楊光華+王學(xué)林+林幸+曹明+張雪彬+袁士臣+柯用春+楊小鋒
摘 要: 為了對‘金蜜六號甜瓜重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行改良,利用‘金蜜六號父、母本材料雜交構(gòu)建F2分離群體,得到496株個體,對果皮底色、果肉顏色等14個性狀進(jìn)行調(diào)查、評價和分析。結(jié)果表明,果皮底色、果面網(wǎng)紋密度、果肉顏色和果肉質(zhì)地4個農(nóng)藝性狀的分離比約為3∶1,為單基因控制的質(zhì)量性狀;葉長、葉寬、果柄粗度等7個性狀指標(biāo)都呈正態(tài)分布,說明這些性狀是數(shù)量性狀。除邊部可溶性固形物含量和中心可溶性固形物含量外,其余7個性狀都和果實質(zhì)量具有極顯著的相關(guān)性?;貧w分析表明,果肉厚度對果實質(zhì)量的形成作用最大,葉片長度對果實質(zhì)量的形成呈負(fù)作用,可為甜瓜高產(chǎn)育種提供理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞: 甜瓜;F2群體;質(zhì)量性狀;數(shù)量性狀
Abstract: In order to improve important agronomic traits of ‘Jinmi No. 6 of melon,the F2 segregating population was constructed by hybridization of male and female parent materials of ‘Jinmi No. 6 and 496 individuals were obtained. A total of 14 agronomic traits such as primary skin color and flesh color were investigated. The results showed that the separation ratios of 4 agronomic traits including primary skin color,density of rind netting,flesh color and flesh texture were all about 3∶1,indicating the single gene controlled qualitative trait. A total of 7 traits such as leaf length,leaf width and pedicel diameter were normally distributed,indicating the quantitative trait. Except for the content of marginal soluble solids and central soluble solids,the other 7 traits and fruit weight were significantly correlated. The regression analysis showed that flesh thickness had the biggest effects on the formation of fruit weight and leaf length had a negative effect on the formation of fruit weight,which could provide theoretical basis for the high-yield breeding of melon.
Key words: Melon; F2 segregating population; Qualitative traits; Quantitative traits
海南是我國最重要的冬種瓜菜基地,甜瓜(Cucumis melo L.)是海南冬種瓜菜的重要經(jīng)濟(jì)作物,目前設(shè)施栽培甜瓜面積已突破0.67萬hm2,年產(chǎn)值超過10億元。但還存在著品種單一、抗病性差、果實商品率低等問題,嚴(yán)重影響了海南冬季設(shè)施栽培甜瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1-2]。目前甜瓜新品種的引進(jìn)及篩選等方面的研究開展較多[3-4],但對海南現(xiàn)有甜瓜品種遺傳分析及改良方面的研究較少。筆者選取遺傳差異較大的2個甜瓜材料為親本構(gòu)建F2遺傳群體,通過對甜瓜重要農(nóng)藝性狀的遺傳分析,找出主要商品性狀的遺傳規(guī)律,為開展甜瓜新品種的選育提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
