西瓜F2群体大小及选择技术研究

安水新，李相涛，康宇静，霍治邦，刘宏，程志强，张存松

（河南开封市农林科学研究院，475001）

西瓜F2群体大小及选择技术研究

安水新，李相涛，康宇静，霍治邦，刘宏，程志强，张存松

（河南开封市农林科学研究院，475001）

运用多对相对性状杂种F1产生的雌雄配子的可能组合数4n的遗传理论确定F2群体量，能够在F3、F4代选育出符合目标质量性状纯系，减少了自交系选育代数，提高育种效率。在西瓜生长发育中前期开展选择、淘汰，大大减少了自交系选育工作量，节省试验用地，有效地降低成本，使F2代的大群体选择变为可行。

西瓜；F2代群体；选择技术

西瓜F2代出现性状分离，其群体的大小对于自交系选育速度至关重要。传统的自交系选育方法从F1选到F6代，才能得到纯系。从遗传机制和提高遗传进度等因素考虑，主张F2代播种量尽可能多一些，建议种植株数一般控制在500株左右[1]，并且在果实考种之前一般不开展田间选择与植株淘汰。西瓜是稀植作物，每667 m2植600~1 000株，单株占地面积较大，如果F2群体较大，那么田间试验工作量相应加大，试验的精确性相对降低，虽然自交系选育速度加快，但试验成本大量增加。根据孟德尔遗传的独立分配规律，在多对相对性状杂种的后代选择中，如果群体数量大于4n，就有可能在当代出现质量性状的纯合单株[2，3]（隐性性状的纯系在F2代即可以确认，显性质量性状纯系在F3代可以鉴定得到）。本试验以开封市农林科学研究院组配的F2代西瓜为试材，依据目标性状中有差异的质量性状对数按照4n确定其育苗量，在苗期、幼果期按质量性状直接淘汰不符合目标性状的个体，通过F3、F4代进行质量性状纯度鉴定和数量性状的优选，在F3、F4中直接选出了符合目标性状的纯系，建立一套快速选育技术规程，加快了自交系选育进度。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2008年春季选用开封市农林科学研究院组配的F2代材料F8202、F8203、F8206进行试验。

1.2 试验方法

①制定质量性状选育方案 根据自交系选育的目标性状，在开展田间试验之前为每份F2材料设计选育方案：父母本及其主要经济性状，系选的目标性状，在每个生育期间淘汰非目标性状和淘汰比例及优选内容，依据目标性状中有差异的质量性状对数按照4n确定其育苗量，根据中前期的淘汰比率制定田间移栽密度（使植株生长发育中前期经淘汰后所保留符合目标性状植株的株距为50 cm左右），见表1。

②数量性状优选 在中后期对数量性状开展优选，包括坐果性、抗病性、单瓜质量、果皮硬度、果皮厚度、瓤质、瓤色、口感、种子性状等。对选中果实逐一编号、记载，之后进行考种、决选。

③对保留植株严格自交。

④在F2代选择之后，通过F3、F4代进行质量性状纯度鉴定和数量性状的优选。

2 a试验均在我院试验地进行，春季试验采用地膜覆盖栽培，3月育苗，6月下旬至7月上旬开始收获。施肥、灌水等与传统试验的田间管理一致。秋季试验采用地膜+中拱棚栽培。

表1 F2代材料选育方案

2 结果与分析

2.1 F2代后期选择

植株生长前中期，对质量性状进行田间选择、淘汰，然后进行数量性状优选，F8202、F8203、F8206分别决选出15、15、17个符合目标性状的单瓜。

2.2 F3代鉴定与选择

对2008年试验中决选出的单瓜在2009年春季进行F3代质量性状纯合度的鉴定，之后对纯系开展数量性状优选。种植F3代8份，其中质量性状全部是隐性性状的1份（F9302-2），在调查中没有发现分离植株，而且其数量性状基本一致；1对显性性状的材料7份，除F9303-10为质量性状纯合的材料，其余均出现分离，F9305、F9309因综合性状表现不好而整系淘汰，对其他材料开展单株选择。结果见表2。

2009年秋季种植F9306、F9307、F9308、F9317共4个单系的20份材料，鉴定筛选出8份质量性状纯系，结果见表3。

表2 F3代种植选择、纯度鉴定表

3 结论与讨论

依据F1代产生的雌雄配子的可能组合数4n确定F2代群体量，能够在F2代筛选出符合目标性状的质量性状纯合植株，在F3和F4代鉴定出质量性状的纯系，减少了西瓜杂种后代选择代数。

在西瓜生长发育中前期对非目标性状植株严格淘汰，有效地减少了因试验管理的工作量及株系占地面积过大而造成的试验误差，节省试验用地，提高了育种效率，降低了自交系选育成本。

传统的杂交后代田间系选主要凭育种经验，随意性较大；但若在田间试验之前作好每一份F2代的选择方案，科学确定目标性状后，一般的育种人员就可按照此方案进行操作。

在F3代显性目标性状的纯度鉴定、优选中，因种植的单瓜株数较少，鉴定出的纯系相对较少。在今后的F3代鉴定中，种植的单瓜株数应不少于3n株，这样才有可能在当代选育出目标性状的纯系。

据笔者试验，在质量性状纯合之后，单系内的数量性状表现基本一致。但数量性状受多基因及微效基因控制，遗传机理复杂，有关质量性状纯合程度对数量性状一致性的影响还待进一步研究。

表3 F4代种植选择、纯度鉴定

[1]王坚.西瓜栽培与育种[M].北京：农业出版社，1993.

[2]刘祖洞.遗传学[M].北京：高等教育出版社，1979.

[3]浙江农业大学.遗传学（农学类专业用）[M].北京：农业出版社，1979.

Research on Population Size of Watermelon F2Generation and Its Selection Technology

AN Shuixin,LI Xiangtao,KANG Yujing,HUO Zhibang,Liu Hong,CHENG Zhiqiang,ZHANG Cunsong
(Kaifeng Research Institute of Agriculture and Forestry Sciences,Henan 475001)

The population size of watermelon F2generation were determined according to the genetic theory of the combination numbers of the male and female gametes produced by F1generation which possessed multiple relative characters is 4n.Using the theory,the pure lines accorded with the objective characters could be selected in F3or F4generation,which shortened the breeding period and enhanced the breeding efficiency.The selection and elimination were carried out at the early-middle growth period of watermelon,which could reduce the workload,save the experimental land,decrease the production cost greatly,and mad the selection of F2generation from a big group practicable.

Watermelon;F2population;Selection technology

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.22.004

开封市科技攻关项目（090203）安水新（1957-），男，研究员，主要从事西瓜遗传育种工作，电话：13839984646，E-mail：anshuixin@163.com

2011-07-07