黄皮无籽西瓜新品种‘红太阳无籽’的选育

‘红太阳无籽’是以自交系‘中9 4x’为母本、自交系‘94E1优系’为父本培育的杂交1代无籽西瓜新品种。该品种中晚熟,全生育期110～115 d,果实发育期35 d左右;果皮硬度超过20 kg·cm~(-2);三倍体种子大小中等,种皮颜色棕褐色,千粒重65 g左右;植株生长势中庸,抗病耐湿性好,生产性状优良;单瓜质量6.0 kg以上,667 m~2产量4 000～5 000 kg;果实圆球形,果皮颜色金黄无绿斑,外形非常美观;瓤质脆,瓤色红,中心可溶性固形物含量可达12.0%;无籽性好,瓜瓤致密不空心,口感好,风味正,品质优,耐贮运。全国各无籽西瓜主产区均可种植。2018年已申请农业部非主要农作物品种登记及农业植物新品种保护。     

功能性西瓜‘中兴红2号’早春大棚吊蔓栽培技术

<正>近年来,随着人民生活水平的日益提高,高品质、有益人体健康的功能性西瓜品种越来越受到消费者欢迎,高端的西瓜品种对其栽培管理水平和种植模式也要不断地加以改进、提高[1-5]。河南省中牟县适应市场需求,高档功能性小果型吊蔓礼品西瓜发展比较迅速,主要为简易塑料大棚栽培[6],也有少部分日光温室栽培,集中在以姚家乡大洪村为中心,向周边乡村辐射发展,每667 m2大棚毛收入能达到10 000元或者更高,纯收入7 000元左右,比     

西瓜花叶病毒对四倍体西瓜叶片细胞超微结构的影响

为研究西瓜花叶病毒(WMV)对四倍体西瓜功能叶片细胞超微结构的影响,用透射电镜观察四倍体西瓜受WMV侵染后功能叶片细胞超微结构的变化。结果表明,WMV侵染四倍体西瓜后,四倍体西瓜叶片细胞叶绿体肿胀、片层模糊不清、叶绿体外膜产生异形增生物等;细胞内嗜锇颗粒增加,有大量的风轮状内含体出现,产生大量的束丝包裹病毒粒子;有高尔基体出现,线粒体数目增加,细胞核核膜部分边缘被破坏,核仁融解等。与正常四倍体西瓜叶片细胞相比,WMV对四倍体西瓜叶片细胞超微结构破坏严重,影响四倍体西瓜正常生长。     

四倍体西瓜抗枯萎病菌生理小种1的机理

【目的】近年来由于西瓜重茬种植面积的不断增加及连作障碍的发生导致枯萎病在西瓜上迅速蔓延,该病害已经成为限制西瓜生产的主要因素之一。田间观察发现四倍体西瓜比其同源二倍体西瓜抗枯萎病。本研究通过对比四倍体与二倍体抗性差异,揭示四倍体西瓜抗枯萎病的机理,为西瓜多倍体育种和抗病育种提供理论依据。【方法】以同基因型的郑州3号二倍体和四倍体西瓜幼苗为材料,在一叶一心时期接种枯萎病菌生理小种1(Fusarium oxysporum f.sp.niveum race 1,Fon 1),比较不同倍性西瓜苗期枯萎病抗性差异;运用绿色荧光蛋白标记技术观察枯萎病菌的侵染过程;并分析过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、丙二醛(MDA)、总酚及类黄酮等与抗病相关代谢物质活性/含量差异,及PR3、MPK7、PAL、MYB基因表达变化。【结果】西瓜苗期接种枯萎病菌后,二倍体西瓜幼苗4 d发病,10 d时大部分枯死;四倍体西瓜幼苗7 d开始发病,13 d时大部分枯死,四倍体相对其同源二倍体延后3 d发病。枯萎病菌侵染过程对比发现,病菌在二倍体和四倍体西瓜中的侵染路径相同;此外不同倍性西瓜根系分生孢子的萌发率无明显差别,但是随着病菌的侵染,枯萎病菌在四倍体幼苗中的侵染速度明显较慢,细胞间菌丝较少;枯萎病菌在四倍体西瓜幼苗维管束中的定殖率比其同源二倍体低,且在幼苗根部差异显著、叶柄部差异极显著,病菌在四倍体植株茎部及叶部的扩展得到了一定的限制;枯萎病菌在四倍体西瓜中的侵染过程明显滞后,与枯萎病的发病症状相吻合。接种枯萎病菌后,四倍体西瓜幼苗根系POD、PAL活性均呈增加的趋势,且四倍体幼苗根系POD活性增加的幅度比二倍体大,病菌侵染后四倍体根系生成了更多的PAL和POD以增强植物抗病能力,保护细胞免受伤害;四倍体西瓜根系中总酚、类黄酮含量的增加量明显高于同源二倍体,这些次生代谢物质含量的优势,使得四倍体植株更易于抵御枯萎病菌的入侵;另外四倍体西瓜根系MDA含量明显比同时期的二倍体低,表明接种枯萎病菌后四倍体西瓜幼苗根系细胞膜损伤程度更小。抗病基因的表达分析发现,接种枯萎病菌后四倍体PR3的表达量不断增加,在接种后10 d表达量达到最大,是二倍体同时期表达量的10倍;接种后期四倍体根系能表达更多的MPK7,传递抗病信号,促进抗病基因的表达,从而降低枯萎病菌对西瓜幼苗的伤害;PAL的表达量呈现先增高后降低的趋势,表达量均高于同时期的二倍体幼苗,最大表达量是二倍体PAL表达量的6倍;四倍体MYB的表达量明显高于其同源二倍体,接种后7、10 d四倍体根系的表达量分别是二倍体的80、35倍。【结论】通过苗期枯萎病菌接种鉴定、病菌侵染过程观察、代谢物质含量及基因表达水平变化等多方面的研究,表明四倍体西瓜幼苗比同源二倍体抗枯萎病。     

