七个南瓜自交系的配合力分析-硕士论文

分类号 I 彤及 密级 华中农业大学硕士学位论文 七个南瓜自交系的配合力分析 T h e A n a l y s i so ft h eC o m b i n i n gA b i l i t yo fS e v e n P u m p k i nI n b r e dL i n e s 研究生：陈鑫 指导教师：向长萍教授 指导小组：向长萍教授 谢从华教授 叶志彪教授 李汉霞教授 汪李平教授 徐跃进教授 别之龙教授 匡汉晖教授 专业：蔬菜学研究方向：蔬菜遗传育种 获得学位名称：农学硕士获得学位时间：2 0 1 0 年6 月 华中农业大学园艺林学学院 二。一。年六月 华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书 学位论文 7 如需保密，解密时间年 月日 是否保密侑 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料指导教师对此进行了审定与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡| I 均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意 研究生签名：下靠链 时闻：2 0 0 # ：3 - 月，7 日 学位论文使用授权书 本人完全了解华中农业大学关子保存、使用学位论文的规定，印学生必须按照学 校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印刷版和电子版。 并提供目录检索和阅览服务，可以采用影印，缩印或扫描等复制手段保存汇编学位 论文本人同意华中农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表，传播学位论文的全 部或部分内容同时本人保留在其他媒体发表论文的权力 注：保密学位论文( 印涉及技术秘密，宵业秘密或申请专利等潜在鲁要提交保密的论 文) 在解密后适用于本授权书 学位论文作者张俅鑫导黝：饧嘞 签名日期：知口年岁月，7 日 签名日j ? I ：M 1 年j 月7 日 注t 请将本袭直接装订在学位论文的扉页和目录之问 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 目录 摘要1 A b s t r a c t 2 1 文献综述4 1 1 配合力分析4 1 1 1 配合力的概念4 1 1 2 配合力分析方法4 1 1 3 配合力分析方法的应用5 1 2 南瓜育种进展6 1 2 1 南瓜的杂交育种6 1 2 2 南瓜的远缘杂交育种7 1 2 3 南瓜的辐射育种8 1 2 4 南瓜的生物技术育种8 1 2 5 南瓜品质育种9 2 研究的目的和意义1 0 2 1 研究的目的1 0 2 2 研究的意义1 0 3 材料与方法。11 3 1 试验材料1 1 3 2 试验方法1 l 3 2 1 杂交组合的配制1 1 3 2 2 田间试验1 1 3 2 3 田间调查的性状及标准1 3 3 2 4 品质测定指标及方法1 3 3 2 4 1 南瓜干物质的测定方法1 3 3 2 4 2 南瓜V c 含量的测定方法1 3 3 2 4 3 可溶性蛋白含量1 4 3 2 4 4 含糖量的测定1 4 3 2 4 5 类胡萝b 素含量1 4 3 2 4 6 可溶性固形物的测定15 3 2 5 统计数据分析1 5 4 结果与分析15 4 1 配合力分析1 5 4 1 1 配合力方差分析l5 4 1 2 配合力效应分析2 0 4 1 2 1 一般配合力效应分析2 0 4 1 2 2 一般配合力效应值的多重比较2 2 4 1 2 3 特殊配合力效应分析2 5 4 1 3 遗传参数估计分析2 7 4 1 3 1 遗传方差分析2 7 4 1 3 2 遗传力分析2 8 4 1 4 南瓜主要产量相关性状的相关分析2 9 5 讨j 沦3 2 七个南瓜自交系的配合力分析 5 1 关于配合力分析3 2 5 1 1 配合力方差分析3 2 5 1 2 配合力效应分析3 2 5 1 3 配合力方差和遗传效应分析一3 4 5 1 4 遗传力分析3 4 5 1 5 南瓜主要产量相关性状的相关分析3 5 6 结论一3 7 6 1 配合力分析结果3 7 6 2 主要产量性状相关性分析结果3 7 6 3 对亲本材料的综合评价3 7 6 4 优秀组合的确定3 7 参考文献3 9 致谢z 1 4 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 捅要 本试验利用7 个品质优良的南瓜自交系，按照G r i f f i n g 完全双列杂交第2 种方 案配制出2 1 个杂交组合，比较了6 个品质性状和1 9 个农艺性状。根据方差分析结 果，计算出嫩瓜单产和嫩瓜单瓜重外的2 3 个性状的配合力，并对其进行了遗传规律 研究，估算出它们的遗传参数。