趙夏云 楊靜 馬關(guān)鵬 瞿飛 田穎 文林宏

摘? ? 要：裸仁南瓜是南瓜中的一種自然突變類型，其種皮在發(fā)育過(guò)程中因缺乏木質(zhì)素和纖維素逐漸退化成一層薄膜。裸仁南瓜營(yíng)養(yǎng)豐富，方便食用和加工，是優(yōu)異的種質(zhì)資源，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求旺盛，其種皮形成機(jī)制復(fù)雜，對(duì)其深入研究有助于解決生產(chǎn)難題和促進(jìn)裸仁南瓜籽產(chǎn)業(yè)發(fā)展。筆者綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外裸仁南瓜種皮發(fā)育相關(guān)基礎(chǔ)研究取得的最新進(jìn)展與成果，包含南瓜籽主要營(yíng)養(yǎng)成分研究、南瓜種皮分類、種皮形態(tài)學(xué)研究、相關(guān)酶分析、育種研究、種皮顏色研究、基因定位研究等。分析了目前裸仁南瓜種皮發(fā)育相關(guān)基礎(chǔ)研究中存在的問題以及今后研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，以期為裸仁南瓜育種及種皮發(fā)育的深入研究提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

關(guān)鍵詞：裸仁南瓜;種皮;發(fā)育

中圖分類號(hào)：S642.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2021）01-009-06

Research progress on seed coat development of hull-less seed in Cucurbita

ZHAO Xiayun， YANG Jing， MA Guanpeng， QU Fei， TIAN Ying， WEN Linhong

（Horticulture Institute， Guizhou Academy of Agricultural Sciences， Guiyang 550006， Guizhou， China）

Abstract： Hull-less seed is a natural mutant which is discovered in normal Cucurbita. As the hull-less seed matures， the epidermis collapses， along with reduced cellulose and lignin contents of the other tissues， results in a papery thin， translucent seed coat. Hull-less seeds have the special values in nutrition， eating and processing. Hull-less Cucurbita， an excellent germplasm resource， have huge market demand. The in-depth research on the complex formation mechanism of hull-less seed coat is helpful to solve the production problems and promote the development of hull-less seed. This article reviews the recent progress and achievements in the basic research on the development of seed coat of Hull-less Cucurbita at home and abroad， including main nutrients， seed coat classification， seed coat morphological anatomy， related enzyme analysis， breeding research， seed coat color， gene localization. Meanwhile， the problems in the current research， the key points and difficulties in the further research are raised. The paper will help to provide theoretical and practical basis for the in-depth research on seed coat development of Hull-less Cucurbita.

Key words： Hull-less Cucurbita; Seed coat; Development

南瓜（Cucurbita）是葫蘆科南瓜屬一年生蔓性草本植物，原產(chǎn)于墨西哥和美洲，適應(yīng)性強(qiáng)，在世界各地均有大面積種植。野生南瓜果肉略帶苦味，不適合食用，而南瓜籽是南瓜最早被人類食用的部分[1-4]。常見的南瓜栽培種為西葫蘆（美洲南瓜）（Cucurbiata pepo L.）、南瓜（中國(guó)南瓜）（C. moschata）、筍瓜（印度南瓜）（C. maxima）、黑籽南瓜（C. mixta）、墨西哥南瓜（灰籽南瓜）（C. ficifolia）。根據(jù)種皮結(jié)構(gòu)，將南瓜籽分為有殼南瓜籽和無(wú)殼南瓜籽，常見的南瓜籽為有殼南瓜籽，而無(wú)殼南瓜籽又稱為裸仁南瓜籽或薄皮南瓜籽，它是在有殼南瓜中發(fā)現(xiàn)的一種自然突變類型，其種皮在發(fā)育過(guò)程中逐漸退化成一層薄膜。裸仁南瓜的瓜籽裸露無(wú)殼，方便食用和加工，瓜籽不僅不飽和脂肪酸和蛋白質(zhì)含量很高，而且還含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的休閑食品和植物油原料[2-8]。

