一种翅茎西番莲的育种方法

技术领域

本发明涉及育种方法的技术领域，尤其涉及一种翅茎西番莲的育种方法。

背景技术

西番莲为多年生、常绿攀缘木质藤本植物，是一种芳香可口的水果，有“果汁之王”的美誉。目前，西番莲育种采用的方法主要有以下3种：

1.诱变育种：目前主要是通过辐射诱变或组培获得突变体，进行扩繁应用。

2.杂交育种：目前生产上主要是直接用紫果西番莲与黄果西番莲的杂交品种之间进行杂交或回交，从杂交子代中筛选目标单株，获得单株后进行无性扩繁并应用。

3.系统选种：在大田生产开放环境中筛选，选取品质等特征优异的果实，进行洗种种植，获得实生群体，从实生群体中筛选目标单株，进行无性扩繁并应用；或直接对大田中筛选到的特殊单株进行无性扩繁并应用。

但是上述西番莲的育种方法存在如下缺陷：诱变育种的偶然性高、不定向性高、目标性低；杂交育种和系统选种的育种生产周期长。因此亟需一种目标性高、育种周期短的西番莲育种方法。

发明内容

本发明提供一种翅茎西番莲的育种方法，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

本发明提供一种翅茎西番莲的育种方法，该方法包括：

步骤S101、构建试验群体：种植翅茎西番莲并通过无性繁殖得到多个种苗，所述多个种苗中包括自交可坐果的种苗与自交不可坐果的种苗，从所述自交可坐果的种苗与自交不可坐果的种苗进行杂交后的杂交果中选取甜度最高的杂交果取种进行育苗，所述杂交果获得的全部子代定植后组成试验群体；

步骤S102、筛选：从所述试验群体中筛选目标父本和目标母本；

步骤S103、花粉制备：所述目标父本通过嫁接扩繁，网室无毒化种植，花期时采集新鲜的花粉，并干燥保存花粉备用；

步骤S104、喷雾杂交：在所述目标母本大田生产的盛花期，将保存的花粉进行多次喷雾，以使所述目标父本和所述目标母本进行杂交。

在一可实施方式中，所述从所述试验群体中筛选目标父本和目标母本，包括：

所述试验群体中的种苗进行自交，删除自交可坐果的种苗，保留自交不亲和的种苗；

所述自交不亲和的种苗进行杂交，得到多组杂交组合，并确定每组杂交组合的配合力；

根据所述杂交组合的配合力和果实性状从所述自交不亲和的种苗中确定目标父本和目标母本。

在一可实施方式中，所述确定每组杂交组合的配合力，包括：

确定每组杂交组合中每个种苗的自交测试系数，自交亲和种苗的自交测试系数大于自交不亲和种苗的测试系数；

确定每组杂交组合的杂交测试系数；

确定每组杂交组合的配合系数，所述配合系数为坐果数量与授粉数量的比值；

根据所述自交测试系数、所述杂交测试系数和所述配合系数确定配合力。

在一可实施方式中，根据所述杂交组合的配合力和果实性状从所述自交不亲和的种苗中确定目标父本和目标母本，包括：

根据配合力大小对所述多个杂交组合进行排序，得到第一序列；

确定每组杂交组合的果实性状，并按照果实性状优劣的顺序对所述多个杂交组合进行排序，得到第二序列；

根据所述第一序列和所述第二序列确定目标组合，所述目标组合中的种苗分别为目标父母和目标母本。

在一可实施方式中，所述确定每组杂交组合的杂交测试系数，包括：

确定所述杂交组合的花粉可适性和柱头可授性；

根据所述花粉可适性和柱头可授性确定所述杂交组合的杂交测试系数。

在一可实施方式中，确定所述杂交组合的花粉可适性和柱头可授性，包括：

若花粉与多个单株种苗授粉且每个单株种苗上有多个花朵组配成功，则所述杂交组合满足花粉可适性和柱头可授性。

在一可实施方式中，所述果实性状包括：果梗长度、果梗粗度、果实纵径、果实横径、果实色泽、单果重、果皮厚度、果皮硬度、可食率、口感、种子数、糖度、酸度中的一种或多种。

在一可实施方式中，所述花期时采集的新鲜花粉，于-2~-4℃干燥保存。

在一可实施方式中，所述在所述目标母本大田生产的盛花期，将保存的花粉进行多次喷雾，包括：

在所述目标母本大田生产的盛花期，将保存的花粉于早上8:00-10：00或下午4:00-6:00进行喷雾，每隔3天雾化喷雾1次，持续2周。

在一可实施方式中，所述定植的行距为4m，株距为1.5-2m。

在本发明的上述方案中，通过构建试验群体，开展亲本选配，从试验群体中筛选出目标父本和目标母本，然后目标父本通过嫁接扩繁，网室无毒化种植，花期时采集新鲜的花粉并干燥，目标母本在大田生产的盛花期，将保存的花粉进行多次喷雾，以使目标父本和目标母本进行杂交。通过本发明的方法，打破了西番莲传统的育种方式，西番莲育种周期至少缩短一半时间，且筛选后的目标父本和目标母本进行杂交，能够保证育种产品的稳定性，使得西番莲的目标性得以提高。

