高番茄紅素含量西瓜新品種綠野無籽的選育

劉文革 閻志紅 趙勝杰 何楠 路緒強(qiáng) 蘆金生

摘要：綠野無籽是以XYX四倍體西瓜為母本，02D97二倍體西瓜為父本雜交育成的中小果型三倍體西瓜新品種。該品種中熟，果實(shí)發(fā)育期30～33d。生長勢(shì)中等。單果質(zhì)量3.5～4kg，溫室嫁接栽培667m²產(chǎn)量3500kg以上。果實(shí)圓球形，果皮為綠色帶網(wǎng)條，外形美觀。瓜瓤大紅色，中心可溶性固形物12.5％，邊部9％以上；中心番茄紅素含量86.4mg·kg^-1；瓤質(zhì)脆，剖面美觀，白秕籽小、少，風(fēng)味好，品質(zhì)優(yōu)。極耐貯運(yùn)，全國各地均可栽培。

關(guān)鍵詞：無籽西瓜；新品種；綠野無籽；中小果型；三倍體；番茄紅素

1育種目標(biāo)

三倍體無籽西瓜由于具有雜種優(yōu)勢(shì)和多倍體優(yōu)勢(shì)，抗病耐濕，優(yōu)質(zhì)、無籽，深受種植者和消費(fèi)者歡迎，全國無籽西瓜面積從1990年的約0.67萬hm²發(fā)展到2010年的23.33萬hm²以上。現(xiàn)在市場上的無籽西瓜以大果型為主，中小果型無籽西瓜較少。在北京第11次全國無籽西瓜科研與生產(chǎn)協(xié)作會(huì)議將中小果型無籽西瓜確定為其中的攻關(guān)目標(biāo)。近年我國已相繼推出了小玉紅無籽，洞庭7號(hào)、8號(hào)，博帥，甜寶小無籽，滿春紅等小果型和中小果型無籽西瓜品種。筆者在已有的育種基礎(chǔ)上，確定中小果型無籽西瓜為主要育種目標(biāo)。

在植物的光合體系中，番茄紅素起著抗氧化劑保護(hù)作用，出現(xiàn)在植物快要成熟的色素母細(xì)胞中。在人體中，番茄紅素是維生素A的合成前體，更是一種強(qiáng)抗氧化劑，其抗氧化作用是β胡蘿卜素的3倍，維生素E的約100倍。它通過清除自由氧、活性分子和修復(fù)被破壞的DNA鏈的作用，保護(hù)機(jī)體細(xì)胞免受氧化傷害而實(shí)現(xiàn)其生理活性，能有效地防治前列腺癌、食道癌、胃癌、皮膚癌、肺癌、乳腺癌等。番茄紅素的醫(yī)藥和保健功能正日益受到人類的關(guān)注，也成為生物、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。研究和培育高番茄紅素含量的西瓜品種已成為全球西瓜育種新的熱點(diǎn)。

Edwards等研究得出。西瓜中的番茄紅素是有利于人類健康更有效的資源，比番茄中的番茄紅素更容易被人體吸收，其有效性比番茄多出40％。不同瓤色品種西瓜果實(shí)中番茄紅素含量不同，紅瓤西瓜瓜瓤含有35-76mg·kg^-1番茄紅素，而檸檬黃色西瓜瓜瓤番茄紅素含量很低，黃色西瓜瓜瓤幾乎不含番茄紅素。因此，高番茄紅素含量西瓜作為鮮食果品，其市場需求量是十分巨大的。我國尚未見利用高番茄紅素西瓜品系進(jìn)行新品種選育的報(bào)道。

近年筆者對(duì)西瓜番茄紅素和瓜氨酸等功能性成分含量及遺傳規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的研究，也培育出了高維生素C和瓜氨酸含量的西瓜品種。在此研究的基礎(chǔ)上，筆者通過大量篩選西瓜種質(zhì)資源，選育出高番茄紅素含量的西瓜親本，并通過基因聚合。優(yōu)化和改良組合親本，成功地培育出高番茄紅素含量中小果型西瓜品種綠野無籽。

