西瓜叶片后绿性状在F1种子杂交率鉴定中的应用技术 一、西瓜杂优利用具有一般品种无法相比的优势,但F1种子杂交率的鉴定技术方法却一直是个难题。到目前为止,国内外试验和应用的方法有基因工程法、同工酶法和种植法几种,不足之处尚大,急需技术改进。
1、基因工程法:通过基因工程技术把具有显性指示作用的抗卡那霉素或抗除草剂基因片断,转移到西瓜组合的父本上,然后对F1种子幼苗进行卡那霉素或除草剂筛选处理,表现抗性的为杂交种子,反之,为非杂交种子,从而鉴定F1种子杂交率。优点:可早期识别,操作较为简便,可大量操作,受环境条件影响小,比较准确。不足:识别不直观,不易被瓜农掌握;前期基因转移技术难度大,设备投资大;产品是否对消费者有不良影响,尚有争论。
2、同工酶法:首先分析出西瓜组合双方的同工酶谱作对照,然后分析出F1代种子的同工酶谱进行识别,F1代种子同工酶谱中包含双亲同工酶谱特征的为杂交种子,反之则不是。优点:可早期识别,比较准确。不足:识别不直观,技术操作严格,易受试验条件影响,重复性差,受室内试验设备局限,不易大量操作。
3、种植法:将当年收回的杂交种在第二年种植前先取代表样播入大田,通过识别瓜叶的形状(如板叶做母本,裂叶做父本,F1代呈裂叶),瓜胎的形状(如圆胎做母本,长胎做父本,F1代呈长胎)、瓜叶的颜色(如黄叶做父本、绿叶做母本,F1代呈黄叶)、瓜的皮色(如浅色做母本,深色或带花条做父本,F1代呈父本性状),以至成熟果实是否符合本组合特征特性来鉴定种子杂交率。优点:可直观识别、技术简便,可大量操作。不足:不能早期识别,占地面积大,时间长,且受环境气候条件限制,另外,黄叶显性性状的利用对一代的产品和品质有影响。
二、西瓜叶片后绿性状是其叶色变异的一个新类型,国外早有发现和研究,但未见应用报道。国内目前尚未见发现地报道。本人于1994年首次从引进的西瓜资源中发现了具备该性状的单株,随即做了自交留种,性状连续观察和遗传研究,为其在F1代种子杂交率鉴定中的应用打下了基础。
具备叶片后绿性状的西瓜单株,自出苗起就与一般单株有明显的区别,其新生器官黄白,而后缓慢长老转绿,这个过程一般要5天左右,而一般单株的新生器官除下胚轴和子叶在出土当天内转绿外,其它几乎一直为绿色。具体地说:该性状单株刚出土的下胚轴、子叶均为黄白色,而后3~4天内才缓慢长老转绿,这一过程尚未结束,新生的顶芽又呈黄白色,接着长出黄白色嫩叶和幼茎,同样缓慢长老转绿,大概需要5~7天。此后的幼茎和嫩叶一直呈黄白色,这种区别一直保持到植株营养生长的停止。
研究表明,西瓜叶片后绿性状是由一对等位基因控制遗传的隐性性状,具有一定的遗传规律和可转移性。它与正常绿单株的杂交一代后绿性状消失,植株表现正常绿,依此可鉴别种子杂交率。在F2代和回交1代中,后绿和正常绿单株分别呈1∶3和1∶1的比例分离,依此可进行后绿性状的杂交转移,选育新的后绿品系。
选育并利用的优良后绿品系96B90、果实性状为圆形、黑皮、大红肉、种子黑、千粒重25~30g,具有较强的配合力。由它选配的新组合5506,中熟、黑皮椭圆果、鲜红肉、且具高产、优质、抗逆等优点,具有广阔的开发前景,将领导西瓜杂交育种的新潮流。
三、采用具备西瓜叶片后绿性状的优良品种系做母本进行组合选配,或把西瓜叶片后绿性状通过一般杂交或基因工程技术方法转移到某成功品种组合的母本上,这样F1代种子杂交率在子叶期间可实现准确鉴定,简便易行且快速可靠,为其它鉴定技术方法所不具备,这是该项研究领域的一次技术创新。具体应用价值如下:
1、可直观识别、不需要其它试验处理和设备投资、浅显易懂,简便可行,为广大种子经营者和消费者所喜闻乐见,易于推广普及。
2、可早期识别,在西瓜子叶苗期即可识别出杂交和非杂交株,时间短,可室内外操作,不易受环境条件限制,种子进入流通早。
3、准确可靠。西瓜叶片后绿为质量性状,在子叶苗及以后生长期,杂交与非杂交苗均有稳定的明显区别,可随时鉴定。
4、配合力强,适用范围广,不受品种局限,对品种的产量、品质等无任何不良影响。
5、种子投入生产后,瓜农可在育苗期准确识别并剔除非杂交苗,避免因种子杂交率不够给生产上直接带来经济损失。