高素燕　焦定量　商紀(jì)鵬

摘 要：綜述了近年來我國(guó)西瓜育種方面取得的成果和最新研究進(jìn)展，包括新品種選育、品質(zhì)育種、生物技術(shù)育種、抗病育種等方面，同時(shí)分析了我國(guó)西瓜育種目前存在的問題，并對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：西瓜；育種；研究進(jìn)展；展望

中圖分類號(hào)：S651 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-3547（2014）06-0001-04

西瓜是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，栽培面積及產(chǎn)量均居世界第一。自20世紀(jì)70年代開始進(jìn)行西瓜育種以來，我國(guó)先后育成不同類型、不同成熟期的西瓜新品種，基本實(shí)現(xiàn)了我國(guó)主栽西瓜品種的國(guó)產(chǎn)化、一代雜種化及良種化，在西瓜品質(zhì)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(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、具特殊性狀的西瓜新品種，取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。近年來，育種家在西瓜育種方法上也在不斷地進(jìn)行探索和創(chuàng)新，在倍性育種、分子育種、雄性不育等方面進(jìn)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(zhì)育種、生物技術(shù)育種等方面的研究進(jìn)行綜述，并對(duì)我國(guó)西瓜育種的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，旨在為我國(guó)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(biāo)包括豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害及抗逆性、少籽、外觀好、耐貯運(yùn)。但隨著人們消費(fèi)水平的提高及育種手段的進(jìn)步，人們對(duì)西瓜品種的要求也發(fā)生相應(yīng)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(jì)80年代初的早熟品種選育，主要突出早熟，對(duì)品質(zhì)、外觀的要求不嚴(yán)，如最早的鄭雜系列品種。隨著我國(guó)設(shè)施農(nóng)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(zhì)也是非常重要的，如北方品種不但品質(zhì)要好，而且底色要綠、條帶要細(xì)而直，代表品種有華欣、極品京欣、津花2010、風(fēng)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(yùn)輸?shù)娜秉c(diǎn)，目前尚未有綜合性狀能超越的品種。目前韓國(guó)類型的品種瓤肉致密，通過延長(zhǎng)采收期來提高西瓜的含糖量，特別是對(duì)邊糖的提高效果尤為顯著。中晚熟品種多以抗病高產(chǎn)為主，近年少籽品種，由于食用方便，品質(zhì)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(nóng)8號(hào)、西農(nóng)10號(hào)、金城五號(hào)、津花魁、豐抗三號(hào)、182等；少籽品種有津花四號(hào)、新機(jī)遇、慶發(fā)12等。

1.2 無籽西瓜品種

目前生產(chǎn)上80%無籽西瓜為黑皮品種，因此對(duì)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(hào)、惠達(dá)198、洞庭一號(hào)、黑蜜五號(hào)無籽，另外還有深綠花條的新1號(hào)類型津蜜一號(hào)、廣西三號(hào)、鄭抗新一號(hào)，及其他皮色的翠寶五號(hào)、花皮無籽。

1.3 禮品瓜品種

主要指單瓜質(zhì)量在1.5～2.5 kg的一些小果型西瓜及特色西瓜。我國(guó)臺(tái)灣農(nóng)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(hào)、黃晶、碧綠、滿春紅、華晶7號(hào)。

2 品質(zhì)育種

西瓜品質(zhì)主要包括外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味品質(zhì)。外觀品質(zhì)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(fèi)市場(chǎng)和需求的改變，選育不同皮色西瓜也成為西瓜育種目標(biāo)之一。我國(guó)臺(tái)灣農(nóng)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(guó)園藝新品種大賽中獲得金獎(jiǎng)。新疆農(nóng)科院、北京蔬菜研究中心、中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹所等研究機(jī)構(gòu)均先后育成一批黃皮西瓜新品種進(jìn)入應(yīng)用與生產(chǎn)，當(dāng)前黃皮西瓜育種已成為我國(guó)西瓜育種的熱門話題。