2選育過程

2.1母本四倍體西瓜XYX的選育及特征

2002年將引自國內(nèi)外的中小果型西瓜品種，自交多代分離獲得純合二倍體自。交系，用獲得的數(shù)個(gè)綠皮網(wǎng)紋類型誘變成四倍體西瓜，選擇其中2個(gè)圓果四倍體與農(nóng)友新1號(hào)母本復(fù)合雜交，經(jīng)過8代自交和提純選育出母本XYX。

母本四倍體西瓜XYX苗期生長勢(shì)中等，中期和后期生長勢(shì)強(qiáng)。全生育期約105d，果實(shí)發(fā)育期35d。果實(shí)圓球形，綠色果皮覆綠色網(wǎng)紋，蠟粉輕，果皮厚度1.2cm：瓜瓤大紅色，中心可溶性固形物12.5％，邊部9.0％，瓤質(zhì)硬脆，汁液多，品質(zhì)優(yōu)；平均單果質(zhì)量5.0 kg。果實(shí)番茄紅素含量80mg·kg^-1左右?？共∧蜐?。種子橢圓形，種皮土黃色，千粒質(zhì)量75g。

2.2父本二倍體西瓜02D97的選育及特征

父本是2002年從國家(鄭州)西瓜種質(zhì)資源中期庫引入的1個(gè)短蔓、橢圓形、黑皮、紅瓤、小果型西瓜。和1個(gè)圓果、綠皮、大紅瓤、小果型西瓜進(jìn)行雜交和多年自交、分離純合而來，編號(hào)02D97。

02D97苗期生長勢(shì)中等，中期和后期生長勢(shì)中等。全生育期95d，果實(shí)發(fā)育期27d。生長較弱，果實(shí)長橢圓形，綠色果皮覆綠色網(wǎng)紋，無蠟粉，果皮厚度0.5cm，硬度大于20kg·cm^-2；瓜瓤大紅色，中心可溶性固形物13.0％，邊部9.5％，瓤質(zhì)硬脆，汁液多，品質(zhì)優(yōu)；平均單果質(zhì)量1.5 kg；番茄紅素含量為100mg·kg^-1左右。種子橢圓形，種皮土黃色，千粒質(zhì)量45g。

2.3綠野無籽三倍體西瓜新品種的育成

根據(jù)育種目標(biāo)，2006年以XYX、9216四倍體為母本，7個(gè)優(yōu)異二倍體西瓜單系為父本。共配制11個(gè)三倍體組合；2007年進(jìn)行田間組合鑒定試驗(yàn)，結(jié)果表明，XYX×02D97組合綜合性狀好，為中小果型，無籽性好，外形美觀，品質(zhì)佳，為中選組合；2008年命名為綠野無籽。2007-2008年進(jìn)行品種比較試驗(yàn)。2007年起在北京大興、河南中牟等地示范種植，表現(xiàn)良好。2009年參加廣西壯族自治區(qū)小果型西瓜區(qū)域試驗(yàn)，2010年通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，審定編號(hào)：桂審西瓜2010003。

3試驗(yàn)結(jié)果

3.1配制三倍體雜交組合及組合鑒定

2006年在海南以XYX、9216四倍體為母本，7個(gè)優(yōu)異二倍體西瓜單系為父本，配制了9216×shinlook、9216×早熟呼圖壁、9216×秀蘭LR、9216×YUl5、9216×日豐選齒、9216×02D97、9216×短91、XYX×秀蘭LR、XYX×02D97、XYX×YU15、XYX×短91共11個(gè)三倍體組合。2007年進(jìn)行田間組合鑒定試驗(yàn)。試驗(yàn)地為肥力水平較低的沙質(zhì)土。施肥水平中等。冷床育苗，小區(qū)栽培，小區(qū)面積14.4 m²，行株距為1.8m×0.5m，3次重復(fù)。試驗(yàn)結(jié)果列于表1、表2。