西瓜果实表皮蜡粉的化学成分与基因定位

【目的】蜡粉是植物抵御外界胁迫的第一层保护性屏障,对西瓜果实表皮蜡粉的结构、化学成分、遗传规律进行研究,并预测控制该性状的基因,以便全面了解性状的生理生化作用,发掘候选基因。【方法】试验选用无蜡粉的西瓜自交系‘美佳选黑’（P₁）和有蜡粉的西瓜自交系‘FH’（P₂）为双亲配制杂交组合,构建六世代群体（P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁P₁、BC₁P₂）,利用扫描电子显微镜（SEM）对双亲成熟期果实表皮结构进行观察,通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对蜡粉的化学成分进行测定,以峰面积为指标,定量计算蜡粉化学成分的含量,采用BSA-seq对西瓜表皮蜡粉进行基因初定位,应用BLAST软件将定位区间内的编码基因与多个数据库比对完成基因信息注释,并通过详细的基因注释信息及突变位点分析,快速筛选候选基因。【结果】西瓜果实表皮蜡粉为灰白色,呈致密的板状结构,长度约为5 μm;无蜡粉材料表皮较为光滑,无蜡粉层附着。GC-MS分析显示,蜡粉中共检测到24种脂肪族化学成分,分别属于烃类、醇类、酯类、酸类、酚类和醛类。包括烃类物质10种,含量占表皮蜡粉有效化学提取物总含量的77.72%,链长变化范围为C17—36,主要为C27、C28、C29、C32、C33、C34、C36的饱和正链烷烃;醇类物质5种,占12.60%;酯类物质5种,占0.43%;酸类物质2种,占0.53%;酚类1种,占0.80%;醛类1种,占3.99%;含量最高的5种化学成分依次为：正三十四烷、正二十九烷、1,30-三十烷二醇、正三十三烷、正二十八烷。在后代群体中,F₁、BC₁P₂群体西瓜果实表皮全部有蜡粉,F₂群体有蜡粉和无蜡粉西瓜果实的分离比符合3﹕1的孟德尔分离比例,BC₁P₁回交群体有蜡粉和无蜡粉分离比符合1﹕1的理论比,说明蜡粉的有无符合单基因显性遗传模式,有蜡粉对无蜡粉为显性。对BSA-seq数据进行SNP和InDel关联分析,关联结果取交集得到1号染色体3.16—4.84 Mb的候选区域,该区域共含有144个基因。数据库比对结果显示,在关联区域中,共138个基因有功能注释,包括10个非同义突变,1个移码突变。结合已有文献报道,其中5个非同义突变基因可能与西瓜表皮蜡粉的生成有关：Cla002367为烯酰ACP-还原酶（ECR）类基因,该类基因是特长链脂肪酸合成所必须;Cla011514、Cla002337和Cla002342为细胞色素P450（CYP）家族基因,该家族部分编码蛋白能够通过烃基羟化等反应催化脂肪族化合物的生成;Cla002353的基因注释信息为ABC转运体,ABC转运体与蜡质分子的转运息息相关。【结论】西瓜果实表皮蜡粉为板状结构,主要由特长链脂肪酸衍生成的脂肪族化合物组成。该性状是单基因遗传,有蜡粉为显性性状。BSA关联分析得到1号染色体1.68 Mb的关联区域,并预测关联区域中Cla002367、Cla011514、Cla002337、Cla002342、Cla002353这5个非同义突变基因为调控西瓜果实表皮蜡粉性状的候选基因。     