據(jù)報(bào)道，裸仁南瓜突變體最早于19世紀(jì)90年代左右在西葫蘆中發(fā)現(xiàn)的，之后在南瓜中也發(fā)現(xiàn)這種無(wú)殼突變種[9-10]。目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)南瓜籽的需求不斷增加，但是裸仁南瓜仍存在品種單一、產(chǎn)籽量低、抗性差（尤其是白粉病、病毒?。⑵贩N退化、種子瓜內(nèi)萌發(fā)等問題，嚴(yán)重影響裸仁南瓜籽的利用和開發(fā)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于南瓜種皮發(fā)育的研究取得了一些突破，本文從主要營(yíng)養(yǎng)成分、種皮分類、種皮形態(tài)學(xué)研究、種皮發(fā)育過(guò)程中相關(guān)酶分析、育種研究、基因定位研究等方面對(duì)裸仁南瓜種皮發(fā)育的研究進(jìn)展進(jìn)行概述，以期為揭示裸仁現(xiàn)象的遺傳規(guī)律提供參考，為培育及改良裸仁南瓜品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 南瓜籽主要營(yíng)養(yǎng)成分

南瓜籽和南瓜籽油因具有保健、抗病功能而備受關(guān)注，目前發(fā)現(xiàn)其在治療糖尿病、降血壓、抗癌、免疫調(diào)節(jié)、降膽固醇、降血脂、抗菌、治療腸道寄生蟲、消炎、止痛等方面都有功效[11-12]。南瓜籽的含油量與大豆、向日葵、紅花、西瓜相當(dāng)，在國(guó)外，南瓜籽油還被用作藥物來(lái)預(yù)防和治療前列腺、膀胱相關(guān)疾病，是兼具保健功能的休閑食品和油料資源[13-14]。

南瓜籽的藥理作用源于其豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，在預(yù)防和治療疾病方面有很大的開發(fā)利用價(jià)值。裸仁南瓜籽富含脂肪酸和蛋白質(zhì)，尤其是脂肪酸中不飽和脂肪酸（油酸、亞麻酸）的比例很高，同時(shí)還含有豐富的維生素E、維生素A、礦物質(zhì)、抗氧化物等營(yíng)養(yǎng)成分[15-16]。Vujasinovic等[17]發(fā)現(xiàn)，有殼南瓜籽的脂肪含量為38%，而裸仁南瓜籽為44%。分析裸仁和有殼南瓜籽的化學(xué)特性可知，它們的單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸的比值分別為0.75、0.60[18]。劉玉梅等[16]對(duì)不同南瓜籽營(yíng)養(yǎng)成分分析發(fā)現(xiàn)，裸仁南瓜籽的蛋白質(zhì)、粗脂肪含量較高，糖含量較低，其中蛋白質(zhì)含量在35%左右，粗脂肪含量在40%左右，亞油酸和油酸的含量高達(dá)80%以上，亞油酸和油酸能夠降低動(dòng)脈硬化和預(yù)防心臟病，其微量元素也比其他品種高很多，還具有高鉀低鈉的特性。Meru等[19]也開展了不同表型南瓜籽營(yíng)養(yǎng)成分的分析，并得出結(jié)論：裸仁南瓜籽雖然油脂含量較高，但是其蛋白質(zhì)含量與有殼種子相比卻較低。南瓜籽脂肪酸的含量組成主要受氣候條件和品種影響，與土壤中的養(yǎng)分含量、成熟度也有關(guān)[20-21]。南瓜籽中含有與膽固醇結(jié)構(gòu)相似的植物固醇，從而可減少人體對(duì)膽固醇的吸收[22-24]。另外，Murkovic M等[25]還發(fā)現(xiàn)了南瓜籽中存在各種植物雌激素，如木脂素、異黃酮、染料木素，它們都有明顯的抗癌作用。

