黄瓜遗传育种研究进展ppt课件

1 黄瓜遗传育种李晓丽 2 1995 1999年 莱阳农学院 即青岛农业大学 园艺专业1999 2002年 华中农业大学蔬菜学2002年至今 河北科技师范学院园艺科技学院主讲 园艺植物试验设计与分析 园艺植物良种与繁育学 蔬菜育种 专业技能训练 手机Q 1334003698 3 第一节黄瓜种质资源及分类第二节黄瓜育种目标第三节黄瓜的性状遗传第四节黄瓜的主要经济性状选育第五节黄瓜育种研究现状与进展 4 第一节黄瓜种质资源及分类 黄瓜 CucumissativusL 是葫芦科 Cucurbitaceae 甜瓜属一年生攀缘性草本植物 别名胡瓜 王瓜 2n 14 黄瓜起源于喜马拉雅山南麓的印度北部地区 6世纪黄瓜传入中国 由张骞经丝绸之路从西域带入中国华北而成为华北型黄瓜 从印度和东南亚等地沿着海路北上 传入中国华南及北方沿海地区 俗称北方旱黄瓜 而成为华南型黄瓜 5 一 类型与品种 1 华北型 6 2 华南型 7 3 南亚型黄瓜 西双版纳黄瓜 C sativusL var xishuangbannanesisQietYuan SimonPWandNavazioJP Earlyorangemass400 earlyorangemass402 andlateorangemass404 High carotenecucumbergermplasm HortScience 1997 32 144 145 8 4 西方酸渍用型 9 欧美露地型黄瓜 茎叶繁茂 果实圆桶形 中等大 瘤稀 白刺 味清淡 成熟果实黄褐色 似华南型黄瓜 5 西方鲜用型 10 5 西方鲜用型 北欧温室型黄瓜 11 天津科润黄瓜研究所 1985年建所以来 一直以黄瓜优质 抗病 丰产和生态育种 加工品种选育为主攻方向 并进行黄瓜生物技术研究和综合开发研究 在中国工程院院士侯锋 国家有突出贡献专家吕淑珍的带领下 先后育成津研 津杂 津春 津优系列等30多个黄瓜配套品种 获国家发明二等奖 国家科技进步二等奖等科技奖励20余项 12 津研系列黄瓜品种 津研系列 津研4号 津杂系列 津杂2号 津杂4号 津春系列 津春2 津春3 津春4 津春5号 津优系列 津美系列 津美3号 津美2号 津美1号 津园系列 津园4号 津园3号 津园8号 津园6号 津园5号 13 津优系列 露地专用 津优41号 津优40号 日光温室专用 津优35号 津优3号 津优36号 津优2号 津优38号 津优30号 津优32号 津优31号 津优33号 春秋露地专用 津优4号 津优10号 春秋大棚专用 津优1号 秋大棚专用 津优11号 津优6号 光滑少刺型 14 津优1号占全国黄瓜种植面积的30 国家科技进步二等奖 15 黄瓜品种有十几个 按成熟期分类 早熟 中熟 晚熟 按种植方式分类 保护地 露地 按果实颜色分类 深绿 浅绿 黄绿 按瓜条刺瘤状况 密刺 少刺 光滑中农系列黄瓜主推品种 中农8号 中农9号 中农12号 中农15号 中农16号 中农19号 中农20号 中农21号 中农26号 中农27号 中农29号 中农106 中农118 中国农科院蔬菜花卉所 方秀娟 顾兴芳 16 中农16号 中农12号 中早熟 刺溜少 长30cm 瓜把短 抗黄瓜多种病害 保护地 露地兼用 亩产5000kg以上 中早熟 春露地秋棚兼用 长30 