甜瓜属人工异源四倍体与栽培黄瓜渐渗杂交及其后代遗传变异研究

 以甜瓜属人工异源四倍体(Cucumis ×hytivus Chen and Kirkbride, 2n = 38) 与华南和华北两种生态型栽培黄瓜(C. sativus L. , 2n = 14) 进行杂交, 比较各个杂交组合的坐果率及结籽率情况, 并通过形态学和分子标记的方法研究这些后代群体的遗传变异。结果表明, 各种杂交组合的坐果率达到83% ～100% , 其中以异源四倍体×栽培黄瓜获得含有胚的果实比例较高, 为60% ～67% , 平均每个果实中约有10～20个胚, 通过胚胎拯救, 成活率接近100% , 染色体计数为26条, 为异源三倍体。在以栽培黄瓜×异源四倍体的杂交中, 获得3个果实, 其中1个果实含有大约180个胚, 胚胎拯救成活率接近80% , 染色体数为26条, 为异源三倍体; 另外2个果实分别含有60粒和15粒种子, 植株染色体数为14条, 与栽培黄瓜相同。异源三倍体与栽培黄瓜间杂交产生的含有胚或种子的果实极少。选择其中1个异源四倍体×栽培黄瓜后代含14条染色体的群体(HH1群体) 深入研究, 有4株表现野生种C. hystrix的多分枝习性, 6株的果刺颜色表现野生种C. hystrix的黑色性状, 且其果皮成熟颜色均为橘红色, 不同于两个原始亲本。通过SSR和RAPD两种标记对HH1 群体的遗传研究, 19 个SSR 标记共产生63 个等位基因, 其中24个(约38.1% ) 表现出变异, 有7个等位基因可能来自于野生种C. hystrix。在400余条随机引物中, 有24条引物产生变异位点, 在统计的186个位点中, 有56个(31.7% ) 位点出现遗传分离, 其中8个位点可能来自于野生种C. hystrix, 这表明通过远缘杂交及渐渗杂交过程可将野生种的基因导入栽培黄瓜中。     

黄瓜种质资源研究进展与展望

本文综述了国内外黄瓜种质资源的收集、保存、鉴定评价及种质创新的主要研究成果；简要分析了我国近二十年来黄瓜主推杂交品种的亲本来源及我国黄瓜种质资源利用现状；结合目前研究中存在的问题，提出了黄瓜优异种质创新体系，并展望了相关研究的发展方向。     

黄瓜种质资源抗灰霉病的鉴定与评价

利用菌片接种法进行灰霉病苗期人工接种抗性鉴定，对国家蔬菜种质资源中期库中保存的不同来源地及农艺性状差异较大的96份黄瓜种质资源进行初步抗性评价。结果显示，不同黄瓜种质材料的平均病斑面积在0～367.4mm^2之间，对灰霉病的抗性差异明显。     

黄瓜主要种质资源耐旱性评价

以16个主要黄瓜品种为试材,通过设定正常水分处理和干旱处理(正常水量的50%)的方法,研究了干旱对黄瓜成株期植株的形态、生理生化指标的影响,以期筛选出黄瓜耐旱性鉴定指标,为抗旱黄瓜品种的选育提供依据。结果表明:干旱处理对不同生态类型黄瓜的根干质量、地上部干质量、株高、丙二醛含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及叶面积有显著影响,应用隶属函数值法对黄瓜抗旱性进行分析,得出根干质量是与耐旱性相关性最大的指标,并通过逐步回归建立总隶属函数值与根干质量的最优回归方程Y=0.575+0.417X,用此方程对供试材料进行预测,预测值与总隶属函数值基本一致。     

利用远缘杂交创制抗虫长豇豆新种质

开展了长豇豆(Vigna unguiculata L. ssp. sesquipedalis)与其近缘种饭豆[V. umbellata(Thunb.)Ohwi&Ohashi]的远缘杂交,对亲本和杂交高世代(F₇)进行了田间抗虫水平和荚果性状观测鉴定。结果表明:(1)饭豆品种的田间抗虫水平普遍高于长豇豆品种;(2)在长豇豆和饭豆远缘杂交的全分离谱世代(F₆)363个株系中,初选了41个虫害发生较轻的单株,组成F₇代供后续鉴定;(3)田间试验观测到F₇代株系抗虫水平有较大分离,复选出7个高抗水平的重组株系;结合单荚质量、荚长和籽粒密度等荚果相关性状数据特征,决选出在营养生长期对斜纹夜蛾、甜菜夜蛾等主要害虫综合抗性达到高抗(HR)水平且荚果性状近似于长豇豆的株系2个,实现了长豇豆抗虫的种质创新。     