附图说明

图1示出了本发明一实施例提供的一种翅茎西番莲的育种方法的流程示意图；

图2示出了本发明一实施例提供的现有技术中西番莲的果实外观；

图3示出了本发明一实施例提供的目标父本和目标母本杂交后得到的西番莲果实外观；

图4示出了本发明一实施例提供的试验群体发生果实腐烂病的分离鉴定图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1示出了本发明一实施例提供的一种翅茎西番莲的育种方法的流程示意图，该方法包括：

步骤S101、构建试验群体：种植翅茎西番莲并通过无性繁殖得到多个种苗，从所述多个种苗中选取甜度最高的杂交果取种进行育苗，所述杂交果获得的全部子代定植后组成试验群体。

本实施例在2020年3月种植翅茎西番莲并通过无性繁殖得到一批种苗，2021年3月从这一批种苗中筛选甜度最高的杂交果取种进行育苗。该杂交果获得的全部子代数量为211株，211株种苗定植在试验田，组成试验群体，其中种苗定植的行距为4m，株距为1.5-2m。2021年11月，试验群体中的种苗陆续进入花期，花期集中对211株种苗的叶、花、蔓特征进行系统的调查记录。

试验群体内的211株种苗根据种植位置进行分组，其中处于同一行的种苗分为一组，其中行序号即为组的编号，每一组的种苗根据由左至右或由右至左的顺序依次编号，具体分组示例如表1所示。

表1为试验群体分组示例

步骤S102、筛选：从所述试验群体中筛选目标父本和目标母本。

通过群体试验，开展亲本选配，从试验群体中筛选严格自交不亲和、抗性佳的材料作为目标母本，基于一般配合力和特殊配合力的结合，筛选优质材料作为目标父本；目标父本与目标母本二者杂交获得的果实品质优良、果实目标性高。

步骤S103、花粉制备：所述目标父本通过嫁接扩繁，网室无毒化种植，花期时采集新鲜的花粉，并干燥保存花粉备用。

目标父本通过嫁接繁殖，种植在搭建的网室棚内，花期时通过吸入式装置采集新鲜的花粉，并将新鲜的花粉干燥保存。为了保证花粉的效果，采集的新鲜花粉在-2~-4℃干燥并保存。

步骤S104、喷雾杂交：在所述目标母本大田生产的盛花期，将保存的花粉进行多次喷雾，以使所述目标父本和所述目标母本进行杂交。

在目标母本大田生产的盛花期，将保存的花粉于早上8:00-10：00或下午4:00-6:00进行喷雾，每隔3天雾化喷雾1次，持续2周。

在本发明的上述方案中，通过构建试验群体，开展亲本选配，从试验群体中筛选出目标父本和目标母本，然后目标父本通过嫁接扩繁，网室无毒化种植，花期时采集新鲜的花粉并干燥，目标母本在大田生产的盛花期，将保存的花粉进行多次喷雾，以使目标父本和目标母本进行杂交。通过本发明的方法，打破了西番莲传统的利用方式，西番莲育种周期至少缩短一半时间，且筛选后的目标父本和目标母本进行杂交，能够保证育种产品的稳定性，使得西番莲的目标性得以提高。另外生产中直接种植目标母本，由育种单位或技术服务企业提供专业化的喷雾授粉处理，这样仅目标母本进入市场，目标父本控制在育种单位，可有效避免新品种的权益受侵犯。

在一个示例中，所述从所述试验群体中筛选目标父本和目标母本，包括：

所述试验群体中的种苗进行自交，删除自交可坐果的种苗，保留自交不亲和的种苗；

所述自交不亲和的种苗进行杂交，得到多组杂交组合，并确定每组杂交组合的配合力；

根据所述杂交组合的配合力和果实性状从所述自交不亲和的种苗中确定目标父本和目标母本。

试验群体中的211株种苗分别进行自交测试，若种苗自交可坐果，即说明该种苗具有自交亲和性，本发明与现有技术的区别就在于不选用这种自交亲和性的种苗进行培育，而是选择自交不亲和的种苗，自交不亲和指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性，通过自交测试，筛选出自交不亲和的种苗。

自交不亲和的种苗再进行杂交测试，即自交不亲和的种苗按照两两排列组合的方式进行杂交，得到多组杂交组合。假设经过自交测试后，共筛选出100株种苗，则杂交组合的数量为A（100,2）=100×99=9900。

在一个示例中，确定每组杂交组合的配合力，包括：

确定每组杂交组合中每个种苗的自交测试系数，自交亲和种苗的自交测试系数大于自交不亲和种苗的测试系数；

确定每组杂交组合的杂交测试系数；

确定每组杂交组合的配合系数，所述配合系数为坐果数量与授粉数量的比值，其中授粉数量是指人工去雄授粉的花朵数量；

根据所述自交测试系数、所述杂交测试系数和所述配合系数确定配合力。

自交测试系数用于表征种苗的自交亲和性，且自交亲和种苗的自交测试系数大于自交不亲和种苗的测试系数，若种苗具有自交亲和性，则该种苗的自交测试系数为1；若种苗自交不亲和，则该种苗的自交测试系数为0。

