西瓜育种.ppt

西瓜育种 Watermelon breeding,食用习惯-象水果生物习性-是蔬菜。功效-象中草药。怎么说都是一种重要的园艺植物。除生食外，加工（汁、酱、脯、酒）药用（西瓜霜、果胶）籽用、饲料用等。,主要内容,西瓜的起源、分类与种质资源 主要性状的遗传 品质育种 抗病育种 多倍体育种 一代杂种种子生产,1西瓜的起源、分类与种质资源Origin,Classification and Genetic Resources,西瓜的起源Origin of Watermelon 西瓜的分类 The Classification of Watermelon 西瓜种质资源Germplasm of Watermelon 优良品种 Introduction of New Cultivars,1.西瓜的起源 Origin of Watermelon,西瓜Citrullus lanatus(Thunberg)Matsumura et Nakai是葫芦科(Cucurbitaceae)西瓜属(Citrullus Sehrad)的一年生蔓性草本植物，被誉为“夏季水果之王”，是世界十大水果的第五位。2n=2x=22 起源于非洲南部的卡拉哈里沙漠和非洲东部的科尔多凡省。公元前50006000年传到古埃及，而后，向西传到希腊、罗马，向东传到西亚地区，再传至中国、日本。中国公元946953 开始种植西瓜。,2.西瓜的分类,西瓜属（Citrulus Schard.）为一年生或多年生植物，蔓性。茎分枝，带软或硬的茸毛，卷须分25叉。叶倒卵形，3裂，稀全缘。花单性或两性。子房下位，多胚，胎座发达，多汁。野生、半栽培或栽培植物。Shimotsuma(1963)将西瓜属分为4个种：西瓜、药西瓜、短须西瓜、诺丹西瓜,2.1西瓜的植物学分类(1),西瓜种（Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum et Nakai），一年生，叶片绿色、宽大、圆形或倒三角形或卵圆形；35片深裂叶，有时为单叶，雌雄同株异花；果实中到大，果肉实心，含水量多；果肉红或黄或白色，味甜。西瓜种分为毛西瓜（sp.lanatus）、普通西瓜（sp.vulgaris）和粘籽西瓜（sp.mucosospermus Fursa）3个种。,西瓜种毛西瓜亚种（sp.Lanatus）：密生软柔毛，植株蔓长，果肉紧实，有时有苦味。包括非洲南部及西南非洲的野生西瓜和非洲大陆及其以外的栽培饲料西瓜，有卡弗尔西瓜，开普西瓜和饲用西瓜三个变种。卡弗尔西瓜植株长势非常旺盛，叶片大，果实可重达30kg，稍有甜味，可溶性固形物含量45；开普西瓜长势相对较弱，果型小，果肉硬，有苦味；饲用西瓜形态类似卡弗尔西瓜，果肉白色，果胶含量高，对病害抗性很强，果实可储存几个月。,2.1西瓜的植物学分类(2),西瓜种普通西瓜亚种（sp.vulgaris）：包括世界各地栽培和半栽培的西瓜。分普通西瓜、科尔多凡西瓜和籽瓜三个变种。普通西瓜是主要的果实食用栽培种类，可溶性固形物812；科尔多凡西瓜原产埃及和肯尼亚，可溶性固形物56，半栽培，黄瓤，果实可贮藏几个月；籽瓜生长势弱，晚熟，淡黄白瓤，味酸，汁多，可溶性固形物4，种子大或极大，种仁肥厚，供食用，单瓜200余粒种子，千粒重250g，原产中国西北。,2.1西瓜的植物学分类(3),西瓜种粘籽西瓜亚种（sp.mucosospermus Fursa）：果实味苦或味淡，质硬，种子大，包被在粘囊中，原产西非的野生或半栽培种。有粘籽西瓜和塞尔加尔西瓜2个变种。粘籽西瓜种子富含脂肪和蛋白质，榨油食用；塞尔加尔西瓜果实较大，果肉白色或淡红色，可食用，种子较小。,2.1西瓜的植物学分类(4),药西瓜Citrullus colocynthis（L.）Schrad.种：分布在北非、阿拉伯、以色列、印度、土库曼和澳大利亚等国，包括2个亚种。野生药西瓜（sp.stenotomus（Pang）Fursa）果实小，成熟后干枯，瓤紧实白色，味苦，有毒，治胃病。淡味药西瓜（sp.insipidus（Pang）Fursa）果肉白色或玫瑰红色，味淡，有时有苦味。种子较大。,2.1西瓜的植物学分类(5),缺须西瓜（Citrullus ecirrhosus Cong.）种:野生，原产非洲南部纳米比亚多年生植物，带木质根。