本發(fā)明涉及一種甜瓜雜交種的育種方法，屬于植物雜交育種領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

甜瓜(Cucumismelo)隸屬葫蘆科甜瓜屬，是世界十大果品之一，世界各地均有栽培。中國(guó)是甜瓜的次級(jí)起源中心，栽培和馴化歷史在3000年以上。中國(guó)一直以來(lái)是甜瓜的栽培大國(guó)，甜瓜年產(chǎn)量和栽培面積均居世界首位。為了利用雜種優(yōu)勢(shì)以及獲取更大的種子利潤(rùn)，甜瓜育種者常常將雜交種作為商品種子銷(xiāo)售。然而在人工制種過(guò)程中，由于隔離不嚴(yán)或去雄不徹底、不及時(shí)等原因，導(dǎo)致母本植株自花授粉，因而在母本植株上采收的種子常常混有母本自交種，降低了商品雜交種的純度，給種子(苗)生產(chǎn)者帶來(lái)了諸多麻煩，也給種子(苗)用戶(hù)造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。由于甜瓜種子純度未達(dá)到國(guó)家規(guī)定的純度(一般要高于95％)，實(shí)際生產(chǎn)中種子出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的案件時(shí)有發(fā)生。由于甜瓜生產(chǎn)是勞動(dòng)密集型行業(yè)，其生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)較多，需要大量的勞動(dòng)力參與，甜瓜種子純度過(guò)低將直接造成勞動(dòng)力的浪費(fèi)，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)效益下降。

目前，在甜瓜的雜交制種過(guò)程中，主要通過(guò)親本除雜與提純、提高母本去雄質(zhì)量、雌花授粉前后套袋隔離、做好授粉標(biāo)記等措施來(lái)提高雜交種的純度。但這些措施無(wú)疑增加了雜交制種過(guò)程的勞動(dòng)量，也無(wú)法避免母本植株自花授粉造成的生物學(xué)混雜。公開(kāi)號(hào)為CN1781356A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種甜瓜雜交種的生產(chǎn)方法，該方法利用甜瓜雌性系作母本，雄全同株型自交系作父本，進(jìn)行雜交制種，可使雜種的純度達(dá)到100％，但該方法對(duì)父母本的性型要求甚嚴(yán)格，且在篩選雜交種過(guò)程中還是需要比較多的人工勞動(dòng)。公開(kāi)號(hào)為CN101027963A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種利用母本雜交苗具有白色下胚軸的特點(diǎn)，將混入雜種幼苗中的母本自交苗剔除，但該方法需要觀察幼苗下胚軸的顏色，在實(shí)際種植過(guò)程中，由于下胚軸部分位于地表下，因此不便于觀察。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種甜瓜雜交種的育種方法，以滿(mǎn)足甜瓜育苗過(guò)程中雜交種幼苗保純的需要，避免因品種雜交種純度問(wèn)題而造成的效率降低，該方法簡(jiǎn)便易操作，只需觀察幼苗期地表以上子葉的顏色即可鑒定。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種甜瓜雜交種的育種方法，包括如下步驟：