以新疆寶豐種業(yè)提供的‘金蜜六號甜瓜的父本和母本為材料,構(gòu)建F2代分離群體。父本:平均葉片長度21.6 cm,平均葉片寬度29.3 cm,厚皮網(wǎng)紋甜瓜,淺黃皮,細(xì)密網(wǎng),果肉橘紅色,平均單瓜質(zhì)量2.4 kg,果形指數(shù)1.55,邊部可溶性固形物含量7.4%,中心可溶性固形物含量11.9%;母本:植株較父本早衰,平均葉片長度24.1 cm,平均葉片寬度34.5 cm,厚皮甜瓜,瓜大,果柄端為黃綠色皮,果臍端為金黃色皮,細(xì)稀網(wǎng),果肉白色,平均單瓜質(zhì)量3.0 kg,果形指數(shù)1.52,邊部可溶性固形物含量5.1%,中心可溶性固形物含量7.5%。
1.2 試驗方法
將試驗材料種植于海南省三亞市南繁育制種科技示范園區(qū)的南繁育種隔離溫室,采用吊蔓栽培的方式,單蔓整枝,嚴(yán)格自花授粉,留單瓜,第9~13節(jié)坐瓜,種植父本材料20株,母本材料30株,F(xiàn)2群體450株,共栽植500株,株行距為60 cm×120 cm。
在果實成熟期,依據(jù)《甜瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[5],調(diào)查雙親及F2群體各單株的葉片長度、葉片寬度、果柄粗度、果實質(zhì)量、果皮底色、果面覆紋密度、內(nèi)果肉顏色、果肉質(zhì)地、果實長度、果實寬度、果肉厚度、種腔大小、邊部可溶性固形物含量、中心可溶性固形物含量,得到各表型數(shù)據(jù)利用SPSS 19.0和SAS 9.2軟件進(jìn)行分析。
葉片長度、葉片寬度、果肉厚度、種腔大小等用直尺測量,果柄粗度用游標(biāo)卡尺測量果柄中間部位,可溶性固形物含量用手持式折光糖度計測量。
2 結(jié)果與分析endprint
2.1 F2群體質(zhì)量性狀遺傳分析
對親本及F2群體的果皮底色、果面覆紋密度、內(nèi)果肉顏色、果肉質(zhì)地4個性狀進(jìn)行觀察統(tǒng)計,表1表明,父本與母本質(zhì)量性狀存在明顯的遺傳差異。母本果皮底色為黃綠色,父本為黃色,在F2群體中有332株為黃綠皮,114株為黃皮。母本果面覆紋密度為稀,父本為密,F(xiàn)2群體中有326株為密網(wǎng)紋,110株為稀網(wǎng)紋。母本內(nèi)果肉顏色為白色,父本為橘紅色(不區(qū)分顏色深淺),F(xiàn)2群體中有325株為橘紅肉,114株為白肉。母本果肉質(zhì)地為軟,父本為脆,F(xiàn)2群體中有296株為脆肉,89株為軟肉??ǚ綑z測表明,果皮底色、果面覆紋密度密度、內(nèi)果肉顏色、果肉質(zhì)地4個性狀的分離比約為3∶1,均基本符合孟德爾的一對基因的分離規(guī)律,為單基因控制的質(zhì)量性狀。其中黃綠皮、密網(wǎng)紋、橘紅肉、脆肉表現(xiàn)為顯性性狀。
2.2 F2群體數(shù)量性狀遺傳分析
2.2.1 親本及F2群體農(nóng)藝性狀的評價 由表2、表3可知,大部分性狀在兩個親本之間都存在較大差異。從10個性狀在F2群體中的變異幅度看,都存在明顯的超親分離,其分布范圍均在雙親差異的范圍之外且呈連續(xù)分布(圖1),表明這些性狀都是由多基因控制的數(shù)量性狀。其中,果實質(zhì)量、果實長度和種腔大小的群體平均值超過高值親本,表現(xiàn)出超親優(yōu)勢;葉片長度、葉片寬度、果柄粗度、果實橫徑、果肉厚度、邊部可溶性固形物含量、中心可溶性固形物含量的群體平均值介于雙親之間。其中果實質(zhì)量、果柄粗度、葉片長度、葉片寬度、果實縱徑、果肉厚度、種腔大小7個性狀在F2群體中分布的峰度和偏度均小于1,這是數(shù)量性狀遺傳的典型分布,這7個農(nóng)藝性狀在F2群體中基本呈連續(xù)的正態(tài)分布。
