CN101433179A - 一种二倍体无籽西瓜的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种二倍体无籽西瓜的生产方法，是将二倍体强雌性西瓜植物和四倍体授粉者西瓜植物在同一区域栽培条件下，二倍体强雌性西瓜雌花开放时，只能接触到授粉者四倍体雄花花粉，因而种子无法发育、但果实却可以发育，形成二倍体无籽果实。所述的二倍体西瓜是杂交品种或常规品种，它们具有至少20节以内雄花完全不发育的特征，它们的雌花在四倍体西瓜雄花花粉刺激下，可以发育形成西瓜果实，而种子则不发育，并且残留种壳为白色、薄而软，长度小于12mm。所述的四倍体西瓜是杂交品种或常规品种，在人工或昆虫传播的条件下，它们的花粉可以刺激二倍体西瓜，形成无籽果实。

Description

一种二倍体无籽西瓜的生产方法

一、技术领域

本发明涉及一种西瓜的生产方法，具体地说是一种二倍体无籽西瓜的生产方法。

二、背景技术

1、三倍体无籽西瓜从二十世纪五十年代就已出现，至今经过几十年的研究选育，仍无法成为西瓜的主流，其原因是三倍体无籽西瓜生产成本高，风险较大。

(1)三倍体无籽西瓜的种子生产成本昂贵：三倍体无籽西瓜是应用四倍体和二倍体西瓜杂交，而形成的三倍体种子；由于四倍体就是少籽西瓜，因而生产的三倍体种子也必然少。另外，生产三倍体种子完全依靠人工套袋，隔离授粉，人工成本高。特别是小型三倍体无籽西瓜，种子成本成为难以普及的主要障碍。

(2)三倍体种子子叶几乎不发育，发芽率低，成苗率也低，育苗初期生长缓慢，进一步加大了种子成本。

(3)三倍体无籽西瓜生长期长，成熟期偏迟，早熟品种少，品种类型少，很难适应社会丰富多彩的要求。

(4)三倍体西瓜营养生长势旺，稍不注意就会形成疯长，若再遇到多雨天气，易造成座果困难和产量损失。三倍体西瓜种植技术要求高，栽培不当，很容易形成皮厚空心的畸形果。

由于以上种种原因，寻找新的生产无籽西瓜的途径，一直是各地西瓜育种家们追求的目标。二倍体无籽西瓜项目的研究成功，为无籽西瓜事业展示出了良好的前景。

2、二倍体西瓜是普通有籽西瓜，二倍体西瓜在一定条件下也可形成无籽。目前已有的方法有两种：

(1)在开花前对雌花子房进行人工合成激素处理，并且对处理过的子房人工套袋(防止花粉进入)；另外，处理的果实要人工进行标记。

(2)在二倍体西瓜雌花开放前，人工套袋，当开花时，用四倍体西瓜花粉隔离强制授粉。对授粉过的雌花做标记。

第一种方法费工费时，由于使用激素，安全性有待研究。因此并未被实际应用。第二种方法技术要求高，人工成本大，也难以推广应用。

3、1996年我国黑龙江大庆农民发现西瓜全雌植株，2000年大庆向富种业育成首个西瓜全雌性系并以此配制杂交西瓜种对外出售。

三、发明内容

本发明旨在提供一种能形成西瓜主流品种的无籽西瓜，所要解决的技术问题是用原本有籽的二倍体种子生产无籽西瓜。

本发明的技术方案是在相对隔离的同一区域内将二倍体强雌性西瓜植物和四倍体授粉者西瓜植物相间栽培，二倍体强雌性西瓜雌花开放时，只能接触到授粉者四倍体雄花花粉，因而种子无法发育，但子房却可以正常发育成果实，形成二倍体无籽西瓜。

所述的二倍体强雌性西瓜可以是杂交品种或常规品种，但都应具有以下性状：至少在二十节以内雄花完全不发育，每节全是雌花，这些雌花在四倍体西瓜雄花花粉刺激下，子房可以正常发育，形成正常的西瓜果实，而种子则完全不发育，仅残留白色种壳且薄而软，长度小于12mm。