1)雜交制種：使用黃斑子葉性狀甜瓜品種作為母本，正常綠色子葉性狀甜瓜品種作為父本進(jìn)行雜交，采收母本種子得雜交種；

2)純化：將雜交種種植，當(dāng)雜交種幼苗長(zhǎng)到子葉平展至一葉一心時(shí)，棄去子葉具有黃斑的幼苗。

所述黃斑子葉性狀為由單基因控制的隱性性狀。

所述黃斑子葉性狀甜瓜品種為天然黃斑子葉性狀甜瓜品種或改良黃斑子葉性狀甜瓜品種。

所述正常綠色子葉性狀甜瓜品種為具有正常綠色子葉性狀且未攜帶黃斑子葉性狀基因的甜瓜品種。

所述改良黃斑子葉性狀甜瓜品種為具有純合黃斑子葉性狀基因的改良甜瓜品種。

優(yōu)選的，所述改良黃斑子葉性狀甜瓜品種為通過(guò)傳統(tǒng)雜交回交或者基因工程的方法制備的具有純合黃斑子葉性狀基因的改良甜瓜品種。

所述改良黃斑子葉性狀甜瓜品種的制備包括如下步驟：雜交：將天然黃斑子葉性狀甜瓜品種與正常綠色子葉性狀甜瓜品種雜交，得F₁代，將F₁代自交，得F₂代；回交后自交：選取F₂代中具有黃斑子葉性狀的植株與所述正常綠色子葉性狀甜瓜品種回交，得BC₁代，將BC₁代自交，得BC₁F₂代；選取BC₁F₂代中具有黃斑子葉性狀的植株重復(fù)回交后自交n-1次，得BC_nF₂代，所述n為3-5次；選取BC_nF₂代中具有黃斑子葉性狀的植株自交一次，即得改良黃斑子葉性狀甜瓜品種。

優(yōu)選的，所述改良黃斑子葉性狀甜瓜品種的制備包括如下步驟：雜交：將D120-1與“白金玉”雜交，得F₁代，將F₁代自交，得F₂代；回交后自交：選取F₂代中具有黃斑子葉性狀的植株與所述正常綠色子葉性狀甜瓜品種回交，得BC₁代，將BC₁代自交，得BC₁F₂代；選取BC₁F₂代中具有黃斑子葉性狀的植株重復(fù)回交后自交n-1次，得BC_nF₂代，所述n為4；選取BC_nF₂代中具有黃斑子葉性狀的植株自交一次，即得“改良白金玉”。

D120-1為天然黃斑子葉性狀甜瓜品種D120的自交種。

所述黃斑子葉性狀為由單基因控制的隱性性狀；所述正常綠色子葉性狀甜瓜品種為具有正常綠色子葉性狀且未攜帶黃斑子葉性狀基因的甜瓜品種。

優(yōu)選的，在所述雜交制種中，父本與母本按1︰4-6的比例種植。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在所述純化前3-5天，對(duì)幼苗噴施殺菌劑。所述噴施殺菌劑可以排除由苗期病害造成的子葉黃化現(xiàn)象。

本發(fā)明所用的天然黃斑子葉性狀甜瓜品種(D120)是在甜瓜種質(zhì)田間試種過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的突變材料，該性狀在自然界中普遍發(fā)生。經(jīng)過(guò)多年的自交留種

(D120-1為D120的自交種)、雜交和田間觀察，發(fā)現(xiàn)該材料所具有的黃斑子葉性狀能夠穩(wěn)定遺傳。如圖2所示，將具有黃斑子葉的自交系D120作為母本，正常綠色子葉的材料作為父本，通過(guò)雜交獲得F₁代雜種，該雜交種幼苗為正常綠色子葉；將該雜交種自交獲得F₂代，F(xiàn)₂代植株中黃斑子葉幼苗與正常綠色子葉幼苗的比例為1︰3；將F₁代雜種與自交系D120進(jìn)行回交，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃斑子葉幼苗與正常綠色子葉幼苗的比例為1︰1。上述研究表明，自交系D120的黃斑子葉性狀是由單基因控制的隱性性狀，具有一定的遺傳規(guī)律，并且能通過(guò)雜交或回交的方法轉(zhuǎn)移至其他的甜瓜材料。具有黃斑子葉性狀的甜瓜材料的最大特點(diǎn)是，當(dāng)幼苗長(zhǎng)到子葉平展至一葉一心期間，子葉上出現(xiàn)直徑為0.5-1.0cm的黃色斑點(diǎn)，與正常綠色子葉形成明顯的差異，但隨著幼苗植株不斷生長(zhǎng)，特別是隨著苗期病害的發(fā)生，子葉逐漸變黃，使得原來(lái)的黃斑難以辨認(rèn)。利用黃斑子葉性狀育成的雜交種品種，可在育苗期完成雜交種純化工作，提高甜瓜商品苗的純度和整齊度，明顯提高秧苗的商品率。