2 南瓜種皮類型

南瓜籽種皮除了常規(guī)種皮和突變后的無(wú)殼種皮，還出現(xiàn)了其他表現(xiàn)型的種皮。Tamas Lelley[26]將南瓜種皮分為無(wú)殼和有殼兩大類，而無(wú)殼中又分3小類：薄皮、邊緣帶皮、全裸型。Teppner[27]將南瓜種皮分為5類：厚種皮、半厚種皮、偏薄種皮、半薄種皮、薄種皮。Meru[19]將西葫蘆種皮表現(xiàn)型分為有殼、半帶殼、薄皮、無(wú)殼4類。Murovec[28]則在無(wú)殼南瓜種皮表型分析中，把收集的資源細(xì)分成12個(gè)表現(xiàn)型，其中10個(gè)為突變的種皮表型，它們外面的4層種皮組織出現(xiàn)不同程度的退化，最終完全顯示出最內(nèi)層的綠色組織。剩下的2個(gè)表現(xiàn)型一個(gè)為有殼，另一個(gè)因5層種皮組織全部缺失而完全暴露出子葉，因此稱之為真裸種子。有些研究者認(rèn)為南瓜種皮至少分成12類，甚至更多[13，28]。

3 種皮形態(tài)學(xué)

南瓜種子為雙子葉無(wú)胚乳型，由種皮和胚構(gòu)成，種皮是由胚珠的珠被發(fā)育而來(lái)的，有保護(hù)種胚和種子萌發(fā)時(shí)吸收水分的作用。種皮的結(jié)構(gòu)受植物基因的穩(wěn)定控制，不易受環(huán)境影響，不同植物的種皮結(jié)構(gòu)不同。研究發(fā)現(xiàn)，有殼南瓜籽的種皮是母本起源，從外到內(nèi)由表皮層、下表皮、厚壁組織、薄壁組織（軟組織層）和綠色組織層構(gòu)成，堅(jiān)硬的種皮最后主要由下皮層、厚壁組織、薄壁組織高度木質(zhì)化而成;下表皮細(xì)胞彎曲，沿種子邊緣生長(zhǎng)，決定種皮厚度，厚壁組織和薄壁組織細(xì)胞木質(zhì)化則主要影響種子表面種皮的形成。而裸仁南瓜籽的種皮也由這5層構(gòu)成，但是在發(fā)育后期各層組織（主要是第2、第3、第4層）逐漸解體、退化為一層薄膜[27-29]。

在美洲南瓜種皮發(fā)育的解剖學(xué)研究中，屈淑平等[30]發(fā)現(xiàn)，種皮發(fā)育開始出現(xiàn)差別是在授粉后15 d。薛英鈺等[31]對(duì)西葫蘆種皮發(fā)育的組織形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，有殼西葫蘆授粉18 d后，木質(zhì)素不同程度地形成，且積累量隨種子成熟而增加;無(wú)殼西葫蘆在種子整個(gè)發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素含量都很少。與木質(zhì)素和纖維素有關(guān)的基因表達(dá)量的減少是引起種皮外部細(xì)胞解體的主要原因。目前出現(xiàn)的裸仁南瓜籽多為深綠色，Stuart等[32-33]認(rèn)為這是由于種皮外層組織瓦解后，綠色組織層高含量的葉綠素積累而導(dǎo)致可見的深綠色組織的形成，該綠色組織層由12層細(xì)胞構(gòu)成。用掃描電子顯微鏡（SEM）詳細(xì)分析南瓜種皮結(jié)構(gòu)的研究中，Murovec等[28]首次發(fā)現(xiàn)白色裸仁南瓜籽，該類型瓜籽的種皮層徹底分解，包括綠色組織層，這種新型裸仁南瓜籽可以改善傳統(tǒng)裸仁南瓜籽油的顏色。

4 裸仁南瓜種皮發(fā)育的相關(guān)酶

對(duì)南瓜種皮形態(tài)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，有殼和裸仁南瓜種皮在發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞壁次生壁的木質(zhì)化程度不同，木質(zhì)素在厚壁組織中積累的減少是形成裸仁南瓜獨(dú)特種皮性狀的重要原因[34] 。研究發(fā)現(xiàn)，裸仁南瓜在授粉后15～20 d內(nèi)下表皮和厚壁組織都出現(xiàn)顯著降解現(xiàn)象，木質(zhì)素和纖維素也開始不斷減少，而有殼南瓜種皮的第2、第3和第4層組織則出現(xiàn)木質(zhì)化。木質(zhì)素首先在下表皮和薄壁組織中積累，然后厚壁組織才開始木質(zhì)化[35]。裸仁南瓜種皮中木質(zhì)素的合成或代謝異常導(dǎo)致種皮細(xì)胞壁木質(zhì)素積累減少，從而出現(xiàn)種皮退化現(xiàn)象。木質(zhì)素的合成途徑有苯丙烷途徑、莽草酸途徑和特異合成途徑[36]。南瓜種皮的形成主要是由PAL、4CL、CES、CCR等基因協(xié)同控制的，這些基因在不同南瓜品種間有很高的同源性[35，37]。Todd等[37]在對(duì)種皮次生細(xì)胞壁發(fā)育相關(guān)基因的研究中也發(fā)現(xiàn)，這些基因在表達(dá)水平上存在顯著差異，在有殼西葫蘆中表達(dá)普遍偏高。