35cm 瓜把短 抗多种病害 口感脆甜 保护地 露地兼用 亩产5000kg左右 17 中农19号 光滑水果型 雌型 长15 20cm 重约100g 耐低温弱光 质脆味甜 抗病性强 亩产10000kg以上 中农29号 光滑水果型 雌型 长13 15cm 重约80g 耐低温弱光 质脆味甜 抗病性强 亩产10000kg以上 18 中农20号 中熟 耐热 长35 40cm 商品率高 抗多种病害 口感脆甜 春 夏 秋露地栽培 亩产5000 8000kg 中农106号 中早熟 适于春露地栽培 长30 35cm 瓜把短 抗多种病害 口感脆甜 保护地 露地兼用 亩产6000kg左右 19 精选中农21号 中早熟 瓜把短 长35cm 耐低温弱光 抗多种病害 口感脆甜 越冬茬日光温室长季节栽培 亩产10000kg左右 精选中农27号 中早熟 耐低温弱光 长35cm 单瓜重200克 抗多种病害 口感脆甜 越冬茬 秋冬茬栽培 亩产8000kg左右 20 河北科技师范学院 旱黄瓜 绿岛1号 21 绿岛3号 22 二 黄瓜变种及近缘种 1 CucumissativusL 2n 14 黄瓜 1 CucumissativusL var sativus 栽培黄瓜 2 CucumissativusL var hardwickiiKitam 即野生黄瓜 黄瓜的一个变种 2n 14 植株茎细弱 叶片小 多分枝 非节成性 果实小 苦味重 不能食用 耐湿性差 不抗病毒和白粉病 23 3 CucumissativusL var sikkimensisHook f 即锡金黄瓜或尼泊尔黄瓜 黄瓜的一个变种 2n 14 茎粗 果短小 没有苦味 可以食用 单性结实性不好 耐低温 抗病性弱 24 4 CucumissativusL var xishuangbannanesisQietYuan 2n 14 西双版纳黄瓜 黄瓜的一个变种 1979 1980年中国农科院蔬菜花卉研究所和云南省农科院园艺所组成蔬菜品种资源考查组 在西双版纳搜集到一种新类型 25 2 Cucumishystrix 酸黄瓜 2n 24 黄瓜的近缘野生种 1989 CucumishystrixChakr 2n 24 26 3 CucumisanguriaL 2n 24 为黄瓜的近缘野生种 果实卵形或长椭圆形 果长4 5cm 绿色有刺 有条纹 4 CucumismeloL 甜瓜 2n 24 为黄瓜近缘种 27 黄瓜 2n 14 野生种 2n 24 甜瓜 2n 24 甜瓜 2n 24 野生种 2n 24 黄瓜 2n 14 子叶 真叶 28 29 30 黄瓜种质资源描述规范与数据标准 黄瓜 侯锋 31 第二节黄瓜育种目标 选育多抗 优质 抗逆 丰产的黄瓜品种是目前国内外黄瓜育种的主要目标 32 一 多抗性 国外品种可抗多达8种的病害 我国 八 五 攻关的抗病育种目标是 抗角斑病 霜霉病 白粉病 疫病 枯萎病中3种以上病害 黄瓜育种近期主攻病害有 病毒病 西瓜花叶病毒WMV 1 WMV 2 黄瓜绿斑病毒病 胶质茎枯病 早疫病 黑星病 褐纹病等 枯萎病 线虫病 霜霉病及温室灰霉病等 33 二 优质黄瓜品质主要包括商品品质 风味品质 营养品质 商品品质主要包括 瓜色 瓜形 把 瓜 果实硬度 畸形瓜率等 风味品质主要指脆嫩程度 清香味 营养品质主要包括可溶性糖 可溶性固形物 