我國黃瓜品種的選育研究進(jìn)展

徐海鈺，李雪，于磊，朱國民

摘要：本文從雜交育種、誘變育種、分子標(biāo)記輔助育種及基因工程育種四個(gè)方面，綜述了我國黃瓜新品種的選育進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：黃瓜；雜交育種；誘變育種；分子標(biāo)記；基因工程

中圖分類號(hào)： S642.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.14.054

黃瓜（Cucumis sativus L.）屬葫蘆科（Cucurbitaceae）一年生溫季作物，又叫胡瓜、刺瓜、青瓜等，起源于喜馬拉雅山南麓。黃瓜是我國乃至全世界主要栽培的蔬菜作物種類之一，因其特殊的芳香氣味以及清脆多汁的口感受到人們的廣泛喜愛。黃瓜含有豐富的營養(yǎng)成分，包括蛋白質(zhì)、多種維生素、葫蘆素、鈣、鐵、丙醇二酸等人體必需物質(zhì)[1]。同時(shí)還具有多種保健功能，黃瓜多糖以及黃酮類化合物可以增強(qiáng)人體免疫力，提高清除自由基能力和抗氧化活性，起到延緩衰老的作用[2，3]。黃瓜中含有的葫蘆素B在多種腫瘤的抗性研究中，均能產(chǎn)生抑制作用[4]，并且還可以起到保肝抗炎等功效[5]。除此之外，黃瓜還有除濕、利尿、美容養(yǎng)顏等保健價(jià)值，目前已經(jīng)研發(fā)出多款黃瓜保健產(chǎn)品。

隨著人們對(duì)優(yōu)質(zhì)黃瓜蔬菜的需要量日益增加和黃瓜產(chǎn)品的市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，種植的面積也是逐年遞增，這不但要求栽培管理水平的不斷提升，更需要能滿足市場(chǎng)需求的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的品種。因此，我國的黃瓜育種工作者進(jìn)行了大量的研究和選育工作，取得了顯著的成果。黃瓜新品種選育的研究方法主要包括：雜交育種、誘變育種、分子標(biāo)記輔助育種以及基因工程育種。本文將從這四種方法著手回顧我國黃瓜新品種選育的研究進(jìn)展。

1雜交育種

雜交育種利用的是基因重組的原理，把父母本的優(yōu)良性狀集中起來傳遞給雜交后代，從而獲得所需的表現(xiàn)類型，由于雜交子代的遺傳來源可知，性狀表現(xiàn)可預(yù)見，因此成為黃瓜育種的主要方法之一。呂淑珍等[6]利用雜交育種的方法選育出高抗霜霉、白粉病和枯萎病的早熟黃瓜品種津春4號(hào)，其父母本為抗病能力強(qiáng)的高代自交系。陳龍正等[7]以野生酸黃瓜為母本，栽培為父本成功的實(shí)現(xiàn)了黃瓜種間的遠(yuǎn)緣雜交，經(jīng)過多代的自交、回交獲得了抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良種質(zhì)7012A，與美國加工型黃瓜7011A進(jìn)行雜交獲得生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、品質(zhì)良好、產(chǎn)量高的一代雜交種寧佳1號(hào)?！皾?jì)寧736”是由純合的自交系159和131為父本和母本雜交，經(jīng)初篩、復(fù)篩、品比試驗(yàn)、區(qū)試試驗(yàn)及生產(chǎn)試驗(yàn)選育出黃瓜雜交一代優(yōu)良新品種，結(jié)合了父母本早熟、豐產(chǎn)、耐低溫、口感好的優(yōu)點(diǎn)[8]。李聰曉等[9]對(duì)10份具有目標(biāo)性狀的自交系進(jìn)行雜交，獲得雜交組合45份，經(jīng)田間的對(duì)比分析試驗(yàn)初步篩選5個(gè)優(yōu)勢(shì)組合進(jìn)行品系比較試驗(yàn)，最終選出以單性結(jié)實(shí)能力強(qiáng)、耐寒性較強(qiáng)的全雌自交系09-17為母本，單性結(jié)實(shí)能力中等、耐寒性強(qiáng)的強(qiáng)雌自交系為父本的唐雜8號(hào)，此品種達(dá)到了雌花節(jié)率高，單性結(jié)實(shí)能力和耐寒性強(qiáng)的育種目標(biāo)，適應(yīng)黃瓜周年生產(chǎn)的需求。