叶片小，具不愉快气味，野生无须，栽培时有卷须，果实多角形，果肉白，味苦，种子小：,2.1西瓜的植物学分类(6),诺丹西瓜（Citrullus naudianianus（Sond.）Hook.f）种原产非洲南部的安哥拉、赞比亚等地。多年生雌雄异株植物，蔓细，长34m。叶片小，约68cm，裂叶窄而长。果实椭圆形，有瘤状物，果小，果皮可剥下，肉可食用，味甜酸。种子白色，极难发芽。野生，抗病性极强，几乎抗所有栽培品种中的病害。,2.1西瓜的植物学分类(7),分为5个生态型新疆生态型：也有将其称为西北生态型。原产新疆、甘肃、宁夏及内蒙古等地，适应夏季干旱、少雨、日照充足、昼夜温差大的极端大陆性气候。多数品种长势强，为大果类的晚熟种。代表品种有阿克塔吾孜、奎克塔吾孜、阿克苏少籽红等，以及兰州大板、宁夏红瓜籽等籽瓜品种。,2.2西瓜的生态学分类(1),华北生态型：包括陕西、山西、华北及东北等省份的品种，适应温暖半干旱气候，耐旱不耐湿。长势强或中等，中熟或晚熟，果型大或中等，肉质软而沙，种子较大，较耐运，不耐贮。代表品种有三白、花里虎、喇嘛瓜、同州西瓜、黑油皮、核桃纹、黑崩筋。,2.2西瓜的生态学分类(2),东亚生态型：有将此类型分为华南生态型和日本生态型2类。原产中国长江以南地区和日本，适应夏季湿热、多雨、寡日照和季风气候。长势较弱，成熟较早，果型小，含糖量不高，不耐贮运，种子小或中。代表品种有平湖、马铃瓜、滨瓜、旭大和、新大和等。,2.2 西瓜的生态学分类(3),俄罗斯生态型：原产苏联伏尔加河中下游、北高加索和乌克兰草原地带，适应半干旱少雨、阳光充足的气候。生长旺盛，多为中、晚熟种，肉质脆，种子小。代表品种有苏蜜1号、小红子、美丽等。,2.2 西瓜的生态学分类(4),美国生态型：原产美国南部及墨西哥湾地区，适应热带湿热及干旱、半干旱沙漠草原气候。生长旺盛，分枝中等，大果型晚熟品种，结实较少，含糖量高，果皮坚韧，耐贮运。代表品种有Charleston Gray、Crimson Sweet、Jubilee、Sugar Baby、Klondike等,2.2 西瓜的生态学分类(5),3.西瓜种质资源,野生西瓜,药西瓜,微型西瓜,大型西瓜,籽瓜,无籽西瓜,黄皮金冠1号,黄瓤的“黄蜜西瓜,4.1 小型西瓜品种,玲珑王、早春红玉、万福来、墨童、蜜童、好运来、黑美人、小兰、黑珍珠,Northwest A&F University,College of Horticulture,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：玲珑王 特性（张显）玲珑王是杂交一代西瓜新品种，早熟，全生育期100天，果实发育期28天。植株长势中强，低温弱光条件下坐果性好，果实商品率较高。果实椭圆形，果形指数1.28。果皮绿底覆深绿色窄条带，皮厚约5毫米，果肉鲜红色，中心折光糖含量11.7，肉质细脆，汁多纤维少，口感风味好。抗病性、抗逆性较强。单瓜质量1.5kg，每公顷产量3300058500kg。,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：早春红玉 特性：绿色底，带青黑色条纹，亮丽有光泽；皮薄，果型长椭，两端钝圆；红肉，细腻多汁无渣，中心糖度13左右；单果重23kg左右；耐贮运。,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：万福来 特性：小型早熟品种，春季栽培5月份收获，座果后35天左右成熟，6月份收获，座果后30天左右成熟。夏秋栽培910月份收获，座果后28天左右成熟。万福来西瓜外观呈椭圆形，果皮具清晰条纹，底色翠绿，新鲜感强，花皮、美观，商品性高。单果重1.72.0kg，果皮厚0.5厘米左右。果肉深粉红色，肉质脆嫩可口，糖度（偏光度）1213度，品质极优,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：墨童 特性：果实圆形，黑皮，皮很薄但足以承载50kg以上的压力，表面有蜡粉，瓤色鲜红，瓤质细密脆爽，纤维少，汁多味甜，富含番茄红素和胡萝卜素，含糖量13%以上，无籽性特好。长势强健，抗寒、耐旱、极易坐瓜，连续坐瓜能力很强，头茬瓜亩产突破了4500kg，二茬瓜产量不低于3000kg。冬春茬、早春茬、春茬、秋茬均可种植,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：蜜童 特性：果实生育期平均29天。植株长势旺，分枝力强，生长势和抗病性强。