南瓜育种.ppt

1、南 瓜 育 种 技 术 Techniques of Pumpkin Breeding,福建省农业科学院蔬菜研究中心学术交流,科研小组：十字花科 汇 报 人：王彬,福建省农科院作物研究所蔬菜研究中心 2014年12月10日,汇 报 提 纲,第一部分 前言 第二部分 研究方法 第三部分 存在问题 第四部分 育种方向,第一部分 前言,南瓜属（Cucurbita spp）有3个主要栽培种，分别是中国南瓜（C.moschato.Duch）、印度南瓜（C.maxima Duch）、美洲南瓜（C.PePo.L.）。,南瓜属植物起源于美洲大陆，经过我国人民多年的栽培，形成了具有当地特色的多个品系。据统计，国家

2、种质资源库（1995）保存的中国南瓜材料有1064份，印度南瓜材料有357份，西葫芦材料有389份。,Pumpkin,第二部分 研究方法,传统育种,分子育种,细胞工程,远缘杂交,辐射育种,分子标记,单倍体育种,转基因,常规杂交,原生质体融合,传统育种,常规杂交,概念：对于一、二年生的有性繁殖植物来说，系通过人工杂交，把分散于不同亲本上的优良性状组合到杂种中，并对其后代进行多代选育，获得基因型纯合或接近纯合的新品种的育种途径。,从市场收集不同的南瓜种质资源,南瓜资源的栽培与多代自交纯化,纯合的父、母本,组合配置,创制新品种,雄,雌,单性花，雌雄异花同株,远缘杂交,概念：通常指分类学上不同种、属以

3、上类间的杂交，又被称为分类学杂交。,2010,张富仙等认为美洲南瓜与印度南瓜进行种间杂交, 美洲南瓜只适合作母本、印度南瓜只适合作父本。,2006,智海英等发现杂交授粉时间在上午6:30至8:30,采用全程防虫网覆盖、吊蔓栽培技术, 可改善南瓜属远缘杂交亲和性。,1999,金贵英等认为美洲南瓜与中国南瓜亲缘关系最近，中国南瓜与印度南瓜次之，印度南瓜与美洲南瓜亲缘关系最远。,辐射育种,概念：主要指利用辐射诱发基因突变和染色体突变。,南瓜相关报道,李秀贞等（1996）利用射线处理小型南瓜“小菊”干种子后，经过5代选育出了3个优良品系。,E.S.Kurtar等（2004）利用射线照射南瓜花粉获得南瓜

4、单倍体胚胎和植株。,分子育种,分子标记,概念：指能反映生物个体（种群）间基因组中某种差异的特异性DNA片段，是DNA水平上遗传多态性的直接反映，多以电泳谱带的形式表现个体间的DNA差异。 类型：第一代，以southern杂交为核心的标记技术RFLP；第二代，基于PCR的标记技术RAPD、ISSR、SSR、STS等和基于PCR与酶切相结合的标记技术AFLP、CAPS等；第三代，基于测序的DNA分子标记SNP、EST、InDel等。 优点：直接反应植物基因组DNA间的差异，不受环境、季节等限制，而且具有数量多、多态性高的优势。 应用：南瓜遗传多样性的分析；育种目标质量性状和数量性状的筛选；品种纯度

5、鉴定。,转基因,目前，南瓜属植物的转基因主要还是利用根癌农杆菌介导的叶 盘转化法, 在西葫芦上应用成功；采用基因枪方法也成功地获得了 转化的南瓜愈伤组织；采用发根农杆菌转化西葫芦也获得了成功, 而且不论活体植株上的子叶和茎, 还是离体培养的子叶, 都能很好 地产生发根, 没有显著差异。,高效组织再生系统,外物表达载体源基因植,适当外植体,农杆菌,侵染,共培养,选择培养,抗性丛生芽,生根培养,抗性植株宿有外源基因的检测,转基因植株,田间试验、遗传分析、性状鉴定,根癌农杆菌Ti质粒介导植物遗传转化的一般流程,细胞工程,单倍体育种,单倍体的每种基因都只有1个,是研究基因性质及其作用的良好材料。 单倍

