CN107771669A - 一种南瓜属种间远缘杂交的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种南瓜属种间远缘杂交的方法，包括以下步骤：S1、确定杂交选配的对象；S2、制定播种时间；S3、种植条件的选定；S4、以美洲南瓜×中国南瓜、美洲南瓜×印度南瓜、中国南瓜×印度南瓜为组合进行杂交试验，统计杂交不亲和性、不育性、不稔性、以及表现型情况，分析影响远缘杂交亲和性的原因，摸索种间远缘杂种后代分离规律；S5、根据种间杂交试验的结果，确定合适的母本、父本，同时采取适宜的授粉方式。本发明提出的方法，克服种间远缘杂交不亲和的现象，远缘杂交结实率高，南瓜产量高、坐瓜率高、单瓜种子数多、幼苗成活率高、畸形植株少、生长势与抗逆力表现强，为南瓜种质资源的创新、亲本的选配提供技术与理论依据。
Description
技术领域
本发明属于南瓜育种领域，具体涉及一种南瓜属种间远缘杂交的方法。
背景技术
南瓜在我国有着悠久的栽培历史，可作粮食、蔬菜、籽用、观赏和饲料等之用。南瓜还可入药，《饮食须知》、《本草纲目》等古籍对南瓜也有记载。随着科学技术的发展与人民生活水平的提高，人们对南瓜又有了更深的认识，南瓜的果肉富含多种氨基酸、维生素、多糖、果胶、矿物质，还含有葫芦巴碱、类胡萝卜素等多种生物活性物质和营养成份，因此南瓜在人们膳食结构中赋于了新的含义，它不仅是人们喜食的菜肴，而且是重要的营养保健食品，已成为蔬菜大家族中一个独具特色的种类。而且，南瓜植株具有抗逆性、抗病性强的特点，易于生产无公害产品和绿色食品，这在当今蔬菜产品污染较普遍的情况下，具有特殊的意义。南瓜还是食品工业、医药工业及化工工业的原材料或添加剂，以南瓜为原料制作的各种保健食品日渐增多，其市场及产业化前景非常广阔。作为营养保健食品和制药业的原料，南瓜已引起国际卫生组织和国内外研究人员的关注。
为了创造新物种、改良旧物种、创造和利用杂种优势，远缘杂交常被作为优先考虑的方式，远缘杂交可以将植物分类上不同种、不同属或亲缘关系更远的物种间进行杂交，把不同种、不同属的特征和特性结合起来，突破种属界限，扩大遗传变异，从而创造新的变异类型或新物种。然而在远缘杂交过程中常出现结实困难，即使结实，也通常不育或夭亡，杂种后代分离幅度大，分离世代长且不易稳定的现象。基于现有远缘杂交存在的不足，本发明提出一种南瓜属种间远缘杂交的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的难题，而提出的一种南瓜属种间远缘杂交的方法。
一种南瓜属种间远缘杂交的方法，包括以下步骤：
S1、确定杂交选配的对象：选择南瓜属三大栽培种美洲南瓜、印度南瓜和中国南瓜为杂交选配的试验对象；
S2、制定适宜的播种时间：按照每年育种春秋两季的方式分别制定播种期、授粉坐瓜时间和老熟种瓜收获期；
S3、采用设施隔离栽培：将植株定植在有防虫网隔离的大棚里，土地肥力中等偏上，采用单垄定植，畦宽1.2～1.3m，株距45～55cm，蔓生类型采用立架栽培；
S4、进行种间杂交试验：以美洲南瓜×中国南瓜、美洲南瓜×印度南瓜、中国南瓜×印度南瓜为组合分别进行正交和反交实验，统计杂交不亲和性、F1及后代的不育性、F1及后代不稔性、以及F1代的表现型情况，并根据统计结果分析影响远缘杂交亲和性的原因，摸索种间远缘杂种后代分离的规律；
S5、确定克服种间远缘杂交不亲和的方法：根据步骤S4的种间杂交试验的结果，摸索南瓜种间正反交的亲和性差异，确定合适的母本，摸索南瓜同一栽培种内不同品种的亲和性差异，确定合适的亲本，选用杂合态的种质做亲本，同时采取适宜的授粉方式。
优选的，所述步骤S2中春季育种三种南瓜为统一的播种期：2月初～2月中旬，授粉坐瓜时间为4月下旬～5月中旬，老熟种瓜收获期美洲南瓜为6月上中旬、印度南瓜为6月中下旬、中国南瓜为6月下旬～7月上旬。
优选的，所述步骤S2中秋季育种的播种期：中国南瓜为7月中下旬、印度南瓜为8月上旬、美洲南瓜为8月中旬，授粉坐瓜时间为9月下旬～10月中旬，老熟种瓜收获期美洲南瓜为11月上旬、印度南瓜为11月中下旬、中国南瓜为11月下旬～12月上旬。
优选的，所述步骤S3中株距中美洲南瓜的株距为45～50cm，中国南瓜的株距为50～55cm，印度南瓜的株距为50～55cm。
优选的，所述步骤S4中杂交不亲和性的表现形式有坐果率、有胚果率、有胚率和无胚果状况。