易坐果，果实商品率94.6%，平均单果重2.97kg，果实圆形到高圆形，果形指数1.1，果柄长，花皮条带清晰，表皮绿色布深绿条带，果皮0.9厘米，中心糖度平均为12.2，果肉大红，剖面较好，无籽性状好，纤维少，汁多味甜，质细爽口，口感好，果皮硬韧，较耐贮运。平均亩产1405.82893.2kg。,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：好运来 特性：早熟品种，全生育期8590天左右，果实发育期2728天。植株生长势强，果实椭圆形，绿底色覆深绿色条纹，果实周整美观。果肉红色，肉质细脆，多汁爽口，纤维少，中心可溶性固形物含量10.1%。果实剖面均一，无空心、白筋等，可适当提早上市。皮薄而坚韧，不裂果，耐贮存，平均单果重1.56千克左右，适于冬春大棚，春季小棚，夏秋季栽培。平均亩产1603.442713.21kg。,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：黑美人 特性：台湾黑美人西瓜是台湾农友种苗公司推出的早熟西瓜品种，特点是瓜体小、甜度高。单瓜重一般1.53.5kg，瓜体椭圆形，外皮墨绿色，瓜瓤色泽鲜红、艳丽；坐瓜能力强，单株可坐瓜5个以上；瓜皮韧性强，耐运输、耐储藏。，生育期短，春季栽培90天就可上市,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：小兰 特性：种子小而少，特小凤西瓜的改良品种,小型黄肉西瓜，极早生，结果力强，丰产，果实圆球型至微长球型，皮色淡绿底青色狭条斑，果重常在1.5-2公斤之间，瓤肉黄色晶亮，种子小而少为主要特点，是特小凤型色西瓜的改良品种。,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：黑珍珠 特性：果皮坚韧，品质上佳之新兴小型西瓜,早生，生育强健，果实长椭圆型，果皮黑绿色有不明显黑色斑纹，果皮薄而坚韧，耐运。果重3公斤左右。肉红色，肉质细嫩多汁，糖度在12-14%左右。适应性广，华南地区四季可栽培，在高温期栽培更能发挥其品种优点，果实亦较大，本品种适于各种耕土中栽培。,4.2 其他小型西瓜品种,翠玲、金美人、红贵妃、黄珍珠、小黄宝、小天使、秀玲、红龙、华玲、佳东等,Northwest A&F University,College of Horticulture,4.3 大果型西瓜品种,黑宝、青峰等 其他：新红宝、瑞峰、和平、大宝、华冠、丽宝、寿山、寿星、嘉华等。,Northwest A&F University,College of Horticulture,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：黑宝 特性：早熟，生育强健。果实长球至椭球形，外观优美可爱。重约3-4公斤。皮青黑底细黑网纹，果皮薄而坚韧，耐贮运。不易空心，肉鲜红美艳，中心糖度常在12%左右，质地细爽，品质上乘。,Northwest A&F University,College of Horticulture,品种：青峰 特性：龙类西瓜的新生代,早生，果实椭圆型，果重10公斤左右，果皮淡绿色底青黑条斑，色泽鲜明醒目，瓤色鲜红，平均糖度高。土壤适应性广泛。耐低温，冬季可在保护地栽培，夏季栽培亦可。,2 主要性状遗传(1)Inheritance of main characteristic,2 主要性状遗传(2)Inheritance of main characteristic,2 主要性状遗传(3)Inheritance of main characteristic,二、性状遗传,1、果形 长形果圆形-F1偏长形,2、瓤色 红黄-F1红 黄粉红-F1黄 白红-F1白3、皮色 深绿浅绿-F1 深绿 条绿浅绿-F1 条绿,4、抗病性 抗枯萎-隐性 抗碳疽-显性 抗白粉-显性,第三节、育种目标,一、优质1、风味：糖的含量最重要 国际上把“可溶性固形物”作为间接含糖量指标。要求超过11.5%,且在瓤中分布均匀,果糖最甜,蔗糖次之,葡萄糖再次之.,要求,2、瓤色 消费习惯决定，一般同色者，色深为好；粉红多沙瓤，黄色开始受欢迎。3、商品品质 果形、大小、一致性、皮色、花纹。4、种子 大小、多少、颜色。5、果皮要求 厚度 1厘米以下 优质但适合就近供应，1.21.5厘米是基本要求。