6、体可直接表达隐性基因的性状,更适于在细胞水平筛选突变体, 进行植物基因克隆筛选。 单倍体材料可查明其原始亲本的染色体组构成, 用于物种之间亲缘关系和物种进化的研究。 由单倍体加倍获得的双单倍体(DH)即为纯系，可直接用于育种, 极大地缩短育种周期 DH群体也是构建连锁图的优良群体。,研究价值&实践意义,离体雄核发育 离体雌核发育 对未授粉的子房或胚珠进行离体培养 活体雌核发育 外源正常花粉授粉诱导通过辐射花粉授粉诱导据报道，通过离体雄核发育途径生产单倍体难度较大。Metwally等（1998） 才成功地得到了10棵单倍体植株，并对培养基进行了筛选，发现单核中期和单 核晚期的南瓜小孢子接种在MS

7、+15%的蔗糖+5mg/L 2,4-D上培养的效果最好, 每 块愈伤组织植株再生频率可达19.2%。外源正常花粉授粉诱导南瓜雌核发育获得 单倍体发生频率低且不稳定。未授粉子房(胚珠)培养和辐射花粉授粉诱导这两 种途径创制单倍体的效果较好。,不同手段创制南瓜单倍体,原生质体融合,亲本 A,亲本 B,分离的 原生质体,分离的 原生质体,原生质体聚合,原生质体融合,融合体移植,杂种融合体筛选,杂种融合体转移至不同培养基,第三部分 存在问题,Problem,原生质体融合在南瓜上的应用,郭德张等（2004）采用电融合技术对黄瓜和黑籽南瓜的子叶原生质体进行了融合，并对电场条件进行了优化，得到了融合细胞的愈

8、伤组织，但没能得到再生植株，估计与材料的基因，培养基的配方，取材的时间、部位有关。,张兴国等（1998）开展了黄瓜与南瓜原生质体融合的研究，获得了体细胞杂种愈伤组织，为南瓜育种引进新的育种资源。,成功,失败,当前开展的育种工作只局限在引种搜集材料及常规育种和优势育种的阶段很少进行更深层次的基础理论研究。,育种深度,抗虫研究,我国落后于国外。以保护地西葫芦来说，最易发生的虫害是蚜虫和美洲斑潜蝇而这两种虫害如控制不住会使西葫芦叶片的光合能力严重下降造成减产。,品质与市场,目前丰产仍是主要的育种目标之一而丰产多以果形大取胜这与市场需要不相符。栽培的蔬菜常以大为好；随着人民生活水平的提高社会结构的改变

9、家庭由大变小。,专用品种,没有适合保护地的专用品种育种目标上对抗灰霉病和耐低温弱光 重视不够。灰霉病是西葫芦保护地栽培的主要病害而目前的研究仍集中在抗病毒病和白粉病方面。,第四部分 育种方向,加工南瓜粉：需要果肉厚,含水分少。,南瓜工艺雕刻:美式，要求瓜皮坚硬；日式，要求瓜皮光洁, 瓜肉含水分少, 蒸煮不变形。,观赏南瓜：要求体积小, 色泽鲜艳, 形状特异, 耐贮存。,食用种子的南瓜：要求肉薄, 果腔大, 种子多且仁厚, 最好无种皮等。,用途和 市场,南瓜品质研究：提高可溶性固体含量和其中某些营养成分的含量。,抗性研究：选育抗性强的品种便于栽培，做根砧更能提高抗病力弱的蔬菜的抗病力和成活率。,果型育种两极化：小型化, 适合世界上小型化的家庭食用瓜, 一般0.5一1.5 公斤左右；大型化，适合南瓜产品加工, 如制作南瓜粉、南瓜脯、南瓜面条等。,敬 请 指 正,中国南瓜,中国南瓜的最大特征是叶脉分叉处有银白色不规则斑纹。常 见的类型有密本南瓜和磨盘南瓜。,密本南瓜,叶上白斑,磨盘南瓜,印度南瓜,又称板栗南瓜，西洋南瓜，是南瓜属中叶片无白斑，果柄圆形 的一个栽培种。,美洲南瓜,又名西葫芦，是南瓜属中叶片白斑较少，果柄五棱形的一个栽培种。,长蔓西葫芦,短蔓或无蔓西葫芦,