优选的，所述步骤S4中不育性的表现形式有幼苗成活情况和畸形植株情况。
优选的，所述步骤S4中不稔性的表现形式有雌雄花发育情况、自交坐果情况和畸形果情况。
优选的，所述步骤S4中表现型包括茎蔓、叶形、叶色、果形、果色和果柄。
优选的，所述适宜的授粉方式为在授粉前一天下午选择第二天即将开放的雌、雄花用金属丝束住花冠，开花当天上午6：00～10：00进行人工授粉，将父本雄花的花粉轻轻地、均匀地涂在雌花的柱头上，授粉后继续束花，杂种后代的授粉则在单株内进行自交，在早代确实无自交的雄花或有雄花但无花粉，则采取株系内姐妹交配，或者取亲本之一的花粉进行回交。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果为：本发明提出的南瓜属种间远缘杂交的方法，在严格控制选配对象、播种时间和种植条件的前提下，进行南瓜种间杂交试验，并对种间远缘杂交不亲和性、杂种不育性以及后代不稔性进行摸索，根据杂交试验的结果确定克服种间远缘杂交不亲和的方法，以期提高远缘杂交结实率，为南瓜种质资源的创新、亲本的选配提供技术与理论依据，而且通过本发明提出的杂交方法得到的南瓜杂种后代坐瓜率高、单瓜种子数多、幼苗成活率高、畸形植株少、生长势与抗逆力表现强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例，南瓜属种间远缘杂交的工作在衢江区梨园衢州市农科院试验基地完成。
本发明提出的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，包括以下步骤：
S1、确定杂交选配的对象：选择南瓜属三大栽培种美洲南瓜、印度南瓜和中国南瓜为杂交选配的试验对象；
S2、制定适宜的播种时间：按照每年育种春秋两季的方式分别制定播种期、授粉坐瓜时间和老熟种瓜收获期，春季育种三种南瓜为统一的播种期：2月初～2月中旬，授粉坐瓜时间为4月下旬～5月中旬，老熟种瓜收获期美洲南瓜为6月上中旬、印度南瓜为6月中下旬、中国南瓜为6月下旬～7月上旬，秋季育种的播种期：中国南瓜为7月中下旬、印度南瓜为8月上旬、美洲南瓜为8月中旬，授粉坐瓜时间为9月下旬～10月中旬，老熟种瓜收获期美洲南瓜为11月上旬、印度南瓜为11月中下旬、中国南瓜为11月下旬～12月上旬；
S3、种植条件的选定：将植株中种植在有防虫网隔离的大棚里，种植土地肥力中等偏上，采用单垄定植，畦宽1.2～1.3m，美洲南瓜的株距为45～50cm，中国南瓜的株距为50～55cm，印度南瓜的株距为50～55cm，且蔓生类型采用立架栽培；
S4、进行种间杂交实验：以美洲南瓜×中国南瓜、美洲南瓜×印度南瓜、中国南瓜×印度南瓜为组合分别进行正交和反交试验，统计杂交不亲和性、F1及后代的不育性、F1及后代不稔性、以及F1代的表现型情况，并根据统计结果分析影响远缘杂交的亲和性的原因，摸索种间远缘杂种后代分离的规律；
S5、确定克服种间远缘杂交不亲和的方法：根据步骤S4的种间杂交试验的结果，摸索南瓜种间正反交的亲和性差异，确定合适的母本，摸索南瓜同一栽培种内不同品种的亲和性差异，确定合适的亲本，选用杂合态的种质做亲本，同时采取适宜的授粉方式。
实施例中南瓜种间远缘杂交亲和性表现见表1，南瓜种间杂交F1表现型剧烈分离见表2。
表1为南瓜种间远缘杂交亲和性表现：
表1备注：1、表中美洲南瓜×中国南瓜，表示美洲南瓜作母本、中国南瓜作父本为正交，反之为反交。其他组合依此类推；
2、表中空籽，指外种皮发育完整且坚硬，但内部无成形的子叶和胚。
表1结果显示：(1)三大栽培种种间同一对亲本正反交亲和性差异明显，同一种内不同品种与另一种杂交亲和性差异明显，三大栽培种种间杂交均出现高度不亲和组合；(2)印度南瓜与中国南瓜、美洲南瓜：印度南瓜不管与中国南瓜还是美洲南瓜杂交，其作父本的亲和性明显比作母本好，印度南瓜作母本有胚率很低，很难得到有胚子叶完整的种子，而且即使得到杂种后代，也普遍出现杂种不育性、杂种不稔性，很难得到目标性状优良的后代材料，因此，印度南瓜与中国南瓜的种间杂交、印度南瓜与美洲南瓜的种间杂交，中国南瓜或美洲南瓜更适合作母本，印度南瓜更适于做父本；(3)中国南瓜与美洲南瓜：中国南瓜与美洲南瓜的种间杂交，其正反交均出现高度亲和组合，均能得到有价值的材料，即中国南瓜与美洲南瓜相互间均既可做父本又可做母本，关键仍在亲本品种的选择。实验结果表明：衡量远缘杂交的亲和性，不仅看其当代的坐果率、有胚果率，更重要的是看其有胚率，还应与杂种的不育性、不稔性相结合。
