第三章-黄瓜育种.ppt

第三章黄瓜育种,黄瓜黄瓜品质鲜嫩，清脆可口，风味独特，食法多样，果菜兼用。黄瓜的营养价值高。富含多种维生素和矿物质，还含有葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、甘露糖、木糖、果糖、咖啡酸、绿原酸、多种游离氨基酸以及挥发油、葫芦素、黄瓜酶等。,黄瓜的功效黄瓜可减肥：新鲜黄瓜种含有丙醇二酸，能有效的抑制糖类物质转化为脂肪，可预防冠心病。黄瓜可美容：黄瓜含有细纤维素和生物活性酶，促进肠道中腐败食物的排泄，改善人类的新陈代谢，对皮肤、毛发美容有间接的作用。治糖尿病：所含的葡萄糖苷、甘露醇、果糖、木糖不参与通常糖代谢。激发人体免疫功能，减轻肝癌病痛：葫芦素C,第一节黄瓜种质资源、起源与传播黄瓜又称胡瓜、王瓜，是葫芦科甜瓜属一年生草本蔓生攀缘植物。黄瓜起源于印度北部喜马拉雅山地带的热带雨林地区和中国云南西双版纳。我国黄瓜栽培历史悠久，早在2000年前，在我国黄河流域就开始栽培黄瓜。古代分两路传入我国，即一路由源产地传入我国长江以南地区，形成了华南系统黄瓜；一路沿丝绸之路传入我国北方地区，形成了华北型黄瓜。,二、分类及种质资源1.华北系黄瓜分布于中国黄河流域以北及朝鲜、日本等地。植株生长势强，喜土壤湿润、天气晴朗的自然条件，对日照长短的反应不敏感。嫩果棍棒状，绿色，瘤密，多白刺。无网纹，大多较晚熟，抗病性强。代表品种有山东新泰密刺、北京大刺瓜、唐山秋瓜、北京丝瓜青以及杂交种津研1-7号、津杂1号、津杂2号、鲁春32等。,长春密刺,华北系统品种的主要特点是瓜形瘦长，大棱大刺，肉质坚脆。,2.华南系黄瓜主要分布在中国长江以南地区和印度、东南亚等地。该类型茎叶繁茂，耐湿热，对温度和日照长度比较敏感。果实较小，无棱，刺瘤稀，表面光滑。嫩果绿、绿白、黄白色，味淡。代表品种有昆明旱黄瓜、广州二青、上海杨行、武汉青鱼但、重庆大白及日本的青长、相模半白等。,华南系统的品种主要特点是瓜形肥短，皮光滑无刺，肉质较软。,3.南亚型黄瓜分布于南亚各地，茎叶粗大，易分枝，果实大，单果重1-5公斤，颖短圆筒或长圆筒形，皮色浅，瘤稀，刺黑或白色，皮厚，味淡，喜湿热，严格要求短日照。如锡金黄瓜，中国版纳黄瓜及昭通大黄瓜等。4.西方腌渍用型前苏联品种大多属这一系统。瓜形最短小，瓜形指数约2-4，无刺瘤或稀少，大多数分枝性强，成熟果褐色有网纹。,5.西方鲜用型欧美型陆地黄瓜（薄片型）分布于欧洲及北美洲各地。茎叶繁茂，果实圆筒形，中等大小，果面平滑，白刺，肉厚，味清淡，熟果浅黄或黄褐色。,6.欧美型温室黄瓜分布于英国、荷兰。茎叶繁茂，耐低温弱光，果面光滑，浅绿色，果实长圆，黑刺，植株生长弱，单性结实强，抗病性弱。,第二节黄瓜的主要育种目标一、总体目标1、以鲜食为主的黄瓜育种目标：a.色泽青绿，刺瘤少，果实中型，肉质嫩脆，品质佳b.心室小，皮薄，瓜把短，生食、煮食均适宜c.早熟、丰产、种子少d.耐贮运，抗病力强,2、以供加工、贮运为主的黄瓜育种目标a.果型中大，含水量少，肉质稍硬b.中晚熟，产量高，肉厚，心室小c.耐贮运，抗病d.特种品种，果形细小，长棒形，专供全条卤瓜用3、两者并用品种的育种目标a.果实细长，青绿色，心室小近似实心，初期中瓜可供鲜食，后期成熟瓜可供加工之用b.