有机酸等的含量 34 商品品质瓜色 达到商品瓜时果皮的颜色 瓜长 从瓜基部到顶部的长度 对有一定弯曲的果实从瓜的侧面测量 瓜形 长棒 短棒 长弯棒 短弯棒 长圆筒 短圆筒 蜂腰形 纺锤形 椭圆 卵圆 倒卵 球形 指形共13种 35 商品品质瓜把长度 靠近果柄处瓜身明显变细无心腔无刺瘤部分的长度 瓜把长 瓜长 瓜把长与瓜长之比 腔径比 在瓜身1 2处用游标卡尺测量瓜身直径 用刀垂直瓜面横切后测量黄瓜中心腔的直径 cm 中心腔与横径之比 36 商品品质果实硬度 硬果肉果实嫩脆性好 可减少囊腔内心皮分离现象 即出现空心现象 但果皮柔软度难把握 畸形瓜率 不能作为正常商品出售的为畸形瓜 调查所用瓜条 一般从采收盛期的商品瓜中选具有本品种特征的10条瓜 37 营养品质可溶性固形物含量 手持测糖仪测量 可溶性糖含量 蒽酮比色法测量 有机酸总量 酸碱滴定法测量 38 营养品质糖酸比 可溶性糖含量与有机酸含量之比 抗坏血酸 Vc 含量 采用2 6 二氯酚靛酚钠滴定法 以上各指标均从瓜身1 2处取果肉进行测量 39 二 优质 鲜食黄瓜品质要求 无苦涩味 口感脆嫩 具有浓郁的清香味 果色均匀 无黄色或绿色条纹 趋向平滑少刺 把短 注重无籽黄瓜的培育 40 二 优质 2 腌渍品种要求 肉质致密 心腔小 无空心现象 果形指数在2 8 3 2 通常多用圆头或两头较平的 41 八 五 期间黄瓜品质育种的具体目标 质脆 味清香 皮薄 色均匀 瓜把不超过瓜长的1 7 心腔小于瓜径的1 2 畸形瓜率小于15 42 19世纪初 欧洲已形成温室生态型品种群 英国 荷兰 前苏联发展较早 美国发展较快 20世纪60年代后 因能源危机 促使保护地育种以节能为主要目标 荷兰已培育出在夜间12 15 的低温下生长正常的黄瓜品种 可节约能源30 40 43 保护地品种一般应具备以下性状 对低温或高温的适应性 耐弱光性 抗病性 保护地内低温高湿 高温高湿 弱光 连作等使病害发生严重 如枯萎病 疫病 霜霉病 白粉病 黑星病 角斑病等 44 保护地品种一般应具备以下性状 单性结实性强 株型结构 株型紧凑 叶片较小 叶量不宜过大 节间长度适中 分枝较少 主 侧蔓结瓜 节成性好 最好节节有瓜 耐低温 弱光性强 45 四 丰产性 产量构成因子 定植密度单株结果数 雌花数和坐果率 单果重高产育种途径 雌性系 46 五 不同成熟期 周年供应 品种熟性配套 露地 春 夏 秋茬塑料大棚 春提前 秋延后栽培日光温室 冬春茬 秋冬茬和越冬茬等 47 第三节黄瓜的性状遗传 一 株型 蔓长及子叶性状 卷须的遗传1 株型不封顶是显性 封顶是隐性 另有修饰基因 矮生型对蔓生型为显性 极矮化株型由一对隐性基因控制 它对另一矮性基因是上位 有限生长为隐性 48 2 蔓长 长蔓 短蔓 长蔓 长蔓 短蔓 3 1 说明 蔓长由一对基因控制 长蔓为显性 短蔓为隐性 49 3 子叶性状 正常叶 银杏叶 正常叶 说明 正常叶为显性 银杏叶为隐性 50 3 子叶性状 绿子叶 黄子叶 绿子叶 说明 子叶颜色由一对基因控制 绿色为显性 黄色为隐性 绿子叶 黄子叶 3 1 51 4 茎上卷须 有卷须 无卷须 有卷须 说明 有卷须为显性 无卷须为隐性 52 二 花冠颜色遗传 橙黄色 淡黄色 橙黄色 说明 橙黄色为显性 淡黄色为隐性 53 三 品质性状遗传 1 果实颜色 