從表1和表2可以看出：(1)熟性。11個(gè)三倍體組合為早中熟類型，果實(shí)發(fā)育期27-33d。(2)產(chǎn)量因子和產(chǎn)量。由果實(shí)大小和單株坐果數(shù)量構(gòu)成綜合產(chǎn)量，以XYX×秀蘭LR最高，667m²產(chǎn)量4528.8kg，XYX×02D97組合產(chǎn)量為3670.4kg。(3)果實(shí)外觀和剖面。果皮顏色主要為墨綠和綠色。9216×shinlook、9216×日豐選齒2個(gè)組合果皮墨綠帶暗齒條，XYX作母本的組合均為綠皮帶網(wǎng)條，果皮硬度16-20kg·cm^-2。果皮厚度差別較大，9216×早熟呼圖壁、9216×秀蘭LR、9216×02D97、9216×短91、XYX×秀蘭LR、XYX×02D97、XYX×短91組合果皮均較薄，不超過0.7cm；其余組合果皮較厚。瓜瓤從紅色到大紅色，9216×早熟呼圖壁、9216×秀蘭LR、9216×02D97、XYX×02D97、XYX×YU15剖面比較鮮艷。從剖面顏色初步判斷其為番茄紅素含量較高組合。(4)

果實(shí)品質(zhì)。11個(gè)組合瓜瓤為酥脆和硬脆類型，中心可溶性固形物11.5％～13％。9216×早熟呼圖壁最高，中心可溶性固形物為13％，XYX×02D97組合為12.8％。無籽性7個(gè)組合差異較大，9216×shin look、9216×早熟呼圖壁、9216×YU15、9216×日豐選齒有著色秕籽，其他組合無著色秕籽。

從以上分析可見XYX×02D97組合產(chǎn)量名列第4，中心可溶性固形物12.8％，無籽性好，外形美觀，品質(zhì)佳，為中選組合。因其為綠皮紅瓤無籽西瓜組合，2008年被命名為綠野無籽。

3.2品種比較

以目前國內(nèi)種植較多的小果型有籽西瓜黑美人為對(duì)照，2007-2008年進(jìn)行了品種比較試驗(yàn)。采用露地栽培。小區(qū)栽培，行株距1.6m×0.5m，3次重復(fù)。由表3可看出：(1)熟性。綠野無籽果實(shí)發(fā)育期31-32d，全生育期100-103d。該品種為三倍體無籽西瓜，故比黑美人晚熟。(2)產(chǎn)量。綠野無籽單果質(zhì)量3.0-3.5kg，屬中小果型，比對(duì)照果個(gè)大。2007年667m²產(chǎn)量比對(duì)照增加955kg，2008年比對(duì)照增加592kg，表明綠野無籽是高產(chǎn)品種。(3)品質(zhì)。與黑美人比較，綠野無籽果皮硬度與果皮厚度和其相似，但剖面為大紅色，瓤色均勻，瓤質(zhì)好，口感優(yōu)，無著色秕籽，貨架期長。

3.3廣西壯族自治區(qū)小果型西瓜區(qū)域試驗(yàn)

2009年綠野無籽參加了廣西壯族自治區(qū)小果型西瓜區(qū)域試驗(yàn)。春茬667m²產(chǎn)量在1088.0～2012.7kg,平均1667.5kg，比對(duì)照黑美人增產(chǎn)2.62％；秋茬667m²產(chǎn)量1045.0～2220.1kg，平均1486.2kg，比黑美人增產(chǎn)3.30％。中心可溶性固形物含量：春茬平均11.0％，秋茬平均10.7％，與黑美人相當(dāng)。果實(shí)商品率：春茬平均81.1％，秋茬平均92.0％，與對(duì)照相當(dāng)。單果質(zhì)量：春茬平均33kg，秋茬平均2.7kg，高于對(duì)照(+15.38％)。生長勢(shì)和抗病性強(qiáng)，易坐果。果實(shí)橢圓形。果個(gè)整齊，表皮淺綠覆不規(guī)則細(xì)網(wǎng)條；瓜瓤大紅色，剖面好，瓤質(zhì)松脆，口感好；果皮硬韌，耐貯運(yùn)。綜合表現(xiàn)：為中小果型無籽西瓜，無籽性狀好，品質(zhì)和口感較好，單果質(zhì)量高于對(duì)照，其他性狀與對(duì)照相當(dāng)。經(jīng)審核。通過廣西壯族自治區(qū)西瓜品種審定，可在全自治區(qū)種植。