对7 个南瓜自交系和2 1 个杂交组合进行了初步评价。 一般配合力分析结果显示：亲本P 3 在商品老瓜横径、老瓜单产、老瓜单瓜重、 首雄花期、类胡萝b 素含量有高位正向效应，在这些性状上一般配合力达到极显著 水平，是综合性状最好的亲本。亲本P 1 可以作为选用高可溶性蛋白含量晚熟的优良 材料；亲本P 4 和P 6 可以作为早熟的优良材料。 特殊配合力分析结果显示：组合P 1 x P 2 的大部分性状都具有高位正向效应或正 向效应，是综合性状最好的杂交组合。组合P 5 x P 7 的V c 、可溶性蛋白、可溶性固形 物含量较高，组合P 5 x P 6 的可溶性固形物、类胡萝卜素、V c 含量较高，组合P 1x P 6 的可溶性蛋白、可溶性固形物含量较高，组合P 3 x P 5 产量和可溶性糖含量较高，组 合P 3 x P 4 的类胡萝卜素含量最高。 遗传方差分析结果显示：V c 含量、商品老瓜纵径、瓜梗横径、干物质含量、可 溶性糖含量、可溶性固形物含量、老瓜单产、嫩瓜瓜梗长、叶柄长、叶柄粗、叶片 长、叶片宽、主蔓粗、类胡萝卜素含量主要是受非加性基因效应影响。可溶性蛋白 含量、商品老瓜横径、老瓜单瓜重、首雄花节位受非加性效应和加性效应的共同影 响，以非加性效应为主，首雌花期受到非加性效应和加性效应的共同影响，以加性 效应为主。第一果实节位、首雄花期、首雌花节位和商品老瓜肉厚受非加性效应和 加性效应的共同影响。 遗传力分析结果显示：商品老瓜纵径、类胡萝卜素含量、可溶性糖含量、叶片 长、叶柄粗等性状的广义遗传力较高，对这些性状可以做早期的世代选择；首雌花 期和首雌花节位的狭义遗传力较高，可以利用杂种优势和进行晚期世代选择；而瓜 梗横径、嫩瓜瓜梗长、首雄花节位和干物质含量的广义遗传力和狭义遗传力均较低， 说明这些性状受环境的影响比较大，选择的效果不好。 相关性分析结果显示：老瓜单产与叶片长、叶片宽、商品老瓜横径和老瓜单瓜 重呈极显著正相关，与商品老瓜纵径呈显著正相关，与其他性状的相关不显著。 关键词：南瓜；配合力；遗传参数；相关分析 七个南瓜自交系的配合力分析 A b s 仃a c t 2 lF 1h y b r i d sw e r ec o n f e c t e db y7i n b r e dl i n e so fp u m p k i n ( C u c u r b i t am o s c h a t a ) b a s e do nG r i f f i n gc o m p l e t ed i a l l e lc r o s sm e t h o d2i nt h ee x p e r i m e n t A c c o r d i n gt ot h e r e s u l t so ft h ea n a l y s i so fv a r i a n c eo fs i xq u a l i t ya n dn i n e t e e na g r o n o m i cc h a r a c t e r s ，t h e i r c o m b i n i n ga b i l i t yw e r ec a c u l a t e de x c e p tf o rw e i g h tp e rt e n d e rf r u i ta n dy i e l do ft e n d e r f r u i t ，a n dt h e i rg e n e t i cb e h a v i o r sw e r ee s t i m a t e d 7i n b r e dl i n e sa n d2 1F1h y b r i d sw e r e e v a l u a t e db a s e do nt h es t u d yi nt h ee x p e r i m e n t G e n e r a lc o m b i n i n ga b i l i t ya n a l y s i ss h o w e dt h a ti n b r e dP 3w e r et h eb e s tp e r f o r m a n c e i nt r a n s v e r s ed i a m e t e ro fm a t u r ef r u i t ，y i e l do fm a t u r ef r u i t ，w e i g h tp e rm a t u r ef r u i t ，f i r s t m a l ef l o w e r i n gd a t e ，c a r o t e n o i dc o n t e n tw e r es i g n i f i c a n tf o rg e n e r a lc o m b i n i n ga b i l i t y e f f e c t s I n b r e dP1 c a l lb eu s e