,二、丰产,单位面积株数单株结果数平均单果重 解决好果实大小与结果数的对立统一,三、熟性,早、中、晚配套，解决均衡供应，延长上市时间。现有品种以中晚熟居多，选育早熟品种是育种的关键。构成早熟的相关因素：种子萌发速度；幼苗生长速度；第一雌花节位；果实膨大速度等。,四、抗病性,枯萎、碳疽、蔓枯、霜霉、疫病。,五、耐储运性,影响因素：果皮果肉的组织结构；生理生化特性（呼吸强度、激素酶的合成）；果皮厚度、硬度和韧性。,六、其它,1、小果型2、特殊形状,六、其它,3 品质育种Breeding for Quality,品质性状 有性杂交途径 杂种优势途径,3.1品质性状,外观、化学成分、果肉的色泽和质地、种子的色泽、大小及数量等方面的内容。外观主要包括果形、皮色、大小及果实整齐度等性状，因地方而异。最重要的营养化学成分是含糖量、糖分的组成和分布及酸，美国、日本、韩国及我国台湾省均将折光糖不低于11.5%12.0%作为西瓜育种的品质目标；果糖最甜，蔗糖次之，葡萄糖再次。中心糖与边糖梯度愈小愈好。肉色越深越受消费者的欢迎；纤维素含量与果肉质地相关，含量高则瓜瓤粗。种子的颜色以黑色或深褐色为好；少籽西瓜及无籽西瓜受欢迎,3.2 有性杂交途径（1）,亲本选择选配含糖量的选择。在中国现有的西瓜种质资源中，属于高糖型的大多数为引进日本、美国、前苏联的品种材料及其杂交后代。如日本的旭大和、新大和，前苏联的美丽、苏联3号，美国的Crimson sweet、Charleston Gray、Klondike、Sugar Baby、Sugarlee、Dixielee、SC-7等以及韩国和中国台湾省引入的品种 早熟性材料一般花期较早，坐瓜节位低，果实生育期短，全生育期的天数亦少。不同生态型间的熟性差别较大，东亚生态型和俄罗斯生态型中存在着最珍贵的早熟材料 美国生态型中大果型品种最多，俄罗斯生态型中小果型品种较多。一般大果型品种的熟性较晚，小果型品种较早熟，在选择亲本时应注意果重类型的选择,3.2 有性杂交途径（2）,杂交方式成对杂交。早花(小花狸虎旭大和6号)，兴城红(喇嘛瓜旭大和6号)、中育一号(红玫早花)、金夏(旭大和久比利)、红优2号（苏联3号久比利）等 添加杂交,新疆葡萄瓜类研究所选育的火洲1号示意图,Klondike 本地夏西瓜,F4蜜宝,F1伊吹,火洲1号,3.2 有性杂交途径（3）,杂交方式合成杂交。日本选育的抗枯萎病富久1号、2号,后代选择。西瓜没有显著的自交衰退现象，后代选择中一般采用系谱法,3.3 杂种优势途径（1）,西瓜杂种优势利用中有品种间、品种与自交系间及自交系间配组几种方式。其中以自交系间的杂种优势最强，一致性最高，应用最广 亲本的选择与选配 西瓜自交系间杂种优势利用中亲本选择选配的原则与其它作物相似，结合西瓜的特点，在参考杂交育种的亲本选择选配原则基础上，还需注意以下情况:,3.3 杂种优势途径（2）,欲作母本的材料最好选用单性花类型，这样可省去制种时去雄的麻烦。作为母本的材料其种子不宜太少，否则制种量太低。选育的目标性状属数量性状时，两个亲本材料应用时都有高水平的表型。,3.3 杂种优势途径（3）,自交系的选育和改进 近年来育成的西瓜杂交种，除少数优异组合外，许多是由少数几个品种(如查里斯顿、久比利、蜜宝、克仑生、旭大和等)的选系作为骨干亲本配制的组合。因此，应加强种质资源的搜集、研究和利用，拓宽自交系的遗传基础，采用综合的、新的育种技术手段选育自交系，进一步提高杂种优势的利用,3.3 杂种优势途径（4）,采用连续自交分离法是当前西瓜自交系选育最常用的方法，其基本操作是连续进行多代自交和选优去劣。一般经过5代左右即可育成稳定一致的自交系，最后对各自交系进行一次配合力测验，确定最优良组合和自交系。缺点：遗传基础狭窄，适应性差采用轮回选择法可以使选育群体在缓慢的逐渐纯化的过程中，原有的不利的连锁不断被打破，再通过基因重组建立新的有利的连锁关系，使有利基因在群体内的频率提高。,西瓜考种,4 抗病育种Breeding for Disease Resistance,西瓜主要病害有：枯萎病、炭疽病、蔓枯病、白粉病、霜霉病、疫病、病毒病等 最为严重的是枯萎病、炭疽病、蔓枯病,4.1 枯萎病,萎蔫病、蔓割病、死秧病；发病初期，病株茎蔓上的叶片自基部向前逐渐萎蔫，似缺水状，中午更明显，最初1、2日，早晚尚能恢复正常，数日后，植株萎蔫不再恢复，慢慢枯死，多数情况全株发病，也有的病株仅部分茎蔓发病，其余茎蔓正常。