3.4功番茄紅素含量測(cè)定

由于西瓜剖面不同部位番茄紅素含量存在一定差異，筆者對(duì)綠野無籽西瓜的親本及對(duì)照中心和邊部番茄紅素含量進(jìn)行了測(cè)定。測(cè)定結(jié)果，綠野無籽父本02D97瓜瓤番茄紅素含量較高。分別為91.5、87.0mg·kg^-1，母本XYX瓜瓤番茄紅素含量分別為80.1mg·kg^-1和76.4mg·kg^-1，綠野無籽介于母本和父本之間。綠野無籽果實(shí)中心番茄紅素含量比小果型西瓜早春紅玉高出54.3mg·kg^-1。比黑美人高出12.5mg·kg^-1(表4)。可把綠野無籽視為高番茄紅素含量品種。

4生產(chǎn)示范與推廣

從2007年起綠野無籽在北京大興、河南中牟、海南三亞和福建、廣西等地進(jìn)行示范種植，主要采取大棚爬地栽培方式。與當(dāng)?shù)刂髟孕∥鞴掀贩N相比。綠野無籽具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)外形美觀，剖面大紅，著色均勻，很受種植者和消費(fèi)者的歡迎。(2)中小果型，單果質(zhì)量3～4kg，易坐果，產(chǎn)量高。(3)品質(zhì)優(yōu)，口感好，爽口，不空心，不倒瓤，中心可溶性固形物在12.5左右。在正常栽培條件下。白秕籽小而少，無著色秕籽，綜合性狀好。(4)果皮韌，瓤質(zhì)硬脆，耐貯藏和運(yùn)輸。番茄紅素含量高，可作為功能性西瓜品種推廣。

5品種特征特性

綠野無籽為三倍體、中小果型、中熟、綠皮紅瓤、高番茄紅素含量無籽西瓜品種。種子短橢圓形，千粒質(zhì)量65g左右。種子發(fā)芽率85％以上，成苗率95％。植株生長勢(shì)中等，葉片為心形缺刻葉。果實(shí)橢圓形，果皮綠色帶網(wǎng)條，外形美觀：果皮厚度0.7cm左右，硬度大于20kg·cm^-2；中心可溶性固形物12.5％以上，邊部8.5％以上；瓤色大紅，瓤質(zhì)硬脆，剖面均勻、美觀，白秕籽小、少，不空心、不倒瓤；口感風(fēng)味好，品質(zhì)優(yōu)；中心和邊部番茄紅素含量分別為86.4、83.0mg·kg^-1。果實(shí)商品率高，整齊度好，耐貯藏和適合運(yùn)輸。

全生育期99-103d。果實(shí)發(fā)育期30-33d。主蔓第6-8節(jié)著生第1朵雌花。以后每隔5-6節(jié)著生1朵雌花，分枝能力中等，具1株多果和多次結(jié)果習(xí)性。雌花外表正常，必須以適宜二倍體西瓜雄花授粉方可結(jié)無籽果實(shí)。以主蔓第3-4朵雌花或側(cè)蔓第2～3朵雌花結(jié)瓜最好。產(chǎn)量高，單果質(zhì)量3-4kg，大棚栽培667m²產(chǎn)量約3500kg，露地栽培在4000kg以上。

6栽培注意事項(xiàng)

綠野無籽作為中小果型品種，適合各地露地、中棚和大棚栽培。根據(jù)品種特點(diǎn)，需注意以下幾點(diǎn)：(1)該品種為三倍體，生長勢(shì)比一般小果型有籽西瓜強(qiáng)，如果進(jìn)行大棚嫁接栽培，可適當(dāng)控制生長。適當(dāng)稀植。(2)選留第3、第4朵雌花所結(jié)果實(shí)，可1株多果。慎用坐果靈等激素。(3)加強(qiáng)肥水管理。在肥水充足前提下，掌握“二促一控”原則，即苗期和果實(shí)膨大期合理增施肥水，促進(jìn)幼苗生長和果實(shí)膨大，開花授粉期合理控施肥水，抑制植株生長，促進(jìn)結(jié)果。合理坐果，減少畸形果。(4)采收適期為果實(shí)九至十成熟，避免生瓜上市。