da sm a t e r i a lf o r h i g h s o l u b l ep r o t e i nc o n t e n ta n d l a t e - m a t u r i n g I n b r e dP 4a n dP 6C a nb eu s e da sm a t e r i a l sf o re a r l y m a t u r i n g S p e c i f i cc o m b i n i n ga b i l i t ya n a l y s i ss h o w e dt h a tc r o s sP 1 P 2w e r et h eb e s ti nt h e y i e l d ，m o s to fi t Sc h a r a c t e r sw e r eh i g hp o s i t i v ee f f e c to rp o s i t i v ee f f e c t C r o s sP 5 x P 7 i sa m a t e r i a l 谢t ha m p l eV c ，s o l u b l ep r o t e i n ，s o l u b l es o l i dm a t t e r C r o s sP 5 x P 6i sam a t e r i a l 、) r i t l la m p l eV c ，C a r o t e n o i d ，s o l u b l es o l i dm a t t e r C r o s sP1x P 6i sam a t e r i a lw i t ha m p l e S o l u b l ep r o t e i n ，S o l u b l es o l i dm a t t e r C r o s sP 3 x P 5i sam a t e r i a lw i t l la m p l es o l u b l es u g a r a n dh i g hy i e l d A n dt h ec r o s sP 3x P 4w i t ht h em o s tC a r o t e n o i dc o n t e n t A n a l y s i so fg e n e t i cv a r i a n c er e s u l t ss h o w e dt h a tV cc o n t e n t ，l o n g i t u d i n a ld i a m e t e ro f m a t u r ef r u i t ，p e d u n c l ed i a m e t e r , d r ys u b s t a n c ec o n t e n t ，s o l u b l es u g a rc o n t e n t , s o l u b l e s o l i dm a t t e rc o n t e n t ，y i e l do fm a t u r ef r u i t ，p e d u n c l el e n g t ho ft e n d e rf r u i t ，p e t i o l el e n g t h ， p e t i o l ed i a m e t e r ，l e a fl e n g t h , l e a fw i d t h , m a i ns t e md i a m e t e r , c a r o t e n o i dc o n t e n tw e r e m a i n l yi n f l u e n c e db yt h e n o n - a d dg e n ee f f e c t s S o l u b l ep r o t e i nc o n t e n t , t r a n s v e r s e d i a m e t e ro fm a t u r ef r u i t ，w e i g h tp e rm a t u r ef r u i t ，t h en o d ef o rb e a r i n gt h ef i r s tm a l e f l o w e rw e r ei n f l u e n c e db yt h ea d dg e n ee f f e c t sa n dt h en o n - a d dg e n ee f f e c t s ，m a i n l yb y t h en o n a d dg e n ee f f e c t s F i r s tf e m a l ef l o w e r i n gd a t ew e r ei n f l u e n c e db yt h ea d dg e n e e f f e c t sa n dt h en o n - a d dg e n ee f f e c t s ，m a i n l yb yt h ea d dg e n ee f f e c t s T h en o d ef o rb e a r i n g t h ef i r s tf r u i t , f i r s tm a l ef l o w e r i n gd a t e ，f l e s ht h i c k n e s so fm a t u r ef i a f i t ，t h en o d ef o r b e a r i n gt h ef i r s tf e m a l ef l o w e rw e r ei n f l u e n c e db yt h ea d dg e n ee f f e c t sa n dt h en o n - a d d g e n ee f f e c t s H e r i t a b i l i t ya n a l y s i ss h o w e dt h a tl o n g i t u d i n a ld i a m e t e ro fm a t u r ef r u i t , c a r o t e n o i d c o n t e n t , s o l u b l es u g a rc o n t e n t , p e t i o l ed i a m e t e r , l e a fl e n g t h 、析也h i g hb r o a d - s e n s e 2 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 h e r i t a b i l i t y ，S Ot h e s et r a i t sc a nb es e l e c t e di nt h ee a r l yg e n e r a t i o n s F i r s tf e m a l ef l o w e r i n g d a t ea n dt h en o d ef o rb e a r i n gt h ef i r s tf e m a l ef l o w e r 、析t hh i g hb r o a d - s e n s eh e r i t a b i l i t y ，S O t h e s et r a i t sc a l lb es e l e c t e di nt h el a t eg e n e r a t i o n s P e d u n c l ed i a m e t e r ，p e d u n c l el e n g t ho f t e n d e rf r u i t ，t h en o d ef o rb e a t i n gt h ef i r s tm a l ef l o w e r ，d r ys u b s t a n c ec o n t e n t ，t h ef o u r t r a i t s 谢mb o t hl o wb r o a d - s e n s eh e r i t a b i l i t ya n dn a r r o w - s e n s eh e r i t a b i l i t y ，n o t i n gt h a t t h e s ec h a r a c t e r sh a dg r e a ti n f l u e n c eb yt h ee n v i r o n m e n t T h e r e Sn oo b v i o u sr e s u l ti nt h e s e l e c t i o nn e i t h e ri nt h ee a r l yo rl a t eg e n e r a t i o n s C o r r e l a t i o na n a l y s i ss h o w e dv e r ys i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o n ：e l a t i o nb e t w e e nt h el e a f l e n g t h ，l e a fw i d t h ，t r a n s v e r s ed i a m e t e ro fm a t u r ef r u i t ，w e i g h tp e rm a t u r ef r u i ta n dy i e l d o fm a t u r ef r u i t R e s u l ts h o w e ds i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h el o n g i t u d i n a l d i a m e t e ro fm a t u r ef r u i ta n dy i e l do fm a t u r ef r u i t K e yw o r d s ：P u m p k i n ，C o m b i n i n ga b i l i t y ，G e n e t i cp a r a m e t e r ，C o r r e l a t i o na n a l y s i s ： 3 七个南瓜自交系的配合力分析 1 文献综述 1 1 配合力分析 1 1 1 配合力的概念 1 9 4 2 年，S p r a g u e 和T a t u m 在玉米的数量性状研究和杂交育种实践中，提出了 配合力的概念。