CCR（肉桂酰輔酶A還原酶）是木質(zhì)素合成特異途徑中第一個(gè)關(guān)鍵酶，催化3種羥基肉桂酸的CoA還原生成相應(yīng)的肉桂醛，是調(diào)節(jié)碳素轉(zhuǎn)化為木質(zhì)素的潛在控制點(diǎn)，對(duì)木質(zhì)素的合成有著關(guān)鍵作用[36-37]。有殼西葫蘆和裸仁西葫蘆在授粉15 d后，種皮中的CCR表達(dá)量均達(dá)到最高，在種皮發(fā)育的整個(gè)過(guò)程中，裸仁西葫蘆種皮中CCR表達(dá)量始終低于有殼西葫蘆，它們?cè)谑诜酆?5 d和20 d時(shí)CCR表達(dá)量差異最大 [37]。陳剛等[38]對(duì)西葫蘆CCR基因表達(dá)特點(diǎn)的研究表明，在授粉后10～60 d內(nèi)，裸仁西葫蘆種皮中CCR基因的表達(dá)量顯著低于有殼西葫蘆，而在裸仁西葫蘆胚珠、葉片、柱頭等組織中的表達(dá)量卻高于有殼西葫蘆，這表明CCR基因與西葫蘆種皮的形成關(guān)系密切。CCR基因除了影響木質(zhì)素的合成，還影響植物的抗病性和抗逆性等很多方面，例如，香椿、芹菜在低溫、高溫、干旱及鹽脅迫下，CCR基因表達(dá)量均出現(xiàn)顯著變化[39-40];番茄中CCR1基因參與木質(zhì)素調(diào)節(jié)，而CCR2基因則與其抗病性有關(guān)[41];在黃燈籠辣椒中，CCR1基因還通過(guò)木質(zhì)素途徑來(lái)調(diào)控辣椒素的含量[42];陳剛等[38]在研究中也發(fā)現(xiàn)，西葫蘆中CCR基因的表達(dá)量隨著抗病性變?nèi)醵档?，這表明CCR基因與植株抗白粉病有關(guān)。裸仁南瓜中CCR基因種類和這些基因的其他功能需要進(jìn)一步深入研究。

PAL（苯丙氨酸解氨酶）是苯丙烷代謝途徑中的關(guān)鍵酶和第一個(gè)限速酶，參與植物色素形成、細(xì)胞分化和木質(zhì)化的過(guò)程。PAL基因的實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析表明，在授粉20 d后PAL基因在有殼西葫蘆種皮中的表達(dá)量持續(xù)增加，而在裸仁西葫蘆種皮中的表達(dá)量呈下降趨勢(shì)，這與木質(zhì)素含量的變化趨勢(shì)是一致的[43]。在種皮的整個(gè)發(fā)育過(guò)程中，PAL基因在裸仁西葫蘆中的表達(dá)量都低于有殼西葫蘆。這些都表明PAL基因參與了西葫蘆種皮木質(zhì)素的合成。薛應(yīng)鈺等[31]也發(fā)現(xiàn)，裸仁和有殼西葫蘆在授粉后18 d內(nèi)PAL酶活性不斷升高，18 d后有殼西葫蘆PAL酶活性繼續(xù)增加，而裸仁西葫蘆呈顯著下降趨勢(shì)，PAL酶活性降低的時(shí)間點(diǎn)與Shen等[35]的研究存在差異。但PAL基因是否由于受到其它酶的調(diào)控才出現(xiàn)下降尚不清楚。在研究PAL基因在油菜種皮發(fā)育過(guò)程中的變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，雖然黑籽和黃籽油菜種皮的PAL活性都是先升高后降低，但是它們的活性大小卻差異顯著，表明PAL與油菜種皮顏色的形成有關(guān)[44]。梁穎等[45]對(duì)甘藍(lán)型油菜種皮色澤形成與相關(guān)酶及蛋白含量的關(guān)系研究中也推測(cè)PAL可能與油菜種皮顏色有關(guān)。裸仁南瓜籽種皮也出現(xiàn)不同深淺的色澤，這是否與PAL基因有關(guān)還不清楚。