指商品瓜 白色 绿色 说明 绿色为显性 白色为隐性 绿色 54 深绿色为显性 黄绿色对深绿色为隐性 对浅绿色为上位 即黄绿色隐性 深绿色显性 浅绿色上位 果色均匀一致为隐性 条斑为显性 果皮色暗为显性 果皮亮为隐性 55 2 果实刺瘤黑刺为显性 白刺为隐性 果瘤刺为显性 果毛刺为隐性 56 3 瓜把长度 瓜把长短是影响黄瓜商品性的重要性状之一 顾兴芳 方秀娟报道 长把 长把 长把 短把 短把 短把 把长低于中亲值 长把 短把 介于双亲之间 说明 把长以加性效应为主 G C A方差为98 4 显性效应很弱 S C A方差为0 79 57 4 黄瓜的苦味 报道不一 无苦味 有苦味 有苦味 有苦味 无苦味 3 1 认为 苦味由一对基因控制 有苦味为显性 但另有人报道 有苦味为隐性 58 5 种瓜有网纹为显性 无网纹为隐性 赤褐色为显性 乳黄色为隐性 4 心室数三心室为显性 五心室为隐性 59 四 单性结实性 概念 指子房不经过授粉或别的刺激而发育成果实的特性遗传 2对主基因 多基因遗传 60 五 早熟性 早熟性构成因子有 早花即第一朵雌花出现所需天数 第一雌花着生节位 果实发育速度 61 五 早熟性 早熟性构成因子中 早花和第一雌花节位是不完全显性 第一雌花节位 受加性效应影响较大 广义遗传力为49 7 狭义遗传力为42 25 果实发育速度 受非加性效应影响较大 广义遗传力为27 4 狭义遗传力为14 52 62 六 与产量有关的性状遗传 产量构成因素主要有 栽植密度 平均单株瓜数 单瓜重 1 雌花数第一雌花节位低 雌花节率高 数量性状遗传 雌花簇生性是单基因控制 63 六 与产量有关的性状遗传 2 结瓜数单株结果数对产量的相关性达极显著水平 总采瓜数一般配合力方差较大 即基因的加性效应较大 64 六 与产量有关的性状遗传 3 单瓜重单瓜重与单株产量的相关系数 通径系数达极显著水平 单瓜重可作为选择高产品种和选配高产组合亲本的选择性状 单瓜重的基因加性效应 显性效应都较大 且果形指数的遗传力高 65 4 果长的遗传 表现为部分显性效应 长果 短果 中亲值偏长 中长果 66 5 早期产量和单株总产的遗传单株产量 前期产量基因加性效应 非加性效应均显著 但以非加性效应影响较大 这两个性状的遗传力较低 67 七 病害的遗传 1 霜霉病黄瓜对霜霉病的抗性是由多基因控制 吕淑珍认为3对基因 感病性为部分显性 也有报道抗性由一对隐性基因控制 抗性为隐性是多数人的共识 68 七 病害的遗传 2 细菌性枯萎病一对基因控制抗病性 抗性表现为显性 3 枯萎病抗性由单性显性基因控制 数量性状遗传 抗性为显性基因控制 表现为完全或部分显性 由4对基因控制 69 七 病害的遗传 4 白粉病一般情况下 不抗病为隐性 抗性遗传结果不一 有待进一步研究 吕淑珍认为抗性由多基因控制 是数量性状 3对基因控制 感病表现为部分显性 5 疫病多基因控制的数量性状遗传 以加性遗传为主 遗传力较低 70 第四节主要经济性状选育 一 品质育种品质鉴定在采收盛期进行 即采收4 5次后 随机采摘10条正常瓜进行测量 1 畸形瓜率整个采收期 每次采收都将正常瓜和畸形瓜分类 统计畸形瓜条数占总瓜条数的百分率 应小于15 71 一 品质育种 2 瓜把长度瓜身无心腔部分 或明显变细部分 为瓜把 对有一定弯曲度的果实 应从瓜身的侧面测量 