本發(fā)明的甜瓜雜交種的育種方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)簡(jiǎn)單易行：黃斑子葉性狀的鑒定在幼苗期進(jìn)行，且幼苗子葉在地表以上，觀察簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊的設(shè)備和特殊的檢測(cè)手段；

(2)準(zhǔn)確性高：黃斑子葉性狀是容易觀測(cè)的苗期標(biāo)記性狀，與正常綠色子葉有明顯的差異，受環(huán)境條件的影響較小，容易通過(guò)肉眼觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)，準(zhǔn)確率可達(dá)100％；

(3)實(shí)時(shí)性：在甜瓜育苗或種苗生產(chǎn)過(guò)程就能完成除雜、保純，無(wú)需在其他生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中進(jìn)行另外的鑒定、除雜工作。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例3中培育“改良白金玉”品種的流程圖；

圖2為本發(fā)明中鑒定黃斑子葉性狀是由單基因控制的隱性性狀的過(guò)程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好理解本發(fā)明，但并不對(duì)本發(fā)明作任何限制。

甜瓜D120種質(zhì)材料是在2009年春季發(fā)現(xiàn)的突變材料，其顯著特征是幼苗早期的子葉上有直徑為0.5-1.0cm的黃色斑點(diǎn)，但隨著幼苗植株不斷生長(zhǎng)，特別是隨著苗期病害的發(fā)生，子葉逐漸變黃，使得原來(lái)的黃斑難以辨認(rèn)。

2009年7月中旬對(duì)甜瓜D120進(jìn)行溫室育苗、塑料大棚定植，花期進(jìn)行自交，采收成熟的果實(shí)，取出種子、晾干，獲得D120-1自交種。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中甜瓜雜交種的育種方法，包括如下步驟：

1)雜交制種：使用黃斑子葉性狀甜瓜品種D120-1作為母本，正常綠色子葉性狀甜瓜品種“白金玉”作為父本進(jìn)行雜交，采收母本種子得雜交種；

2)純化：將雜交種種植，當(dāng)雜交種幼苗長(zhǎng)到子葉平展至一葉一心時(shí)，棄去子葉具有黃斑的幼苗。

所述黃斑子葉性狀為由單基因控制的隱性性狀。

所述正常綠色子葉性狀甜瓜品種為具有正常綠色子葉性狀且未攜帶黃斑子葉性狀基因的甜瓜品種。

在上述雜交制種中，父本與母本按1︰5的比例種植。

在上述純化前3天，對(duì)幼苗噴施殺菌劑。

具體細(xì)節(jié)如下：將D120-1(母本，黃斑子葉)和“白金玉”(父本，綠色子葉)交給河南豫藝種業(yè)有限公司的技術(shù)人員，春季在公司的滑縣基地進(jìn)行雜交制種，父母本植株的比例為1︰5。制種方法和田間管理方法同常規(guī)。當(dāng)年7月上旬，將春季收獲的雜交種子在塑料大棚中進(jìn)行遮陽(yáng)育苗，子葉平展后對(duì)幼苗噴灑50％施保功可濕性粉劑1800倍液，3天后對(duì)幼苗子葉顏色進(jìn)行鑒定。選擇子葉有黃色斑點(diǎn)的幼苗，并將其拔除、淘汰，然后根據(jù)出苗情況進(jìn)行補(bǔ)苗、合盤(pán)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中甜瓜雜交種的育種方法，包括如下步驟：

