CN105284600B - 一种西瓜杂交快速选种方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种西瓜杂交快速选种方法，涉及西瓜育种技术领域。该西瓜杂交快速选种方法包括第一代选择、第二代选择和第三代选择，本发明提供的西瓜杂交快速选种方法能够有效地缩短西瓜选种的周期，而且选择世代短、选育进度快、工作量小，选育效率高。

Description

一种西瓜杂交快速选种方法

技术领域

本发明涉及西瓜育种技术领域，具体而言，涉及一种西瓜杂交快速选种方法。

背景技术

西瓜杂交选种最常用的方法为“系谱法”，也就是多世代单株选择法。其培育过程为：先培育纯合父本、纯合母本杂交后的一代杂交种，再经过六代以上的基因分离和选择，将一些遗传能力高的目标性状连续几代自交选择，直至性状纯合不再分离，达到基因的纯合，再选择出性状高度纯合的自交系，最后利用两个自交系进行杂交，组配成杂交一代西瓜新品种。这种方法对历代杂交种来自的杂交组合、单株、系统群体等均有按亲缘关系的编号和性状记录，选择世代长、选育进度慢、工作量大。实际操作过程中，往往受人力和土地条件的限制，不能种植足够大的群体，使杂交后代的优异类型丧失了出现机会。在某种程度上延缓了西瓜育种的创新，不利于培育出特异性明显、创新性突出的西瓜新品种。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种西瓜杂交快速选种方法，以改善现有的西瓜选种方法选择世代长、选育进度慢、工作量大，选育效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种西瓜杂交快速选种方法，包括以下步骤：

a.第一代选择：确定目标性状，选取纯合父本和纯合母本进行杂交，将得到的杂交种种植，待杂交种植株开花后，单株自交，然后待果实成熟后，根据目标性状，至少选取两个发育较好的果实留种；

b.第二代选择：

b1.对步骤a得到的不同果实的种子分别进行育苗，所述种子的育苗量均为4^x株，所述x为需要调整为纯合子的基因对数，并且所述x为大于0的整数，将每个果实的种子群体以系标记，记录所有种子的生育期，

b2.根据步骤b1育苗后的杂交种植株的早期性状，淘汰杂合植株，移栽剩余植株到大田中，

b3.所述大田中的植株单株自交，

b4.待所述大田中的西瓜成熟时，从每系种子长成的西瓜中，选取十个单瓜，比较单瓜的数量性状，保留2～3个单瓜，采种；

c.第三代选择：

c1.对步骤b4得到的不同果实的种子分别进行育苗，所述种子的育苗量大于9株，将每个果实的种子群体以系标记，

c2.在植株生长期，根据植株的质量性状以及要得到的目标性状，淘汰杂合植株，保留的植株即为纯合体。

相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：本发明通过规划需要改良或优选的基因对数，明确其显隐性关系，合理确定后代西瓜的种植群体大小。在植株生长早期，根据植株表达的性状以及纯合目标性状的选择指标，对植株进行了淘汰，保留接近目标性状的西瓜继续培育，由于在早期已经淘汰掉了杂合植株，所以当继续栽培剩余植株时，剩余植株就能获得较大生长空间，同时，也正因为淘汰了部分杂合植株，所以可以减小后期对西瓜植株进行维护的人力和物力资源，减小了工作人员的工作量。当西瓜成熟后，再根据单瓜的生长情况和要得到的目标性状，对西瓜进行淘汰，选择目标性状表达较好的西瓜留种，既为得到目标性状的纯合体打下基础，又考虑到了西瓜的经济效益。现有的西瓜杂交选种方法，其杂交后代需要连续自交5～6代，才能得到纯系，而本发明提供的西瓜杂交选种方法，在西瓜生育的早期、中期、后期进行多次选择，选择目标明确，可操作性强，使隐性性状的纯合个体在F2代即可确认，显性性状的纯系在F3代即可确认，此种方法能够使杂交后代的纯合世代缩短了2～3代，选择世代短、选育速度快，实用性高，适合大范围推广。