计算瓜把与瓜长之比 一般瓜把长度不超过瓜长的1 7 72 一 品质育种 3 心腔大小在瓜身1 2处 用游标卡尺测量横径和心腔的直径 计算心腔与瓜横径之比 心腔直径小于瓜径的1 2 73 一 品质育种 4 果色果面底色不均匀 有黄色纵条纹为不良性状 果面黄色条纹的多少分为4级 1级 果色均匀 无或基本无黄色纵条纹 2级 果色均匀 黄色纵条纹占瓜长1 7以下 3级 果色均匀 黄色纵条纹占瓜长1 7 1 3 4级 果色均匀 黄色纵条纹占瓜长1 3以上 74 二 耐低温品种的选育 黄瓜耐冷性指标主要有2个 1 低温下幼苗生长量株高 叶面积 全株干物重 叶干重 2 种子低温 13 发芽能力低温发芽率 低温发芽势 低温发芽指数耐冷性强的品种种子低温发芽能力强 75 二 耐低温品种的选育 3 冷害指数中下部叶片卷缩程度 中下部茎节短缩程度 天气转暖后恢复生长情况 其它叶片电导度 表观光合速率及呼吸速率 同工酶酶带和蛋白质电泳谱带 形态特征 花粉粒 气孔数目和特征 叶子表面形态特征 76 三 抗病品种选育 与抗性遗传规律关系密切 苗期抗病性鉴定技术枯萎病胚根接种法 菌土接种 菌液育苗 浸根接种 灌根接种胚根接种法用菌量少 接种手续简便 鉴定周期短 准确性高 适用于大批量抗病育种材料的鉴定与筛选 77 三 抗病品种选育 疫病接种法 子叶长足时第一次接种 点于子叶中央 8d后调查并拔除病苗 健壮苗再进行第二次接种 子叶与第一片真叶上 疫霉菌种类不同 因地区而致病力有差异 应了解情况后再选用合适当菌株 78 三 抗病品种选育 霜霉病2 3叶期喷雾接种法 离体叶点滴接种法 子叶注射接种法 子叶点滴接种法 子叶期点滴接种法快速 准确 重现性好 79 三 抗病品种选育 白粉病离体叶盘法 喷雾法 掸菌粉法 苗期喷雾法 子叶平展为接种适期 收集新鲜孢子 配成悬浮液后向子叶正面均匀喷雾 简便易行 适于大批量育种材料的抗性筛选 80 三 抗病品种选育 黑星病第一片真叶期全株喷雾接种 子叶点滴接种 果实切片点滴接种 果实切片喷雾接种 离体子叶点滴接种 离体子叶点滴接种可控试验条件 试验规模小 周期短 可大量筛选 不影响幼苗进一步生长 81 三 抗病品种选育 炭疽病子叶期点滴接种法 一叶一心期喷雾接种法 一叶一心期喷雾接种法稳定 快速 简便 细菌性角斑病一叶一心期幼苗点滴接种 82 第五节育种现状与展望 育种工作始于20世纪50年代末 60年代开始抗病育种 津研系列品种 标志着抗病育种新台阶 实现了露地栽培品种第一次更新换代 70年代开始进行杂种一代优势利用与研究 83 第五节育种现状与展望 1979年组成黄瓜抗病育种协作组 1983年抗病育种纳入了国家攻关计划 新品种在抗病 早熟 丰产 品质等方面有较大提高 替代了常规品种且趋于专用化 育种技术 方法及相关理论进行了深入研究 84 一 黄瓜育种取得的进展 1 育成品种在产量 抗病性 品质等方面的提高表现在 单产大幅度提高 由原来的每666 7m2产量2000kg提高到6000kg左右 高的可达7000 l0000kg 实现了黄瓜的丰产 85 抗病性水平显著提高 对霜霉病 白粉病 枯萎病的抗病能力有了提高 同时选出较抗疫病 炭疽病 高抗黑星病及细菌性角斑病等病害的品种 多抗性水平逐步提高 八五 期间育成的新品种津春1号 高抗保护地病害黑星病 兼抗枯萎病 霜霉病 