利用远缘杂交创造核果类果树新种质的研究

以桃、杏、李、樱桃、杏梅等果树的 1 4个品种为亲本 ,3年来共进行了 80余个组合的远缘杂交试验 ,探讨了核果类果树远缘杂交的亲和性 ,并对远缘杂种幼胚进行了胚抢救。结果表明 ,铃铛花期授粉的坐果率显著高于初花期授粉 ;同一杂交组合 ,正反交坐果率差异显著 ,母本对远缘杂交亲和性影响很大 ,选择自交亲和或自然坐果率高的种或品种做母本容易克服远缘杂交的不亲和性 ;适宜场强的静电场、He -Ne激光处理及60 Coγ射线与He -Ne激光联合处理花粉 ,均能显著提高花粉离体萌芽率 ,用上述处理的花粉进行的远缘杂交坐果率也明显高于对照 ;60 Coγ射线单独处理则降低了花粉离体萌芽率 ,远缘杂交的坐果率也低于对照 ;对远缘杂种幼胚及时地进行胚抢救 ,并诱导形成多丛芽 ,是克服核果类果树远缘杂种不育性的有效方法。研究并筛选出了李、樱桃胚萌发与生长、多丛芽诱导与增殖以及生根培养等最佳培养基配方。目前已将欧洲甜樱桃×中国樱桃、大石早生李×泰安巴旦水杏及凯特杏×总统李等一批核果类果树远缘杂种定植于露地 ,其中欧洲甜樱桃与中国樱桃的种间杂种是国内外首次获得     

黄瓜种质资源单性结实性评价

 在春季日光温室条件下,对75份黄瓜种质资源的单性结实性进行了评价。结果表明：75份材料的单性结实率在0~100%呈连续分布。其中强单性结实材料40份,占53.3%,中等单性结实材料24份, 占32%,弱单性结实材料11份,占14.7%。其中的24份品种资源中,强单性结实品种20个,占83.3%,其余为中等单性结实。单性结实性强弱表现为坐果率的差异,不同种质资源无籽果实与有籽果实的单瓜重和瓜形指数基本相似。单性结实性一般随着节位升高而增强,其评价工作可侧重于20节内的低节位。     

黄瓜渐渗后代遗传变异分析及 QTL 检测

 为了探讨栽培黄瓜（Cucumis sativus L.,2n = 14）渐渗酸黄瓜（C. hystrix Chakr.,2n = 24）遗传物质后的遗传变异情况,以12 个黄瓜-酸黄瓜渐渗系及其受体亲本栽培黄瓜‘北京截头’为试验材料,对表现酸黄瓜主要特征的生物学性状进行调查分析和相关QTL 检测。结果表明：各渐渗系的变异系数介于6.17% ~ 46.26%,平均为20.81%,在多数性状上与受体亲本差异极显著,表现出酸黄瓜的遗传特性。通过t 测验,以P ≤ 0.001 为阈值,在10 个性状上共检测到87 个QTL,平均每个性状9.67 个QTL,每个渐渗系7.25 个QTL,每个导入DNA 片段0.8 个QTL。上述结果证明控制相关性状的野生酸黄瓜遗传物质已渐渗进入栽培黄瓜,且使其遗传基础有所扩大。     

黄瓜种质资源果实苦味评价

采用新的的苦味等级分级标准,通过分级打分法对63份不同生态类型的黄瓜种质资源结果初期与结果盛期的商品瓜头部(花萼端)与尾部(果梗端)的苦味进行评价。试验结果表明,不同生态类型的黄瓜品种间果实苦味表现不同,以华南型品种果实苦味表现最为突出;结果初期与结果盛期果实头部苦味差异极显著,果实尾部苦味差异不显著;结果初期果实头部与尾部苦味差异不显著,而结果盛期果实头部与尾部苦味差异极显著;筛选出黄瓜果实苦味平均分1的材料3份,分别为1号、2号、33号;果实苦味为0的材料20份,其中华南型1份,华北型8份,腌渍型2份,欧洲温室型9份。     

黄瓜种质资源种子含油量的评价

以35份不同生态类型的黄瓜种质资源为试材,利用索式提取法提取黄瓜种子的粗脂肪,分析黄瓜种子含油量,为黄瓜种子油相关应用及专用新品种选育奠定基础。结果表明:黄瓜不同品种之间的种子含油量存在明显的差异,变幅在31.03%~40.59%;其中,种子含油量最高为华南型品种,含量是40.59%;种子含油量最低为华北型品种,含量是31.03%。筛选出含油量38.50%的品种4份,含油量32.01%的品种4份。     

