不同组合对三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量的影响

高强

摘 要： 以6个四倍体西瓜材料做母本，10个二倍体西瓜材料做父本进行不完全双列杂交试验，统计每个三倍体杂交组合F0的单瓜可育种子数量、着色秕籽数量、中心可溶性固形物含量、单瓜质量，结合父母本的部分性状进行相关分析，研究不同父母本组合对三倍体无籽西瓜单瓜可育种子数量的影响。结果表明：三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量与四倍体西瓜母本可育种子数量、着色秕籽数量和三倍体西瓜F0代单瓜质量显著相关，相关系数分别为0.53、-0.32、0.72；三倍体西瓜F0单瓜着色秕籽数量与四倍体西瓜母本单瓜可育种子数量、单瓜着色秕籽数量和三倍体西瓜F0代的单瓜质量、果实中心可溶性固形物含量显著相关，相关系数分别为-0.51、0.72、-0.36、0.33。不同杂交组合三倍体西瓜F0代可育种子数差异显著，父、母本的效应均显著。

关键词： 三倍体； 杂交组合； 单瓜可育种子数量； 相关分析

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

无籽西瓜优质、高产、抗病、耐贮运、经济效益高，颇受广大消费者和种植者的欢迎。我国1957年开始进行多倍体西瓜育种研究工作，获得了一些优良的四倍体和三倍体无籽少籽西瓜，但由于“三低（采种量低、发芽率低、成苗率低）”问题影响着生产发展，致使多倍体西瓜育种工作走向低潮[1]。近年来，三倍体西瓜种子产量仍然较低，据新疆西域种业、国家瓜类工程技术中心不完全统计，无籽西瓜每667 m2的制种产量仅有3～9 kg，再加上国内劳动力成本的升高，一定程度上增加了无籽西瓜的生产成本，影响了其经济效益[2]。通过长期的育种工作，针对三倍体无籽西瓜种子产量低渐渐有了一系列的应对措施[2-6]：如选择结子率高的四倍体；采取同源四倍体品种间杂交；增施磷、钾肥；调整适合播期；合理密植及整枝打杈；足量授粉；适时采收；地膜覆盖也从各方面间接增加了种子产量[7]。在育种过程中，育种家通常选择高种子产量的材料作为母本与其他二倍体材料杂交获得相对较高产量的无籽西瓜种子，但是否与授粉的父本有关系，父母本两者谁对种子的产量影响大，以及父母本亲缘关系远近对种子产量的影响和其中的机制在无籽西瓜育种应用研究罕见报道。由于单瓜可育种子数量是影响无籽西瓜制种产量的重要原因，本试验通过用不同类型二倍体品系作父本，不同类型四倍体品系作母本，分析当年杂交单瓜可育种子和着色秕籽数量差异，与父母本种子数量、大小及F0代单瓜质量和果实中心可溶性固形物含量等的相关性，旨在了解父母本对无籽西瓜单瓜可育种子数量的影响，以期为育种工作者选择单瓜可育种子数量多的组合提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2012年在新疆昌吉西域种业股份有限公司试验制种基地进行。根据《新疆甜瓜西瓜志＼[9]，和普通西瓜属于不同的种，可用作远缘杂交。四倍体材料TS279、TS555-2、TS578、TS608、TS660、TS762（分别为S279、S555-2、S578、S608、S660、S762人工诱变加倍选育获得）。以上材料均由西域种业股份有限公司、国家瓜类工程技术中心提供。

1.2 方法

2012年5月将供试材料种子同时直播于试验地，试验采用膜下滴灌栽培方式，滴管带间距离3.5 m，覆盖地膜宽90 cm，株距40 cm，双行种植。10个二倍体材料做父本，6个四倍体材料做母本进行不完全双列杂交，共60个组合，10个父本和6个母本同时进行自交。栽培管理方式同一般无籽西瓜制种地，父母本均采用3蔓整枝。雌花开放时期，摘除四倍体母本主侧蔓第1、2朵雌花，在四倍体母本主蔓第3朵雌花或者侧蔓第2、3朵雌花人工授粉，授粉后套上纸帽，挂标签标记授粉时间、节位、父母本组合；待果实完全成熟适时采收。采收时，每个杂交组合及父本、母本各采收5个单瓜，称单瓜质量（B3）、果实中心可溶性固形物含量（B5），将每个单瓜中包含着色秕籽在内的所有的种子全部收集于纱网袋中，装入标签，室内统计杂交组合F0代单瓜可育种子数量（A1）、着色的空秕籽数量（A2），四倍体母本自交当代单瓜可育种子数量（B1）、单瓜着色秕籽数量（B2）、千粒重（B4），二倍体父本单瓜可育种子数量（B6）、千粒重（B9）、种子长度（B8）、种子宽度（B7）。所有数据在Excel 2003和SPSS 20.0中进行方差分析和相关分析。