配合力又被称为组合力，是衡量各个亲本自交系在其所配制的F 1 杂交后代中某些性状表现好坏或强弱的指标之一。配合力一般被分为特殊配合力 ( s p e c i f i cc o m b i n i n ga b i l i t y 即S C a ) 和一般配合力( g e n e r a lc o m b i n i n ga b i l i t y 即g c a ) 两种。特殊配合力指某个特定杂交组合的某性状实际测量值同依据双亲一般配合力 预测的理论值的离差，而一般配合力是某一亲本自交系与其它亲本自交系所配制的 几个F 1 后代的某种性状平均表现值与该试验全部F 1 的总平均表现值相比的差值( 景 士西，2 0 0 0 ) 。 大量的育种实践研究证明，亲本的长势良好，产量高，各性状表现优良，其杂 种后代的产量并不一定高，亲本表现好的性状，其后代表现不一定会好。同时有学 者提出，只有一般配合力高的亲本才有配制出产量高，性状优良杂交种的可能，只 有特殊配合力高的优势组合才能更好的应用于生产实践中( 马育华，1 9 8 2 ) 。配合力 育种概念就是在各种作物配合力研究日益受到研究者们重视这一背景下提出来的。 国内外多名研究者利用农作物的自交系或稻、麦等的不育系、恢复系组合配制成具 有较高配合力的优势杂交种，通过配合力育种选育出了很多好的杂交种( M a c k i l l 等， 1 9 8 2 ；Y o u n g 等1 9 9 0 ：龚光明等，1 9 9 3 ：敖君，1 9 9 9 ；齐邵武等，2 0 0 0 ：张利华等， 2 0 0 3 ) 。R o i 嬲等( 1 9 5 2 ) 对一般配合力和特殊配合力分别做了详细的解释，他在文 中的观点认为一般配合力主要受基因的加性效应影响，而特殊配合力主要受基因的 非加性效应影响。 配合力育种的运用，早已经不仅仅局限于玉米等粮食作物的育种上，而是推广 到几乎任何可以授粉的农作物上( 汪自松等，2 0 0 3 ：张凌云等，2 0 0 9 ；余中伟等， 2 0 0 8 ；李力等，2 0 0 0 ；黄永菊等，2 0 0 0 ) 。应用配合力来亲本的选择、杂交组合的配 制能在较早的世代就基本鉴定出杂交组合同亲本的优劣。因此，配合力育种可以较 大幅度的减少研究者们处理材料的范围和消耗的时间，从而提高杂交育种的效率。 1 1 2 配合力分析方法 配合力是衡量杂交组合各个性状组合能力大小的指标之一，同时也是亲本选择 的重要依据之一。配合力分析的方法很多，如简单配组法( 测交法) 、共同测验法( 项 交法) 、双列杂交法等( 李加纳，1 9 9 5 ) 。简单配组法和共同测验法这两种分析方法 能鉴别参试材料的配合力大小，但这两种方法的分析结果不能提供更多的遗传信息， 4 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 如遗传力大小等。双列杂交法的最大优点是依据运用适宜的不同统计模型，不仅能 估算出材料的特殊配合力和一般配合力的大小，还能对群体的遗传方差和遗传力进 行估算，从而对各性状的遗传特性有大致的了解。因此，双列杂交法是目前配合力 研究中最常用的分析方法。 双列杂交法又被分为完全双列杂交法、部分双列杂交法和不完全双列杂交法3 种。完全双列杂交法中所有参试材料都要作父本和母本参与杂交；不完全双列杂交 法不同的是把参试材料分为两个部分，其中的一部分材料作为母本，而另一部分材 料则作为父本参与杂交。 G r i f f i n g ( 1 9 5 6 ) 对完全双列杂交法做了详尽的描述，依据他的分类方式，完全 双列杂交方法有4 种试验方法：一是包括亲本材料和其所有正交组合与反交组合的 F 1 代材料共有P 2 份材料的试验；二是包括所有的亲本材料及正交组合或反交组合之 一的F 1 代材料，共有P ( P + I ) 2 份试验材料；三是不包括所有的亲本材料，只包括 所有的正交组合和反交组合的F 1 代材料，共有P ( P 1 ) 份试验材料；四是不包括所有 的亲本材料，只包括正交组合或反交组合的F 1 代材料，共有P ( P 1 ) 2 份试验材料。 完全双列杂交的4 种方法都有各自的固定模型和随机模型，因此形成了8 种不 同的分析方法。固定模型是比较参试亲本及选择杂交组合，以此来了解亲本材料和 杂交组合的育种及其生产意义，所得结论仅局限于供试材料范围之内。