发病植株茎蔓基部稍缢缩，病部纵裂，有淡红色（琥珀色）胶状液溢出，根部腐烂变色，纵切根颈，其维管束部分变褐色。,4.1 枯萎病,4.1 枯萎病（1）,病原菌是Fusarium oxysporum Schlecht.f.sp.niveum(E.F.Sm)Snyd&Hans。有3个生理小种的分化：0，1，2 原产非洲的野生及半野生西瓜，对枯萎病有很高的抗性，是重要的抗源。非洲饲料西瓜就是第一个被利用的抗源，西北农林科技大学从博茨瓦纳引入的非洲西瓜有8份高抗枯萎病。已知抗病基因Fo1对小种1有抗性，显性。抗源：非洲饲料西瓜 抗病品种：郑杂5号、郑杂7号、郑杂9号、郑抗1号、郑抗2号、特大郑抗3号、郑抗5号、豫艺新墨玉、豫艺2000、开抗早梦龙、西农8号等,4.1 枯萎病（2）,采用苗期温室接种的方法可鉴定育种材料、杂交后代及自交系的抗性。苗期接种的方法很多，有胚根接种、浸根接种、灌根接种、伤根灌液接种、麦粒拌土接种和病土接种。浸根接种法和病土接种法较为常用。采用浸根法时，菌液浓度在11031107/ml范围内，浓度高，发病快，枯死率高。一般认为在子叶展平破心时，用浓度1105/ml1106/ml的菌液浸根35min，能很好的区别不同抗性的材料。接种后置于2028，14d统计发病情况。,4.2 炭疽病,在整个生长期内均可发生，但以植株生长中、后期发生最重，造成落叶枯死，果实腐烂。在幼苗发病时，子叶上出现圆形褐色病斑，发展到幼茎基部变为黑褐色，且缢缩，甚至倒折。成株期发病时，在叶片上出现水浸状圆形淡黄色斑点，后变褐色，边缘紫褐色，中间淡褐色，有同心轮纹病斑扩大相互融合后易引起叶片穿孔干枯。在未成熟的果实上，初期病斑呈现水浸状，淡绿色圆斑，成熟果实上开始为突起病斑，后期扩大为褐色凹陷，并环状排列许多小黑点，潮湿时生出粉红色黏物，多呈畸形或变黑腐烂。,4.2 炭疽病,4.2 炭疽病（1）,病原菌为半知菌亚门、刺盘孢属葫芦科刺盘孢菌（Colletotrichum lagenarium(Pass.)Ell.Et Halst）。有7个生理小种，其中小种1，2和3的流行最广，为害最重。抗性基因Ar-1，Ar-2为单显性遗传 抗源：PI189225、PI271775、PI271778和PI299379；非洲8号，非洲13号为引自南非的食用种，对炭疽病表现抗性，但对枯萎病感染；野生西瓜资源K4598、K1298、K2814和K643也有一定抗性,4.2炭疽病（2）,苗期抗病性鉴定接种时期：出苗2周，长出一片真叶 接种方法：喷雾法，亦可用点滴法、浸泡法或涂抹法 接种浓度：11041106个孢子/ml接种条件：25恒温室，100相对湿度和无光条件下经48h后，再移到温室生长，13周后统计发病情况,4.2 炭疽病（3）,单株病症分级标准 0级：无病斑。1级：轻度侵染，仅子叶上有极少数病斑 3级：中度侵染，真叶上有610个病斑。5级：严重侵染，扩展到茎及叶柄，病斑1120个 7级：侵染非常严重，病斑21个以上，坏死斑扩大，占叶面积1/2以上。9级：发病极为严重，植株枯死。,4.2 炭疽病（4）,群体抗性分级标准：免疫：病情指数（DI）=0 高抗：0 DI11 抗病：12 DI33 耐病：34 DI55 感病：56 DI77 高感：78 DI,4.3 蔓枯病,蔓枯病是西瓜最重要的病害之一，在我国西瓜种植区均有发生，俗称“蔓割病”。据报道，西瓜蔓枯病发病株率一般为1525，严重时高达6080，病害流行时可使瓜田出现大量死藤，减产30以上，严重影响西瓜的产量和品质。,4.3 蔓枯病,叶子受害时，最初出现黑褐色小斑点，以后成为直径12厘米的病斑。病斑为圆形或不规则圆形，黑褐色或有同心轮纹。发生在叶缘上的病斑，一般呈弧形。老病斑上出现小黑点。病叶干枯时病斑呈星状破裂。连续阴雨天气，病斑迅速发展可遍及全叶，叶片变黑而枯死。蔓受害时，最初产生水浸状病斑，中央变为褐色枯死，以后褐色部分呈星状干裂，内部呈木栓状干腐。蔓枯病与炭疽病在症状上的主要区别是：蔓枯病病斑上不产生粉红色黏物质，而生有黑色小点状物。,4.3 蔓枯病,4.3 蔓枯病（1）,蔓枯病是西瓜最重要的病害之一，在我国西瓜种植区均有发生，俗称“蔓割病”。据报道，西瓜蔓枯病发病株率一般为1525，严重时高达6080，病害流行时可使瓜田出现大量死藤，减产30以上，严重影响西瓜的产量和品质。病原菌：无性阶段由半知菌亚门壳二孢属西瓜壳二孢(Ascochyta citrullina)引起，病斑上黑色小点为分生孢子器。