2 结果及分析

2.1 父本、母本种子性状比较

父本、母本各自交10株，随机抽取5个单瓜，测定每个单瓜的可育种子数量、千粒重等，计算均值，结果见表1，各材料间存在较大差异。

2.2 不同组合对三倍体西瓜F0单瓜可育种子数量的影响

用同一个四倍体材料做母本，三倍体西瓜F0单瓜可育种子数量与父本显著相关，不同父母本组合差异显著（表2）。TS279做母本时，A107授粉的可育种子数量最多，可育种子数量显著多于S555-2、DK7、S660、Cr，S216B与A107差异不显著；TS555-2做母本时，S216B授粉的可育种子数量最多，显著多于S279、 S578、 S555-2、 S762、 S608、 S660、 DK7、 Cr， A107和S216B差异不显著；TS578做母本时，S660授粉的可育种子数量最多，显著多于S762、A107、S578、S279、DK7、Cr，S216B和S660差异不显著；TS608做母本时，S578授粉的可育种子数量最多，显著多于S555-2、S762、DK7、S279、Cr，A107、S216B和S578差异均不显著；TS660做母本时，S279授粉的可育种子数量最多，显著多于S216B、S555-2、Cr，A107和S279差异不显著；TS762做母本时，S608授粉的可育种子数量最多，显著多于S279、S555-2、DK7、S762、Cr，S216B、A107和S608差异均不显著。所有杂交组合，Cr做父本的可育种子数量最少。以上结果说明，一定程度的远缘杂交对三倍体西瓜F0代的中子可育性影响较小，部分有较远亲缘关系的组合表现出较多的可育种子数量，显著多于亲缘关系较近的杂交组合。

2.3 三倍体西瓜F0单瓜可育种子数量性状相关分析

对60个不同父母本杂交组合F0代的数量性状进行相关性分析，结果表明（表3）：母本种子千粒重（B4）、父本种子长度（B7）、父本种子宽度（B8）、父本种子千粒重（B9）对三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量、单瓜着色秕籽数量没有显著的相关关系。

1）三倍体西瓜F0代的单瓜可育种子数量（A1）与四倍体母本单瓜可育种子数量（B1）、三倍体西瓜F0代的单瓜质量（B3）显著正相关；四倍体母本单瓜着色秕籽数量（B2）越多，三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量（A1）越少，两者存在显著的负相关性；二倍体父本单瓜可育种子数量（B6）显著影响三倍体西瓜F0代的单瓜质量（B3），进而对三倍体西瓜F0代的单瓜可育种子数量（A1）产生显著负向影响。其中对三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数影响最大的依次是三倍体西瓜F0代的单瓜质量（B3）>四倍体母本单瓜可育种子数量（B1）>三倍体西瓜F0代单瓜着色秕籽数量（B2）。2）三倍体西瓜F0代单瓜着色秕籽数量与四倍体母本单瓜着色秕籽数量（B2）、三倍体西瓜F0代果实可溶性固形物含量（B5）均呈极显著正相关；四倍体母本单瓜可育种子数量（B1）、三倍体西瓜F0代的单瓜质量（B3）与三倍体西瓜F0代单瓜着色秕籽数量呈极显著负相关；二倍体父本单瓜可育种子数量（B6）显著影响三倍体西瓜F0代单瓜质量（B3），进而影响三倍体西瓜F0代的单瓜着色秕籽数量（A2）。另外，B1、B2、B3、B5、B6间存在一定的相关性。

