长势稳健,营养生长和生殖生长协调性好,易坐果。

(3)产籽多、籽粒性状突出籽用南瓜品种应首先具备突出的产籽性能,单瓜籽粒数多、饱满度好,并且籽粒性状达到不同商品等级要求。

2.具体目标:

(1)光板西葫芦。产量667m2,150kg以上,短蔓,植株紧凑,适于密植;雌花节位低(6~8节),连续结瓜性好,单株结瓜数1~2个以上;单瓜籽粒数多于400粒,千粒重170~260g;籽粒饱满匀称,适宜剥仁用光板粒型6~9mm,种皮薄,易剥壳,种仁色泽深绿色。适宜于炒货的粒型要宽,粒宽大于等于10mm,粒长大于20mm;外种皮洁白、内种皮翠绿色。新品种选育要在早期即重视对籽粒商品性的选择。

(2)无壳南瓜。产量667m2,180kg以上,短蔓,植株紧凑,适于密植;籽粒饱满,粒色墨绿,粒宽大于10mm,粒长大于20mm。雌花节位低(6~8节),前期坐瓜性强,单株结瓜数1~2个以上,单瓜籽粒数多于400粒,千粒重170g以上。

(3)白板(雪白片)。中长蔓品种:产量667m2,100kg以上,植株紧凑,节间短,无侧蔓或侧蔓少;雌花节位低(6~8节),前期坐瓜性强,单株结瓜数1~2个以上,单瓜籽粒数多于300粒,千粒重200g以上。籽粒饱满,粒色雪白,粒宽大于10mm,粒长大于20mm。短蔓品种是今后发展的方向,其他目标与长蔓品种相似,强调前期坐瓜性强。

3.抗性目标重点解决南瓜病毒病、疫病、白粉病的问题,建立苗期单抗和多抗性鉴定方法,重视抗热、抗寒、耐弱光等研究。

4.矮生南瓜目标做好矮生南瓜杂交品种选育及矮生性状在其他南瓜种、品种类型转入,改良南瓜蔓生性、营养品质。

(三)应用基础研究目前,对籽用南瓜育种的基础性理论还缺乏系统性研究,制约了育种工作的持续发展。籽用品种各农艺性状的相关性,产籽量的遗传性状,环境影响、果实营养与籽粒发育的相互关系的等因素还不明确,应加强材料的鉴定和评价方法的研究,把材料的分析与品种选育结合起来,提高选种的准确性。重视抗病性的研究、性状的遗传规律及影响表达的条件等的研究;籽用南瓜杂优育种技术的研究需要加强,以期选育出更多优良杂交品种。

(四)生物技术育种研究随着生产的发展,传统的育种技术已不能满足市场需要,生物技术逐渐被重视。利用生物技术开展离体快繁、单倍体选育、克隆、基因定位、抗病、高功能成分等基因的分子标记辅助育种、克隆和转基因研究、体细胞变异体离体筛选技术等的研究对资源创新,加快育种进程。

1.组织培养技术包括离体快繁、器官再生、单倍体育种等。

(1)离体快繁和器官再生。在西葫芦、西瓜、甜瓜等作物上已经成功,在大多数南瓜组织培养和器官再生也取得了成功,只有少数困难较大,进展较慢。闫世江等认为,在组织培养和器官再生的过程中,培养基起关键作用。一般是在现有的成熟培养基配方的基础上,添加一定量的激素,其中6-BA使用频率最高,诱导器官再生的有效范围在1.0~6.0mg/L之间,在西葫芦离体培养的花上,KT1.0mg/L为最优的激素配方(黄作喜等2001)。含量在0.05~1.0mg/L之间的IAA、NAA、IBA也有应用。西葫芦1片真叶期幼苗的子叶为最适外植体(李贞霞,李新峥2005)在南瓜中,刚转绿的南瓜子叶是诱导愈伤的最适外植体(赵建萍1999)。

(2)组织培养获得单倍体。国外学者利用被γ射线辐照的花粉进行受精,获得了西葫芦的单倍体胚和植株。

(3)细胞与原生质体培养。郭德张,鄢铮,赖仲雄等(2004)采用电融合技术对黄瓜和黑籽南瓜的子叶原生质体进行了融合,并对电场条件进行了优化,得到了融合细胞的愈伤组织,但没能得到再生植株。张兴国等(1998)开展了黄瓜与南瓜原生质体融合的研究,获得了体细胞杂种愈伤组织,为南瓜育种引进新的育种资源。

2.分子育种研究包括基因研究、克隆、分子标记、转基因技术等。

(1)基因研究。Sisko等对南瓜属11个种的研究表明:墨西哥南瓜种内差异较大,西葫芦较小,杂交后代的基因组大小与亲本具有明显差异,这有利于种间杂交后代的早期检测。徐秉良等对美洲南瓜种皮合成基因PAL进行了转录水平上的定量分析,初步揭示了PAL基因在无壳南瓜种皮形成中的表达特点及分子调控机理。

(2)克隆技术。杨明挚等(1999)克隆了黑籽南瓜抗冷性相关的基因—-甘油-3-磷酸酰基转移酶基因,提高了黑子南瓜的抗冷性。杨国慧,张仲凯,崔崇士(2003)利用免疫P C R和反转录(RT-P CR)方法,扩增获得侵染南瓜的西瓜花叶病毒(WMV-2)的外壳蛋白(CP)基因片段,测定了基因序列。国外学者Ellard-Iveym等还得到了南瓜CAT酶基因;Esaka M获得了小西葫芦的CpCPK1基因。Kim M G等从笋瓜真叶的cDNA文库中,克隆了单拷贝的Ⅲ型几丁质酶基因,这些基因的克隆为南瓜转基因奠定了基础。

3.分子标记技术南瓜的选择过程中,可以直观、简单的对一些质量性状、数量性状进行直接选择,但多数数量性状和一些易受环境影响的质量性状选择效果有限。通过与目标基因连锁的、易于识别的特征,对目标性状进行相关选择,就应用到形态标记、生化标记、分子标记。分子标记主要包括RFLP、RAPD、AFLP、SSR、SCAR、STS等,应用于遗传多样性分析、转基因后代的选择、育种中目标质量性状和数量性状(QTL)的筛选、品种纯度鉴定等方面。主要成果有:

李海真,许勇等(2000)用RAPD技术探讨了南瓜属三个种的亲缘关系,并对品种进行了分子鉴定;周辉,赵福宽等(2005)对影响南瓜RAPD反应体系稳定性和重复性的条件进行了研究有报道;徐秉良、陈荣贤等利用近等位基因法、BSA法进行了SSR、ISSR分子标记,获得了与目的基因遗传距离为21.1的南瓜裸仁主效基因分子标记位点。李云龙(2006)利用RAPD标记技术筛选到与中国南瓜矮生基因紧密连锁的分子标记,并成功转化为可靠的SCAR标记。

4.转基因研究目前南瓜转基因技术多采用农杆菌法,在西葫芦上也采用基因枪法转基因。王晶晶、屈淑萍、崔崇士(2007)和白婧(2008)通过农杆菌介导,将菜豆几丁质酶基因和抗真菌基因β-1,3-葡聚糖酶(B G2)导入白板南瓜,建立了白板南瓜离体再生、遗传转化体系,获得了转基因植株。Pang SZ,Jan FJ,Tricoli DM将西葫芦花叶病毒甜瓜种的两个CP基因转入西葫芦,获得转基因植株。

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