苦瓜育种方法的研究现状及展望

孙凯，王娜，程艳，于娅，李雪，张海燕，宫国辉

（吉林省农业科学院经济植物研究所，吉林公主岭136105）

苦瓜育种方法的研究现状及展望

孙凯，王娜，程艳，于娅，李雪，张海燕，宫国辉*

（吉林省农业科学院经济植物研究所，吉林公主岭136105）

苦瓜是一种药食同源的植物，不仅营养丰富，还含有很多的药用功效。近些年来，苦瓜生产发展较快，栽培面积逐渐加大。随着生活水平的提高，对苦瓜品种提出了更高要求，苦瓜优良品种的选育也引起了高度重视。本文从苦瓜强雌系的选育、有性杂交、杂种优势、品种提纯等育种方法，综述了苦瓜遗传育种方法的研究现状，并对苦瓜育种存在的问题进行了分析。

苦瓜；育种方法；展望

苦瓜（Momordica charantia L．）也称为癞瓜、赖葡萄、凉瓜，是葫芦科苦瓜属植物，原产东印度，后广泛栽培于全球温带地区，在我国自南宋开始已有栽培历史[1]。苦瓜是一种药食同源的植物，不仅营养丰富，还含有很多的药用功效，有研究报道，苦瓜具有清热解毒、养颜嫩肤、增强免疫力、降血糖、养血滋肝、预防肥胖等多种功效[2]。近年来，随着生活水平的提高，人们对苦瓜的药食同源有了新的认识和要求，苦瓜优良品种的选育也引起了高度的重视。

1 苦瓜育种方法

1.1 品种的提纯复壮

苦瓜为雌雄同株异花植物，很容易发生天然的杂交。一些优良的农家品种，在不断的栽培过程中，天然杂交会引起生物学的混杂，使得许多良种退化。研究人员通过连续自交，可达到提纯目的，一般情况下苦瓜材料提纯需要4～7代才能完成，连续自交3～4代以后，即可选择株系间进行混合杂交，来保持生长势和其他优良种性。一些混杂的苦瓜品种，可以通过品种的提纯复壮，培育出优良的地方品种[3]。杂交一代月华苦瓜通过多代的分离和提纯，最终选育了农优1号苦瓜品种[4]。

1.2 有性杂交育种

苦瓜育种中一种重要的方法就是有性杂交育种。有性杂交育种对不同优良性状的亲本进行人工杂交，在杂交后代众多类型中，选择符合育种目标的个体进行筛选，通过系统的选育，直到获得优良性状而且稳定遗传的新品种。形成的新品种要求性状整齐和稳定的遗传。以“黑子大顶”苦瓜作为母本，“百万发”苦瓜作为父本，选择优良单株通过多代的系统选育，获得了“优佳4号”苦瓜新品种[5]。

1.3 杂种优势育种

研究证实，苦瓜在不同品种、不同品系间进行人工杂交得到的杂种一代，能够获得双亲的优良性状，有时会表现出比父母本更好的优良性状。杂种优势大多数是利用杂种1代的优良性状，但并不要求在遗传上稳定。育种上通过寻找某种杂交的组合，通过年配制1～4代杂交种用于生产，以取得经济性状，其后代并不能够保持遗传上的稳定。而在生产中，苦瓜是异花授粉的作物，需要工作量较大，在一定程度上会制约苦瓜杂种优势育种在生产中的应用。大肉2号苦瓜就是由杂种优势育种育成的，母本、父本分别是由泰国曼谷苦瓜经7代自交分离，定向选育的优良自交系，以及地方品种苏圩苦瓜经过了5代自交定向选育的自交系[6]。白沙早丰3号苦瓜具有抗逆性强、早熟、丰产性优等优良性状，也是利用杂种优势育种进行选育[7]。

1.4 苦瓜强雌系的选育与繁种

杂种优势育种在生产中，需要工作量较大，在一定程度上会制约苦瓜杂种优势育种在生产中的应用，而利用雌性系选育新品种，可以减少生产中的工作量。强雌系育种杂交一代不需要去除雄花，或者只去除基部极少量的雄花，减少了工作量，降低了制种的成本。