此外，传统的系谱法，从遗传机制和提高遗传进度等因素考虑，主张F2代种植株数尽可能多一些，以便出现较多的分离类型，选择一定比例的优良单株，判断其纯合性。然而，若每株均进行自交、采种，则需要投入非常多的人力资源，而且需要较大的试验用地。而本发明根据目标性状中有差异的质量性状的对数及显隐性关系来确定其育苗量，在植株生长早期按质量性状淘汰掉不符合目标形状的个体，只保留符合目标性状的单株进行种植观察。植株生长早期的淘汰可减少田间定植数量，减少试验用地，还可以减少果实性状考察、植株生育期记录的人工投入，降低了试验成本。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述早期性状包括杂交种植株的第3～4片真叶的叶形、幼果底色、幼果覆纹形状中的一种或多种。通过第3～4片真叶的叶形可以确定西瓜的叶子形状，通过幼果底色可以确定西瓜的瓜皮颜色，通过幼果覆纹形状可以确定西瓜瓜皮上的纹路。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述步骤b2中的移栽方法为：若通过真叶叶形淘汰的杂合植株较多，则移栽保留的植株后，再在子房显现期和幼果期，根据目标性状，淘汰杂合植株；若通过真叶叶形淘汰的杂合植株较少，则待到子房显现期和幼果期的再次淘汰后，再移栽保留的植株。两种移栽方法的目的都是要保证植株移栽后的生长空间，从而保证西瓜植株的长势。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述移栽方法进一步为：根据淘汰比例制定移栽密度。如此，能合理制定植株的生长密度。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述数量性状包括单瓜的重量、含糖量、生育期和果实发育期。比较单瓜的数量性状，能够得到更加满足市场需求的西瓜。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述含糖量的比较方法为：利用折光仪来进行测定。利用折光仪测定，操作简单，测定方便，得出结果速度也较快。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述数量性状还包括单瓜的果皮厚度、单瓜种子数量及种子大小。此种比较是根据市场需求来制定的，为获得更受市场欢迎的西瓜。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述步骤c2之后还包括：c3.待西瓜成熟时，根据西瓜的数量性状进行淘汰，保留生长较好、遗传能力较高的纯合体西瓜，留种。再次根据西瓜的数量性状，保留最佳的纯合体西瓜，有益于后期西瓜的种植培育以及西瓜的经济效益。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述步骤c3之后还包括种植所留种子，再对其进行测交试验。通过测交试验可以对所保留的西瓜种子的纯合度进行检验，确保西瓜的纯合度。

优选地，上述西瓜杂交快速选种方法中，所述步骤c2中，所述质量性状包括植株的第3～4片真叶的叶形、子房形状、幼果底色以及幼果覆纹形状。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

本发明的实施例一提供了一种西瓜杂交快速选种方法，包括以下步骤：

a.第一代选择：确定目标性状为叶形全缘、果形高圆、果皮深绿、果皮覆绿齿条，选取纯合父本(叶形全缘、果形高圆、绿皮、果皮覆网纹)和纯合母本(叶形缺刻、果形高圆、果皮白绿、果皮覆绿齿条)进行杂交，将得到的杂交种种植，待杂交种植株开花后，单株自交，然后待果实成熟后，根据目标性状，选取6个发育较好的果实留种；

b.第二代选择：

b1.对步骤a得到的6个果实的种子分别进行育苗，由于需要调整为纯合子的基因对数为叶形、果皮颜色和果皮纹路这三对，所以种子的育苗量均为4³株，即64株，将每个果实的种子群体以系标记，即六个系的种子群体，记录所有种子的生育期，

b2.当每个系的种子的植株的第4片真叶展开时，根据叶形，淘汰杂合植株，即淘汰叶形缺刻、半缺刻的类型，此时淘汰量较大，淘汰了75％的植株，保留全缘叶形，对于保留的植株，根据淘汰比例，制定移栽密度，移栽到大田中，在子房显现期和幼果期，再根据幼果底色和覆纹形状，淘汰底色白粉、不具齿条的植株及其他杂合植株，此时淘汰了剩余量的6.25％的植株，