至少要求第五节至第十八节的雌花在四倍体西瓜雄花花粉刺激下，子房可以正常发育，形成正常的西瓜果实，而种子则完全不发育，仅残留白色种壳，且薄而软，长度小于12mm。

所述的授粉者四倍体西瓜可以是杂交品种或常规品种，在人工或昆虫传播的条件下，其花粉可以刺激二倍体西瓜，形成无籽果实。

本方法的核心是培育出在西瓜座果期间雄花不发育的并且用四倍体西瓜花粉授粉后座果性好、残留种壳色白薄软的二倍体强雌性西瓜或强雌性西瓜间杂交种；当二倍体强雌性西瓜或强雌性西瓜间杂交种和授粉者四倍体西瓜在相对隔离的区域内相间栽培时，二倍体强雌性西瓜雌花只能接触到四倍体西瓜雄花花粉，因而形成二倍体无籽果实(二倍体无籽西瓜)。

本方法有以下优点和效果：

用二倍体强雌性西瓜和授粉用四倍体西瓜在相对隔离的同一区域栽培的方法生产二倍体无籽瓜有下述优点：

1、生产技术简单易掌握，所费工时成本和栽培普通有籽西瓜相近；

2、二倍体无籽西瓜种子成本比三倍体无籽西瓜种子成本低50％以上，特别是小型无籽瓜方面优势更大，必将成为三倍体无籽西瓜的强有力的竞争者。

3、二倍体无籽西瓜果肉细胞是正常的二倍体细胞，所以具有品质优良，质地细嫩，口感纯正优点。

4、二倍体无籽西瓜可以和普通有籽西瓜同时上市，比三倍体无籽西瓜早熟10天以上，缩短了生育期，提高了生产效率。

5、二倍体无籽西瓜由于种子不发育，果实内缺乏使果肉分解的酶系统，因而大大增强了耐贮性，即使在夏季高温条件下保存一个月，果肉仍然十分密实。

6、二倍体无籽西瓜和三倍体无籽西瓜相比，品种类型丰富，比较容易实现品种系列化，可满足不同层次的社会需要。

7、二倍体无籽西瓜更适合当前西瓜栽培专业化、规模化和销售品牌化的需要。有望取代二倍体有籽西瓜成为西瓜主流品种。

四、具体实施方式

1. 选育适合生产二倍体无籽西瓜的强雌性西瓜植物和强雌性西瓜间的杂交种。

1.1 自黑龙江大庆引入含强雌基因的西瓜植物材料；

1.2 种植步骤1.1西瓜植物材料，从后代中选出雄花不发育的强雌性西瓜植物；

1.3 用四倍体西瓜雄花花粉授粉果实正常发育并且种壳薄而白的二倍体西瓜植物和1.2选出的西瓜植物杂交；

1.4 在1.3杂交后代选出至少二十节以内雄花不发育强雌性植物材料；

1.5 将1.4选出的植物材料，测定用四倍体西瓜雄花花粉授粉子房是否正常发育，并且检查残留种壳的颜色数量大小，确定座果习性好，并且种壳少，色白薄而软的材料；

1.6 将1.4、1.5确定的不同的强雌性西瓜植物品系相互杂交，获得杂交一代组合种子；

1.7 将1.6选配的多个强雌性西瓜植物杂交组合，做比较试验，用四倍体西瓜花粉为之授粉测定座果率，产量、品质、耐运性、抗病性及果实内残留种壳数量颜色、大小、软硬，从中选出最理想的强雌性西瓜间杂交组合；

1.8 将1.7选出的组合做放大栽培试验，和小面积生产示范，接受各方面审评。

2. 生产二倍体无籽西瓜用种子。

二倍体无籽西瓜用的种子是二倍体强雌性西瓜种子以及授粉者四倍体西瓜种子(或四倍体西瓜杂交种子)组成。

2.1 二倍体强雌性西瓜常规种子生产。

生产地要至少2000米以内无任何同期生长的二倍西瓜植物的隔离条件。

2.1.1 取步骤1.5中得到的强雌性西瓜原种，一部份(约1/4—1/5)提前七-十五天育苗，当瓜苗长到一片真叶全展时，用0.1％赤霉素液喷洒，四-五天以后再用同样浓度喷一次，以诱导雄花；