關(guān)于西瓜瓤色的要求也有變化，以前對(duì)于紅瓤品種，瓤色越深越受歡迎。近年來，人們對(duì)黃瓤品種也產(chǎn)生了興趣，目前我國(guó)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(chǎng)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(shí)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(duì)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(guān)，高美玲等[3]對(duì)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(guān)。El-Hafez[4]研究認(rèn)為西瓜瓤色由1對(duì)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(duì)黃色瓤肉為顯性。

西瓜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要是中心糖度，在這方面國(guó)內(nèi)品種已具優(yōu)勢(shì)，很多品種中心糖度可達(dá)15%左右，但在穩(wěn)定性上仍需加強(qiáng)，在西瓜風(fēng)味及健康功能型品種的選育方面還應(yīng)進(jìn)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(shù)育種

3.1 分子標(biāo)記育種

分子標(biāo)記作為一種輔助手段應(yīng)用于西瓜育種中，研究較多的是與西瓜抗病基因相關(guān)的分子標(biāo)記。許勇等[5]首次利用分子標(biāo)記在西瓜上獲得抗枯萎病生理小種的抗病基因RAPD及SCAP標(biāo)記，成功建立西瓜抗枯萎病育種分子標(biāo)記輔助技術(shù)系統(tǒng)。馬少芹等[6]以抗病毒病西瓜野生種質(zhì)為材料，獲得西瓜抗小西葫蘆黃葉病毒基因的連鎖分子標(biāo)記，該標(biāo)記可以作為西瓜抗病毒病輔助選擇的分子標(biāo)記。羊杏平等[7]采用SRAP分子標(biāo)記對(duì)35份核心種質(zhì)進(jìn)行多態(tài)性分析，發(fā)現(xiàn)有1個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)與枯萎病抗性顯著關(guān)聯(lián)，表明SRAP標(biāo)記可以有效地對(duì)西瓜種質(zhì)資源進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)劃分，且關(guān)聯(lián)分析能夠找到與西瓜枯萎病抗性相關(guān)聯(lián)的SRAP標(biāo)記。張屹等[8]開發(fā)了3個(gè)CAPS/dCAPS標(biāo)記，可以有效區(qū)分栽培西瓜對(duì)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(yīng)用于栽培品種枯萎病抗性改良建立有效的技術(shù)手段。

另外，分子標(biāo)記還被用于西瓜遺傳親緣關(guān)系及多態(tài)性研究上。郭軍等[9]還利用RAPD技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)外西瓜主栽品種、親本材料及野生類型的遺傳親緣關(guān)系進(jìn)行了研究，并在分子水平上對(duì)西瓜傳統(tǒng)分類和地理生態(tài)分類進(jìn)行了分析。李嚴(yán)等[10]利用SRAP分子標(biāo)記對(duì)西瓜雜交種遺傳多態(tài)性進(jìn)行了研究。張法惺等[11]采用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)96份不同生態(tài)型西瓜種質(zhì)資源的遺傳多樣性進(jìn)行研究，結(jié)果表明野生西瓜與栽培西瓜的親緣性較遠(yuǎn)，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(guān)系較近，說明我國(guó)西瓜種質(zhì)資源同源性高，遺傳基礎(chǔ)狹窄。李朋飛等[12]對(duì)80份西瓜種質(zhì)資源的SRAP分析也表明我國(guó)西瓜種質(zhì)遺傳背景狹窄，因此西瓜育種要取得突破性進(jìn)展，必須加強(qiáng)種質(zhì)資源的引進(jìn)和創(chuàng)新。