当试验目的 不为了解供试材料的本身表现，而是通过样本表现进行总体遗传参数估计，这样的 抽样假设方法被称为随机模型( 刘来福，1 9 8 4 ) 。K e m p t h o m e 和C u m o w ( 1 9 6 1 ) 也 提出了一部分双列杂交的设计及其相应分析方法，并提出了自己的见解。另外 H i n k e l m a n n ( 1 9 6 3 ) 、F y f e ( 1 9 6 3 ) 、B a k e r ( 1 9 7 8 ) 及莫惠栋( 1 9 8 2 ) 等学者都对双 列杂交法提出了自己的观点。 1 1 3 配合力分析方法的应用 G d f f i n g 的4 种试验方法都有其不同的特点及其适用范围，应该依据研究者所研 究的不同试验材料的特点和试验目的而合理的选用。 亲本选配，若需知道一组亲本材料的一般配合力及其特殊配合力信息，选用 G r i f f i n g 试验方法的第3 种方案与第4 种方案比较适合；如参试材料不存在反交效应， 则最适合的方法为G r i f f i n g 试验方法的第4 种方案，若参试材料存在反交效应的话 则选择G r i f f i n g 试验方法第3 种方案比较合适。试验目的为通过配合力分析来测试 杂交组合的综合性状时，且试验材料包括亲本材料，则采用G r i f f i n g 试验方法第1 种方案和试验方法第2 种方案比较合适( 马育华，1 9 8 2 ) 。此外，尽管不完全双列杂 交的估算结果较为粗放，且不能系统的得到更多的遗传分析结果，但因其设计方案 七个南瓜自交系的配合力分析 的简便，也同样受到广大育种工作者们的欢迎。 依据遗传交配设计进行的配合力分析不仅能够对一般配合力和特殊配合力的大 小进行估算，还能同时把配合力参数转换为遗传参数，从而进一步对群体的遗传特 性进行估算( M a s s o n ，1 9 8 5 ；S h a r m a 等，1 9 9 8 ) 。G r i f f i n g 双列杂交法的各种方案在 农作物育种中有十分广泛的应用。如：邹学校等( 2 0 0 3 ) 在辣椒上，盛万明等( 2 0 0 1 ) 在马铃薯上，顾兴芳等( 2 0 0 1 ，2 0 0 4 ) 在露地黄瓜上分别运用G r i f f i n g 第2 、3 、4 种 方案进行了配合力分析研究。 1 2 南瓜育种进展 1 2 1 南瓜的杂交育种 杂交育种的目的是通过杂交，把不同亲本材料的优良性状组合到杂交组合后代 中。杂交组合后代经过多年多代的培育选择，获得能稳定遗传、有较高的栽培和实 际生产利用价值新品种。杂交育种是最直接与常见的重要育种途径之一。根据选用 的亲本材料之间亲缘关系的远近，杂交育种被分为近缘杂交和远缘杂交( 景士西， 2 0 0 0 ) 。 M o h a n t y 等( 1 9 9 9 ) 利用不完全双列杂交法对8 个南瓜自交系进行了评价。通 过对杂交组合的南瓜植株主蔓长度、单株分枝数量、单株雌花数量、单株结瓜数量、 平均单瓜重量、瓜肉厚度和单株产量这7 个和产量相关的性状同亲本材料进行比较， 结果显示这些性状的杂种优势程度分别为1 7 8 、1 8 1 、7 0 O 、1 5 0 0 、6 8 7 、 4 8 4 、1 8 1 5 。结果支持产量杂种优势一般都伴随有与产量相关性状的杂种优势。 M o h a n t y 等( 1 9 9 9 ) 依据对8 个南瓜自交系及其配制而成的2 8 个F 1 代杂交组合的 研究，分析其产量及与产量构成性状，估算其遗传变异和产量提高程度，得出单株 产量和单株结瓜数有比较高的表型变异系数和基因型变异系数，且所有研究性状的 表型变异系数均较基因型变异系数高。一般认为中等遗传力的性状有中等遗传获得 量，因此产量等性状可通过早期世代的直接选择而得到提高；中等遗传力到高遗传 力的性状有较低的遗传获得量，如首雌花开花天数、首雌花节位、瓜肉厚度、主蔓 长度及单株雌花数量等性状需要通过连续多个世代选择来进行改良；低遗传力的性 状，通过选择进行的改良效果不佳。M o h a n t y ( 2 0 0 0 ) 对南瓜配合力分析的结果表明， 除平均单瓜重外的其它研究的性状的表现均受加性基因效应和非加性基因效应的共 同影响，平均单瓜重主要受非加性基因影响。G w a n a m a 等( 2 0 0 1 ) 以热带南瓜为试 验材料，对热带南瓜的花和果实的一些性状进行了研究，研究结果表明除了第一果 实成熟天数受环境影响比较大外，其它性状如第一雌花开花天数、平均单瓜重、第 果实成熟重量、可溶性固性物含量等，均受基因加性效应和非加性效应的影响， 6 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 这些性状均可通过反复的选择来进行改良，与此同时杂种优势的选择也是有效的。 梁甲农等( 2 0 0 1 ) 选育籽用南瓜的研究结果显示，杂交种对比对照品种桦南种平均 增产2 0 ，证明南瓜的自交系杂种优势是比较明显的。 