b3.大田中的植株单株自交，

b4.待大田中的西瓜成熟时，从六个系的种子长成的西瓜中，每系选取10个单瓜，比较单瓜的重量、含糖量、生育期和果实发育期，采种，保留2个重量大、含糖量高、生育期短和果实发育期短的单瓜；

c.第三代选择：

c1.对步骤b4得到的2个果实的种子分别进行育苗，2个果实的种子的育苗量均为30株，将每个果实的种子群体以系标记，

c2.在每个系的种子的植株生长期，根据植株的幼果底色及覆纹形状，淘汰出现质量性状分离的杂合植株的单系，幼果底色及覆纹没有出现分离的即为纯合，最终保留了6株植株，

c3.待西瓜成熟后，在纯合系中根据单瓜的重量、含糖量、生育期和果实发育期进行淘汰，保留生长得较好、遗传能力较高的纯合体西瓜，留种。

本实施例的步骤c2中所说的淘汰单系，是指如果某个系中含有杂合植株，则将该系全部淘汰。

本实施例通过规划需要改良或优选的基因对数，合理确定后代西瓜的种植群体大小。在F2代植株生长早期，根据植株叶形的分离比例对植株进行了淘汰，保留叶形符合目标性状的西瓜继续培育，由于在早期已经淘汰掉了叶形表现显性的杂合植株，所以当继续栽培剩余植株时，剩余植株就能获得较大生长空间，同时，也正因为淘汰了部分杂合植株，所以可以减小后期对西瓜植株进行维护的人力和物力资源，减小了工作人员的工作量。在植株生长中期，根据幼果底色及覆纹进行中期选择。当西瓜成熟后，再根据单瓜的生长情况和要得到的目标性状，对西瓜进行淘汰，选择目标性状表达较好的西瓜留种，既为得到目标性状的纯合体打下基础，又考虑到了西瓜的经济效益。在F3代只对质量性状未分离出杂合体的单系进行选择，减少了工作量。现有的西瓜杂交选种方法，其杂交后代需要连续自交5～6代，才能得到纯系，而本发明提供的西瓜杂交选种方法，使隐性性状的纯系在F2代即可确认，显性性状的纯系在F3代即可确认，此种方法能够使杂交后代的纯合世代缩短了2～3代，选择世代短、选育速度快，实用性高，适合大范围推广。

此外，传统的系谱法，从遗传机制和提高遗传进度等因素考虑，主张F2代种植株数尽可能多一些，若每株均进行自交、采种，则需要投入非常多的人力资源，而且需要较大的试验用地。而本发明根据目标性状中有差异的质量性状的对数来确定其育苗量，在植株生长早期按质量性状淘汰掉不符合目标形状的个体，只保留符合目标性状的单株进行种植观察。植株生长早期的淘汰可减少田间定制数量，减少试验用地，还可以减少果实性状考察、植株生育期记录的人工投入，降低了试验成本。

实施例二

本发明的本实施例二提供了一种西瓜杂交快速选种方法，包括以下步骤：

a.第一代选择：确定目标性状为叶形全缘、果形长形或圆形、绿皮、果皮覆齿条，选取纯合父本(叶形全缘、果形高圆、果皮深绿、果皮覆齿条)和纯合母本(叶形缺刻、果形长形、果皮白绿、果皮覆网纹)进行杂交，将得到的杂交种种植，待杂交种植株开花后，单株自交，然后待果实成熟后，根据目标性状，选取两个发育较好的果实留种；

b.第二代选择：

b1.对步骤a得到的2个果实的种子分别进行育苗，由于需要调整为纯合子的基因对数为叶形、果形、果皮颜色和果皮纹路这四对，所以种子的育苗量均为4⁴株，即256株，将每个果实的种子群体以系标记，即两个系的种子群体，记录所有种子的生育期，

b2.当每个系的种子的植株的第3片真叶展开时，根据叶形，淘汰杂合植株，此时淘汰量较小，淘汰了40％的植株，则在幼果期，再根据幼果底色、覆纹形状，淘汰杂合植株，此时淘汰了剩余量的75％的植株，对于保留的植株，根据淘汰比例，制定移栽密度，移栽到大田中，