2.1.2 将步骤1.5得到的强雌性西瓜植物成行种植于大田，每三行强雌性西瓜植物后间作一行2.1.1诱雄处理过的强雌性西瓜植物，用诱导出的雄花给强雌性西瓜植物授粉(人工或昆虫)；

2.1.3 收获该田全部成熟西瓜并采种。

2.2 二倍体强雌性西瓜品系间杂交种子的生产

2.2.1 将步骤1.7选出的(组合)父本强雌性西瓜品系提前10-15天播种；

2.2.2 步骤1.7选出的父本强雌性西瓜品系苗长到1片真叶全展时用0.1％赤霉素液喷洒，五天后再用同样浓度喷洒一次，以诱导雄花；

2.2.3 将母本强雌性西瓜成行种植于大田；每三或四或五行母本强雌性西瓜后间作一行2.2.2经诱雄处理的父本强雌性西瓜植物；

2.2.4 用父本强雌性西瓜雄花粉给母本强雌性西瓜雌花授粉(人工或昆虫)；

2.2.5 收获母本强雌性成熟西瓜果实并取种，该种子即为强雌性西瓜间杂交种。

3. 授粉者---四倍体种子的生产

可采用四倍体自然授粉品种和四倍体杂交品种。

3.1 四倍体自然授粉品种

3.1.1 在1000米隔离区内成行或大至均匀栽培四倍体西瓜植物；

3.1.2 收获自然授粉的四倍体西瓜种子；

3.2 四倍体杂交一代种子的生产

3.2.1 父本四倍体西瓜提前播种10-15天，母本成行播种，在母本雌花开花前将雌花套袋隔离，第二天早晨采父本雄花授粉，授粉后即刻套袋，并进行标记；

3.2.2 采摘母本中有标记的成熟果实取种，即为四倍体杂交一代种子.

4. 二倍体无籽西瓜生产

二倍体无籽西瓜生产必须要有隔离条件，空间隔离距离不小于2000米，即2000米以内不能有任何其它同期开花二倍体西瓜植物。

4.1 用常规种生产。

4.1.1 播种步骤2.1中获得的二倍体强雌性西瓜种子

昆虫传粉采取每隔2、3、4行二倍体强雌性西瓜植物后间作一行步骤3.1或3.2获得的授粉者四倍体西瓜植物；

人工辅助授粉可采用每隔5、6、7、8、9、10行，由步骤2.1.3中获得二倍体强雌性西瓜植物后间作一行由步骤3.1或3.2获得的四倍体授粉西瓜；

4.1.2 当小型品种(单瓜重4千克以下)二倍体强雌性西瓜植物4—12节雌花开放时，用人工或昆虫将四倍体授粉者雄花花粉，授在二倍体强雌性西瓜雌花上；中大型(单瓜重4千克以上)西瓜品种5—15节雌花开放时，用人工或昆虫将四倍体授粉者雄花花粉，授在二倍体强雌性西瓜雌花上.

4.1.3 当二倍体强雌性西瓜子房膨大后，检查座果情况，一般小型果每株留果2-4个，多余摘除；中、大型果每株只留果1-2个，其余摘除；

4.1.4 收获二倍体强雌性西瓜植物的成熟果实，即二倍体无籽西瓜。

4.2 用二倍体强雌性系西瓜品系间杂交种生产二倍体无籽西瓜。

4.2.1 播种步骤2.2中获得的二倍体强雌性杂交西瓜种子

昆虫传粉采取每隔2、3、4行二倍体强雌性西瓜植物杂交种后间作一行步骤3.1或3.2获得的授粉者四倍体西瓜植物；

人工辅助授粉可采用每隔5、6、7、8、9、10行，由步骤2.2中获得二倍体强雌性西瓜植物后间作一行由步骤3.1获得的四倍体授粉西瓜；

4.2.2 当小型品种(单瓜重4千克以下)二倍体强雌性西瓜植物4—12节雌花开放时，用人工或昆虫将四倍体授粉者雄花花粉，授在二倍体强雌性西瓜雌花上；中大型(单瓜重4千克以上)西瓜品种5—18节雌花开放时，用人工或昆虫将四倍体授粉者雄花花粉，授在二倍体强雌性杂交西瓜雌花上.