近年来，我国在南瓜育种工作上取得了较大的发展，自1 9 7 3 年广东省农业科学 院经济作物所选育出早熟、优质、大小适中而得到市场广泛认可的中国南瓜品种蜜 枣南瓜以来，国内相继育成了一批产量较高、抗病性较强且品质优良的品种。广 东汕头白沙蔬菜研究所2 0 世纪9 0 年代育成的杂种一代密本南瓜，改品种产量高、 品质好、综合性状优良，在我国的中国南瓜育种工作过程中有极其重要的意义( 郑 汉藩，1 9 9 8 ) 。锦栗( 严钦平等，2 0 0 1 ) 、红栗( 罗伏青等2 0 0 1 ) 、寿星( 戴 祖云等，1 9 9 9 ) 、红蜜( 胡新军等，2 0 0 9 ) 以及富铬南瓜功能性品种永安2 号 ( 程永安等，2 0 0 5 ) 等优秀南瓜品种在生产实践上的推广与应用，彻底改变了我国 南瓜种子过去只能从我国台湾引进或者从国外进口的状况，对国内南瓜育种者起到 了极大的鼓舞作用。 1 2 2 南瓜的远缘杂交育种 远缘杂交指杂交材料在植物学分类上属于不同种、属及其以上的亲缘关系。远 缘杂交不仅有可能创造出新的作物类型；还能利用不同种或属间材料的特殊有利性 状。通过远缘杂交配制组合，杂交后代具有比较丰富的变异类型；不仅能创造新的 雄性不育来源；还可以探索并研究不同生物间的进化关系( 景士西，2 0 0 0 ) 。 金桂英等( 1 9 9 9 ) 报道中对中国南瓜、印度南瓜与美洲南瓜的亲缘关系进行了研 究，中国南瓜与美洲南瓜亲缘关系较近，中国南瓜与印度南瓜的亲缘关系次之，而 美洲南瓜和印度南瓜的亲缘关系较远。部分研究者( 林德佩，2 0 0 0 ；程永安，2 0 0 1 ) 认为中国南瓜与印度南瓜之间存在普遍的杂交不亲和，在利用彼此来改良上存在着 较大的障碍。中国南瓜与印度南瓜的杂交种的可育性研究比较少，在很大程度上限 制了它们彼此之间的改良工作。中国南瓜与印度南瓜种间杂交的研究结果表明，中 国南瓜和印度南瓜间存在着部分杂交亲和性。在南瓜远缘杂交的研究过程中，品质 和熟性受母本的影响比较大，而抗病性主要受到父本的影响( 程永安，2 0 0 2 ) 。沈吾 山等( 2 0 0 7 ) 对中国南瓜与印度南瓜的进行了远缘杂交研究，结果认为南瓜熟性受 父本的影响较大，这以结果与上文所述有所差别。H a y a s e 等( 1 9 6 3 ) 研究表明，中 国南瓜和印度南瓜亲和力较高，这一结果与李丙东等( 1 9 9 6 ) 、程永安等( 2 0 0 2 ) 认 为中国南瓜与印度南瓜具有一定的亲和性的研究结果是一致的。程永安等( 2 0 0 2 ) 对中国南瓜和印度南瓜杂交亲和性的研究结果表明：中国南瓜与印度南瓜的不亲和 性表现在具有可育性的种子数量上的差异。中国南瓜和印度南瓜杂交后代之间的座 果率差异并不明显。H a r r y 等( 1 9 8 6 ) 通过杂交和多代回交将美洲南瓜上特有的多效 7 七个南瓜自交系的配合力分析 基因B ，成功的转移到中国南瓜上，结果显示中国南瓜表现有基因B 的效应。智海 英等( 2 0 0 6 ) 对美洲南瓜与中国南瓜和印度南瓜进行了远缘杂交亲和性研究，结果 显示美洲南瓜同中国南瓜和印度南瓜进行种间杂交时，母本为美洲南瓜时很难结实， 不能获得种间杂交F 1 代种子，仅适用作为杂交亲本中的父本。美洲南瓜各变种之间 的形态学特征相差比较大，彼此之间亦不存在生殖隔离，通过普通的杂交手段即有 可能融合美洲南瓜各变种之间的目标性状基因。这为美洲南瓜种质资源创新与改良 提供一条方便快捷的有效途径。蒋宇等( 2 0 0 9 ) 研究了中国南瓜与印度南瓜远缘杂 交的亲和性及其生理生化变化，结果表明中国南瓜与印度南瓜种间正反和反交之间 存在的差异比较明显。印度南瓜作为母本，中国南瓜作为父本的杂交组合表现出普 遍的亲和性，与亲本自交组合之间的差别很小。中国南瓜作为母本，印度南瓜作为 父本的组合则表现出不亲和性。南瓜属各种之间远缘杂交的亲和性需要通过进一步 研究来探索与认证。 1 2 3 南瓜的辐射育种 辐射育种是通过采用物理因素，诱发有机体产生突变的遗传物质，经过进一步 选择而育成新品种的一种育种途径。辐射一般分为非电离辐射与电离辐射( 景士西， 2 0 0 0 ) 。辐射育种过程中一般采用电离辐射用于诱发染色体变异和基因突变。辐射育 种在人工创造新种质的过程中起到极为重要的作用。辐射育种不仅能加快生物人工 进化的过程，还能丰富生物得变异类型，从而创造出更多选择育种的机会。 有研究者通过利用6 0 C oy 射线辐照小型食用南瓜品种小菊的种子，经过5 代，选育出了3 个早熟、品质优良、抗病性好、耐贮藏的优良品系( 李秀贞，1 9 9 4 ； 李秀贞，1 9 9 6 ) 。而E S K u r t a t r 等( 2 0 0 4 ) 利用Y 射线辐照南瓜的花粉，通过组织 培养，获得了南瓜的单倍体胚胎和南瓜植株。 1 2 4 南瓜的生物技术育种 运用在植物上的生物技术主要有植物细胞工程和植物基因工程。