分子標(biāo)記育種最基礎(chǔ)的工作之一就是利用分子標(biāo)記構(gòu)建遺傳圖譜。2010年劉莉等[13]通過AFLP、RAPD及SSR技術(shù)對(duì)西瓜強(qiáng)雌品系BG1和普通花型非洲野生西瓜雜交得到的F2群體進(jìn)行擴(kuò)增，成功建立1個(gè)包括4個(gè)RAPD標(biāo)記、140個(gè)AFLP標(biāo)記、6個(gè)SSR標(biāo)記和1個(gè)強(qiáng)雌性位點(diǎn)（Subgy）的遺傳圖譜。近年來，我國(guó)在西瓜基因組系列圖譜上獲得突破性進(jìn)展，北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心聯(lián)合康奈爾大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、深圳華大基因研究院等10多家機(jī)構(gòu)組成的國(guó)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(guó)在西瓜分子育種技術(shù)上的領(lǐng)先地位。

3.2 轉(zhuǎn)基因育種

早期西瓜的轉(zhuǎn)基因研究重點(diǎn)是建立有效的遺傳轉(zhuǎn)化體系，而隨著轉(zhuǎn)化體系的不斷優(yōu)化與完善，研究的主要目的側(cè)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W(wǎng)MV-2 CP基因?qū)胝忝?號(hào)，并報(bào)道了WMV-2 CP基因在轉(zhuǎn)基因西瓜植株中的遺傳、分離、表達(dá)及轉(zhuǎn)基因植株對(duì)病毒病的抗性試驗(yàn)結(jié)果，選育出高抗WMV-2的轉(zhuǎn)基因高代純合株系R4T32-7。臺(tái)灣的Yu等[16]報(bào)道了當(dāng)前最新的西瓜抗病毒遺傳轉(zhuǎn)化研究，該實(shí)驗(yàn)室成功獲得27個(gè)轉(zhuǎn)入了小西葫蘆黃花葉病毒ZYMV CP基因及番木瓜環(huán)斑病毒PRSV-W CP基因的株系。在品質(zhì)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(zhuǎn)化酶基因[17]對(duì)西瓜的遺傳轉(zhuǎn)化。

4 抗病育種

西瓜枯萎病是一種嚴(yán)重的世界性土傳維管束病害，沒有安全、有效的化學(xué)手段防治此病害，通常人們采用嫁接等栽培技術(shù)來降低該病害給生產(chǎn)帶來的為害，但嫁接技術(shù)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(jīng)濟(jì)、有效的方法[18]。我國(guó)通過引進(jìn)美國(guó)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(biāo)記和基因克隆方面的研究也取得一定進(jìn)展。丁群英[19]利用RAPD技術(shù)，進(jìn)行西瓜野生種質(zhì)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(biāo)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(biāo)記，并將其轉(zhuǎn)化為SCAR標(biāo)記，初步建立一套西瓜抗枯萎病育種分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)系統(tǒng)，但該系統(tǒng)只能對(duì)抗枯萎病生理小種1的基因進(jìn)行選擇，對(duì)其他農(nóng)藝性狀的品質(zhì)性狀具有局限性。雖然我國(guó)西瓜抗枯萎病育種已經(jīng)取得一定進(jìn)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(zhǔn)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(fù)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(jìn)展緩慢。

5 存在的問題及展望

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

②隨著我國(guó)勞動(dòng)力成本的提高，應(yīng)加大力度對(duì)西瓜集約化、規(guī)?；a(chǎn)的研究，通過提高育種技術(shù)和水平，采用更簡(jiǎn)易的栽培技術(shù)、制種技術(shù)，從而降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)西瓜產(chǎn)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(yīng)著重利用分子生物技術(shù)與傳統(tǒng)育種手段相結(jié)合的方式提高育種效率，同時(shí)由選育單抗性品種向多抗性品種轉(zhuǎn)變，因?yàn)槎嗫剐云贩N可以大大減少農(nóng)藥的使用，且產(chǎn)品安全衛(wèi)生，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

④應(yīng)重視西瓜的品種多樣化，根據(jù)不同地區(qū)的消費(fèi)習(xí)慣、不同檔次選育合適的品種，滿足不同消費(fèi)需求。

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