4.2.3 当二倍体强雌性杂交西瓜子房膨大后，检查座果情况，一般小型果每株留果2-6个，多余摘除；中、大型果每株只留果1-3个，其余摘除；

4.2.4 收获二倍体强雌性杂交西瓜植物的成熟果实，即杂交二倍体无籽西瓜。

Claims (5)

1、一种二倍体无籽西瓜的生产方法，包括种子的培育和栽培，其特征在于所述的种子培育是培育出在西瓜座果期间雄花不发育的并且用四倍体西瓜花粉授粉后座果性好、残留种壳色白薄软的二倍体强雌性西瓜或强雌性西瓜间杂交种；所述的栽培是在相对隔离的同一区域内将上述二倍体强雌性西瓜或强雌性西瓜间杂交种和授粉者四倍体西瓜相间栽培，使二倍体强雌性西瓜雌花只能接受四倍体西瓜雄花花粉，最后得到二倍体无籽西瓜。

2、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述的二倍体强雌性西瓜植物，它具有至少二十节以内雄花完全不发育，每一节的花全是雌性；这些雌花在四倍体西瓜雄花花粉刺激下，子房可以发育成果实，但是种子却不发育，残留种壳为白色，种壳长度小于12mm，且薄而软。

3、根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：所述的二倍体强雌性西瓜植物，至少第五节到第十八节的雌花在四倍体西瓜雄花花粉刺激下，子房可以发育成果实，果实成熟后，种子不发育，残留种壳为白色，长度小于12mm，并且薄而软。

4、根据权利要求1或2或3所述的生产方法，其特征在于：由以下方法获二倍体强雌性西瓜植物：

a、将具有四倍体西瓜雄花花粉授粉后子房可以发育成果实并且果实成熟后残留种壳为白色、薄而软、长度小于12mm的西瓜植物和含有强雌性基因的西瓜植物杂交；

b、获得后代植物；

c、选择同时具有下列特征的后代植物

1)、至少20节以内雄花完全不发育，藤蔓每节的花都是雌花的植物；

2)、用四倍体西瓜雄花花粉授粉后，子房正常发育成果实的植物；

3)、用四倍体西瓜雄花花粉授粉后所发育形成果实成熟后残留种壳为白色，薄而软，长度小于12mm的植物。

5、根据权利要求1或2或3所述的生产方法，其特征在于：按以下方法培育二倍体强雌性西瓜种子：

A、生产常规种

(1)取权利要求3得到原种1/4---1/5提前7—15天育苗，当幼苗1片真叶完全展开时用赤霉素(GA3)0.1％倍液喷雾处理，，4—5天后再用此浓度喷一次，以诱导雄花；

(2)取权利要求3得到原种和(1)用赤霉素(GA3)处理过的瓜苗植株相间种植，赤霉素(GA3)处理过的瓜苗可以形成正常雄花，并给二倍体强雌性西瓜雌花授粉，这样发育成的果实成熟后可采收种子，并用于二倍体无籽西瓜生产；

B、生产强雌性西瓜品系间杂交西瓜种子

(1)将计划作父本的强雌性西瓜植物提前10—15天播种育苗；

(2)当父本强雌性西瓜一片真叶完全展开时用0.1％浓度赤霉素(GA3)喷雾处理，五天后再用此浓度喷一次，以诱导雄花；

(3)将计划作母本的强雌性西瓜成行种植，间隔三或四或五行栽培一行(2)GA3处理的父本强雌性西瓜植物；

(4)用(2)父本强雌性西瓜植株雄花花粉给母本强雌性西瓜雌花授粉；

(5)母本强雌性西瓜植物果实成熟后，取种，即为强雌性二倍体杂交西瓜种，以供二倍体杂交无籽西瓜生产用。