1)雜交制種：使用黃斑子葉性狀甜瓜品種D120-1作為母本，正常綠色子葉性狀甜瓜品種“黃河蜜”作為父本進(jìn)行雜交，采收母本種子得雜交種；

2)純化：將雜交種種植，當(dāng)雜交種幼苗長(zhǎng)到子葉平展至一葉一心時(shí)，棄去子葉具有黃斑的幼苗。

所述黃斑子葉性狀為由單基因控制的隱性性狀。

所述正常綠色子葉性狀甜瓜品種為具有正常綠色子葉性狀且未攜帶黃斑子葉性狀基因的甜瓜品種。

在上述雜交制種中，父本與母本按1︰4的比例種植。

在上述純化前4天，對(duì)幼苗噴施殺菌劑。

具體細(xì)節(jié)如下：將D120-1(母本，黃斑子葉)和“黃河蜜”(父本，綠色子葉)交給扶溝豫星種業(yè)有限公司的技術(shù)人員，春季在公司的扶溝基地進(jìn)行雜交制種，父母本植株的比例為1︰4。制種方法和田間管理方法同常規(guī)。當(dāng)年7月上旬，將春季收獲雜交種種子在塑料大棚中進(jìn)行遮陽(yáng)育苗，子葉平展后對(duì)幼苗噴灑70％甲基硫菌靈可濕性粉劑800倍液，4天后對(duì)幼苗子葉顏色進(jìn)行鑒定。選擇子葉有黃色斑點(diǎn)的幼苗，并將其拔除、淘汰，然后根據(jù)出苗情況進(jìn)行補(bǔ)苗、合盤(pán)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中甜瓜雜交種的育種方法，包括如下步驟：

1)雜交制種：使用改良黃斑子葉性狀甜瓜品種“改良白金玉”作為母本，正常綠色子葉性狀甜瓜品種“白蘭瓜”作為父本進(jìn)行雜交，采收母本種子得雜交種；

2)純化：將雜交種種植，當(dāng)雜交種幼苗長(zhǎng)到子葉平展至一葉一心時(shí)，棄去子葉具有黃斑的幼苗。

所述黃斑子葉性狀為由單基因控制的隱性性狀。

所述正常綠色子葉性狀甜瓜品種為具有正常綠色子葉性狀且未攜帶黃斑子葉性狀基因的甜瓜品種。

在上述雜交制種中，父本與母本按1︰6的比例種植。

在上述純化前5天，對(duì)幼苗噴施殺菌劑。

具體細(xì)節(jié)如下：將“改良白金玉”(母本，黃斑子葉)和“白蘭瓜”(父本，綠色子葉)交給河南大河種業(yè)有限公司的技術(shù)人員，春季在公司的伊川基地進(jìn)行雜交制種，父母本植株的比例為1︰6。制種方法和田間管理方法同常規(guī)。當(dāng)年7月下旬，將春季收獲的雜交種種子在塑料大棚中進(jìn)行遮陽(yáng)育苗，子葉平展后對(duì)幼苗噴灑75％百菌清可濕性粉劑1000倍液，5天后對(duì)幼苗子葉顏色進(jìn)行鑒定。選擇子葉有黃色斑點(diǎn)的幼苗，并將其拔除、淘汰，然后根據(jù)出苗情況進(jìn)行補(bǔ)苗、合盤(pán)。

本實(shí)施例中改良黃斑子葉性狀甜瓜品種“改良白金玉”的制備包括如下步驟：

1)雜交：將D120-1與“白金玉”雜交，得F₁代，將F₁代自交，得F₂代，所述F₂代中黃斑子葉性狀植株與正常綠色子葉性狀植株比例為1︰3；

2)回交后自交：選取F₂代中黃斑子葉性狀植株與所述“白金玉”回交，得BC₁代，將BC₁代自交，得BC₁F₂代，所述BC₁F₂代中黃斑子葉性狀植株與正常綠色子葉性狀植株比例為1︰3；

3)選取BC₁F₂代中黃斑子葉性狀植株重復(fù)步驟2)的回交后自交3次，得BC₄F₂代，所述BC₄F₂代中黃斑子葉性狀植株與正常綠色子葉性狀植株比例為1︰3；