含水分少，果皮稍硬不脆，耐贮运,二、对多种病害的抗性抗病虫品种的选育是生产无公害蔬菜最经济有效的措施。病虫害的抗性对腌渍和鲜食黄瓜的生产极为重要，国内外都将其放在首位。目前我国黄瓜品种大多具有对霜霉病、白粉病、枯萎病等主要病害的抗病性。黄瓜灰霉病、菌核病、根腐病、蔓枯病、黑斑病是近几年发生较为严重的病害。黄瓜根结线虫病，在我国局部地区危害严重，抗线虫育种刚起步。黄瓜多抗性育种将成为育种的主要目标。,霜霉病白粉病,枯萎病灰霉病,菌核病根腐病,蔓枯病黑斑病,黄瓜的主要害虫有蚜虫、茶黄螨、红蜘蛛、白粉虱等，近几年流行的美洲斑潜蝇及以为害黄瓜果实为主的鳞翅目害虫有严重发生之势，黄瓜的抗虫育种工作亟待开展。,霜霉病白粉病,黑斑病枯萎病,美洲斑潜蝇成虫放大,三、品质育种1、感官品质：大小、长短、色泽、质地、新鲜度、整齐度、瓜腔大小等2、风味品质：口感脆嫩、清香、无苦味，可溶性固形物含量高3、营养品质：维生素、有机酸、矿物质等的含量4、加工品质（灌装、盐渍、糖渍）耐贮运品质育种将成为黄瓜育种的主要研究课题,黄瓜品质的要求鲜黄瓜：不含苦瓜素，葫芦素，无苦涩味，口感脆嫩并具有清香，果色深绿而均匀，无黄条纹，表面平滑少刺，把短（不超过果长的1/7），便于包装运输和销售。腌渍品种：肉质致密，心腔小（种子腔小于瓜径的1/2，无空心。当氮素多、温度低、日照不足、营养不良以及植株衰弱多病等生育不正常时，苦味素易于形成和积累。,四、生态育种黄瓜周年栽培要求的需要，且有地区生态条件的差役。生态育种是以后育种的主要目标之一。理想的保护地黄瓜品种：对低温或高温的适应性耐弱光性抗病性单性结实性株型结构：紧凑、叶量节间长度适中、分枝性弱、适于密植早熟性：应是节瓜早，做瓜部位低，节成性强，雌花多,主要栽培品种：早春各类保护地品种：津优1号、津优10号、中农201、中农202.中农7号、东农801、华黄瓜2号、鲁黄瓜11号、湘黄瓜3号等。春秋露地兼用品种：津春4号、津优4号、中农8号、豫黄瓜2号、津绿4号、津春5号、鲁黄瓜7号、中农10号、华黄瓜2号、华玉、白玉等。夏季栽培品种：（抗热、耐热）津研7号、津优40号、夏盛、华黄瓜1号等。加工黄瓜品种：我国加工黄瓜专用新品种的培育相对滞后于鲜食晃过品种。多采用常规地方品种，或以鲜食加工兼用新品种代之，加工专用杂交品种有线杂1号等。,五、丰产性产量瓜条数、瓜条长短粗细、瓜肉厚薄、抗病性、收获期长短。丰产性选育的总局势是利用杂种优势。杂种长势强、不易早衰、坐果率高。表现出单株结果数显著超过双亲。六、早熟性早花第一朵花出现早第一雌花出现节位低果实发育速度快,第三节黄瓜的遗传一、株型、蔓长及子叶性状遗传显性：不封顶对封顶蔓生对矮生长蔓对短蔓绿子叶对黄子叶正常叶对银杏叶有茎须对无茎须,二、果实性状绿色对白色显性果色有条斑对未熟果色一致为显性果皮无光对有光为显性黑刺对白刺为显性有刺瘤对毛刺为显性单瓜重F1果重接近双亲的几何平均数果长中间值略偏长果单性结实性为数量性状，受加性和非加性效应共同控制,三、早熟性和耐冷性遗传早花和第一雌节位是不完全显性，加性效应强。果实大于速度特殊配合力大于一般配合力，受非加性效应较强耐冷性以加性效应为主。