不同砧木对西瓜果实中糖和Vc含量的影响

选用不同砧木对不同西瓜品种进行嫁接,分析嫁接后果实中糖和Vc含量的变化。采用南瓜、葫芦、野生西瓜和瓠子为砧木,分别对L600、小红玉选、203和红伟无籽等4个西瓜品种进行嫁接,果实成熟后测定总糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、总Vc、还原型Vc和氧化型Vc的含量。结果表明,南瓜对生长势有明显促进作用,瓠子仅次于南瓜;不同砧木品种嫁接对不同西瓜品种果实中糖和Vc含量的影响不同,其中南瓜嫁接后,果实中总糖和蔗糖含量显著降低,Vc含量无明显降低;葫芦仅对蔗糖含量有影响,但对Vc含量的影响较明显;野生西瓜使总糖和果糖含量有下降,Vc含量无下降;孝感瓠子对糖和Vc含量影响最小;不同砧木对葡萄糖含量均无显著影响。     

郑抗系列无籽西瓜品种SSR指纹图谱的构建

为实现无籽西瓜品种的快速、准确鉴定,用23对西瓜核心SSR引物分析了15份无籽西瓜品种的DNA指纹。23对核心引物中有21对具多态性,共扩增出58个基因型,平均2.71个,平均多态性信息量(PIC)为0.36。10对引物在9个品种上具有特征谱带,组合PIC值0.4的8对引物可以将参试的15个无籽西瓜品种一一区分开,并利用这8对引物构建了参试品种的数字指纹图谱。研究表明,西瓜核心SSR引物适合用于构建无籽西瓜品种的DNA指纹,将为无籽西瓜品种真实性鉴定和知识产权保护提供有效的技术依据。     

不同倍性西瓜果实不同糖含量比较

试验采用8组高代自交二倍体品种西瓜,相应人工诱导的同源四倍体及二倍体和四倍体杂交的同源三倍体为材料,分析不同倍性西瓜总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量的差异。结果表明,不同倍性西瓜果实成熟时期总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量存在差异,总糖和果糖含量有同样趋势,为四倍体〉三倍体〉二倍体;葡萄糖含量为四倍体〉二倍体〉三倍体;蔗糖含量为三倍体〉四倍体〉二倍体。     

嫁接对西瓜果实瓜氨酸含量及合成途径关键酶基因表达的影响

【目的】探讨嫁接前后西瓜果实瓜氨酸含量及其合成途径关键酶表达量的变化,从基因表达水平阐明嫁接影响西瓜果实瓜氨酸含量的机制。【方法】以低瓜氨酸品种‘SBD黑’为接穗,以‘西嫁强生’为砧木,插接法嫁接‘,SBD黑’西瓜实生苗为对照。用分光光度法测定果实发育过程中瓜氨酸含量,通过荧光定量分析果实发育过程中瓜氨酸合成途径关键酶基因的表达量变化。【结果】嫁接可以增加西瓜果实发育过程中瓜氨酸含量,且在西瓜果实发育38 d时瓜氨酸增加量最大(63%)。在果实发育后期NAGK、GAT基因表达量在嫁接西瓜与未嫁接西瓜果实中相差较大,嫁接西瓜果实中Arginase基因表达量在整个发育过程中始终高于未嫁接西瓜。【结论】嫁接西瓜果实中瓜氨酸含量的升高可能是由于瓜氨酸合成上游基因NAGK、GAT高表达,下游基因Arginase低表达共同作用的结果。     

我国三倍体无籽西瓜的周年生产与栽培

我国三倍体无籽西瓜栽培面积日益扩大,全国各地均有栽培,通过不同时间、不同栽培模式等栽培,基本实现了我国无籽西瓜的周年生产和供应。综述了全国各地三倍体无籽西瓜栽培面积、主栽品种、栽培分布优势区域、栽培模式、上市时间等,以期为我国无籽西瓜产业发展、各地优势产业布局提供依据。