有性阶段由子囊菌亚门球壳菌属瓜类黑腐球壳菌(Didymella bryaniae)引起。抗性是由单一隐性基因db控制。抗源：PI189225、171392、186975、255136、189317和271778等材料。,4.3 蔓枯病（2）,苗期抗病性鉴定技术西瓜幼苗2片真叶时，用5105或5106/ml菌液反复喷洒孢子液直到叶面淌水，接种后立即移到25恒温室，100相对湿度条件下保湿48小时后，然后移到温室生长，2周后统计发病情况。,4.3 蔓枯病（3）,单株症状分级标准,0 级:无病斑;1 级:茎基部有病变,病斑不超过茎圈1/3,或地上部茎蔓、叶发病面积 占全株表面积的5%以下;3 级:茎基部为褐斑,病斑超过茎圈1/2,或地上部茎蔓叶发病面积占全 株表面积的6%20%;5 级:茎基部褐腐斑超过茎圈2/3,或地上部茎蔓、叶发病面积占全株 面积的21%30%;7 级:茎基部褐腐斑环绕茎圈一圈,或地上部茎蔓、叶呈现凋萎,发病 面积占全株的51%75%;9 级:全部枯死。,群体抗性分级 参照炭疽病。,5 多倍体育种Watermelon polyploid breeding,多倍体是指具有3套或3套以上完整染色体的生物个体。在植物中，多倍体是适应性变化和物种形成的主要机制，是高等植物染色体进化的显著特征。1939年日本的木原均与山下孝介等首先通过秋水仙素诱导获得了四倍体西瓜，其后用四倍体西瓜和普通二倍体西瓜杂交，育成了三倍体无籽西瓜。三倍体西瓜由于减数分裂时11个三价体分离的随机性，造成了几乎全部雌雄配子不育，使果实无籽。,5.1三倍体西瓜的特性（1）,在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。由于三倍体植株在减数分裂的过程中，染色体的联会发生紊乱，因而不能形成正常的生殖细胞。当三倍体植株开花时，需要授给普通西瓜（二倍体）成熟的花粉，刺激子房发育而成为果实（西瓜）。因为胚珠并不发育成为种子，所以这种西瓜叫做无子西瓜,5.1三倍体西瓜的特性（2）,5.1 三倍体西瓜的特性（3）,三倍体无籽西瓜具有双重的优势，“多倍体优势”与“杂种优势”。具有优异的商品性状，同时具有良好的栽培性状：三倍体西瓜植株生长健壮，有更强的适应性和抗逆性，其耐热和蒸腾作用比二倍体高45%，同化率比二倍体高24%；抗病性好；含糖量较高；由于细胞增大的结果，果肉汁液较多，适口性更佳，很少有过熟现象，更耐贮运；坐果能力特别是连续坐果力强；单果重较大，一般比普通西瓜产量高。,5.1 三倍体西瓜的特性（4）,三倍体西瓜子房和果实的膨大发育需要由正常可育的二倍体花粉为其提供必要的激素栽培三倍体西瓜还必须给其雌花授以普通二倍体西瓜的花粉，才能获得无籽果实；四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交时，只能用前者作母本，反交不能结出饱满有生活力的种子。三倍体品种:如花皮无籽、雪丰、蜜枚无籽、广蜜、绿宝、金玫瑰、黄蜜、金太阳等,5.2多倍体获得的主要途径,自然变异：一些自然现象如雷电、空气、温度剧变、土壤中的化学物质，使西瓜植株创伤等有时能诱发多倍体。生物学方法：通过愈伤组织和组织培养染色体加倍获得多倍体 物理方法:利用各种射线、异常温度、超速离心力、高电压等诱导西瓜产生多倍体。但这些方法由于效率低、嵌合率高、危害性大而逐渐被淘汰。化学方法：最常用最有效的方法是用秋水仙素处理西瓜的种子或刚出土不久的幼苗，其中以处理幼苗效果最佳，用的最多。使用的浓度一般是0.2%0.4%的水溶液。,无籽西瓜之父我国著名园艺家黄昌贤年，黄昌贤在美国攻读博士学位时，就以应用植物激素首次成功培育出无籽西瓜而轰动美国及欧洲生物学界，登入园艺科学的殿堂。当时，美国的许多报刊以“以中国人育成无籽西瓜”、“无籽西瓜由年轻华人育成”等为题，刊登了黄昌贤的事迹和照片，誉他为“无籽西瓜之父”，“无籽西瓜大师”。因为这一杰出成就，他被选为美国科学促进协会（）荣誉会员、获美国西格马赛（）科学荣誉学会会员称号，并获得金钥匙奖。美国科学促进会将应用植物激素育成无籽西瓜列为年世界生物学成就之一。,由于激素诱导的无籽西瓜存在果实发育过小，果肉易空洞等不足。1939年，日本的木原均通过多倍体育种的途径育成了三倍体无籽西瓜。,5.3原始诱变材料的选择,四倍体的选择对于三倍体的商品性也有重要的影响。二倍体原始诱变材料选择时以选择纯合系为宜。