【doc】无籽少籽西瓜研究进展

【doc】无籽少籽西瓜研究进展 无籽少籽西瓜研究进展 .,,.谚麦 1999.2 北方园艺 NORTHERNHORTICtl1I'URE 刘文革 (中日农业科学院B州果村研究所河南部州) 作者简介刘文革. 1966年12月出生于河南 省灵宝市.1991年西北农 业太学硕士研究生卓业.现 在中国农业科学院郑州果 树研究所瓜娄研究室工作, 助理研究员主要从事西 瓜多倍体育种与栽培研究. 参加农业部科技攻关丽目 和河南省科技攻关项目"西 瓜新品种选育.参加的高配合力蛮枚四倍体和蛮牧 无籽一号的培育与推广"成果1996年薮图术科_技进步 三等奖.近几年台作培育出花色不同的系列无籽西瓜 新品种,蛮救无籽二号,花皮无籽二号,绿宝,尘太阳, 金玫瑰等在奎国十几个省市太面积推广.在国家缎科 技期刊发表 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 十余篇中国目艺学套,中国植物营 养与肥料学会会员 摘要国内外无籽,少籽西瓜育种的研究是我国 着名学者黄昌贤1938年留美期问利用外源激素处理 获得世界上第一个无籽西瓜.此后陆续出现物理方 法,化学方法和生物技术方法以及多种方击结合处理 产生无籽西瓜.内客包括激素无籽西瓜,易位少籽西 瓜,多倍体无籽少籽西瓜三太娄刺的研究动态,谤空二 倍体西瓜为四倍体西瓜的速轻,以度组织培养在多倍 体西瓜育种中的利用等. 关键词无籽西瓜多倍体组纨培养 1无籽,少籽西瓜的研究动态 无籽,少籽西瓜可分三大娄:第一类是激素无籽西 瓜第二类是易位步籽西瓜.第三粪为多倍体无耔,少 籽西瓜. 1.1激素无籽西瓜最早利用外源激素处理创造当 代无籽西瓜是我国着名学者黄昌贤教授,他在1938年 臂美期间,采用萘骈乙烷(acennphthene)和萘乙酸 稿件修回日期:1998—11—01 J,o37~ (NAA)羊毛脂软膏处理切伤的二倍体西瓜柱头.获得 _r7.21%的无籽西瓜(黄昌贤,1972),这是世界卜第 一 批激素无籽西瓜.同年日奉学者寺HI甚七和益田进 三用吲哚己酸(r).吲哚丙酸(1PA),吲哚丁酸(1BA) 等涂抹旭大和西瓜柱头,也获得无籽西瓜. 1977,1979年甘肃天水农学院杨香诚用 100IllNAA,25mGA3,25m24一D三种溶液 与西瓜雄花提提液等量混合,滁沫套袋的西瓜雌花柱 头和子膀.其后四天再涂上述三液与幼果的程挺7昆台 涟于西瓜幼果.结果获得了87.4%的无籽西瓜果实 (扬香诚1979).林德佩等用萘乙酸钠,赤霉素.2,4一 DIAA,西瓜雄花侵提液.展着制等.处理西瓜品种 3301和蜜宝"雌花柱头.于房和果柄.均诱导成无籽 西瓜果实.成果率达到50%以上(林德佩,1983). 用激素诱导无籽西瓜品种的差异是巨大的.黄昌 贤教授(j939)用22个西瓜品种进行试验,结果是绝大 部分的品种均有不同程度的单性结实现象.扬香诚 (1977)通过4年的观察认为早花是诱导激素无籽西 瓜的较好材料,成果率稳定在50%以上促进西瓜单 性结实的植物激素效果较好的是萘乙酸,而且几种激 素混用比单独用好.激素混合刺激教果,可能是起到 增效荆的作用. E述利用外源激素处理获得无籽西瓜,费工时,而 儿互严格,座果率低,座果不稳定,诱导果实皮厚,畸 形,啼技寄,因而生产上还难以利用.最近日本学者用 CPPU(一种新型苯腮型细胞分裂素)处理未授粉西瓜 子房产生无籽果实,而且200mCPPU不影响西瓜 果宴形状,可溶性固形物,皮厚等.可以在生产上应用 (Yasuyc~hiHayataandyoshiyukiNiimi,1995).国内对 此也有报道,谭素英等用强力座瓜灵(主要成分为 CPPU)处理无花冠的西瓜雌花于房,也产生无籽匮瓜 果实(谭素英,刘文革等1995).