木質(zhì)素合成途徑中還涉及很多酶，如肉桂醇脫氫酶（CAD）、肉桂酸-4-羥基化酶（C4H）、4-香豆酸輔酶A連接酶（4CL）、過(guò)氧化物酶（POD）等，裸仁西葫蘆授粉后種皮中這些酶的活性均出現(xiàn)下降趨勢(shì)，與木質(zhì)素含量變化趨勢(shì)基本一致，但活性降低的時(shí)間點(diǎn)存在差異[31，35]。張旭業(yè)[46]對(duì)西葫蘆4CL基因的研究表明，種皮的形成與4CL基因的表達(dá)有關(guān)，授粉后有殼西葫蘆種皮中表達(dá)量明顯高于無(wú)殼西葫蘆。Stuart和Loy[33]對(duì)有殼和無(wú)殼西葫蘆種皮的發(fā)育進(jìn)行研究，認(rèn)為裸仁種子種皮木質(zhì)素的缺乏是由于其合成積累的多糖不足，而不是由于木質(zhì)素生物合成過(guò)程中的代謝阻滯。另外，其種皮中蛋白質(zhì)含量的減少、醇溶性物質(zhì)和脂肪含量的增加都可能與木質(zhì)素缺乏有關(guān)。

5 裸仁南瓜種皮性狀遺傳規(guī)律

19世紀(jì)50年代早期開始出現(xiàn)關(guān)于種皮特性及其遺傳機(jī)制的研究，大量的有殼和無(wú)殼南瓜正反交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)1代中瓜籽均為有殼，雜種F1代自交后代F2代的有殼和無(wú)殼分離比為3∶1，F(xiàn)1再與無(wú)殼親本回交，后代的種皮分離比為1∶1。因此，推測(cè)有殼與無(wú)殼是由1對(duì)核基因控制，位于同一位點(diǎn)，有殼為顯性性狀，無(wú)殼為隱形性狀，只要與有種皮的南瓜隔離種植，就可一直保持裸仁性狀，不少研究者也因此認(rèn)為種殼的有無(wú)是1對(duì)質(zhì)量性狀[10，32，47-48]。

但是在育種過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，南瓜種皮出現(xiàn)不同木質(zhì)化程度的性狀，這些半裸種子表現(xiàn)為從種子邊緣帶殼到整個(gè)種子表面帶有一層薄殼的連續(xù)性狀，推斷裸仁南瓜種皮發(fā)育除了受1對(duì)主效基因控制外還受到一些修飾基因的影響，這可能是1對(duì)數(shù)量性狀[49-51]。隨后，Teppner[50]將這種種皮比有殼南瓜種皮薄，但是卻有足以隱藏綠色組織并具有木質(zhì)化邊緣的種殼類型命名為半薄型。Schoniger[52-53]也發(fā)現(xiàn)了3∶1的種皮分離比，但是F2代中出現(xiàn)的種皮有不同程度殘留木質(zhì)化的性狀，這是木質(zhì)素分解程度不同所造成的。Schoniger將此現(xiàn)象的遺傳機(jī)制歸因于不完全顯性基因N的存在，在主效基因H存在的情況下，它的作用是不可見的。Stuart等[32-33]同樣發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象，而且全裸和半裸種子的比例是差不多的，并提出了3基因控制模式，即1個(gè)主效基因和2個(gè)修飾基因，但是該理論只能解釋F2代的性狀分離，并不適合測(cè)交結(jié)果。在對(duì)3個(gè)不同有殼和無(wú)殼西葫蘆雜交后代種皮分離模式的研究中，Zraidi等[54-55]發(fā)現(xiàn)F2代的分離比并不符合1∶2∶1（有殼∶半裸∶無(wú)殼），從F2代中挑選無(wú)殼植株進(jìn)一步獲得F3代，種皮分離現(xiàn)象卻仍然存在。Teppner[50]認(rèn)為，西葫蘆種皮性狀由1個(gè)主效基因和6～12個(gè)微效基因控制。張仲保[49]認(rèn)為裸仁西葫蘆種皮是由數(shù)量性狀基因控制的，所涉及的基因至少有38對(duì)。這些研究都表明，裸仁性狀的遺傳機(jī)制比較復(fù)雜，不是僅有1對(duì)基因控制，還有其他微效基因的影響，但是到目前為止，南瓜種皮木質(zhì)化和半木質(zhì)化的遺傳機(jī)制還不明確，需要進(jìn)一步研究。