一般还应注意选择商品性好、品质优、抗病抗逆性强、熟期满足要求、皮薄、座果率高、种子小、单瓜种子数多，果实具有隐性标记性状（浅绿果皮等）的材料。现在也有人采用优良的杂种一代作诱变材料，获得了比较丰富的变异类型，取得一些突破性进展，但后代稳定慢，选育难度加大。,5.4四倍体的获得（1）,秋水仙素处理处理幼苗浓度一般是0.2%0.4%的水溶液。诱变处理的时期，通常是在幼苗刚出土不久，两片子叶的开张度为30角时开始用药液点滴生长点，连续点滴4天。西瓜在发芽期，生长点分化很早，尽早处理是获得纯净四倍体的关键。植物的生长点有三层分裂旺盛的细胞层，它们将分化成不同的组织和器官。用秋水仙素处理之后，并不一定能使全部组织的细胞都加倍，经常出现嵌合现象。有必要对诱导出的材料进行鉴定（目测和根尖染色体鉴定）。,5.4四倍体的获得（2）,诱变植株起初生长受到很大的抑制，之后慢慢恢复到正常状态。表现出茎粗壮、节间短缩、叶片变厚变大、叶色加深、叶面粗糙、叶缘向上翘曲、茎叶上的毛刺变粗硬、花器变大等变化。自交后进一步作果实和种子鉴定。已被加倍的果皮变厚。单瓜种子数大大减少，种子变厚变大，尤其是种脐明显比二倍体种子宽大。四倍体除上述形态特征之外，还表现出花粉粒大、发芽孔数目多、叶面气孔保卫细胞大、单位面积内气孔数目减少、保卫细胞中叶绿体数增多、根尖细胞也变大。最可靠的鉴定方法，是对后代植株直接镜检染色体数。,5.5三倍体西瓜的育种,亲本的选择和选配决定三倍体西瓜的优劣。选择选配亲本的原则和程序与二倍体西瓜的有性杂交育种及杂种一代育种基本相同。另外，还有一些特殊的要求。二倍体父本一般应选用小籽品种选用与母本四倍体杂交受精率高的品种 父本品种还要考虑选用与母本标志基因相对应的显性性状的品种,以四倍体为母本，与若干优良二倍体自交系为父本测交，生产出三倍体种子，按组合播种，对各组合果实进行全面鉴定，指标有：（1）种子发芽率80%以上，且尽量做到播种时无需人工破壳（2）瓜瓤中无着色秕籽，白色秕籽应尽可能的小。（3）皮厚1.2厘米(4)折光仪测定含糖量12%，果实无异味(5)母本四倍体结子良好(6)无其他不良性状,6 西瓜杂交制种技术,播前准备 播种 肥水管理 植株整理 杂交准备工作授粉方法采收与取种,6.1 播前准备（1）,基地及地块：制种基地选择气候适宜并具有一定生产基础，能保证西瓜杂交制种所需要的地块、水源、生产资料和劳动力的村庄；选择与其它西瓜田隔离1000米以上，耕层深厚、通透性好、排灌方便，78年内未种过葫芦科作物，常年无毁灭性灾害的地块作为制种田制种田要求冬前深耕30厘米，耕后不耙，早春解冻后进行春汇，然后复耕，结合翻地，每亩施有机肥30004000公斤，过磷酸钙50公斤，硫酸钾15公斤，混合施入，然后整地作畦,6.1 播前准备（2）,种子处理 根据亲本种子的粒型、颜色、形状、大小、花纹等特征进行清选，保证原种整齐一致。将整理好的种子放入5560的温水中，适当搅动，15分钟后取出，然后用清水淘净控干。将上述种子拌入种子量5倍的湿润的河沙或沙土中，装入瓦钵或其它器皿内，置于3035条件下催芽，约40小时大部分芽尖露出后即可播种。,6.2 播种（1）,栽培方式:为尽早采收种子，便于秋季鉴定，同时又要降低生产成本，一般选择地膜直播为宜。采用人工授粉进行杂交制种，依据不同组合，父母本比例一般为1:1015 合理密植是提高产量的有效手段，株、行距依土壤条件及品种不同而异。一般株距2530厘米，早熟品种18002000株亩，行距120130厘米；中晚熟品种15001600株亩，行距140150厘米,6.2 播种（2）,时间及方法 母本于终霜前78天播种，父本应比母本提前710天，以利提供足够的花粉。为避免发生霜冻，父本采取小拱覆盖，终霜后落膜覆盖瓜路。播种时芽尖朝下，覆土厚度一般1.53.0厘米，播后覆膜。注意整地要平，畦背稍高，两侧稍低；扣膜要紧贴地面，四周压严，避免风吹掀拂。也可提前做畦扣膜，破膜播种，但要适当增加覆土厚度,6.3 肥水管理（1）,发芽期：从播种到第一真叶显露，约需713天。出苗后要及时破膜放苗，以免高温闷死幼苗。放苗孔一定要压严实，以防膜下湿热空气冒出，造成烂梗死苗。如采取破膜播种，则要注意此间覆土遇雨板结，影响出苗 幼苗期：从第一真叶显露到团棵(56片真叶)，约需2530天。适当控制土壤湿度，防止幼苗徒长，以中耕保墒为主 伸蔓期：从团棵到第二雌花开放。约需1820天。伸蔓前期需水量增加，要重视提苗促秧。