利用外源激素处理获 得无籽西瓜还须进一步研究,以期获得更完美的无籽 西瓜果实. 12易位步籽(无籽)西瓜产生易位少籽西瓜的方 法是:通过X射线或-/射线等电离射线诱发非同源染 北方园艺(总125)35 一述综 色体间节段的Il{J互易位,可导致花粉或卵细胞的部 分不育.再用易位系与正常系杂交,所藏杂种一代为发 育正常的少籽或无籽西瓜果宴 }{4的西村和坂f](1960)等(Oka,l967)曾用X 射线照射西瓜种了.诱发J在一个单一染色体组内包 含l}j4条染色体组成的"环4或6条染也体组成的 "环6;妻稔和木原均(MinoraShimotsumaand Kihara.1968)也开腥r用染色体易位创造少籽西瓜的 研究,得到不同程度的部分小育的西瓜选系.据郁 宗雄(1975)报告,我国台湾省农业试验所风IlJ热带园 艺分所曾用染色体易位法育成了"少籽小风"西瓜品 系,其性状与普通小风"相同.但种子数只有原来"小 风"的25%.唯白色瘪子仍较大,尚需继续研究改进 (王呜.1986)广东省农科院生物所1979年开始进行 西瓜染色体易位研究.到1988年已培育出易红I号,5 (}等易位少籽西m.并应用于生产(朝井小太郎.吴进 义,1987).他们用不同荆量的c7射线辐照二倍体 西瓜的干种子,花粉后代.结果M1的花粉随着辅辐剂 量的提高.败育率明显增加,各个剂量均可出现染色体 易位.并选出易位纯合体(朝井小太郎,吴进义,1993). 西北农业大学和甘肃农业大学合作(王呜,马克奇等. 1988)对原始易位系"旭大和"及其它几个优良西瓜品 系的干种子用Co7射线进一步照射处理,后又进行 重复照射.进一步提高其不育性,并育出一批杂合易位 少籽西瓜新品系.其种子较普通二倍体减少50%, 80%.种子数量最少的单瓜中仅含十条粒至数十粒种 子乇世幸(1990)对西瓜染色体易位鉴定方法做丁探 讨1980年幅建农学院利用华东24,蜜宝,新青与澄 选等多元杂交后代种子.经0射线处理干种子,之 后经过多次杂交,自交,再次辐射,易位次数越多.花粉 育性和种子数也就越步(李家慎,何承坤等,1988).到 目前为止,还只得到一些相互易位的纯合体西瓜.尚未 达到全部染色体易位.如果完全易位.可望获得无籽 西瓜 1.3多倍体无籽,少籽西瓜多倍体少籽西瓜的育种 和应用始于日本.1939年日车生物学家木原均等用 秋水仙碱诱导二倍体旭大和.获得世界上第一个四倍 体西瓜.1947年木原均,西.1]寺三发表了"利用三倍 体无籽西瓜之研究",到1950年育成r"元籽旭都", "元籽旭大和"无籽向阳等9个三倍体无籽西m品 种,此后日本大量栽培和销售三倍体无籽西瓜.从此 用多倍体生产无籽西瓜成为一条主要途径. 我国台湾从1957年开始培育三倍体无籽西瓜.展 I【1热带园艺所1961年育成风山I号无籽西瓜品种, 成为台湾第一个三倍体无籽西瓜品种.1970年农友种 苗公司育成农友新奇无籽".以后义相继育成小凤无 籽,优质(Qua]ity)无籽,兰甜{OrchidSweet)黄肉无籽, 天钤(SkyBe】】)冰箱型无籽,农妙{FarmersWonderfu1) 36(总l25)NorthernHorticu]ture 无籽,冗帅,日H兰等无籽西瓜品种.台薄无籽西瓜出口 港穗,东南亚,非洲,中南美甚至美国.有裉好的声誉. 是址界第一个无籽西瓜企业化产和大量出几的地 区(呜,I986陈文部,1992) 北闭多倍体西瓜的育种工作始于I957年,原华东 农科现江辨,农科院蔬菜所】fi-先诱变育成华24四 倍体.并"它为母奉配制出新秋三号无籽西瓜1961 年中圃农科院果树所m娄宇(现郑州果村所瓜类室)进 行J'多倍体西瓜育种工作.