四、品质遗传性状苦对不苦为显性瓜把长度遗传加性效应占主导地位五、抗病性遗传初步确定黄瓜对枯萎病、霜霉病、白粉病的抗性均为多基因控制，其他抗病性多为多基因控制或数量性状。,六、性型遗传规律纯雌株：全部为雌花强雌株：绝大部分为雌花，有少数雄花纯雄株：全部为雄花雌雄同株：既有雌花又有雄花纯全株：全部为完全化雌全同株：雌花和完全花雄全同株：雄花和完全花雌雄全同株：雌花、雄花和完全花都有,控制黄瓜性型的主要是三对独立遗传的互作基因F控制雌花和完全花发育，F存在时为雌花，ff产生完全花。A控制雄花发育，加强雌性化。Aa为雄花。M控制花器原始体性别发生方向。显性基因M，则两性花原基因可发育成单性花。Mm基因形成两性花。,F存在时为雌花，M为单性花。M和F的关系：Mf时，为雄花两性花株；MF时，为纯雌株；mF时，为两性花株。基因M具有一因多效作用，即MM基因型常常只在雌花节位上着生一朵雌花，而mm基因型在同节内着生大小不等多个的椭圆形两性花。,A、F、M三者之间的关系（A-F-M-）纯雌株（aaF-M-）雌雄同株（A-ffmm）纯全株（aaffMM/Mm/mm）纯雄株从以上基因型可以看出当有ff基因时，隐性基因a有增强雄性发育趋势。,第四节育种方法一、杂交育种（一）开花授粉习性与杂交技术一般为雌雄同株异花，单性花，还有其他性型。性型除受基因型控制外，还受环境条件影响。夜间低温（15度）有利于形成雌花。短日照也有利于雌花分化（8-10h/d）。氮肥充足有利于雌花分化。,雌雄同株的植株先发雄花，植株一生中有逐渐从雄性状态到雌性状态转变的趋势。早熟品种性态转变快，节成性强，雌花率高。雌花柱头在开花前后两天都有受精能力。花粉在开花前一天已有受精能力，但当天花药开裂时活力最强。花粉寿命较短，脱离花药4-5h生活力显著下降。开花前一天对雌雄花套袋隔离，开花当天上午进行授粉。,（二）亲本的选择1.性状遗传规律关于产量、品质、抗性和成熟期一般都是数量遗传，当双亲差异较大时F1大多表现中间性状，但对这些复杂性状的构成选配是当时，后代可以选出超过亲本的系统。2.植株和雌花的选择“先配后选”通常在最初的雌花开放前初选，根据当时观察到的经济状况，如第一雌花节位、前后若干节内的雌花率和子房形态选留植株。选第一雌花或第二、三雌花作为母本花。,（三）杂种后代的选择1.连续母系混合选择法把按同一选育目标所配合组合的种瓜混合采收，F1种植在一个隔离区，对照品种种植在另一个隔离区。F1隔离区任其自由授粉，到将要收获商品瓜时，根据各株瓜形，座果瓜数、第一雌花节位、此节率、节间长度、分枝习性、抗病性等目测鉴定，选择50-100株留种。,2.连续母系分系选择法F1分组合采种，分小区种植隔离试验区，试验区任其自由授粉，到将要收获商品瓜时，根据各株果形、座果瓜数、第一雌花节位、雌节率、节间长度、分枝习性、抗病性等目测鉴定结果，分株系留种。选择效果较好，可以同时育成几个分别具有不同特点的系列品种。,3.自交或系内株间交配选择法每一代在第一雌花开放前就根据当时能目测鉴定的性状进行株选，对入选株进行自交，如果同一株上的花期不遇，可采用同系内株间交配。第一次入选株一般人工交配留种一个果实，到种瓜和商品瓜收获期对入选株再进行一次复选。工作量大，选择效果较高，系统内同株间一致性提高快。