表2为南瓜种间杂交F1表现型剧烈分离：
表2结果显示：南瓜三大栽培种的种间远缘杂交，除不育、不稔的杂种后代外，育性正常的F1表现型分离强烈，株型及早熟性表现为中间型，少数表现为超亲类型；叶形、叶色及果柄性状表现亲母；果形、果色表现最为丰富多彩，亲母、亲父及各形各色中间变异型均有；果实及藤叶的食味品质趋向父本；生长势与抗逆力表现强于双亲。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定杂交选配的对象：选择南瓜属三大栽培种美洲南瓜、印度南瓜和中国南瓜为杂交选配的试验对象；
S2、制定适宜的播种时间：按照每年育种春秋两季的方式分别制定播种期、授粉坐瓜时间和老熟种瓜收获期；
S3、采用设施隔离栽培：将植株定植在有防虫网隔离的大棚里，土地肥力中等偏上，采用单垄定植，畦宽1.2～1.3m，株距45～55cm，蔓生类型采用立架栽培；
S4、进行种间杂交试验：以美洲南瓜×中国南瓜、美洲南瓜×印度南瓜、中国南瓜×印度南瓜为组合分别进行正交和反交试验，统计杂交不亲和性、F1及后代的不育性、F1及后代不稔性、以及F1代的表现型情况，并根据统计结果分析影响远缘杂交亲和性的原因，摸索种间远缘杂种后代分离的规律；
S5、确定克服种间远缘杂交不亲和的方法：根据步骤S4的种间杂交试验的结果，摸索南瓜种间正反交的亲和性差异，确定合适的母本，摸索南瓜同一栽培种内不同品种的亲和性差异，确定合适的亲本，选用杂合态的种质做亲本，同时采取适宜的授粉方式。
2.根据权利要求1所述的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，所述步骤S2中春季育种三种南瓜为统一的播种期：2月初～2月中旬，授粉坐瓜时间为4月下旬～5月中旬，老熟种瓜收获期美洲南瓜为6月上中旬、印度南瓜为6月中下旬、中国南瓜为6月下旬～7月上旬。
3.根据权利要求1所述的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，所述步骤S2中秋季育种的播种期：中国南瓜为7月中下旬、印度南瓜为8月上旬、美洲南瓜为8月中旬，授粉坐瓜时间为9月下旬～10月中旬，老熟种瓜收获期美洲南瓜为11月上旬、印度南瓜为11月中下旬、中国南瓜为11月下旬～12月上旬。
4.根据权利要求1所述的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，所述步骤S3中株距中美洲南瓜的株距为45～50cm，中国南瓜的株距为50～55cm，印度南瓜的株距为50～55cm。
5.根据权利要求1所述的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，所述步骤S4中杂交不亲和性的表现形式有坐果率、有胚果率、有胚率和无胚果状况。
6.根据权利要求1所述的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，所述步骤S4中不育性的表现形式有幼苗成活情况和畸形植株情况。
7.根据权利要求1所述的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，所述步骤S4中不稔性的表现形式有雌雄花发育情况、自交坐果情况和畸形果情况。
8.根据权利要求1所述的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，所述步骤S4中表现型包括茎蔓、叶形、叶色、果形、果色和果柄。
9.根据权利要求1所述的一种南瓜属种间远缘杂交的方法，其特征在于，所述适宜的授粉方式为在授粉前一天下午选择第二天即将开放的雌、雄花用金属丝束住花冠，开花当天上午6：00～10：00进行人工授粉，将父本雄花的花粉轻轻地、均匀地涂在雌花的柱头上，授粉后继续束花，杂种后代的授粉则在单株内进行自交，在早代确实无自交的雄花或有雄花但无花粉，则采取株系内姐妹交配，或者取亲本之一的花粉进行回交。
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