不同組合對(duì)三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量的影響

高強(qiáng)

摘 要： 以6個(gè)四倍體西瓜材料做母本，10個(gè)二倍體西瓜材料做父本進(jìn)行不完全雙列雜交試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)三倍體雜交組合F0的單瓜可育種子數(shù)量、著色秕籽數(shù)量、中心可溶性固形物含量、單瓜質(zhì)量，結(jié)合父母本的部分性狀進(jìn)行相關(guān)分析，研究不同父母本組合對(duì)三倍體無(wú)籽西瓜單瓜可育種子數(shù)量的影響。結(jié)果表明：三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量與四倍體西瓜母本可育種子數(shù)量、著色秕籽數(shù)量和三倍體西瓜F0代單瓜質(zhì)量顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.53、-0.32、0.72；三倍體西瓜F0單瓜著色秕籽數(shù)量與四倍體西瓜母本單瓜可育種子數(shù)量、單瓜著色秕籽數(shù)量和三倍體西瓜F0代的單瓜質(zhì)量、果實(shí)中心可溶性固形物含量顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.51、0.72、-0.36、0.33。不同雜交組合三倍體西瓜F0代可育種子數(shù)差異顯著，父、母本的效應(yīng)均顯著。

關(guān)鍵詞： 三倍體； 雜交組合； 單瓜可育種子數(shù)量； 相關(guān)分析

Abstract： Correlation analysis of fertile seed number，empty seed number and center flesh sugar content of F0 fruit of triploid watermelon and seed characteristics of male and female parent was carried on 60 hybrid combinations created between 6 female and 10 male parents using incomplete dialled cross. Results showed that seed yield（number for fertile seed per fruit） was significantly related to fertile seed number and colored empty seed number of female parent （tetraploid watermelon） and fruit weight female parent；correlation coefficient were 0.53，-0.32 and 0.72 respectively. The empty seed number in hybrid production fruit was significantly related to fertile seed number，empty seed number of female parent fruit，fruit weight and center sugar content of female parent fruit；correlation coefficient were -0.51，0.72，-0.36， 0.33 respectively. Hybrid seed yield differed significantly among combinations，affected by both female and male parent.

Key words： Triploid watermelon； Hybrid combinations； Hybrid seed yield； Correlation analysis

無(wú)籽西瓜優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、耐貯運(yùn)、經(jīng)濟(jì)效益高，頗受廣大消費(fèi)者和種植者的歡迎。我國(guó)1957年開(kāi)始進(jìn)行多倍體西瓜育種研究工作，獲得了一些優(yōu)良的四倍體和三倍體無(wú)籽少籽西瓜，但由于“三低（采種量低、發(fā)芽率低、成苗率低）”問(wèn)題影響著生產(chǎn)發(fā)展，致使多倍體西瓜育種工作走向低潮[1]。近年來(lái)，三倍體西瓜種子產(chǎn)量仍然較低，據(jù)新疆西域種業(yè)、國(guó)家瓜類(lèi)工程技術(shù)中心不完全統(tǒng)計(jì)，無(wú)籽西瓜每667 m2的制種產(chǎn)量?jī)H有3～9 kg，再加上國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本的升高，一定程度上增加了無(wú)籽西瓜的生產(chǎn)成本，影響了其經(jīng)濟(jì)效益[2]。通過(guò)長(zhǎng)期的育種工作，針對(duì)三倍體無(wú)籽西瓜種子產(chǎn)量低漸漸有了一系列的應(yīng)對(duì)措施[2-6]：如選擇結(jié)子率高的四倍體；采取同源四倍體品種間雜交；增施磷、鉀肥；調(diào)整適合播期；合理密植及整枝打杈；足量授粉；適時(shí)采收；地膜覆蓋也從各方面間接增加了種子產(chǎn)量[7]。在育種過(guò)程中，育種家通常選擇高種子產(chǎn)量的材料作為母本與其他二倍體材料雜交獲得相對(duì)較高產(chǎn)量的無(wú)籽西瓜種子，但是否與授粉的父本有關(guān)系，父母本兩者誰(shuí)對(duì)種子的產(chǎn)量影響大，以及父母本親緣關(guān)系遠(yuǎn)近對(duì)種子產(chǎn)量的影響和其中的機(jī)制在無(wú)籽西瓜育種應(yīng)用研究罕見(jiàn)報(bào)道。由于單瓜可育種子數(shù)量是影響無(wú)籽西瓜制種產(chǎn)量的重要原因，本試驗(yàn)通過(guò)用不同類(lèi)型二倍體品系作父本，不同類(lèi)型四倍體品系作母本，分析當(dāng)年雜交單瓜可育種子和著色秕籽數(shù)量差異，與父母本種子數(shù)量、大小及F0代單瓜質(zhì)量和果實(shí)中心可溶性固形物含量等的相關(guān)性，旨在了解父母本對(duì)無(wú)籽西瓜單瓜可育種子數(shù)量的影響，以期為育種工作者選擇單瓜可育種子數(shù)量多的組合提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2012年在新疆昌吉西域種業(yè)股份有限公司試驗(yàn)制種基地進(jìn)行。根據(jù)《新疆甜瓜西瓜志＼[9]，和普通西瓜屬于不同的種，可用作遠(yuǎn)緣雜交。四倍體材料TS279、TS555-2、TS578、TS608、TS660、TS762（分別為S279、S555-2、S578、S608、S660、S762人工誘變加倍選育獲得）。以上材料均由西域種業(yè)股份有限公司、國(guó)家瓜類(lèi)工程技術(shù)中心提供。

