果柄抗撞击且综合性状优良的南瓜种质资源的创制方法

技术领域

本发明涉及植物遗传育种领域，具体涉及一种果柄抗撞击且综合性状优良的南瓜种质资源的创制方法。

背景技术

中国南瓜(C.moschata.Duchesne，2n＝40)是南瓜属四个栽培种之一，其嫩果味甘适口，老瓜可作饲料或杂粮，是夏秋季节的主要瓜菜之一，具有广泛的营养价值、药用价值和经济价值。我国是南瓜主要生产和消费大国，目前中国南瓜种植面积约40万公顷，并在湖南环洞庭湖区形成全国最大的种植区，对于保障全国南瓜市场供应起了重要作用。

中国南瓜果柄细长，质地硬，基部膨大呈五棱形，表现为果柄突出于果肉(见图3)，在采摘和运输过程中极易脱落，是造成烂瓜的主要原因。创制果柄抗撞击南瓜资源材料对于缓解南瓜烂瓜现象具有重要意义。然而目前本领域尚未有对南瓜果柄抗撞击方面的育种研究。

发明内容

因此，本发明提供一种果柄抗撞击且综合性状优良的南瓜种质资源的创制方法，包括以下步骤：

第一步，果柄抗撞击但综合性状不限的南瓜单株为母本与综合性状优良但果柄普通的南瓜单株为父本杂交，获得F₁代；

第二步，F₁代自交获得F₂代，并在F₂代中选取果柄抗撞击单株与父本南瓜单株回交，选取综合性状优良的南瓜单株材料收种，获得BC₁F₁代；

第三步，BC₁F₁代中选取果柄抗撞击单株先后经3代株内自交，1代系内姊妹交和1代株内自交获得稳定的综合性状优良且果柄抗撞击南瓜自交系。

在一种具体的实施方式中，第一步中所述父本和母本均为中国南瓜。

本发明第三步中，为把BC₁F₁的目标性状稳定下来，先进行3代自交。虽然自交代数越多种质越纯，但代数太多则浪费时间、浪费金钱；自交代数太低则种子性状不纯，株与株之间性状不一致。在本发明的第三步中，为避免种质退化，需进行一代系内姊妹交。且具体地：先后经3代株内自交，1代系内姊妹交和1代株内自交是最佳方式。

具体地，母本果柄抗撞击南瓜为果柄嵌合南瓜材料，父本为综合性状优良且果柄突出的材料，父本的果柄类型是中国南瓜常见的普通果柄类型。

在一种具体的实施方式中，第二步将F₁代植株5株种植于大田，搭架栽培、扎花自交获得F₂代；将F₂代60株种植于大田，选取果柄抗撞击单株扎花并与父本回交，选取6株综合性状接近父本的材料收种，获得BC₁F₁代。

在一种具体的实施方式中，第三步将BC₁F₁代6个株系各60株种植于大田，并选取果柄抗撞击单株花朵扎花自交，选取5株综合性状接近父本的材料收种，获得BC₁F₂；将BC₁F₂的5个株系各60株种植于大田，选取果柄抗撞击单株花朵扎花自交，选取4株综合性状接近父本的材料收种，获得BC₁F₃；将BC₁F₃的4个株系各60株种植于大田，选取果柄抗撞击单株花朵扎花自交，选取3株综合性状接近父本的材料收种，获得BC₁F₄；将BC₁F₄的3个株系各60株种植于大田，选取果柄抗撞击单株花朵扎花系内姊妹交，选取1株综合性状接近父本的材料收种，获得BC₁F₅；将BC₁F₅的1个株系60株种植于大田，并选取果柄抗撞击单株花朵扎花自交，选取1株综合性状接近父本的材料收种，即获得果柄抗撞击材料。

当然，在第二步和第三步中的种植的数量都不仅限于该数据，但若种植株数过少，则存在个别植株的死亡会影响遗传育种和群体太小影响选择效率的限制，而种植量过多时显然是莫大浪费。

在一种具体的实施方式中，选取果柄抗撞击单株花朵扎花根据未授粉之前果柄嵌合状态确定；所述综合性状包括：品质性状、果实性状、抗病性、抗逆性、熟性及丰产性。

本发明的有益效果：

1、本发明首次获得了果柄抗撞击且综合性状优良的南瓜种质资源，填补了市场空白。

2、与传统南瓜资源材料选育方法相比，本发明方法中通过将母本果柄抗撞击南瓜与父本综合性状优良材料杂交、分离、回交、分离，自交及系内姊妹交纯化，将父本综合性状优良南瓜的优异基因导入母本抗撞击南瓜材料。

3、本发明利用开花前果柄与子房的嵌合程度进行选择性的授粉，减轻了工作量，提高了该性状的选择效率。

4、此外，本发明材料纯化时采用1代系内姊妹交，有效避免了常规自交系创制在自交3代后自交衰退现象的发生。

5、本发明选育的果柄抗撞击南瓜综合性状优良，表现为口感粉甜、抗病抗逆性强，果实具有较好的商品性。本发明为满足市场需要，创制综合性状优良的果柄抗撞击南瓜材料提供了一种简单、有效的选育方法。

