西瓜F2群體大小及選擇技術(shù)研究

安水新，李相濤，康宇靜，霍治邦，劉宏，程志強，張存松

（河南開封市農(nóng)林科學(xué)研究院，475001）

西瓜F2群體大小及選擇技術(shù)研究

安水新，李相濤，康宇靜，霍治邦，劉宏，程志強，張存松

（河南開封市農(nóng)林科學(xué)研究院，475001）

運用多對相對性狀雜種F1產(chǎn)生的雌雄配子的可能組合數(shù)4n的遺傳理論確定F2群體量，能夠在F3、F4代選育出符合目標(biāo)質(zhì)量性狀純系，減少了自交系選育代數(shù)，提高育種效率。在西瓜生長發(fā)育中前期開展選擇、淘汰，大大減少了自交系選育工作量，節(jié)省試驗用地，有效地降低成本，使F2代的大群體選擇變?yōu)榭尚小?/p>

西瓜；F2代群體；選擇技術(shù)

西瓜F2代出現(xiàn)性狀分離，其群體的大小對于自交系選育速度至關(guān)重要。傳統(tǒng)的自交系選育方法從F1選到F6代，才能得到純系。從遺傳機制和提高遺傳進度等因素考慮，主張F2代播種量盡可能多一些，建議種植株數(shù)一般控制在500株左右[1]，并且在果實考種之前一般不開展田間選擇與植株淘汰。西瓜是稀植作物，每667 m2植600~1 000株，單株占地面積較大，如果F2群體較大，那么田間試驗工作量相應(yīng)加大，試驗的精確性相對降低，雖然自交系選育速度加快，但試驗成本大量增加。根據(jù)孟德爾遺傳的獨立分配規(guī)律，在多對相對性狀雜種的后代選擇中，如果群體數(shù)量大于4n，就有可能在當(dāng)代出現(xiàn)質(zhì)量性狀的純合單株[2，3]（隱性性狀的純系在F2代即可以確認，顯性質(zhì)量性狀純系在F3代可以鑒定得到）。本試驗以開封市農(nóng)林科學(xué)研究院組配的F2代西瓜為試材，依據(jù)目標(biāo)性狀中有差異的質(zhì)量性狀對數(shù)按照4n確定其育苗量，在苗期、幼果期按質(zhì)量性狀直接淘汰不符合目標(biāo)性狀的個體，通過F3、F4代進行質(zhì)量性狀純度鑒定和數(shù)量性狀的優(yōu)選，在F3、F4中直接選出了符合目標(biāo)性狀的純系，建立一套快速選育技術(shù)規(guī)程，加快了自交系選育進度。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2008年春季選用開封市農(nóng)林科學(xué)研究院組配的F2代材料F8202、F8203、F8206進行試驗。

1.2 試驗方法

①制定質(zhì)量性狀選育方案 根據(jù)自交系選育的目標(biāo)性狀，在開展田間試驗之前為每份F2材料設(shè)計選育方案：父母本及其主要經(jīng)濟性狀，系選的目標(biāo)性狀，在每個生育期間淘汰非目標(biāo)性狀和淘汰比例及優(yōu)選內(nèi)容，依據(jù)目標(biāo)性狀中有差異的質(zhì)量性狀對數(shù)按照4n確定其育苗量，根據(jù)中前期的淘汰比率制定田間移栽密度（使植株生長發(fā)育中前期經(jīng)淘汰后所保留符合目標(biāo)性狀植株的株距為50 cm左右），見表1。

②數(shù)量性狀優(yōu)選 在中后期對數(shù)量性狀開展優(yōu)選，包括坐果性、抗病性、單瓜質(zhì)量、果皮硬度、果皮厚度、瓤質(zhì)、瓤色、口感、種子性狀等。對選中果實逐一編號、記載，之后進行考種、決選。

③對保留植株嚴(yán)格自交。

④在F2代選擇之后，通過F3、F4代進行質(zhì)量性狀純度鑒定和數(shù)量性狀的優(yōu)選。

2 a試驗均在我院試驗地進行，春季試驗采用地膜覆蓋栽培，3月育苗，6月下旬至7月上旬開始收獲。施肥、灌水等與傳統(tǒng)試驗的田間管理一致。秋季試驗采用地膜+中拱棚栽培。