6 裸仁南瓜種皮顏色

裸仁南瓜種皮雖然退化為一層薄膜，但是這層薄膜卻出現(xiàn)深淺不同的顏色，主要出現(xiàn)白色和綠色，其中白色薄膜是綠色組織層中葉綠素的完全缺失造成的。白色裸仁南瓜籽的出現(xiàn)可以改善傳統(tǒng)裸仁南瓜籽油顏色較深的問題。Murovec等[28]對(duì)不同裸仁西葫蘆種皮進(jìn)行電鏡掃描，發(fā)現(xiàn)種皮綠色組織層是由多層細(xì)胞構(gòu)成的，而這些細(xì)胞中含有葉綠素，它們的降解程度決定了種皮的顏色。在裸仁西葫蘆外種皮退化后，可以觀察到發(fā)育良好的第5層綠色組織，該綠色組織有多達(dá)12層的含原葉綠素的細(xì)胞層，原葉綠素是葉綠素的直接前體[26，33]。Lelley[26，56]等將白色種皮的裸仁西葫蘆與綠色種皮的裸仁西葫蘆雜交后獲得F1代，F(xiàn)1代再與綠色種皮的裸仁西葫蘆種雜交產(chǎn)生的后代出現(xiàn)1∶1的性狀分離，表明控制種皮顏色的可能是1對(duì)等位基因。

7 分子標(biāo)記輔助育種

目前，與南瓜種子裸仁性狀連鎖緊密的分子標(biāo)記較少，開展分子標(biāo)記輔助裸仁南瓜育種的研究也不多。Zraidi等[57]利用RAPD、AFLP、SSR構(gòu)建西葫蘆遺傳圖譜，發(fā)現(xiàn)了7個(gè)與隱性無(wú)殼等位基因n相距不到7 cM的連鎖標(biāo)記，其中AW11-420標(biāo)記的遺傳距離是4 cM。李智媛等[48]找到了4個(gè)與西葫蘆裸仁基因n連鎖的AFLP分子標(biāo)記（E19M60-C、E22M48-B、E13M60-A和E25M51-D），它們的遺傳距離分別為8.9、14.1、17.5、18.8 cM。鄒伶威[51]利用SSR對(duì)裸仁基因進(jìn)行定位，獲得了4個(gè)緊密連鎖的SSR標(biāo)記，其中遺傳距離最近的是CMTp264標(biāo)記，為5.7 cM。Gong等[58]在研究中發(fā)現(xiàn)了4個(gè)SSR標(biāo)記，它們與LGp9上的裸仁基因的遺傳距離為1.5～3.6 cM。這些結(jié)果都有助于南瓜種皮木質(zhì)化相關(guān)基因的圖位克隆及分子標(biāo)記輔助育種的深入研究。Kaur[59]等對(duì)Gong獲得的部分SSR分子標(biāo)記進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)其中4個(gè)標(biāo)記與裸仁性狀連鎖緊密，同時(shí)利用CMTm261標(biāo)記對(duì)F2和BC1F1植株進(jìn)行裸仁基因篩選，結(jié)果表明，分子標(biāo)記方法與傳統(tǒng)方法得出的種皮性狀分離比例基本一致。