4)選取BC₄F₂代中黃斑子葉性狀植株自交一次，得帶有黃斑子葉性狀的“改良白金玉”。

具體細(xì)節(jié)如下：2010年春季對(duì)D120-1和“白金玉”進(jìn)行播種、育苗，待子葉平展后噴灑70％甲基托布津可濕性粉劑1000倍液，防治炭疽病等苗期病害。3天后觀察幼苗子葉顏色，發(fā)現(xiàn)D120-1幼苗子葉均出現(xiàn)黃斑，并未出現(xiàn)性狀分離，說(shuō)明控制黃斑的基因位點(diǎn)是純合的。盛花期以100株D120-1單株對(duì)“白金玉”雜交，獲得F₁；秋季塑料大棚種植F₁，進(jìn)行自交授粉，獲得F₂。2011春季對(duì)F₂進(jìn)行育苗，選擇黃斑子葉植株，與“白金玉”回交，獲得BC₁。每年春季以“白金玉”為輪回親本進(jìn)行回交，秋季對(duì)回交后代進(jìn)行自交。直至2014年秋季，篩選到在苗期子葉有黃斑的5個(gè)BC₄單株(BC₄F₂)。2015年春季繼續(xù)對(duì)BC₄F₂進(jìn)行自交擴(kuò)繁，秋季育苗時(shí)發(fā)現(xiàn)自交后代(BC₄F₃)中黃斑子葉植株占90％以上。2015秋季，對(duì)有黃斑子葉的BC₄F₃和“白金玉”進(jìn)行田間種植，并進(jìn)行主要性狀的比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)BC₄F₃的大部分單株(命名為“改良白金玉”)在植株生長(zhǎng)勢(shì)、葉片、果實(shí)、抗病性等方面與“白金玉”并無(wú)差異。因此，通過(guò)回交及自交可將黃斑子葉性狀轉(zhuǎn)移至“白金玉”，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)“白金玉”子葉顏色的改良，具體將黃斑子葉性狀轉(zhuǎn)移至“白金玉”的流程如圖1所示。

實(shí)施例4

本實(shí)施例中甜瓜雜交種的育種方法，包括如下步驟：

1)雜交制種：使用改良黃斑子葉性狀甜瓜品種“改良白金玉”作為母本，正常綠色子葉性狀甜瓜品種“網(wǎng)紋香1號(hào)”作為父本進(jìn)行雜交，采收母本種子得雜交種；

2)純化：將雜交種種植，當(dāng)雜交種幼苗長(zhǎng)到子葉平展至一葉一心時(shí)，棄去子葉具有黃斑的幼苗。

所述黃斑子葉性狀為由單基因控制的隱性性狀。

所述正常綠色子葉性狀甜瓜品種為具有正常綠色子葉性狀且未攜帶黃斑子葉性狀基因的甜瓜品種。

在上述雜交制種中，父本與母本按1︰5的比例種植。

在上述純化前3天，對(duì)幼苗噴施殺菌劑。

本實(shí)施例中“改良白金玉”同實(shí)施例3。

具體細(xì)節(jié)如下：將“改良白金玉”(母本，黃斑子葉)和“網(wǎng)紋香1號(hào)”(父本，綠色子葉)交給河南豫藝種業(yè)有限公司的技術(shù)人員，春季在公司的滎陽(yáng)基地進(jìn)行雜交制種，父母本植株的比例為1︰5。制種方法和田間管理方法同常規(guī)。當(dāng)年7月下旬，將春季收獲的雜交種種子在塑料大棚中進(jìn)行遮陽(yáng)育苗，子葉平展后對(duì)幼苗噴灑72％克露可濕性粉劑800倍液，3天后對(duì)幼苗子葉顏色進(jìn)行鑒定。選擇子葉有黃色斑點(diǎn)的幼苗，并將其拔除、淘汰，然后根據(jù)出苗情況進(jìn)行補(bǔ)苗、合盤(pán)。