通过种间杂交选育加工黄瓜新品种宁佳1号

以黄瓜属(Cucumis)野生种(C. hystrixChakr. )为母本,以栽培黄瓜(C. sativusL. )北京截头为父本,通过远缘杂交导入外源种质,结合多代回交、自交获得黄瓜新种质7012A。将7012A与美国威斯康辛大学选育的雌性系黄瓜(7011A)杂交获得F1,与亲本及美国推广加工黄瓜品种进行品种比较试验,结果表明:F1 具有超亲优势,结瓜整齐,营养价值高,加工品质良好。植株长势强,主侧蔓均有结瓜能力,主蔓结瓜为主,后期产量高。     

猕猴桃种间杂交的新种质

美味猕猴桃２６号（ＡｃｔｉｎｉｄｉａｄｅｌｉｃｉｏｓａＮｏ．２６）与软枣猕猴桃（Ａｃｔｉｎｉｄｉａａｒｇｕｔａ）种间杂交，多数杂种Ｆ１表现为中间类型偏父本，少数偏母本，由中间类型杂种雌株中选出果大、绿皮、无毛的株系。经染色体鉴定、过氧化物酶同功酶分析和杂种实生苗及其形态特征的观察，确认此种间杂种为猕猴桃属的新种质。     

12个黄瓜杂交组合比较试验

以津春4号为对照,比较分析了12个黄瓜杂交组合的早熟性、丰产性、商品性和抗病性,结果表明,HA×8113组合第1雌花节位低(3.7节),早熟,定植至采收需43d,前期产量高(1 613.9 kg/667m2),总产量达6221.8kg/667 m2,果实横径小(2.89 cm),果形指数大(12.2),硬度高(1 11...     

黄瓜种质资源苗期耐低温性评价

以43份不同类型的黄瓜品种(品系)为试验材料,在黄瓜苗期进行低温处理(昼/夜温度为12℃/9℃),以冷害指数作为鉴定指标对其耐低温性进行评价。最终鉴定出7份耐低温材料、10份低温敏感型材料。对黄瓜低温处理后的冷害指数(Y)与叶绿素降低率(X1)、可溶性蛋白增高率(X2)、MDA增高率(X3)、脯氨酸增高率(X4)、POD增高率(X5)进行相关性分析,并建立了鉴定黄瓜耐低温性的回归方程:Y=0.433+0.671X1+0.005X2+0.121X3-0.733X4+0.248X5。     

黄瓜前中期染色体C - 分带及其制备方法研究

 以活体种子根为材料, 采用放线菌酮预处理, 直接获得了清晰的黄瓜前中期染色体C - 分带。黄瓜前中期染色体的长度介于3～8μm , 单套染色体组具有21 条稳定的C - 带, 包括12 条末端带、7 条着丝点带、1 条中间带和1 条随体带。还探讨了影响前中期C - 分带制备的关键因素, 提出了黄瓜前中期染色体C - 分带的实用制备方法。     

黄瓜种质资源果皮表面光泽性评价

采用光泽度仪（HYD-09）对76 份不同生态类型的黄瓜种质资源进行果皮表面光泽度检测。结果表明：黄瓜果皮表面光泽度在品种和类型间存在一定差异,变幅在1.32～4.92 Gs 之间;筛选出果皮表面光泽度值在4.60 Gs 以上的光亮果皮种质资源3 份;果皮表面光泽度值在1.60 Gs 以下的灰暗果皮种质资源9 份。     

雌性系在黄瓜育种中的研究与利用

目前黄瓜育种多采用杂种优势育种,F1代利用越来越广泛,其中可以简化制种程序,提高种子质量的雌性系的利用广受育种者重视.着重介绍了黄瓜雌性系的概念、表达、优点及不足,并对其日后利用进行展望.     

不同黄瓜材料白粉病田间发病调查及抗性分析

通过对大棚、露地和温室黄瓜不同种质材料白粉病田间发生情况的调查和分析,对124份黄瓜自交系材料白粉病的抗性进行了评价。结果表明,不同黄瓜材料抗病性差异明显,筛选出露地栽培高度抗病材料17份,大棚栽培高度抗病材料10份,温室栽培高度抗病材料3份,为抗病品种的选育和推广利用提供了依据。     

国家蔬菜种质资源中期库黄瓜种子活力监测

对国家蔬菜种质资源中期库中不同起始发芽率水平和不同保存年限的黄瓜种子进行了活力监测。结果表明，保存年限对种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数4个指标影响均不显著。即在国家蔬菜种质资源中期库中保存15a内，黄瓜种子活力未呈现显著下降的趋势。但种子入库时的起始发芽率水平显著影响种子安全保存时间，起始发芽率越低，种子活力下降越显著。