8 存在問題及展望

裸仁南瓜不僅可作為嫩瓜食用，也可作為籽用型南瓜，其種仁裸露，無(wú)需脫殼，在食品加工上有較高的應(yīng)用價(jià)值。但是，作為籽用南瓜，由于其品種少、產(chǎn)籽量低、籽粒小而不飽滿、抗性差、無(wú)殼性狀不穩(wěn)定等在生產(chǎn)上并未得到廣泛推廣，南瓜籽的開發(fā)主要集中在有殼南瓜籽上。另外，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)裸仁南瓜的研究還處于起步階段，對(duì)瓜籽裸仁性狀的研究也主要集中在裸仁西葫蘆，而對(duì)其它裸仁南瓜的研究卻比較少。傳統(tǒng)的育種方法并不能有效解決裸仁南瓜在生產(chǎn)中存在的問題，而且耗時(shí)費(fèi)力，從而導(dǎo)致無(wú)法滿足市場(chǎng)上對(duì)裸仁南瓜籽的需求，因此必須結(jié)合分子生物輔助育種來(lái)培育出產(chǎn)籽量高、抗病抗逆的優(yōu)良籽用裸仁南瓜品種。2017年以來(lái)，印度南瓜、南瓜、西葫蘆相繼完成了全基因組測(cè)序工作[60-61]，這為裸仁南瓜的基礎(chǔ)研究提供了高質(zhì)量的參考基因組，此后裸仁南瓜育種工作也將進(jìn)入嶄新的時(shí)代。今后可以在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)研究：

8.1 開發(fā)緊密連鎖的分子標(biāo)記

可靠的分子標(biāo)記有助于在種子期或苗期進(jìn)行篩選，減少保存材料的數(shù)量，節(jié)省時(shí)間。目前，與南瓜種皮裸仁性狀連鎖緊密的分子標(biāo)記較少，裸仁性狀與標(biāo)記間連鎖不夠緊密，標(biāo)記的檢測(cè)過(guò)程不穩(wěn)定且繁瑣，利用分子標(biāo)記輔助育種比較困難。另外，目前研究中出現(xiàn)的主效基因和修飾基因等假說(shuō)均未得到證實(shí)，種皮木質(zhì)素和纖維素積累的調(diào)控機(jī)制也不清晰，這些都需要深入研究。

8.2 加強(qiáng)裸仁南瓜遺傳多樣性分析

種質(zhì)鑒定是植物遺傳資源保護(hù)與利用的重要環(huán)節(jié)。南瓜遺傳多樣性的研究對(duì)于揭示種質(zhì)資源間的遺傳變異程度、育種材料的分類和親本選擇至關(guān)重要，以使遺傳改良最優(yōu)化。不同裸仁南瓜品種間種子大小、性狀和種皮顏色存在很大的差異，可用分子標(biāo)記研究裸仁南瓜材料的遺傳多樣性，分析它們之間的差異以及親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。

8.3 開展南瓜籽營(yíng)養(yǎng)成分和種子表型相關(guān)性研究

不同品種南瓜籽的營(yíng)養(yǎng)成分存在較大差異，南瓜籽主要營(yíng)養(yǎng)成分和種子表型的相關(guān)性分析，對(duì)篩選最佳親本材料、改良目標(biāo)性狀，培育高產(chǎn)、高品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)豐富的籽用南瓜品種至關(guān)重要。

8.4 加快裸仁南瓜單倍體育種體系的建立及優(yōu)化

傳統(tǒng)的育種方法耗時(shí)費(fèi)力，雙單倍體技術(shù)能夠顯著加速育種進(jìn)程，獲得高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)等突出特點(diǎn)的裸仁南瓜新品種。目前，利用花藥培養(yǎng)、大孢子培養(yǎng)、輻射花粉誘導(dǎo)技術(shù)，在西葫蘆、筍瓜和南瓜中開展的單倍體育種研究取得了一定的進(jìn)展，但是仍存在誘導(dǎo)率低、穩(wěn)定性差等問題。裸仁南瓜單倍體育種體系的建立及優(yōu)化將推動(dòng)單倍體育種的廣泛應(yīng)用。

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