高素燕，焦定量，商紀鵬

（天津科潤蔬菜研究所，300384）

我國西瓜育種研究進展

高素燕，焦定量，商紀鵬

（天津科潤蔬菜研究所，300384）

綜述了近年來我國西瓜育種方面取得的成果和最新研究進展，包括新品種選育、品質育種、生物技術育種、抗病育種等方面，同時分析了我國西瓜育種目前存在的問題，并對未來發(fā)展趨勢進行展望。

西瓜；育種；研究進展；展望

專家論壇

焦定量

男，研究員，現(xiàn)任天津科潤農業(yè)科技股份有限公司蔬菜研究所副所長、西瓜研究室主任，《中國瓜菜》編委會成員。主要從事西瓜科研、育種及推廣工作。先后主持參加國家科技部項目、星火計劃項目、農業(yè)部產業(yè)化項目、天津市科委項目等國家、省部級科研項目十幾項，榮獲農業(yè)部神農獎、農業(yè)部科技進步獎、天津市科技進步獎等獎項4項，曾獲天津市“十五”立功先進個人、天津市星火計劃先進個人、天津市先進科技工作者等榮譽稱號。發(fā)表優(yōu)秀論文30余篇、著書3部。先后選育出津蜜系列無籽西瓜和津花系列少籽西瓜新品種數(shù)十個，良種市場前景廣闊，特別是在優(yōu)質少籽西瓜新品種選育方面的研究處于國內領先水平。

西瓜是我國重要的經濟作物，栽培面積及產量均居世界第一。自20世紀70年代開始進行西瓜育種以來，我國先后育成不同類型、不同成熟期的西瓜新品種，基本實現(xiàn)了我國主栽西瓜品種的國產化、一代雜種化及良種化，在西瓜品質育種、抗病育種、倍性育種及分子育種等方面均取得重大成果，育成一批豐產、優(yōu)質、抗病、具特殊性狀的西瓜新品種，取得巨大的經濟效益和社會效益。近年來，育種家在西瓜育種方法上也在不斷地進行探索和創(chuàng)新，在倍性育種、分子育種、雄性不育等方面進行大量研究，并且取得突破性成果。筆者就近年來西瓜新品種選育、品質育種、生物技術育種等方面的研究進行綜述，并對我國西瓜育種的未來發(fā)展趨勢進行展望，旨在為我國西瓜育種的深入研究提供參考。

1 新品種選育

傳統(tǒng)的西瓜育種目標包括豐產、優(yōu)質、抗病蟲害及抗逆性、少籽、外觀好、耐貯運。但隨著人們消費水平的提高及育種手段的進步，人們對西瓜品種的要求也發(fā)生相應變化，因而出現(xiàn)了小型瓜、迷你瓜、黃皮或黃瓤瓜、少籽或無籽瓜、早熟瓜等具特殊性狀的西瓜品種。

1.1 早熟、中晚熟品種

20世紀80年代初的早熟品種選育，主要突出早熟，對品質、外觀的要求不嚴，如最早的鄭雜系列品種。隨著我國設施農業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，目前早熟品種的選育，不但要突出耐低溫性，而且外觀、品質也是非常重要的，如北方品種不但品質要好，而且底色要綠、條帶要細而直，代表品種有華欣、極品京欣、津花2010、風光等。南方品種主要以84-24類型為主，由于其瓤肉酥脆，含糖量高，口感好，通過嫁接和包裝基本上解決了不耐運輸?shù)娜秉c，目前尚未有綜合性狀能超越的品種。目前韓國類型的品種瓤肉致密，通過延長采收期來提高西瓜的含糖量，特別是對邊糖的提高效果尤為顯著。中晚熟品種多以抗病高產為主，近年少籽品種，由于食用方便，品質優(yōu)，在中晚熟品種中占的比例比較大。有代表性的抗病品種為西農8號、西農10號、金城五號、津花魁、豐抗三號、182等；少籽品種有津花四號、新機遇、慶發(fā)12等。

1.2 無籽西瓜品種

目前生產上80%無籽西瓜為黑皮品種，因此對品種的要求是皮色漆黑、抗病，由于無籽西瓜皮較厚，為了提高可食率，多以圓果為主，代表品種有津蜜20、津蜜30、隆發(fā)3號、惠達198、洞庭一號、黑蜜五號無籽，另外還有深綠花條的新1號類型津蜜一號、廣西三號、鄭抗新一號，及其他皮色的翠寶五號、花皮無籽。

1.3 禮品瓜品種

主要指單瓜質量在1.5～2.5 kg的一些小果型西瓜及特色西瓜。我國臺灣農友種苗公司率先育成一批優(yōu)良特色西瓜品種，如紅玲、秀玲、寶冠、金蘭、黑美人等，大陸也逐步育成一大批禮品瓜品種，如早春紅玉、黃小玉、少籽黑橄欖、圣女紅2號、黃晶、碧綠、滿春紅、華晶7號。