1.2 方法

2012年5月將供試材料種子同時(shí)直播于試驗(yàn)地，試驗(yàn)采用膜下滴灌栽培方式，滴管帶間距離3.5 m，覆蓋地膜寬90 cm，株距40 cm，雙行種植。10個(gè)二倍體材料做父本，6個(gè)四倍體材料做母本進(jìn)行不完全雙列雜交，共60個(gè)組合，10個(gè)父本和6個(gè)母本同時(shí)進(jìn)行自交。栽培管理方式同一般無(wú)籽西瓜制種地，父母本均采用3蔓整枝。雌花開(kāi)放時(shí)期，摘除四倍體母本主側(cè)蔓第1、2朵雌花，在四倍體母本主蔓第3朵雌花或者側(cè)蔓第2、3朵雌花人工授粉，授粉后套上紙帽，掛標(biāo)簽標(biāo)記授粉時(shí)間、節(jié)位、父母本組合；待果實(shí)完全成熟適時(shí)采收。采收時(shí)，每個(gè)雜交組合及父本、母本各采收5個(gè)單瓜，稱(chēng)單瓜質(zhì)量（B3）、果實(shí)中心可溶性固形物含量（B5），將每個(gè)單瓜中包含著色秕籽在內(nèi)的所有的種子全部收集于紗網(wǎng)袋中，裝入標(biāo)簽，室內(nèi)統(tǒng)計(jì)雜交組合F0代單瓜可育種子數(shù)量（A1）、著色的空秕籽數(shù)量（A2），四倍體母本自交當(dāng)代單瓜可育種子數(shù)量（B1）、單瓜著色秕籽數(shù)量（B2）、千粒重（B4），二倍體父本單瓜可育種子數(shù)量（B6）、千粒重（B9）、種子長(zhǎng)度（B8）、種子寬度（B7）。所有數(shù)據(jù)在Excel 2003和SPSS 20.0中進(jìn)行方差分析和相關(guān)分析。

2 結(jié)果及分析

2.1 父本、母本種子性狀比較

父本、母本各自交10株，隨機(jī)抽取5個(gè)單瓜，測(cè)定每個(gè)單瓜的可育種子數(shù)量、千粒重等，計(jì)算均值，結(jié)果見(jiàn)表1，各材料間存在較大差異。