母本选择强雌系，或者雌花率比较高的变异单株，进行连续多代的人工自交处理，结合系谱选择和回交选育等技术手段，以获得性状优良、稳定遗传的强雌系，即可应用于苦瓜育种中[8]。在大量的科学试验和生产实践中，证明了苦瓜产量与雌花的数量正相关[9]。

在新科3号苦瓜的选育中，其母本就是由引种苦瓜的多代自交后选育的强雌系F16-2，雌株率达95%，而且雌花节位较低[10]。

1.5 单倍体育种

在常规育种中，想要获得一个纯合的株系需要至少5～7年的时间，其中添加南繁过程也需要3～5年，制约了苦瓜育种的进程。

利用单倍体选育苦瓜新品种可以避免人工授粉、隔离等多代自交工作，可以较快的获得纯合双单倍体，可以用作新品种选育或者选育中间品系等，研究表明，利用单倍体育种方法可以缩短育种年限，降低投入[11]。

目前，采用未授粉子房、小孢子或者花药进行离体培养，利用化学药剂处理等方法诱导，以获得优良单倍体植株是效率较高的手段[12]。

1.6 诱变育种

利用化学、物理因素诱导苦瓜的遗传特性发生变异，针对产生的变异群体，按照育种目标要求，进行新品种的选育。已有研究表明，理化诱变在诱变育种中已有一定的成效[13]。

研究试验得出，在苦瓜辐射诱变中，适宜苦瓜干种子的辐射剂量在600～700Gy之间，而且结合分子标记，是苦瓜种质创新中便捷的手段[14]。但在目前，诱变育种在苦瓜上的应用报道并不多见。

1.7 分子标记辅助苦瓜育种

分子标记辅助苦瓜育种，因分子标记和决定目标性状基因具有紧密连锁的特点，所以通过检测分子标记，就可以检测到目的基因是否存在，这样既可以不受环境条件的干扰，还具有快速和准确的优点。可以鉴别亲本亲缘关系，而且还在杂种优势的预测、品种纯度的鉴定、杂种后代的选择以及回交育种中数量性状和隐性性状的转移等各个育种环节中起到辅助的作用。国外研究报道，从960对RAPD引物产生的135个多态性标记中，成功筛选出5个与黄瓜霜霉病基因紧密连锁的标记，分别为 BC519-1100、BC526-1000、AS5-800、G14-800和X15-1100[15]。试验研究表明，已经获得了苦瓜抗P．xanthii生理小种1基因的SRAP分子标记5个，而且已经将1个转化成了实用的SCAR标记[16]。据研究报道，引物OPQ-01在碧绿3号以及亲本的RAPD图谱中形成多态性差异，可以应用于碧绿3号苦瓜种子纯度的检测[17]。还有研究利用SSR标记和SRAP标记对苦瓜育种新组合的材料进行亲缘关系分析，结果验证利用两种标记方法，可以更准确的反映苦瓜材料的亲缘关系[18]。

2 结语

与其他葫芦科瓜类相比，苦瓜的遗传育种研究情况相对落后，多数品种都是利用有性杂交育种和杂种优势育种完成的。种质资源上并不丰厚。不同地区苦瓜的消费习惯也存在差异。在诱变育种、分子标记辅助育种上相对落后。

针对存在的一些问题，在今后的育种工作中，建议考虑或者加强以下几方面的研究和探索：加强苦瓜种质资源的收集和鉴定，丰富苦瓜育种材料；加强分子辅助育种的研究和应用，针对育种进程中的抗逆性、产量性状以及选择培育雌性系等，开展分子辅助育种的研究，辅助完成苦瓜的育种；建立完善的单倍体育种体系；加强各个育种方法的结合，相互辅助，以加快育种的进程。

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吉林省农业科技创新工程项目（c62150002）

S642.5

A

10.14025/j.cnki.jlny.2017.15.031

孙凯，助理研究员，研究方向：蔬菜遗传育种。

宫国辉，研究员，研究方向：蔬菜遗传育种与栽培研究。