附图说明

图1为本发明实施例的选育方法流程示意图。

图2为综合性状普通、果柄抗撞击南瓜资源材料29-2(母本)照片，其中图2a为其外观照，图2b为其果柄处的嵌合果柄照片。

图3为综合性状优良、果柄普通南瓜资源材料97-6-5(父本)照片。

图4为本发明实施例中选育得到的优良南瓜资源材料(综合性状优良、抗撞击果柄)2997-5-3-3-1-2(产品瓜)的外观照片。

图5为2997-5-3-3-1-2(产品瓜)与97-6-5(父本)果柄外观及切片图。其中图5A为产品瓜的果柄外观照片，图5B为父本果柄外观照片；图5C为产品瓜的果柄纵切照片，图5D为父本果柄纵切照片；图5E为产品瓜的果柄组织切片图，图5F为父本果柄组织切片图。

具体实施方式

本发明通过下述实施例进行详细说明，但本发明的保护范围并不仅限于实施例。

自交：来自同一个体的雌雄配子的结合，即同一植株的雌蕊和雄蕊的结合。

杂交：两个不同南瓜的种子形成的植株间雌蕊和雄蕊的结合。

姊妹交：同一株系(同一个南瓜产生的多粒种子长成的植株属于同一株系)内不同植株间雌蕊和雄蕊的结合。

回交：子代(包括子一代或子多代)与两个亲本中的任意一亲本进行杂交，这种方法叫做回交。

上述方法中所述的综合性状包括：品质性状、果实性状、抗病性及丰产性。综合性状优良是指果实可溶性固形物含量在9％以上、口感粉甜、肉质细腻；果型长葫芦型、果长40-60cm左右、果肉厚大于2.5cm，成熟果的果皮橙红色、被白粉；苗期室内人工接种鉴定白粉病抗性指数小于45；亩产3000kg以上。

实施例1

第一步，杂交：以海南田间发现的自然突变植株29-2(性状普通、果柄抗撞击)为母本，以湖南省蔬菜研究所选育的高代自交系97-6-5(性状优良、果柄普通)为父本，杂交获得F₁代。所得F₁代南瓜的综合性状和果柄抗撞击性状基本介于父本与母本间。F₁代的表型一致。

第二步，自交和回交：将F₁代植株5株种植于大田，搭架栽培、扎花自交获得F₂代；将F₂代60株种植于大田，开花时观察果柄可见，F₂代植株存在性状分离，选果柄抗撞击单株扎花与优良果柄普通南瓜单株(父本97-6-5)回交，选取综合性状接近父本的南瓜单株材料收种，获得BC₁F₁代；

第三步，自交三代、姊妹交和自交：将BC₁F₁代6个株系各60株种植于大田，选果柄抗撞击单株扎花自交，选取5株综合性状接近父本的南瓜材料收种，获得BC₁F₂；将BC₁F₂的5个株系各60株种植于大田，选果柄抗撞击单株扎花自交，选取4株综合性状接近父本的南瓜材料收种，获得BC₁F₃；将BC₁F₃的4个株系各60株种植于大田，选果柄抗撞击单株扎花自交，选取3株综合性状接近父本的南瓜收种，获得BC₁F₄；将BC₁F₄的3个株系各60株种植于大田，选果柄抗撞击单株扎花系内姊妹交，选取1株综合性状接近父本的南瓜材料收种，获得BC₁F₅；将BC₁F₅的1个株系60株种植于大田，选果柄抗撞击单株扎花自交，选取综合性状接近父本的南瓜材料收种，即获得稳定一致、综合性状优良的果柄抗撞击材料2997-5-3-3-1-2(产品瓜)。

通过本发明方法选育得到的性状优良果柄抗撞击南瓜材料2997-5-3-3-1-2，2015年在海南种植，表现为中熟、第一雌花节位22节，单瓜长52cm，果宽14cm，果肉厚2.8cm，单瓜重4.1kg，可溶性固形物含量为9.2％。显微观察细胞组织切片表明，普通南瓜97-6-5果柄果肉结合处由多层横向排列的细胞组成，即果实成熟后与果柄分离的离层组织；在选育的性状优良抗撞击果柄南瓜2997-5-3-3-1-2果柄果肉结合处没有发现与97-6-5类似离层组织，而是被大量的维管束组织所替代。利用拉力器对南瓜果柄进行横向折断拉力试验，结果表明97-6-5很容易在3kg力时被拉断，且果柄与果实交接处断裂很大，果肉裸露，极易发霉腐烂；而2997-5-3-3-1-2果柄与瓜体嵌合融为一体，在5kg力的作用下，仅果柄上段折断，断裂面较小，果肉不裸露。

本发明利用田间发现的一果柄抗撞击植株，该植株表现为果柄嵌合于果肉中，果柄极不易脱落，但其南瓜外形和食用口感等综合性状并不优良。该果柄抗撞击植株的发现为本发明综合性状优良且果柄抗撞击资源材料的创制奠定了材料基础。

本发明还利用开花前果柄与子房的嵌合程度选择授粉单株，缩短了育种进程，提高了选择效率。传统的系谱选种需要多代自交，且存在严重的种质退化现象，很难选育出综合性状优良的育种材料；本发明利用回交和一代系内姊妹交，有效避免了该现象的发生。选育的抗撞击果柄南瓜材料，其综合性状已经达到性状优良的果柄普通南瓜材料的水平，为南瓜果柄抗撞击且综合性状优良育种材料创制提供了一种简单有效的方法。

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。