2 品質育種

西瓜品質主要包括外觀品質和營養(yǎng)及風味品質。外觀品質主要包括果形、皮色、瓤色、大小等。以往瓜皮顏色和圖案不太重要，但隨著不同消費市場和需求的改變，選育不同皮色西瓜也成為西瓜育種目標之一。我國臺灣農友種苗公司率先培育出黃皮西瓜品種，選育的黃皮瓜寶冠曾在美國園藝新品種大賽中獲得金獎。新疆農科院、北京蔬菜研究中心、中國農科院鄭州果樹所等研究機構均先后育成一批黃皮西瓜新品種進入應用與生產，當前黃皮西瓜育種已成為我國西瓜育種的熱門話題。

關于西瓜瓤色的要求也有變化，以前對于紅瓤品種，瓤色越深越受歡迎。近年來，人們對黃瓤品種也產生了興趣，目前我國已成功培育出一些黃瓤西瓜品種，如黃肉景龍寶等。除了黃瓤瓜外，市場上還出現(xiàn)了瓤色紅、橙、乳黃相間的“彩虹瓜”，這種瓜縱切面似彩虹，橫切剖面有花朵形狀，商品性狀極佳[1]。不同瓤色的西瓜果實中VC含量不同，張俊杰等[2]研究發(fā)現(xiàn)黃瓤品種VC含量較高。目前對于西瓜瓤色遺傳規(guī)律的研究還不深入，研究表明，紅瓤西瓜瓤色與番茄紅素含量有關，高美玲等[3]對二倍體西瓜的研究發(fā)現(xiàn)，瓤色與中心邊緣部位的番茄紅素含量表現(xiàn)為極顯著正相關。El-Hafez[4]研究認為西瓜瓤色由1對基因控制，顯性基因W控制奶黃色，顯性基因R或隱性基因r控制紅色，紅色瓤肉對黃色瓤肉為顯性。

西瓜營養(yǎng)品質主要是中心糖度，在這方面國內品種已具優(yōu)勢，很多品種中心糖度可達15%左右，但在穩(wěn)定性上仍需加強，在西瓜風味及健康功能型品種的選育方面還應進一步研究，例如適合糖尿病人食用的高甜低糖品種。

3 生物技術育種

3.1 分子標記育種

分子標記作為一種輔助手段應用于西瓜育種中，研究較多的是與西瓜抗病基因相關的分子標記。許勇等[5]首次利用分子標記在西瓜上獲得抗枯萎病生理小種的抗病基因RAPD及SCAP標記，成功建立西瓜抗枯萎病育種分子標記輔助技術系統(tǒng)。馬少芹等[6]以抗病毒病西瓜野生種質為材料，獲得西瓜抗小西葫蘆黃葉病毒基因的連鎖分子標記，該標記可以作為西瓜抗病毒病輔助選擇的分子標記。羊杏平等[7]采用SRAP分子標記對35份核心種質進行多態(tài)性分析，發(fā)現(xiàn)有1個標記位點與枯萎病抗性顯著關聯(lián)，表明SRAP標記可以有效地對西瓜種質資源進行群體結構劃分，且關聯(lián)分析能夠找到與西瓜枯萎病抗性相關聯(lián)的SRAP標記。張屹等[8]開發(fā)了3個CAPS/dCAPS標記，可以有效區(qū)分栽培西瓜對枯萎病菌生理小種1的抗病、感病性，為栽培西瓜品種枯萎病菌生理小種1抗性基因快速應用于栽培品種枯萎病抗性改良建立有效的技術手段。另外，分子標記還被用于西瓜遺傳親緣關系及多態(tài)性研究上。郭軍等[9]還利用RAPD技術對國內外西瓜主栽品種、親本材料及野生類型的遺傳親緣關系進行了研究，并在分子水平上對西瓜傳統(tǒng)分類和地理生態(tài)分類進行了分析。李嚴等[10]利用SRAP分子標記對西瓜雜交種遺傳多態(tài)性進行了研究。張法惺等[11]采用SSR分子標記技術對96份不同生態(tài)型西瓜種質資源的遺傳多樣性進行研究，結果表明野生西瓜與栽培西瓜的親緣性較遠，在栽培品種中華北生態(tài)型、華南生態(tài)型和西北生態(tài)型西瓜的親緣關系較近，說明我國西瓜種質資源同源性高，遺傳基礎狹窄。李朋飛等[12]對80份西瓜種質資源的SRAP分析也表明我國西瓜種質遺傳背景狹窄，因此西瓜育種要取得突破性進展，必須加強種質資源的引進和創(chuàng)新。