白粉病 细菌性角斑病等5种病害 86 育成品种的品质也有很大改善 外观符合消费习惯 瓜把短 心腔小 感脆嫩 清香 无苦味 可溶性固形物含量高 87 品种多样化并向专用方向发展 越冬日光温室专用品种津春3号 中农13号 鲁黄瓜10号等 冬春保护地栽培品种农大春光l号 津优2号 龙杂黄6号 鲁黄瓜4号等 适合露地栽培的耐热品种津优4号 中农118号 早青2号 津绿4号 夏盛等 88 大棚专用品种津春2号 中农7号 鲁黄瓜l号 甘丰3号等 适合加工及鲜食的黄瓜品种津春5号及津美l号 已推广到27个省市 露地品种占全国同类品种的60 70 保护地品种居首位 六五育成的津杂1号 2号1992年获国家科技进步二等奖 七五育成的保护地新品种中农5号1995年获国家发明三等奖 89 育成了具有我国知识产权的优质 适于出口的无刺小果型鲜食黄瓜 水果型迷你黄瓜 杂交新品种 适于温室长季节栽培的品种有中农19号 中国农科院蔬菜所 2005年获得植物新品种保护权 京研迷你2号 北京市农林科学院蔬菜研究中心 春玉黄瓜 上海农科院园艺所 2004年通过上海市农作物品种审定委员会审定 绿珍1号 绿秀1号 适于露地栽培的品种有吉农4号等 90 适于出口 少刺类型黄瓜杂交新品种中农9号 中农15号 中国农科院蔬菜所 2005年获得植物新品种保护权 等 育成了加工专用黄瓜品种 如宁佳1号 小天使1号 山东省农科院蔬菜所 等 91 2 育种材料创新在搜集 整理 鉴定国内外黄瓜种质资源的基础上 通过常规育种与生物技术相结合 创新了一大批优良育种材料 其中包括露地耐热自交系 设施耐低温弱光自交系 单性结实雌性系 多抗育种材料 加工类型材料等 92 2 育种材料创新陈劲枫等在获得甜瓜属种间杂种 2n 19 Cucumishystrix与华北型黄瓜北京截头杂交 的基础上 利用双二倍体种 Cucumishytivus 2n 38 与栽培黄瓜北京截头 2n 14 杂交 经胚拯救获得杂种植株 经染色体鉴定为2n 3x 26 从而确定为异源三倍体 异源三倍体黄瓜具有坐果率和单株产量高 果实无籽 单性结实能力强 耐弱光等特点 93 一 黄瓜育种取得的进展 3 育种技术及方法研究取得了较大进展除常规的单交种育种法外 三交种育种法也有应用 中农7号 中农13号 利用60Co或 射线诱变处理干种子 对其变异后代群体进行选择 育成93 5黄瓜新品系 94 生物技术研究取得一定进展 子房培养 花药培养 组织培养 成熟胚离体培养 细胞悬浮培养及原生质体培养再生植株 95 提出了主要病害的苗期人工接种抗病性鉴定方法和病害的多抗性鉴定方法 对枯萎病 霜霉病 疫病3种病害病菌生理分化进行了研究 结果表明疫病菌只有致病力强弱的不同 无小种的分化 霜霉病病菌未发现生理小种分化 对枯萎病的研究发现 我国的黄瓜枯萎病病菌与国际上的3个生理小种不同 并定名为生理小种IV号 96 一 黄瓜育种取得的进展 4 应用基础研究对黄瓜主要病害抗性遗传规律进行了研究 初步确定对枯萎病 霜霉病 白粉病的抗性均为多基因控制 对黄瓜主要经济性状的遗传规律进行了研究 主要经济性状的遗传为数量性状遗传 97 应用基础研究研究了黄瓜耐寒性 耐热性的鉴定方法 制定了黄瓜主要品质性状鉴定标准与方法 对主要经济性状和品质性状的配合力进行了分析 为黄瓜品种的选育奠定了基础 98 二