2.4 不同类型父本、母本对三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量的影响

对60个不同父母本杂交组合当代的单瓜可育种子数量和单瓜着色秕籽数量进行双因素方差分析，主体间效应的检验表明：三倍体西瓜单瓜可育种子数量同时受父本和母本的影响，并且存在交互效应，F值均达到极显著。用LSD法对其做多重比较发现，父本A107授粉对应的所有杂交组合的单瓜可育种子数量显著多于S660、S555-2、S762、DK7、Cr，S216B、S608、S578、S279与A107差异不显著，Cr显著低于其他的父本；不同类型四倍体西瓜做母本，也显著影响单瓜可育种子数量，TS555-2对应的杂交组合的单瓜可育种子数量显著多于TS762、TS578、TS608、TS660，TS660的杂交组合单瓜可育种子数量极少，显著少于TS555-2、TS279、TS762、TS578，与TS608相近。

F0代单瓜可育种子数量的影响

3 讨 论

3.1 不同组合对单瓜可育种子数量的影响

对不同亲本组配组合进行比较的结果表明：三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量与父本、母本均显著相关[10]，组合间存在显著差异，存在双亲互补现象，这和李文信[11]等的研究结果部分不一致，四倍体母本可育种子数量高的有利于三倍体西瓜F0单瓜可育种子数，但不能忽略父本对种子发育的影响。制种过程中，单瓜采种量的高低，与同源四倍体母本的孕性和双亲性细胞的亲和力有密切关系[12]。对母本、父本的主效应进行多重比较分析（表4）：TS555-2、TS279做母本的三倍体无籽西瓜F0代单瓜可育种子数量显著高于其他材料做母本的。选用远地域不同生态型的材料杂交可以使杂种后代具备丰富的遗传基因，容易实现有利基因的互补，F1代表现强大的优势，选育出超过亲本性状的新品种[8]。S216B、A107与四倍体西瓜材料属于不同的亚种，与四倍体西瓜杂交的三倍体西瓜F0单瓜可育种子数量较多，显著多于S555-2、S660、S762、DK7、Cr，Cr为西瓜属C. rehmii种，与四倍体西瓜母本亲缘关系过远，属于种间杂交，表现为极为显著的不亲和性。结果说明：在本试验材料中，三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量的多少与双亲的亲缘关系远近有关，亚种间材料S216B、A107做父本配制的三倍体西瓜组合F0代单瓜可育种子数量不会因为亲缘关系较远而种子数量过少，种间材料Cr会减少三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量。

3.2 父母本性状对三倍体西瓜F0单瓜可育种子数量的相关性分析

本试验将三倍体西瓜父母本性状（表1）及F0代单果质量、中心可溶性固形物含量、着色秕籽数量与三倍体西瓜F0代单瓜可育种子数量进行相关分析，结果见表3。相关性分析结果显示，三倍体西瓜杂交F0代单瓜可育种子数量与四倍体单瓜着色秕籽数量显著负相关，相关系数为-0.32；与杂交F0代的单果质量显著正相关，相关系数为0.72，间接地证实果实发育终止的早晚和种子的发育存在相关性。种子由于没有足够的营养和激素的刺激，种胚早期败育，根据败育的早晚形成白色秕籽、着色秕籽，或者是能看到不具有活力的薄层种胚的种子。陈娟等[13]的三倍体西瓜遗传研究认为三倍体西瓜剖面种壳数与边缘可溶性固形物含量呈加性显著负相关，多倍体西瓜中着色秕籽形成原因还需要进一步研究。杂交F0代单瓜着色秕籽数量与四倍体单瓜着色秕籽数量显著正相关，相关系数为0.72。二倍体父本单瓜可育种子数量显著影响杂交F0代单瓜质量，相关系数为-0.26。综上所述，为了获得较高产量的三倍体西瓜种子，除了栽培上合理密植，覆盖地膜，控制坐瓜节位，肥水供应，增施磷、钾肥，足量授粉等外[3]；在三倍体亲本杂交组合选配时，还应选择可育种子数多[11]、着色秕籽数量少、果实可溶性固形物含量适中不宜过高的四倍体母本，可育种子数量较少的二倍体父本，这样有利于提高三倍体F0 单瓜可育种子数量。

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