2誘變育種

誘變育種主要是人為地采用物理或化學(xué)等因素以及航空搭載強(qiáng)制促使遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，從而誘發(fā)基因的突變，從突變?nèi)后w中選出具有目標(biāo)性狀的表現(xiàn)類型，誘變育種可以直接利用種質(zhì)資源，提突變頻率，可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得所需的突變體。崔興華等[10]研究了不同氮離子對(duì)黃瓜種子的誘變效應(yīng)，M1代出現(xiàn)變異的植株在M2代的瓜形性狀上出現(xiàn)了明顯的分離，M3代瓜形和刺瘤的變異得到了穩(wěn)定的遺傳，并且從中獲得了優(yōu)良的突變系。陳宸[11]利用不同濃度的化學(xué)誘變劑EMS（甲基磺酸乙酯）處理黃瓜406品系，確定的半致死劑量為1.2%EMS處理12h，M1代自交獲得的M2代中突變頻率為12.49%，其中突變主要表現(xiàn)在葉、花、果實(shí)的顏色和形態(tài)，以及植株的株型，并且獲得了2個(gè)全雄株系的突變，為黃瓜的育種提供了大量種質(zhì)材料。李鵬奎等[12]利用航天搭載后的龍果黃瓜為育種材料，經(jīng)過5代的系選，獲得了優(yōu)良變異的白黃瓜新品系055-33-6-1-2-49。目前通過航天搭載選育獲得的黃瓜品種有太空96-1[13]、航研1號(hào)[14]、航育黃瓜1號(hào)[15]和航豐一號(hào)[16]等。

3 分子標(biāo)記輔助育種

分子標(biāo)記可反映黃瓜群體中不同個(gè)體間可遺傳物質(zhì)的差異，通過檢測(cè)決定目標(biāo)性狀基因的分子標(biāo)記的有無，確定目的基因是否存在，從而快速、準(zhǔn)確達(dá)到選擇目標(biāo)性狀的目的，并且這種選擇不受環(huán)境條件干擾，因此，分子標(biāo)記可作為育種的一種常用輔助手段。張海英[17]等采用RAPD技術(shù)對(duì)黃瓜種質(zhì)資源進(jìn)行研究，根據(jù)PCR獲得的條帶進(jìn)行聚類分析，將供試的黃瓜種質(zhì)分為3類，并獲得了歐洲溫室類型種質(zhì)材料的特征譜帶，通過建立的分子標(biāo)記輔助育種，從大量的雜交后代中定向選擇，大大的縮短了育種時(shí)間。鞠秀芝等[18]采用AFLP技術(shù)獲得與黃瓜霜霉病抗性相關(guān)的DNA片段，基于該片段基因序列成功開發(fā)出了1個(gè)共顯性和2個(gè)顯性的SCAR標(biāo)記，這些標(biāo)記與抗病基因連鎖，對(duì)于抗病親本的選擇以及抗病雜交材料的鑒定具有重大意義。周勝軍等[19]通過親本及雜交、回交后代建立全雄和全雌兩個(gè)基因池，采用SSR技術(shù)對(duì)兩個(gè)基因池進(jìn)行PCR擴(kuò)增，獲得特異片段兩個(gè)，片段長(zhǎng)度分別為331bp和145bp，與黃瓜的全雌性基因連鎖，可輔助黃瓜雌性系品種的選育。

4 基因工程育種

基因工程育種是利用分子生物學(xué)技術(shù)，獲得編碼目標(biāo)性狀所需要的基因片段，在離體條件下進(jìn)行剪切，通過酶的作用將其轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，獲得具有目標(biāo)性狀的新品種。金紅等[20]通過建立的黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系利用農(nóng)桿菌共浸染的方法將除草劑基因bar導(dǎo)入父本的黃瓜子葉中，獲得落地轉(zhuǎn)化體系。張興國等[21]將冷CBF3基因和cor15A抗寒基因通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)入黃瓜基因組，增加了耐低溫誘導(dǎo)活性，從而創(chuàng)制出耐寒黃瓜新材料。白吉?jiǎng)偟萚22]利用RT-PCR方法從擬南芥中克隆出生長(zhǎng)素結(jié)合蛋白cDNA，并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)序，獲得表達(dá)載體p35EZ，通過根農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化的方法將異源的擬南芥生長(zhǎng)素結(jié)合蛋白基因?qū)朦S瓜中，提高了植株中生長(zhǎng)素結(jié)合蛋白的表達(dá)水平，增加了子房對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性，從而獲得了單性結(jié)實(shí)能力較強(qiáng)的新種質(zhì)材料。寧宇[23]利用基因工程技術(shù)將CsCBF3基因轉(zhuǎn)入黃瓜“長(zhǎng)春密刺”子葉節(jié)，經(jīng)潮霉素壓力篩選耐冷能力強(qiáng)的抗性植株，從而為黃瓜耐冷育種提供種質(zhì)材料。

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作者簡(jiǎn)介：徐海鈺，大專學(xué)歷，研究實(shí)習(xí)員，研究方向：蔬菜栽培與育種。

通訊作者：朱國民，本科學(xué)歷，副研究員，研究方向：蔬菜栽培與育種。