表1 F2代材料選育方案

2 結(jié)果與分析

2.1 F2代后期選擇

植株生長前中期，對質(zhì)量性狀進行田間選擇、淘汰，然后進行數(shù)量性狀優(yōu)選，F(xiàn)8202、F8203、F8206分別決選出15、15、17個符合目標(biāo)性狀的單瓜。

2.2 F3代鑒定與選擇

對2008年試驗中決選出的單瓜在2009年春季進行F3代質(zhì)量性狀純合度的鑒定，之后對純系開展數(shù)量性狀優(yōu)選。種植F3代8份，其中質(zhì)量性狀全部是隱性性狀的1份（F9302-2），在調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)分離植株，而且其數(shù)量性狀基本一致；1對顯性性狀的材料7份，除F9303-10為質(zhì)量性狀純合的材料，其余均出現(xiàn)分離，F(xiàn)9305、F9309因綜合性狀表現(xiàn)不好而整系淘汰，對其他材料開展單株選擇。結(jié)果見表2。

2009年秋季種植F9306、F9307、F9308、F9317共4個單系的20份材料，鑒定篩選出8份質(zhì)量性狀純系，結(jié)果見表3。

表2 F3代種植選擇、純度鑒定表

3 結(jié)論與討論

依據(jù)F1代產(chǎn)生的雌雄配子的可能組合數(shù)4n確定F2代群體量，能夠在F2代篩選出符合目標(biāo)性狀的質(zhì)量性狀純合植株，在F3和F4代鑒定出質(zhì)量性狀的純系，減少了西瓜雜種后代選擇代數(shù)。

在西瓜生長發(fā)育中前期對非目標(biāo)性狀植株嚴(yán)格淘汰，有效地減少了因試驗管理的工作量及株系占地面積過大而造成的試驗誤差，節(jié)省試驗用地，提高了育種效率，降低了自交系選育成本。

傳統(tǒng)的雜交后代田間系選主要憑育種經(jīng)驗，隨意性較大；但若在田間試驗之前作好每一份F2代的選擇方案，科學(xué)確定目標(biāo)性狀后，一般的育種人員就可按照此方案進行操作。

在F3代顯性目標(biāo)性狀的純度鑒定、優(yōu)選中，因種植的單瓜株數(shù)較少，鑒定出的純系相對較少。在今后的F3代鑒定中，種植的單瓜株數(shù)應(yīng)不少于3n株，這樣才有可能在當(dāng)代選育出目標(biāo)性狀的純系。

據(jù)筆者試驗，在質(zhì)量性狀純合之后，單系內(nèi)的數(shù)量性狀表現(xiàn)基本一致。但數(shù)量性狀受多基因及微效基因控制，遺傳機理復(fù)雜，有關(guān)質(zhì)量性狀純合程度對數(shù)量性狀一致性的影響還待進一步研究。

表3 F4代種植選擇、純度鑒定

[1]王堅.西瓜栽培與育種[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1993.

[2]劉祖洞.遺傳學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1979.

[3]浙江農(nóng)業(yè)大學(xué).遺傳學(xué)（農(nóng)學(xué)類專業(yè)用）[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1979.

Research on Population Size of Watermelon F2Generation and Its Selection Technology

AN Shuixin,LI Xiangtao,KANG Yujing,HUO Zhibang,Liu Hong,CHENG Zhiqiang,ZHANG Cunsong
(Kaifeng Research Institute of Agriculture and Forestry Sciences,Henan 475001)

The population size of watermelon F2generation were determined according to the genetic theory of the combination numbers of the male and female gametes produced by F1generation which possessed multiple relative characters is 4n.Using the theory,the pure lines accorded with the objective characters could be selected in F3or F4generation,which shortened the breeding period and enhanced the breeding efficiency.The selection and elimination were carried out at the early-middle growth period of watermelon,which could reduce the workload,save the experimental land,decrease the production cost greatly,and mad the selection of F2generation from a big group practicable.

Watermelon;F2population;Selection technology

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.22.004

開封市科技攻關(guān)項目（090203）安水新（1957-），男，研究員，主要從事西瓜遺傳育種工作，電話：13839984646，E-mail：anshuixin@163.com

2011-07-07