b3.大田中的植株单株自交，

b4.待大田中的西瓜成熟时，从两个系的种子长成的西瓜中，每系选取10个单瓜，主要比较单瓜形状、单瓜的重量、含糖量、生育期和果实发育期，再次要比较单瓜的果皮厚度、单瓜种子数量及种子大小，保留3个从综合角度看，果形长形或圆形、重量大、含糖量高、生育期短、果实发育期短、果皮薄、单瓜种子数量少且种子小的单瓜(含糖量通过折光仪来确定)，采种；

c.第三代选择：

c1.对步骤b4得到的3个果实的种子分别进行育苗，3个果实的种子的育苗量均为15株，将每个果实的种子群体以系标记，

c2.在每个系的种子的植株生长期，根据植株的幼果底色及覆纹形状，淘汰杂合植株的单系，未出现上述质量性状分离的即为纯合单系，最终保留了4株植株，

c3.待西瓜成熟时，在纯合单系中，根据单瓜的重量、含糖量、生育期和果实发育期进行淘汰，保留生长的较好、遗传能力较高的纯合体西瓜，留种。

c4.种植所留种子，再对其进行测交试验。

实施例三

本发明的实施例三提供了一种西瓜杂交快速选种方法，包括以下步骤：

a.第一代选择：确定目标性状为叶形全缘、果形高圆，选取纯合父本(叶形全缘、果形高圆、绿皮、果皮覆网纹)和纯合母本(叶形缺刻、果形高圆、绿皮、果皮覆网纹)进行杂交，将得到的杂交种种植，待杂交种植株开花后，单株自交，然后待果实成熟后，根据目标性状，选取五个发育较好的果实留种；

b.第二代选择：

b1.对步骤a得到的5个果实的种子分别进行育苗，由于需要调整为纯合子的基因对数仅为叶形这一对，所以种子的育苗量应该均为4株，但这样的育苗量太少，会降低实验的随机性，所以将每个果实的种子都育苗15株，并将每个果实的种子群体以系标记，即五个系的种子群体，记录所有种子的生育期，

b2.当五个系的种子的植株的第3片真叶展开时，根据叶形，淘汰杂合植株，此时淘汰量较大，淘汰了75％的植株，对于保留的植株，根据淘汰比例，制定移栽密度，移栽到大田中，在幼果期，再根据幼果底色、覆纹形状，淘汰杂合植株，此时淘汰量为零，

b3.大田中的植株单株自交，

b4.待大田中的西瓜成熟时，从五个系的种子长成的西瓜中，每系选取10个单瓜，先根据瓤色、种子大小的显隐性关系，寻找纯合个体，然后主要比较单瓜的重量、含糖量、生育期和果实发育期，再次要比较单瓜的果皮厚度、单瓜种子数量，保留2个从综合角度看，重量大、含糖量高、生育期短、果实发育期短、果皮薄、单瓜种子数量少且种子小的单瓜(含糖量通过折光仪来确定)，采种；

c.第三代选择：

c1.对步骤b4得到的2个果实的种子分别进行育苗，2个果实的种子的育苗量均为20株，将每个果实的种子群体以系标记，

c2.在每个系的种子的植株生长期，根据植株的第4片真叶的叶形、幼果底色及覆纹形状，淘汰杂合植株，确定其纯合性，最终保留的10株植株即为纯合体，

c3.待西瓜成熟时，根据单瓜的重量、含糖量、生育期和果实发育期进行淘汰，保留生长得较好、遗传能力较高的纯合体西瓜，留种。

c4.种植所留种子，再对其进行测交试验。

在本发明的b2步骤中，当叶形选择淘汰的植株较少时，也可以将淘汰后的植株移栽到大田中，适当加大定植大田的密度，待到子房显现期和幼果期的再次淘汰后，再恢复到正常的种植密度。