选育成功四倍体号和 无籽三"品种,6O年代在我囤栽培面积较大并出 口外销无籽三号是我国第一个有生产价值和商品价 值的三倍体无籽西瓜品种.l965年广东农科院育成 农育号四倍体1974年在南宁市召开了"全国第 一 次无籽西瓜科研协作会"5O多个育种单位和生产 单位进行协作,变成功旭东,兴城红,大和冰淇淋,马 铃瓜等四倍体材料,选育成新青,72404,郑果401,北 京1号等四倍体品种,并利月j选育的四倍体品种育成 蜜宝无籽,部果301,旭马无籽等三倍体无籽西瓜.掀 起r全囤无籽西瓜生产和科研的第一次高潮1981, 1982年组织了全国第一批四倍体和无籽西瓜新品种 区域试验,评选出郑引401,黄枚四倍体和杂育401等 四倍体品种.广西一号,广西二号,郑引301和无籽 304等三倍体西瓜为表现优良的品种.广西二号后来 获得农业部科技进步三等奖(谭紊英.1990). 1985年成立了全国无籽,少籽西瓜专 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 研究协作 组.1985,l987年组甥了全国第二批无籽,少籽西瓜 品种区域试验,选出黑蜜二号,邵阳304等几个表现优 良的品种1989年在湖南邵阳全国无籽,少籽西瓜育 种jF发研讨尝.掀起全国无籽西瓜生产和科研的第二 次高潮I992年九江会议以后.全国多倍体协作组再 次组织全国无籽西瓜区域试验.又推出蜜枚无籽一号, 雪峰花皮,广西五号,洞庭一,新秀二号等优良无籽 西m品种,井在生产上大面积推广.成为许多地区的主 栽品种蜜授无籽一号在1996年获得国家科技进步 三等奖.全国各多倍体协作单位选育出一批无籽,少 籽西瓜新品种和新组合,它们是:蜜都,蜜红,蜜枚无籽 二号,花皮无籽二号,花皮无籽三号,绿宝,金玫瑰,盒 太嗣,r西三号,广西六号,洞庭一号,洞庭二号,广州 301,打无籽二号,新秀二号,粤蜜,无籽新红宝,挥新 一 号,红宝石,黄宝石和少籽西瓜华宝一号,华宝二号, 华黄一号等正在生产上栽培,试种和示范.从而又掀 起无籽凸瓜生产和科研的第三次高潮. 14其它途径利用二倍体×四倍体可产生当代无 籽西瓜中国农科院果树研究所曾对二倍体西m大和 冰淇淋授以四倍体花粉获得品质优良的无籽果实湖 南邵阳地区柑桔研究所用四倍体西瓜品系72411结二 倍体西瓜蜜宝雌花授粉.获得了果型端正和品质优良 的无籽西瓜.安水新等用四倍体品种4216给五份二 倍体西瓜材料授粉其座果率为5O%,923.达到一 倍体杂交果实水乎;产生的当代无籽西瓜中着色好,秕 籽步西瓜(安水新等,1995】直接年町用四倍体瓜品 种(系】之间的杂交代培育少籽西瓜,克酲三倍1丰无 籽西瓜发芽率低和成曲率低等映陷.邵阡f农科所征 I982年开始这一育种速径,l987年育成雪峰少籽西瓜 (孙小武,l987)郑州果树所也相继,F展此项研究育 出四杂一号等品种.四倍体杂交代具有植株长势 强,抗病耐湿,耐肥,含糖量高,不空心,耐储运.盘芽 率,成苗率与二倍体西瓜接近等特点.栽培技术也易 掌握,在生产可进行推广. 2诱变二倍体为四倍体西瓜 获得四倍体西瓜有以下途径:(1)从自然界中投掘 天然变异.一些自然现象如雷电,空气,温度剧变,土 壤中的化学物质.使西瓜植抹创伤等有时能西发四倍 体.(2)利用物理方法诱导:利用各种射线,异常温度, 超速离心力,高电压等诱导变异.(3)生物方法:立?多 次摘心,嫁接后在愈伤组织处出现四倍体.(4)利用化 学方法诱导:利用化学试剂如秋水仙素,苯乙烷,吲哚 乙酸,苯及其衙生物,有机砷制剂,有机汞制剂,磺胺 剂,及其它植物碱不下200种.用秋水仙素诱导西瓜 四倍体有四种作法:一是浸种法:用0.2%秋水仙素水 溶液浸泡干种子24,48h.清水洗净种子表面的药液 后催芽播种.但此法成苗率很低,诱导效果差.