2.2 不同組合對(duì)三倍體西瓜F0單瓜可育種子數(shù)量的影響

用同一個(gè)四倍體材料做母本，三倍體西瓜F0單瓜可育種子數(shù)量與父本顯著相關(guān)，不同父母本組合差異顯著（表2）。TS279做母本時(shí)，A107授粉的可育種子數(shù)量最多，可育種子數(shù)量顯著多于S555-2、DK7、S660、Cr，S216B與A107差異不顯著；TS555-2做母本時(shí)，S216B授粉的可育種子數(shù)量最多，顯著多于S279、 S578、 S555-2、 S762、 S608、 S660、 DK7、 Cr， A107和S216B差異不顯著；TS578做母本時(shí)，S660授粉的可育種子數(shù)量最多，顯著多于S762、A107、S578、S279、DK7、Cr，S216B和S660差異不顯著；TS608做母本時(shí)，S578授粉的可育種子數(shù)量最多，顯著多于S555-2、S762、DK7、S279、Cr，A107、S216B和S578差異均不顯著；TS660做母本時(shí)，S279授粉的可育種子數(shù)量最多，顯著多于S216B、S555-2、Cr，A107和S279差異不顯著；TS762做母本時(shí)，S608授粉的可育種子數(shù)量最多，顯著多于S279、S555-2、DK7、S762、Cr，S216B、A107和S608差異均不顯著。所有雜交組合，Cr做父本的可育種子數(shù)量最少。以上結(jié)果說(shuō)明，一定程度的遠(yuǎn)緣雜交對(duì)三倍體西瓜F0代的中子可育性影響較小，部分有較遠(yuǎn)親緣關(guān)系的組合表現(xiàn)出較多的可育種子數(shù)量，顯著多于親緣關(guān)系較近的雜交組合。

2.3 三倍體西瓜F0單瓜可育種子數(shù)量性狀相關(guān)分析

對(duì)60個(gè)不同父母本雜交組合F0代的數(shù)量性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明（表3）：母本種子千粒重（B4）、父本種子長(zhǎng)度（B7）、父本種子寬度（B8）、父本種子千粒重（B9）對(duì)三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量、單瓜著色秕籽數(shù)量沒(méi)有顯著的相關(guān)關(guān)系。

1）三倍體西瓜F0代的單瓜可育種子數(shù)量（A1）與四倍體母本單瓜可育種子數(shù)量（B1）、三倍體西瓜F0代的單瓜質(zhì)量（B3）顯著正相關(guān)；四倍體母本單瓜著色秕籽數(shù)量（B2）越多，三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量（A1）越少，兩者存在顯著的負(fù)相關(guān)性；二倍體父本單瓜可育種子數(shù)量（B6）顯著影響三倍體西瓜F0代的單瓜質(zhì)量（B3），進(jìn)而對(duì)三倍體西瓜F0代的單瓜可育種子數(shù)量（A1）產(chǎn)生顯著負(fù)向影響。其中對(duì)三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)影響最大的依次是三倍體西瓜F0代的單瓜質(zhì)量（B3）>四倍體母本單瓜可育種子數(shù)量（B1）>三倍體西瓜F0代單瓜著色秕籽數(shù)量（B2）。2）三倍體西瓜F0代單瓜著色秕籽數(shù)量與四倍體母本單瓜著色秕籽數(shù)量（B2）、三倍體西瓜F0代果實(shí)可溶性固形物含量（B5）均呈極顯著正相關(guān)；四倍體母本單瓜可育種子數(shù)量（B1）、三倍體西瓜F0代的單瓜質(zhì)量（B3）與三倍體西瓜F0代單瓜著色秕籽數(shù)量呈極顯著負(fù)相關(guān)；二倍體父本單瓜可育種子數(shù)量（B6）顯著影響三倍體西瓜F0代單瓜質(zhì)量（B3），進(jìn)而影響三倍體西瓜F0代的單瓜著色秕籽數(shù)量（A2）。另外，B1、B2、B3、B5、B6間存在一定的相關(guān)性。

2.4 不同類(lèi)型父本、母本對(duì)三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量的影響

對(duì)60個(gè)不同父母本雜交組合當(dāng)代的單瓜可育種子數(shù)量和單瓜著色秕籽數(shù)量進(jìn)行雙因素方差分析，主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)表明：三倍體西瓜單瓜可育種子數(shù)量同時(shí)受父本和母本的影響，并且存在交互效應(yīng)，F(xiàn)值均達(dá)到極顯著。用LSD法對(duì)其做多重比較發(fā)現(xiàn)，父本A107授粉對(duì)應(yīng)的所有雜交組合的單瓜可育種子數(shù)量顯著多于S660、S555-2、S762、DK7、Cr，S216B、S608、S578、S279與A107差異不顯著，Cr顯著低于其他的父本；不同類(lèi)型四倍體西瓜做母本，也顯著影響單瓜可育種子數(shù)量，TS555-2對(duì)應(yīng)的雜交組合的單瓜可育種子數(shù)量顯著多于TS762、TS578、TS608、TS660，TS660的雜交組合單瓜可育種子數(shù)量極少，顯著少于TS555-2、TS279、TS762、TS578，與TS608相近。