,二、抗病性选育黄瓜多数病害的抗性属于多基因抗性。要想育成对某种病害有高度抗性的品种，往往需要综合几个抗病亲本的抗性。选育抗多种病害的品种，可采用多亲交配，逐渐添加和综合几个抗病亲本的抗性，也可以采用选配二个分别抗多病的亲本配制一代杂种，对于那些抗病性强弱与植株长势有关的病害，例如抗霜霉病与植株负荷有关，特别适用。,三、杂种优势利用黄瓜连续自交3-5代不引起明显的生活力衰退现象。目前采用的黄瓜育种系统大多遗传基础狭窄，已被证明是一种遗传变异有限的作物。由适应当地的育种材料得来的群体所含有关产量的遗传变异很少。对数量性状选择适用具有广泛遗传基础的原始群体，才会更有效。在现有群体中引入未被利用或外来种质资源，首先要对产量进行几个周期的轮回选择，然后对果实品质、抗病性及其他性状的改良。,黄瓜群体改良程序,四、单倍体培养,辐射花粉授粉诱导单倍体研究基因型预处理4低温36h，35高温24d培养基B5，CBM外源激素生长素中2，4-D比其他生长素效果更佳，最佳浓度为2.0mg/L；细胞分裂素BAP优于TDZ，同时ABA可促进子叶型胚的正常生长发育成完整植株，对细胞胚性的保持具有较好的作用。碳源黄瓜胚状体诱导试验表明在蔗糖浓度为40g/L时胚状体诱导效果最好。辐射剂量对辐射花粉授粉诱导单倍体的影响黄瓜和西瓜的常用剂量为200-300Gy。,五航空育种黄瓜味特别浓，适合生吃，高含VC、固形物等，风味特别好。太空黄瓜中维生素C高于普通黄瓜44%。如太空黄瓜5号，太空黄瓜7号，烟太空黄瓜1号等。,太空黄瓜重达2公斤的，这种太空黄瓜亩产一般高达1.5万公斤，比普通黄瓜高出一倍以上。,太空黄瓜改品种系以色列科研人员以“航天诱变育种”为主要途径，利用俄罗斯黄瓜品种的耐低温性、高产性和以色列黄瓜的高抗病、品质优的特性，连续五年杂交选育而成的新一代温室专用品种。该品种耐低温能力强，6可以正常生长。抗病丰产、对霜霉病、灰霉病、白粉病的抗性强于主栽品种。,商品性状好，整齐一致，瓜条亮绿、有光泽、刺瘤显著，果肉淡绿色，质脆味甜，品质优。前期产量比对照主栽品种提高46.8%，总产量每亩可达30000公斤以上。在山东、河北、东北及西北等地生产上应用后，深受广大菜农的喜爱，是目前日光温室越冬及冬春茬栽培的首选品种。,典型的综合育种程序,第五节制种方法1.人工去雄2.化学去雄目前国内普遍采用的化学去雄剂为“乙烯利”（二氯乙基磷酸）40%液体。制种时，作为母本的品种与父本品种在有隔离条件的地区相互间种，当母本长到34片真叶时，在晴天喷乙烯利（250500ppm），喷至页面滴水为止。实用浓度喷洒母本植株时，母本植株有时也会出现少量雄花，必须及时检查摘除。,3.雌性系雌性系利用雌性系选育从国内外直接引进，加以利用和转育。以雌性系为母本的F1代杂种自交分离。把强雌株雄花花粉授于纯雌株花上，通过几代选育，可以使纯雌株率提高到80-90%。用赤霉素诱导纯雌株产生少量雄花，花粉授予纯雌株花上，通过几代选育，可以使纯雌株率提高到90-100%。,雌性系的繁殖需要隔离区用赤霉素处理促使部分雌性株产生雄花，利用天然授粉，采收的种子供下一代母本之用。此霉素（GA3）诱雄的有效浓度是0.1%或在两叶一心时喷0.02%0.03%的硝酸银水溶液，隔24天喷一次，共23次。制种：按1：