伸蔓前集中施入腐熟的饼肥100150公斤亩，或腐熟的大粪干7501000公斤亩，并混入尿素5公斤亩。同时增加水份供应，促进发棵。伸蔓后期采取控水、盘条、压蔓等措施控制茎叶生长，减少养分消耗，防止徒长，促进雌花发育。,6.3 肥水管理（2）,结果期 从第二雌花开花到果实成熟，约需2845天。果实退毛前，应严格控制灌水，及时整枝、压蔓、去雄、授粉，提高座果率。从果实退毛到定个其间，结合浇水，每亩施入复合肥或西瓜专用肥2025公斤，促进果实膨大，防止茎叶早衰。果实定个前后用0.2%尿素和0.2%磷酸二氢钾混合液进行叶面喷肥。果实定个到生理成熟，应减少浇水，保持供水平衡，防止裂瓜,6.4 植株整理,一般母本进行单蔓整枝，主蔓留瓜，选留第二、三雌花结果，尽早摘除第一雌花。父本留45蔓。为固定瓜蔓，避免风吹摆动，损伤藤叶和幼果，一般应进行压蔓，压蔓应在下午进行，以免茎、蔓折断。瓜前、后各2、3道，保持茎蔓前端上翅。,6.5 杂交准备工作（1）,时间及人员：一般在母本出苗后5055天开始，历时大约57天，适宜气温2327。每亩地约需2名女工工具及材料：塑料瓜帽、茶缸或硬纸盒、湿毛巾、彩色布条或毛线绳。无塑料瓜帽可自制纸帽来代替，方法是用旧报纸裁成约710厘米纸片，然后在直径1.52厘米、长约15厘米的圆头木棍顶端缠两圈以上，缠绕时木棍外剩余约2厘米，缠好后把顶端拧12周，然后拔出木棍即可,6.5杂交准备工作（2）,去杂 授粉前，认真检查父本和母本，彻底拔除杂株。尤其要仔细观察父本植株，从叶色、形状、瓜蔓、绒毛，特别是瓜的形态方面仔细辨认其是否符合标准，有时认不清宁可错拔而不漏拔，否则，一株的混杂便可造成不可挽回的损失。母本田在生长期间随时去杂，采收前再清除次,6.6 授粉方法（1）,去雄：全天均可进行。授粉工作开始前，提起龙头，将所有母本上的雄花、雄花蕾、已开之雌花及已座住的瓜胎全部清理干净，以后每天都要摘除后长出的雄花蕾，保证在整个授粉过程中，母本不再有雄花开放 戴帽：头天下午将要在次日开放的母本雌花用瓜帽套上，次日上午授粉时取下帽子，授粉完成后立即套帽，并做好标记。瓜帽在授粉雌花闭花后即可摘下重复使用,6.6 授粉方法（2）,采摘雄花 每天清晨，在父本雄花还未开放时，把将在当日上午开放之雄花蕾采下，放到茶缸或硬纸盒内，上面盖块湿毛巾，待其自然开放后就可以用来给母本雌花授粉了。采摘时要去掉生活力差的畸形花和过小的花。同时，摘掉父本上的雌花蕾，以免座瓜坠秧，影响花粉供应,6.6 授粉方法（3）,授粉 西瓜花在早上七、八点钟左右开放，晴天开的早，阴雨天开的晚，刚开放的花生活力最强，所以一般上午十点前尽量完成授粉工作。一朵雄花可给34朵雌花授粉。方法是摘掉雄花花瓣，用雄花涂抹雌花柱头，注意要涂抹均匀，不然授粉不好，瓜中种子分布不均匀，种子粒数少，从而造成产量偏低。每天授粉前检查母本田，将漏摘的雄花摘下后埋于地下，切不可仍到瓜田，留下后患,6.6 授粉方法（4）,标记：每个授粉后的雌花都要立即套帽并做永久性标志。一般用彩色布条或毛线绳系于座瓜节位的茎蔓上，以便采瓜时辨认 选留瓜胎：一般西瓜每株只能座一个瓜，通常留第二、三雌花结果。如发现两性雌花或已座住的瓜胎畸形，应及时摘除，同时，摘除未戴帽和闭花前瓜帽脱落的雌花，再授下一个雌花。授粉结束后，为避免造成人为混杂，杜绝亲本种子流失，将所有父本植株拔除,6.7 采收与取种,采收时间：雌花授粉后2845天，果实充分成熟即可采收。采收时要注意看清标志，无标志或标记不清的瓜坚决不能采种。西瓜采收后，放在通风干燥的环境中后熟57天，然后取种，可提高发芽率，增加千粒重。取种：将后熟好的西瓜打开，直接取出种子，也可挖出瓜瓤，装入塑编袋，把口绑紧用脚踩，将汁液挤出，留下的种子和少量瓜瓤，放入缸中发酵12天，再用清水投洗，清洗后晾晒12天，种子含水量降至7%以下，即可贮藏。注意在整个取种过程中杜绝使用铁器，以免影响种子色泽。种子晾晒结束后，除去杂质，拣出异形粒装袋，并在袋内外标明品种名称、产地、姓名、采种时间、采种数量，放于低温干燥处贮藏。贮存期间要严防受潮、发霉和虫、鼠危害,复习思考题,1.西瓜的主要育种目标有哪些？2.西瓜属包括哪几个种？试述栽培西瓜的生态型，并给出其代表品种。3.西瓜有性杂交，在选择亲本时，除考虑杂交亲本选择选配的一般原则外，还应注意哪些经济性状。4.简述西瓜枯萎病、炭疽病、蔓枯病苗期抗性鉴定的基本方法。5.简述三倍体西瓜的选育与栽培简述。6.简述西瓜杂交制种技术要点。,