摘 要: 通過(guò)對(duì)熱迷西瓜(Citrullus rehmii)與2個(gè)栽培西瓜及F1代雜交種的植株性狀、果實(shí)性狀以及種子性狀進(jìn)行觀察分析,結(jié)果表明:雜交后代在植株生長(zhǎng)勢(shì)上表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì),果實(shí)性狀趨向于野生西瓜,種子在數(shù)量性狀上表現(xiàn)出低稔性。
關(guān)鍵詞: 野生西瓜; 栽培西瓜; 種間雜交
西瓜(Citrullus lanatus)起源于非洲南部,而且在非洲已有4 000多年的栽培歷史(De Candolle,1882)。到目前為止,研究報(bào)道西瓜屬(Citrullus schrad)有5個(gè)種:(1)西瓜Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum Nakai;(2)藥西瓜Citrullus colocynthis(L.)Schrad;(3)缺須西瓜Citrullus ecirrhosus Cogn.;(4)諾丹西瓜Citrullus naudianianus(Sond.)Hook. f;(5)熱迷西瓜Citrullus rehmii De Winter[1-2]。其中第5個(gè)種為西瓜近緣新種。
普通栽培西瓜品種的抗性較差,最有效、最安全的方法之一是選育抗病品種。由于野生和近緣資源有較高的抗逆性和抗病性,對(duì)其的研究利用意義重大[3-4]。本研究對(duì)熱迷西瓜(Citrullus rehmii)與2個(gè)栽培西瓜及雜交后代植物學(xué)、遺傳學(xué)特性等進(jìn)行了觀察研究,為其遠(yuǎn)緣雜交利用奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料
C. r(Citrullus rehmii)是引自國(guó)外的野生西瓜PI 632755,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所提供,國(guó)內(nèi)編號(hào)為ZXG00866。S292、S316是普通栽培西瓜并經(jīng)過(guò)連續(xù)自交選育的自交純系,由國(guó)家瓜類(lèi)工程技術(shù)研究中心提供。
1.2 方法
2010—2011年在試驗(yàn)地中分別以2個(gè)普通栽培西瓜作母本與野生西瓜雜交獲得雜交代和回交代。于2012年5月將C.r、S292、S316及其F1代、回交代種植于新疆昌吉市西域種業(yè)國(guó)家瓜類(lèi)工程技術(shù)研究中心試驗(yàn)田,每個(gè)小區(qū)20株,播種行距2.5 m,株距0.3 m,管理方式同大田。在植株坐瓜成熟期參考馬雙武等[5]西瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量植株性狀、果實(shí)性狀、種子性狀并調(diào)查供試材料的抗性。每個(gè)測(cè)量指標(biāo)重復(fù)3次,取平均值。通過(guò)田間調(diào)查以及數(shù)據(jù)分析對(duì)Citrullus rehmii以及西瓜種間雜交種進(jìn)行初步的觀察和對(duì)比。
2 結(jié)果與分析
2.1 植株性狀觀察
C.r為非洲野生西瓜,植株整體較小,主蔓較細(xì),節(jié)間短;葉片小,深綠色,深裂葉,葉緣鋸齒;花張開(kāi)角度大,雄蕊小,雌蕊異常,雌雄同株異花;果實(shí)小,圓形,淺綠色,覆深綠色斑條;瓜瓤為白色;種子淺褐色,成熟較晚(彩插22圖版-A,B,C)。田間觀察發(fā)現(xiàn)其最大的特點(diǎn)是抗逆、抗病性強(qiáng)。
S292為普通栽培西瓜,節(jié)間長(zhǎng),但主蔓不長(zhǎng);葉片深綠色,深裂葉,葉緣無(wú)鋸齒;花器如正常雌雄花一般,雌雄同株異花;果實(shí)中等大,圓形,薄皮,果皮綠底上覆深綠色網(wǎng)紋;瓜瓤紅色,質(zhì)地粗,纖維多,含糖高;種子黑色(彩插22圖版-A,B,C)。
S316為普通栽培西瓜,節(jié)間長(zhǎng),但主蔓不長(zhǎng);葉片綠色,深裂葉,葉緣無(wú)鋸齒;花器如正常雌雄花一般,雌雄同株異花;果實(shí)橢圓形,薄皮,果皮淺綠底覆深綠色條帶;瓜瓤紅色,質(zhì)地粗,纖維多,含糖一般;種子黑色(彩插22圖版-D、E、F、G)。
S292×C.r主蔓長(zhǎng)超過(guò)雙親,平均長(zhǎng)度達(dá)5 m;節(jié)間長(zhǎng)度增加到14.82 cm;葉片橫徑明顯增大,葉形指數(shù)接近1,形態(tài)與野生西瓜C.r相近,深綠色,裂刻深,葉緣褶皺(彩插22圖版-A);
S316×C.r正反交F1代主蔓長(zhǎng)均超過(guò)雙親,平均長(zhǎng)度達(dá)6 m;節(jié)間長(zhǎng)度增加; S316與C.r正交、反交主蔓長(zhǎng)都超過(guò)親本,蔓長(zhǎng)在6~7 m;節(jié)間長(zhǎng)均增長(zhǎng);葉片橫徑增大,形態(tài)與野生西瓜C.r相近,深綠色,裂刻深,葉緣褶皺(彩插22圖版-D)。