試驗(yàn)例1

將實(shí)施例1、2、3、4所獲得的雜交幼苗分別定植于當(dāng)年的秋季塑料大棚，每個(gè)不同處理的雜交幼苗種植300～350株，重復(fù)種植3次，每個(gè)實(shí)施例以不使用本發(fā)明方法的雜交幼苗為對(duì)照(苗期不除雜)。所有植株按照常規(guī)方法進(jìn)行田間管理，植株生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)不同雜交種的葉片、花、果實(shí)等形態(tài)性狀進(jìn)行鑒定，在同一種雜交植株中找出性狀表現(xiàn)不同的植株，并計(jì)算雜交種的純度(性狀一致的植株數(shù)與所有植株數(shù)的比值)。結(jié)果見(jiàn)下表。

表1不同實(shí)施例的雜交種純度統(tǒng)計(jì)

通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在田間對(duì)雜交植株多個(gè)性狀進(jìn)行鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)施例1、2、3方法所得的雜交種種子純度均達(dá)100％，明顯高于對(duì)照；實(shí)施例4方法的雜交種純度為99.3％，也明顯高于對(duì)照。實(shí)施例4中，在1008株植株中有3株的性狀與其他雜交植株不同，經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，這是由于“改良白金玉”在黃斑子葉性狀轉(zhuǎn)移后其基因型未完全純合所致(只回交了4代)，導(dǎo)致其與“網(wǎng)紋香1號(hào)”雜交后出現(xiàn)了性狀分離，出現(xiàn)了少量雜株?？傮w來(lái)說(shuō)，本發(fā)明能明顯提高甜瓜雜交種的純度。

試驗(yàn)例2

2009年秋季對(duì)黃斑子葉性狀材料D120進(jìn)行自交留種，2010年春季隨機(jī)抽取300粒D120自交種子(即D120-1)，在大棚內(nèi)對(duì)進(jìn)行播種、育苗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有幼苗子葉均出現(xiàn)黃斑，說(shuō)明D120材料中黃斑子葉性狀基因位點(diǎn)是純合的。

2010年春季，以D120-1為母本，正常綠色子葉的白金玉為父本進(jìn)行雜交，獲得F₁，2011年秋季隨機(jī)抽取300粒F₁種子進(jìn)行育苗，發(fā)現(xiàn)所有幼苗子葉為正常綠色，說(shuō)明黃斑子葉性狀對(duì)正常綠色子葉性狀為隱性。

對(duì)2011年至2014年間的自交和回交子代數(shù)目分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行χ²測(cè)驗(yàn)，結(jié)果如下：

表2不同群體的幼苗子葉性狀的統(tǒng)計(jì)

對(duì)2011-2014年間的各F₂群體中黃斑子葉幼苗和正常綠色子葉幼苗的數(shù)目按理論比1︰3進(jìn)行χ²測(cè)驗(yàn)，計(jì)算其χ²值。自由度DF＝1時(shí)，χ²_0.05＝3.84。所有F₂群體的實(shí)測(cè)χ²值均小于3.84，即P>0.05，說(shuō)明黃斑子葉植株與正常子葉植株的比例符合1︰3。

對(duì)2011-2014年間的各BC群體(回交群體)中黃斑子葉幼苗和正常綠色子葉幼苗的數(shù)目按理論比1︰1進(jìn)行χ²測(cè)驗(yàn)，計(jì)算其χ²值。自由度DF＝1時(shí)，χ²_0.05＝3.84。所有BC群體的實(shí)測(cè)χ²值均小于3.84，即P>0.05，說(shuō)明黃斑子葉植株與正常子葉植株的比例符合1︰1。

上述結(jié)果說(shuō)明，D120材料中的黃斑子葉性狀是由單基因控制的隱性性狀，符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，能夠通過(guò)雜交或回交實(shí)現(xiàn)該性狀的轉(zhuǎn)移，能夠在2011-2014年間穩(wěn)定遺傳。