杂交组合的杂交测试系数用于表征杂交组合中两株种苗的配合好坏，杂交组合的杂交测试系数越大，则杂交组合中两株种苗的配合越好。

在一个示例中，所述确定每组杂交组合的杂交测试系数，包括：

确定所述杂交组合的花粉可适性和柱头可授性；

根据所述花粉可适性和柱头可授性确定所述杂交组合的杂交测试系数。

若花粉可与3个以上的单株种苗授粉，且与每个单株上至少3朵花均可组配成功，则杂交测试系数为2，否则，杂交测试系数为0。

杂交组合的配合系数为坐果数量与授粉数量的比值，配合系数越大，说明该杂交组合的产量越高，两株种苗配合越好。

确定好每个杂交组合的自交测试系数、杂交测试系数、配合系数后，配合力=自交测试系数+杂交测试系数+配合系数。

在一个示例中，果实性状包括：果梗长度、果梗粗度、果实纵径、果实横径、果实色泽、单果重、果皮厚度、果皮硬度、可食率、口感、种子数、糖度、酸度中的一种或多种。

根据以上果实性状对杂交组合产出的果实进行综合评估，其中单果重量范围为150.07g～410.05g，甜度范围为15.2%～19.3%，酸度范围为1.53%～4.81%。根据果实性状对果实性状的优劣进行评估，通过设置分值，将果实性状的优劣进行更直观的展示。例如单果重200g以下的杂交组合分值为1，单果重200g～300g的杂交组合的分值为2，单果重300g～400g的杂交组合的分值为3，单果重400g～500g的杂交组合的分值为4，单果重500g以上的杂交组合的分值为5。其余果实性状，均可按照要求赋予不同的分值，将所有果实性状的分值汇总加合后，即为该果实对应的杂交组合的分值，分值越高，说明果实性状越优，果实品质越好。一般单果重，说明产量较高；果实硬度高，则耐储运；糖酸比高，则品质风味好，这类果实所对应的杂交组合的综合评价结果越好。

在一个示例中，根据所述杂交组合的配合力和果实性状从所述自交不亲和的种苗中确定目标父本和目标母本，包括：

根据配合力大小对所述多个杂交组合进行排序，得到第一序列；

确定每组杂交组合的果实性状，并按照果实性状优劣的顺序对所述多个杂交组合进行排序，得到第二序列；

根据所述第一序列和所述第二序列确定目标组合，所述目标组合中的种苗分别为目标父母和目标母本。

根据配合力大小，将所有杂交组合按照配合力大小的顺序进行排列，得到第一序列，本实施例得到的配合力最大的杂交组合为编号为5-16种苗和11-15种苗，根据配合力大小顺序进行排列，依次是编号为3-8种苗和10-2种苗；编号为9-11种苗和11-2种苗。

根据果实性状优异的分值大小进行排列，得到第二序列，本实施例得到的果实性状最优的杂交组合编号11-15与5-16的种苗。二者杂交得到的杂交果实比翅茎西番莲传统种植获得的果实性状优异，单果重达410.05g±20g，果实硬度达11.8Pa±1.5Pa，糖度为19.2%±0.4%，酸度为1.56%±0.2%，糖酸比达12以上（多数为5～8）。

另外，根据配合力大小顺序排列得到的编号为3-8种苗和10-2种苗，二者进行杂交得到的果实性状如下：单果重达385.28g±22.43g，果实硬度达10.6Pa±1.8Pa，糖度为18.4%±0.5%，酸度为2.15%±0.25%，糖酸比达7以上。

根据配合力大小顺序排列得到的编号为9-11种苗和11-2种苗，二者进行杂交得到的果实性状如下：单果重达378.62g±23.2g，果实硬度达10.3Pa±1.5Pa，糖度为17.5%±0.4%，酸度为2.33%±0.3%，糖酸比达7以上。

如图2所示为原生材料的果实，如图3所示为编号11-15与5-16的种苗进行杂交得到的果实，根通过比较图2和图3果实的外观，可以看出杂交组合的果实外观综合特征佳。因此，该杂交组合的果实理论产量高，耐储运，品质佳，作为特色水果开发的市场潜力大。

试验期间，本发明还对211株单株进行病毒病和果腐病调查，试验群体中211株种苗出现病毒株易感植株3株，果腐烂病易感植株1株，并对果实腐烂病进行了分离鉴定，如图4所示。而目标父本与目标母本（11-15与5-16）进行杂交组合，全生育期无任何感染症状，植株长势旺盛，说明利用本发明的育种方法不仅能够缩短育种周期，提高果实目标性，而且西番莲抗性强。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。