以上植株性狀見(jiàn)表1。
2.2 果實(shí)及種子性狀觀察
S292×C.r 雜交后代果實(shí)質(zhì)量及大小趨于雙親中間值;F1代出現(xiàn)了大量的畸形種(彩插22圖版-H),果實(shí)圓形,果皮淺綠色,覆深綠色斑條,瓜瓤白色,果實(shí)性狀與C.r果實(shí)性狀基本一致(彩插22圖版-I)。單株坐瓜數(shù)多于雙親自交坐瓜數(shù);果實(shí)皮厚比雙親厚;中心可溶性固形物含量趨于中間數(shù)值,偏低;果實(shí)種子數(shù)量遠(yuǎn)少于雙親自交種子數(shù)量(表2、3)。
S316×C.r(正交、反交) 雜交后代單株坐果數(shù)量明顯增多;果實(shí)整體性狀指標(biāo)趨于中間值, F1代出現(xiàn)了大量的畸形種(彩插22圖版-J),果實(shí)圓形,果皮淺綠色,覆深綠色斑條,果肉白色,果實(shí)外觀與C.r果實(shí)外觀基本一致,比C.r果實(shí)大(彩插22圖版-K)。果皮厚度比雙親厚;中心可溶性固形物含量趨于中間數(shù)值;果實(shí)種子數(shù)量遠(yuǎn)少于雙親自交種子數(shù)量(表2、3)。
通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、調(diào)查、鑒定得到各個(gè)組合種子數(shù)量如表3所示,通過(guò)觀察比較發(fā)現(xiàn)以普通栽培西瓜作母本、以C.r作父本雜交所得F1代雜交種子數(shù)量遠(yuǎn)少于親本自交所得種子數(shù)量;S316與C.r正反交后代種子數(shù)量差距較大;分別以S292×C.r、S316×C.r F1作母本,以普通西瓜做父本,回交所得種子數(shù)量很少;以C.r× S316 F1作母本,以普通西瓜作父本回交代種子數(shù)量達(dá)到160個(gè);以C.r ×S316 F1作母本,以C.r作父本回交代種子數(shù)量多達(dá)264個(gè),但遠(yuǎn)比雙親自交種子數(shù)量少。
3 結(jié)論與討論
根據(jù)西瓜屬系統(tǒng)分類(lèi),Citrullus rehmii為非洲野生西瓜近緣種,抗病性極強(qiáng),耐旱,葉片小,瓜小,伸蔓性強(qiáng),果實(shí)白瓤,種子數(shù)量極多,果實(shí)含糖量低。由于其野生性狀突出,抗逆、抗病等有利性狀突出,利用價(jià)值高,但其不利性狀果實(shí)小、含糖量低等表現(xiàn)突出。本研究通過(guò)野生西瓜與普通西瓜雜交、回交試驗(yàn)觀察表明:雜交后代的主蔓長(zhǎng)、節(jié)間長(zhǎng)、葉片表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì);坐果數(shù)、皮厚顯著增加;雜交F1代果實(shí)表現(xiàn)出來(lái)的全部是白瓤;F1代果實(shí)種子數(shù)量明顯減少,并且有大量的畸形種子形成,如同多倍體畸形種。說(shuō)明Citrullus rehmii與普通西瓜雜交具有不親和性,去除這些不利性狀,需要較長(zhǎng)的育種年限和復(fù)雜的育種程序,因此,很難直接有效利用。但如果以野生種質(zhì)資源Citrullus rehmii為母本,經(jīng)過(guò)雜交、多代回交,改良其品質(zhì),選擇保留其抗性,可創(chuàng)造選育優(yōu)質(zhì)抗病的種質(zhì)資源;也可將野生西瓜資源的抗性基因轉(zhuǎn)育到品質(zhì)優(yōu)良的品種中,進(jìn)行抗病育種[4,6]。對(duì)于Citrullus rehmii 其他方面的研究和利用有待進(jìn)一步試驗(yàn)和觀察。
參考文獻(xiàn)
[1] 林德佩主編. 新疆甜瓜西瓜志[M]. 烏魯木齊: 新疆人民出版社,1985.
[2] 王吉明,馬雙武. 西瓜甜瓜種質(zhì)資源的收集、保存及更新[J]. 中國(guó)瓜菜,2007(3): 27-29.
[3] 張建農(nóng). 三個(gè)野生西瓜種質(zhì)資源利用價(jià)值評(píng)估[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技,1997(5): 23-24.
[4] 肖光輝,許勇. 瓠瓜和野生西瓜在西瓜抗病育種中的利用[J]. 北方園藝,1998(3): 8-11.
[5] 馬雙武,劉君璞,王吉明,等. 西瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005.
[6] 陶抵輝,蕭蘭異,鄭索秋. 西瓜野生資源利用初探[J]. 湖南農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1992,18(2): 261-269.