F0代單瓜可育種子數(shù)量的影響

3 討 論

3.1 不同組合對(duì)單瓜可育種子數(shù)量的影響

對(duì)不同親本組配組合進(jìn)行比較的結(jié)果表明：三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量與父本、母本均顯著相關(guān)[10]，組合間存在顯著差異，存在雙親互補(bǔ)現(xiàn)象，這和李文信[11]等的研究結(jié)果部分不一致，四倍體母本可育種子數(shù)量高的有利于三倍體西瓜F0單瓜可育種子數(shù)，但不能忽略父本對(duì)種子發(fā)育的影響。制種過(guò)程中，單瓜采種量的高低，與同源四倍體母本的孕性和雙親性細(xì)胞的親和力有密切關(guān)系[12]。對(duì)母本、父本的主效應(yīng)進(jìn)行多重比較分析（表4）：TS555-2、TS279做母本的三倍體無(wú)籽西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量顯著高于其他材料做母本的。選用遠(yuǎn)地域不同生態(tài)型的材料雜交可以使雜種后代具備豐富的遺傳基因，容易實(shí)現(xiàn)有利基因的互補(bǔ)，F(xiàn)1代表現(xiàn)強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，選育出超過(guò)親本性狀的新品種[8]。S216B、A107與四倍體西瓜材料屬于不同的亞種，與四倍體西瓜雜交的三倍體西瓜F0單瓜可育種子數(shù)量較多，顯著多于S555-2、S660、S762、DK7、Cr，Cr為西瓜屬C. rehmii種，與四倍體西瓜母本親緣關(guān)系過(guò)遠(yuǎn)，屬于種間雜交，表現(xiàn)為極為顯著的不親和性。結(jié)果說(shuō)明：在本試驗(yàn)材料中，三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量的多少與雙親的親緣關(guān)系遠(yuǎn)近有關(guān)，亞種間材料S216B、A107做父本配制的三倍體西瓜組合F0代單瓜可育種子數(shù)量不會(huì)因?yàn)橛H緣關(guān)系較遠(yuǎn)而種子數(shù)量過(guò)少，種間材料Cr會(huì)減少三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量。

3.2 父母本性狀對(duì)三倍體西瓜F0單瓜可育種子數(shù)量的相關(guān)性分析

本試驗(yàn)將三倍體西瓜父母本性狀（表1）及F0代單果質(zhì)量、中心可溶性固形物含量、著色秕籽數(shù)量與三倍體西瓜F0代單瓜可育種子數(shù)量進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果見(jiàn)表3。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，三倍體西瓜雜交F0代單瓜可育種子數(shù)量與四倍體單瓜著色秕籽數(shù)量顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.32；與雜交F0代的單果質(zhì)量顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.72，間接地證實(shí)果實(shí)發(fā)育終止的早晚和種子的發(fā)育存在相關(guān)性。種子由于沒(méi)有足夠的營(yíng)養(yǎng)和激素的刺激，種胚早期敗育，根據(jù)敗育的早晚形成白色秕籽、著色秕籽，或者是能看到不具有活力的薄層種胚的種子。陳娟等[13]的三倍體西瓜遺傳研究認(rèn)為三倍體西瓜剖面種殼數(shù)與邊緣可溶性固形物含量呈加性顯著負(fù)相關(guān)，多倍體西瓜中著色秕籽形成原因還需要進(jìn)一步研究。雜交F0代單瓜著色秕籽數(shù)量與四倍體單瓜著色秕籽數(shù)量顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.72。二倍體父本單瓜可育種子數(shù)量顯著影響雜交F0代單瓜質(zhì)量，相關(guān)系數(shù)為-0.26。綜上所述，為了獲得較高產(chǎn)量的三倍體西瓜種子，除了栽培上合理密植，覆蓋地膜，控制坐瓜節(jié)位，肥水供應(yīng)，增施磷、鉀肥，足量授粉等外[3]；在三倍體親本雜交組合選配時(shí)，還應(yīng)選擇可育種子數(shù)多[11]、著色秕籽數(shù)量少、果實(shí)可溶性固形物含量適中不宜過(guò)高的四倍體母本，可育種子數(shù)量較少的二倍體父本，這樣有利于提高三倍體F0 單瓜可育種子數(shù)量。

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