而且，在步骤b4中，比较含糖量、单瓜重量、果皮厚度、单瓜种子数量等的同时，还可以比较果实的瓤色。

此外，本发明提供的西瓜杂交快速选种方法，若在财力物力较贫乏的情况下，则在步骤b1中也可以只育苗一个果实的种子。那么相应的，在比较不同系果实长成的西瓜步骤中(即步骤b4)，就可以只将这一个果实的种子长成的西瓜进行相互比较，得到数量性状表达较好的单瓜，采种。当然，因为该步骤主要是为了得到质量较好、经济效益较高的西瓜种子，而实际上并不影响西瓜纯合体的选择，所以当只育苗一个果实的种子时，不进行成熟单瓜的数量性状也可以。

此外，本实施例提供的西瓜杂交快速选种方法还做过对比实验，将西瓜利用现有技术中的方法(即传统方法)进行培育，以培育三代为例(培育到F3)，现有的方法一年种植一次，需要种植6年，而利用本实施例提供的方法一年种植一次，只需种植三年即可得到目标性状的纯合体，极大的缩短了培育世代，减少了培育时间，也就相应的减少了人力、物力的使用，实用性高。

另外，将其它实施例提供的西瓜杂交快速选种方法应用于实际培育，产生的效果与上述试验结果一致。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种西瓜杂交快速选种方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.第一代杂交种选择：确定目标性状，选取纯合父本和纯合母本进行杂交，将得到的杂交种种植，待杂交种植株开花后，单株自交，然后待果实成熟后，根据目标性状，至少选取两个发育较好的果实留种；

b.第二代杂交种选择：

b1.对步骤a得到的不同果实的种子分别进行育苗，所述种子的育苗量均为4^x株，所述x为需要调整为纯合子的基因对数，并且所述x为大于0的整数，将每个果实的种子群体以系标记，记录所有种子的生育期，

b2.根据步骤b1育苗后的杂交种植株的早期性状，淘汰杂合植株，移栽剩余植株到大田中；所述早期性状包括杂交种植株的第3～4片真叶的叶形、幼果底色和幼果覆纹形状；

移栽方法为：若通过真叶叶形淘汰的杂合植株较多，则移栽保留的植株后，再在子房显现期和幼果期，根据目标性状，淘汰杂合植株；若通过真叶叶形淘汰的杂合植株较少，则待到子房显现期和幼果期的再次淘汰后，再移栽保留的植株；

b3.所述大田中的植株单株自交，

b4.待所述大田中的西瓜成熟时，从每系种子长成的西瓜中，选取十个单瓜，比较单瓜的数量性状，保留2～3个单瓜，采种；

c.第三代杂交种选择：

c1.对步骤b4得到的不同果实的种子分别进行育苗，所述种子的育苗量大于9株，将每个果实的种子群体以系标记，

c2.在植株生长期，根据植株的质量性状以及要得到的目标性状，淘汰杂合植株，保留的植株即为纯合体。

2.根据权利要求1所述的西瓜杂交快速选种方法，其特征在于，所述移栽方法进一步为：根据淘汰比例制定移栽密度。

3.根据权利要求1所述的西瓜杂交快速选种方法，其特征在于，所述数量性状包括单瓜的重量、含糖量、生育期和果实发育期。

4.根据权利要求3所述的西瓜杂交快速选种方法，其特征在于，所述含糖量的比较方法为：利用折光仪来进行测定。

5.根据权利要求3所述的西瓜杂交快速选种方法，其特征在于，所述数量性状还包括单瓜的果皮厚度、单瓜种子数量及种子大小。

6.根据权利要求1所述的西瓜杂交快速选种方法，其特征在于，所述步骤c2之后还包括：c3.待西瓜成熟时，根据西瓜的数量性状进行淘汰，保留生长较好、遗传能力较高的纯合体西瓜，留种。

7.根据权利要求6所述的西瓜杂交快速选种方法，其特征在于，所述步骤c3之后还包括种植所留种子，再对其进行测交试验。

8.根据权利要求1所述的西瓜杂交快速选种方法，其特征在于，所述步骤c2中，所述质量性状包括植株的第3～4片真叶的叶形、子房形状、幼果底色以及幼果覆纹形状。