2.2.2 F2群體農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析 利用SPSS 19.0對10個農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析,部分性狀間存在著顯著相關(guān)性,10個性狀的45種組合中,有23個組合達(dá)0.01極顯著水平,有9個組合達(dá)0.05顯著水平(表4)。除邊部可溶性固形物和中心可溶性固形物外,其余7個性狀和單果質(zhì)量都具有極顯著(P<0.01)的相關(guān)性。
2.2.3 F2群體回歸分析 葉片長度、葉片寬度、果柄粗度、果實縱徑、果實橫徑、果肉厚度、種腔大小、邊部可溶性固形物含量、中心可溶性固形物含量和單果質(zhì)量10個性狀的數(shù)據(jù),通過SAS分析所有可能回歸,得出最佳結(jié)果,Y=-4.65+0.017 3 X1+0.013 6 X2 + 0.115 2 X3 + 0.059 8 X4 + 0.602 3 X5 +0.147 2 X6。其中X1為葉片長度,X2為葉片寬度,X3為果實縱徑,X4為果實橫徑,X5為果肉厚度,X6為種腔大小。X5(果肉厚度)對單果質(zhì)量的形成作用最大,該方程的R 2=91.57。
3 討論與結(jié)論
甜瓜果皮顏色豐富,皮色有白色、黃色、黃綠色、灰綠色等,肉色主要有白色和橘紅色,這是識別品種的主要特征之一。本試驗選用黃綠皮、白肉和黃皮、橘紅肉進(jìn)行雜交,其F1表現(xiàn)為黃綠皮、淺橘紅肉。從F2的分離情況來看,在不考慮顏色深淺程度不一的情況下,只將皮色歸為黃綠色和黃色兩大類,將肉色歸為白肉和橘紅肉,黃綠皮與黃皮植株比例和橘紅肉與白肉植株比例都接近3∶1,經(jīng)卡方檢驗,符合孟德爾的1對基因控制的單基因遺傳,同時在進(jìn)一步的研究中,不同的研究團(tuán)隊分別對果皮顏色和內(nèi)果肉顏色進(jìn)行了基因定位[6-8]。對于顏色深淺程度的不同,且無明顯界限,推測皮色和肉色除了受一對主基因控制外,還受微效多基因控制。
在本試驗的F2群體中,最大單果質(zhì)量達(dá)5.82 kg,單果質(zhì)量、果實縱徑和種腔大小的群體平均值超過高值親本,表現(xiàn)出超親優(yōu)勢,表明了其在高產(chǎn)選育中的可行性。通過相關(guān)分析和回歸分析得出甜瓜果肉厚度對單果質(zhì)量的形成作用最大,且呈顯著正相關(guān)。說明單果質(zhì)量的改良可通過對果肉厚度性狀的選擇來實現(xiàn),這與胡建斌[9]等的研究結(jié)果相一致。
參考文獻(xiàn)
[1] 李勁松,韓曉燕,柳唐鏡,等.海南省西瓜甜瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].中國瓜菜,2009,22(5):72-74.
[2] 李寐華,張永兵,吳明珠,等.海南設(shè)施哈密瓜新系初步比較試驗[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,49(6):1043-1047.
[3] 柳唐鏡,王鎮(zhèn),李勁松,等.海南省網(wǎng)紋甜瓜新品種篩選試驗報告[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(2):234-237.
[4] 楊光華,范榮,王學(xué)林,等.海南厚皮甜瓜品種比較試驗[J].中國瓜菜,2014,27(S1):77-79.
[5] 馬雙武,劉君璞.甜瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2006:10- 38.
[6] FUKINO N,KUNIHISA M,MATSUMOTO S.Characterization of recombinant inbred lines derived from crosses in melon (Cucumis melo L.),‘PMAR No.5בHarukei No.3 [J].Breeding Science,2004,54(2):141-145.
[7] 王賢磊,高興旺,李冠,等.甜瓜遺傳圖譜的構(gòu)建及果實與種子QTL分析[J].遺傳,2011,33(12):1398-1408.
[8] 楊光華,范榮,楊小鋒,等.甜瓜果實顏色3個質(zhì)量性狀基因的定位[J].園藝學(xué)報,2014,41(5):898-906.
[9] 胡建斌,李瓊,李靜.薄皮甜瓜果實相關(guān)性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(21):119-121.endprint