二是 胚芽倒置浸渍法:等胚根15era,予叶微露出种壳时. 即将胚芽倒置,使其生长点浸入秋水仙素溶液中(浓度 02%,04%).根尖朝上.在25,3O?恒温箱中处理 20,24h.处理后流水冲洗.播种.此法简便.根舒受 药液危害,能正常出土成苗生长,诱导效果较好.三是 滴苗法:在幼苗子叶展平破心之前用0.2%秋水仙索 溶液滴浸幼苗生长点.每次一滴.每天早晚各一次.连 续4,5天.此法手续比较麻烦.容易出现嵌台体.但 诱导效果显着.四是涂抹法:在幼苗子叶展平时.用 0.4%,1%的秋水仙素溶液混台的羊毛脂膏涂抹幼苗 #长点.棘一次即可以上方法要视品种,处理季和 当时的气候条件而定.人们在此基础上又研究怎样提 高其诱导敬率.广西农学院1974年在对马铃瓜诱变 时.对部分幼苗生长点滴药后.用细小针进行轻微刺 伤.提高其诱导率.可提高到41.6%[J一西农学院, 1974).剥去生长点外幼叶后用秋水仙索溶液滴苗,潍 抹处理,其变异抹率分别为52%和61%.显着忧于常 规滴苗和涂抹处理(谭索英,黄秀强,刘济伟,1993): 秋水仙素药液浓度02%,1%处理西瓜时均可获得 四倍体.其02%,05%教果为好(谭索英.1980】. 不同品种进行同一处理,其差异很大(龚宗俊.1993;谭 索英等,1993).周泉根据多年的经验,以采025%秋 水仙素溶液滴苗处理效果最好,,在处理期间温度应掌 握l8?,25?(周泉等,】993).龚宗俊用优良杂交一 代诱娈多倍体.虽然稳定性状雎一此.但次两变可获 得各种类型的四倍体植株.增加选择机会I爨宗霞. 1993】.(5)利用组织培养诱导四倍体西瓜: 3利用组织培养培育多倍体西瓜 美田和西欧地区1979年Barn~发表J'西瓜组织 培养无什繁殖成功的试骑报告,为无籽西瓜借用组织 培养五性繁殖法代替常规繁殖三倍体种子提供r'条 新途径(fnes.1979) 离作无性繁殖在多倍体西瓜育种上的应用主要体 现在:无性繁殖三倍体西瓜美国的三倍体无睾f西瓜 苗的价特在25,50美分.利用离体无性繁殖有望提供 价倍丰?当且不带菌的优良苗.利用无性繁殖优良四倍 体个体,可加速四倍体/三倍体育种进程.美国佛卫 达大学的Gray和Elmstrom于1991年获得了利用组 錾{培养繁殖自交不育四倍体西瓜井将其直接用于三 倍体无籽西瓜种子生产的专利.作为四倍傩育种.育 种者可利用无性繁殖将优良四倍体单株在短时间内扩 增到可进行商品种子生产的数量,从而大大缩短育种 年限张兴平等通过组织培养,在西瓜劫胚于叶不定 芽再叫-的前7天.在再生培养基中添加0(15%秋水仙 素,使再生植林的诱导四倍傩频率由对照(不加秋水仙 索)的8%提高到52%.大大提高r利用组织培养再生 四倍体的频率和效率.但在再生培养初期使用秋水仙 索会显着抑制不定芽的再生.对再生能力较差的西瓜 材料将是一太困难,故寻我有效的诱变替代物是1分 必要的(ZhangandRhodes,1995;房超.林德佩等, 1996) 参考文献 1王玉英,高新一1980.无籽西瓜无性繁殖舶研究(简报) 园艺7(4】64 2许智宏,卫志明,刺桂云.1979.用离伴培养无性繁殖三倍 体无籽西瓜(CitrullusvuarisShchad)植物生理.5 (3)?245—251 3高新,林翔鹰,扬春燕王玉英等,1983.无秆西瓜无性系 繁殖的研究.中国农业科学.1983(2):58,62 壤ti,刊,I984.--C倍体无耔西瓜快速繁殖,福建农业科拄, 5辛培I'10.1985,无籽西瓜组织培养繁殖简报,tll东农业科 学.(3) 6赵家蓖,1987,无耔谣瓜扦插无性繁殖研究成功瓜粪科技 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