南瓜植物细胞 工程方面的研究主要有原生质体的融合、组织培养、细胞间杂交、体细胞培养等( 罗 伯祥，2 0 0 6 ) 。在南瓜属作物中，西葫芦植株的再生培养有较早的报道。美国T h eU P J o l l n 公司的P a d a P C h e e 于1 9 9 1 年利用西葫芦Y C 6 0 下胚轴在改良M S 培养基 上获得了西葫芦的愈伤组织，并诱导出了幼胚。他还在附加0 0 5m g LN A A 和0 0 5 m g L K t 的同一培养基上获得了西葫芦植株，并迸一步得到能够正常萌发的种子。张 兴国等( 1 9 9 8 ) 曾报道：将南瓜和黄瓜原生质体进行融合，经过同工酶分析，结果表 明南瓜和黄瓜、黑籽南瓜和黄瓜之间均得到体细胞杂种的愈伤组织。赵建平等( 1 9 9 9 ) 利用组织培养技术成功的获得了艾西丝南瓜的组织培养幼苗。同样刘栓桃等 ( 2 0 0 4 ) 利用组织培养技术成功的获得了黑籽南瓜的快速繁殖种苗。 8 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 南瓜属基因工程方面的研究，K a t a v i e 等( 1 9 9 2 ) 利用不同的西葫芦材料以农杆 菌介导进行了遗传转化，将C M V 外壳蛋白基因导入进南瓜，获得多个具有抗性的 南瓜品系。美国A s g r o w 公司1 9 9 5 年推出了具有抗病毒病的西葫芦，并于1 9 9 6 年 推出其同系列的西葫芦品种( 陈海林等，2 0 0 0 ) 。王浩波等( 2 0 0 2 ) 成功地利用低能 离子束诱导了美洲南瓜D N A 向西瓜基因的转化。 分子标记辅助育种是指利用与作物重要性状连锁的D N A 和功能基因来改良作 物的一种重要育种途径。分子标记辅助育种又包括分子标记辅助选择和分子标记辅 助杂种选育( 谢建平，2 0 0 6 ) 。基于分子标记的诸多优点，研究者们对葫芦科作物的 基因组学和分子标记辅助育种技术进行了大量研究，从而大大的提高了葫芦科作物 育种水平( 许勇，2 0 0 4 ) 。经过多年的发展，葫芦科作物在分子连锁图谱、基因定位、 种质资源以及分子标记辅助选择等方面均取得了极大的进步( 邹明学，2 0 0 7 ) 。 近年来多位研究者运用分子标记技术，在南瓜种质资源鉴定和分子标记辅助选 择上作了很多工作( 李海真等，2 0 0 0 ：刘小俊等，2 0 0 4 ；李俊丽等，2 0 0 5 ；赵福宽 等，2 0 0 6 ；楮盼盼等，2 0 0 7 ) 。 1 2 5 南瓜品质育种 南瓜的果肉中含有胡萝b 素、南瓜多糖、果胶、微量元素及多种氨基酸等丰富 而全面营养成分。据研究报道：每1 0 0 9 鲜南瓜中含碳水化合物4 5g 、脂肪0 1g 、 蛋白质0 7g 、瓜氨酸2 0 9m g 、膳食纤维0 8g 、K7 4 5m g 、P2 4m g 、C a1 6m g 、M g 8m g ( 张芳等，2 0 0 0 ) 。吴增茹等( 1 9 9 8 ) 采用高效液相色谱法对3 1 个南瓜品种果 肉中p 胡萝卜素的含量进行测定，结果表明有的品种B 胡萝b 素含量高达8 7 3 5 m g 1 0 0g ，甚至高于等量胡萝卜中所含有的B 胡萝b 素。王萍等( 2 0 0 2 ) 对6 个内 蒙古地区的南瓜品种果实进行了营养品质测定分析，研究结果表明，南瓜果实中可 溶性糖含量、果胶含量、p 胡萝卜素含量较高，其中可溶性糖含量达到了 5 5 7 7 5 2 ，与西甜瓜的可溶性糖含量接近：果胶含量为1 1 4 2 0 3 ，比果胶含 量丰富的番茄和胡萝卜都要高。南瓜多糖有多种保健作用，近年来，一些学者对南 瓜多糖的功效和提取等进行研究( 彭红等，2 0 0 2 ；李俊丽，2 0 0 7 、2 0 0 8 ) 。此外，国 内外的研究学者针对营养成分十分丰富的南瓜种子进行了研究( K a y o d e 等，1 9 9 8 ； T a r e k 等，2 0 0 1 ；王萍等，2 0 0 1 ) 。 9 七个南瓜白交系的配合力分析 2 研究的目的和意义 2 1 研究的目的 本试验采用经过多年多代自交纯化的品质优良，产量等性状良好的7 个南瓜自 交系为亲本，依据G r i f f i n g 完全双列杂交第2 种方案配制出2 1 个杂交组合，对亲本 及组合的数量性状进行配合力和遗传参数分析，为亲本的选择和筛选优良的杂交组 合提供理论依据。 2 2 研究的意义 南瓜是葫芦科南瓜属的一年生草本蔓性植物，种植历史十分悠久，在世界各地 都有广泛的栽培。南瓜染色体数目为2 n = 2 x = 4 0 ( 林德佩，2 0 0 0 ) 南瓜共包括3 0 多 个种，经过长期的自然进化和人工选择，现在的南瓜栽培种主要有中国南瓜 ( C m o s c h a t aD u c h 统称为南瓜，又称为倭瓜、番瓜) 、印度南瓜( C m a x i m a D u c h 即笋 瓜) 、美洲南瓜( C p e p o L 即西葫芦) 、灰籽南瓜( C m i x