分子標記育種最基礎的工作之一就是利用分子標記構建遺傳圖譜。2010年劉莉等[13]通過AFLP、RAPD及SSR技術對西瓜強雌品系BG1和普通花型非洲野生西瓜雜交得到的F2群體進行擴增，成功建立1個包括4個RAPD標記、140個AFLP標記、6個SSR標記和1個強雌性位點（Subgy）的遺傳圖譜。近年來，我國在西瓜基因組系列圖譜上獲得突破性進展，北京市農林科學院蔬菜研究中心聯(lián)合康奈爾大學、復旦大學、深圳華大基因研究院等10多家機構組成的國際研究小組成功破譯了西瓜遺傳密碼，繪制了世界上第一張西瓜全基因組序列圖譜和變異圖譜[14]，確立了我國在西瓜分子育種技術上的領先地位。

3.2 轉基因育種

早期西瓜的轉基因研究重點是建立有效的遺傳轉化體系，而隨著轉化體系的不斷優(yōu)化與完善，研究的主要目的側重于西瓜的遺傳改良工程，其中抗病基因工程研究最多，成功的也最多。王慧中等[15]將西瓜花葉病毒WMV-2基因導入浙蜜2號，并報道了WMV-2基因在轉基因西瓜植株中的遺傳、分離、表達及轉基因植株對病毒病的抗性試驗結果，選育出高抗WMV-2的轉基因高代純合株系R4T32-7。臺灣的Yu等[16]報道了當前最新的西瓜抗病毒遺傳轉化研究，該實驗室成功獲得27個轉入了小西葫蘆黃花葉病毒ZYMV基因及番木瓜環(huán)斑病毒PRSV-W基因的株系。在品質改良方面，僅見用ACC合成酶基因及其反義基因和甜瓜反義酸性轉化酶基因[17]對西瓜的遺傳轉化。

4 抗病育種

西瓜枯萎病是一種嚴重的世界性土傳維管束病害，沒有安全、有效的化學手段防治此病害，通常人們采用嫁接等栽培技術來降低該病害給生產帶來的為害，但嫁接技術成本高，嫁接苗成活率低，因此，選育抗病品種是防治西瓜枯萎病最經濟、有效的方法[18]。我國通過引進美國優(yōu)異抗病資源培育出一系列抗病西瓜品種，如鄭抗系列、京抗系列、抗病蘇蜜等。在抗枯萎病分子標記和基因克隆方面的研究也取得一定進展。丁群英[19]利用RAPD技術，進行西瓜野生種質PI296341抗枯萎病生理小種2基因連鎖的分子研究，在抗病基因池中得到了OPG13標記的條帶，而在感病池中沒有此條帶。許勇等[20]獲得了與枯萎病基因連鎖的RAPD標記，并將其轉化為SCAR標記，初步建立一套西瓜抗枯萎病育種分子標記輔助選擇技術系統(tǒng)，但該系統(tǒng)只能對抗枯萎病生理小種1的基因進行選擇，對其他農藝性狀的品質性狀具有局限性。雖然我國西瓜抗枯萎病育種已經取得一定進展，然而，鑒別生理小種的研究還不夠透徹，到目前為止還沒有一套系統(tǒng)、準確的方法劃分生理小種及鑒定西瓜品種的抗感性。另外，由于病原菌不斷分化、病菌遺傳規(guī)律復雜加上育種過程中抗病品種易受其他病菌侵染，使得抗病育種進展緩慢。

5 存在的問題及展望

①我國西瓜種質資源的收集和研究方面仍然不足，這給我國突破性創(chuàng)新品種的選育帶來不利影響，也與我國西瓜生產第一大國的位置極不相符，因此應重視西瓜種質資源的搜集，利用新技術、新方法創(chuàng)新西瓜育種資源。

②隨著我國勞動力成本的提高，應加大力度對西瓜集約化、規(guī)?；a的研究，通過提高育種技術和水平，采用更簡易的栽培技術、制種技術，從而降低生產成本，促進西瓜產業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

③抗病育種仍然是西瓜育種的重要方向，應著重利用分子生物技術與傳統(tǒng)育種手段相結合的方式提高育種效率，同時由選育單抗性品種向多抗性品種轉變，因為多抗性品種可以大大減少農藥的使用，且產品安全衛(wèi)生，不會對環(huán)境造成污染。

④應重視西瓜的品種多樣化，根據不同地區(qū)的消費習慣、不同檔次選育合適的品種，滿足不同消費需求。

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Research Progress on Watermelon Breeding in China

The paper reviewed the research progress on watermelon breeding,including new cultivar breeding,quality breeding,biotechnology breeding and disease resistance breeding.The paper also analyzed the existing problems in watermelon breeding in China,and discussed the future research directions on watermelon breeding.

Watermelon;Breeding;Research progress;Review

S651

A

1001-3547（2014）06-0001-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.06.001

農業(yè)科技成果轉化資金項目（SQ2012ECA100034）

高素燕（1982-），女，碩士，助理研究員，主要從事辣椒、西瓜遺傳育種研究，電話：13920170536，E-mail：gsygsy0321@163.com

焦定量（1960-），男，通信作者，研究員，主要從事西瓜育種研究，E-mail：jiaodingliang@126.com

2014-02-18