冬瓜果皮颜色的遗传规律研究

2015-12-22邓俭英万正林刘朝安邓杰玲李立志周艳霞

安徽农业科学 2015年25期

邓俭英，万正林，武鹏，刘朝安，邓杰玲，李立志，周艳霞

(1.广西现代农业科技示范园，广西南宁530007;2.广西农业科学院蔬菜研究所，广西南宁530007;3.广西农业科学院生物技术研究所，广西南宁530007;4.广西农业科学院花卉研究所，广西南宁530007)

冬瓜起源于中国和东印度，广泛分布于亚洲热带、亚热带及温带地区。冬瓜在我国南北各地普遍栽培，以南方地区栽培较多［1］。冬瓜果实供食用，嫩梢也可菜用。是重要的蔬菜作物，在调节夏秋蔬菜淡季、保证周年供应以及我国南菜北调、西菜东运方面发挥着重要作用。瓜类作物的遗传研究大多数集中在西瓜、节瓜、丝瓜、苦瓜等，而关于冬瓜的遗传研究则鲜见报道。张桂芬等以大板黑瓜子籽瓜和瓤用小籽西瓜及其杂交的F1代、F2代、F1代与双亲的回交后代为材料，研究西瓜种子大小的遗传规律，结果发现决定种子大小的基因为1对主效基因和1对隐性抑制基因，其中小种子为显性［2］。徐海等［3］研究发现普通丝瓜种子颜色的遗传是受1对基因控制的质量遗传，其黑色为显性，白色为隐性。胡开林等用苦瓜2个绿色自交系和2个白色自交系作为亲本，对其2个杂交组合的各世代进行果色遗传规律研究，结果表明苦瓜果实绿色与白色受1对核基因的控制，绿色对白色为显性［4］。节瓜为冬瓜的变种，其形态特征与冬瓜有许多相似之处［5］。黎炎等对节瓜的果实性状、果皮颜色、果实蜡粉等进行了研究，结果发现节瓜果皮蜡粉与果皮颜色的遗传规律一致，都是受1对核基因的控制，深绿色对青绿色为显性，有蜡粉对无蜡粉为显性［6－8］。冬瓜果皮颜色有深绿色、绿色和浅绿色，被白色蜡粉或无，各地因为消费习惯有不同的喜好。为了探讨冬瓜果皮颜色的遗传规律是否与节瓜的果皮颜色遗传规律相一致，笔者以深绿色和黄绿色2个纯合自交系为材料，构建其杂交及回交群体，研究冬瓜果皮颜色的遗传规律，以期对冬瓜果皮颜色这个主要性状的选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料供试材料P1、P2均为多年自交的纯合系材料，其中P1的果皮颜色为深绿色，P2的果皮颜色为黄绿色。

1.2 试验方法试验在广西现代农业科技示范园的科研基地进行。2011年秋以P1、P2 2个自交系为亲本，在人工隔离的条件下配制P1×P2(深绿色×黄绿色)和P2×P1(黄绿色×深绿色)2个组合，获得F1代，并于2013年春季分别进行自交和回交，获得2个组合的F2、BC1材料。2013年秋季将2个自交系亲本及各世代材料同时播种、育苗，定植于大田。亲本各种植株40 株，F1、F2、BC1、BC2各种植约300 株。随机区组排列，3次重复，栽培管理按照一般生产管理水平进行。

1.3 数据统计与分析果实成熟时对亲本及各世代植株的老熟果实进行调查，对果皮颜色按照深绿色和黄绿色进行分类统计，并进行 χ2适合性测验［9］。

2 结果与分析

2.1 F1代果皮颜色的表现由表1可知，不论是深绿色×黄绿色组合，还是黄绿色×深绿色组合，其F1代的果皮颜色均一致表现为深绿色，说明供试材料果皮颜色的遗传表现为:深绿色对黄绿色为显性。

2.2 F2代果皮颜色的表现由表1可知，2个组合F2群体的果皮颜色都发生了深绿色和黄绿色的分离，分离比例接近3∶1。经χ2适合性测验发现，符合3∶1的分离比例。这进一步说明果皮颜色受1对基因的控制，以深绿色为显性，黄绿色为隐性。

表1 F1、F2和回交后代果皮颜色的鉴定结果

2.3 回交后代果皮颜色的表现由表1可知，2个组合的F1代与深绿色回交，其回交后代的果皮颜色均表现为深绿色;与黄绿色回交，则回交后代的果皮颜色表现为深绿色和黄绿色分离，其分离比例接近1∶1。经χ2适合性测验发现，符合1∶1的分离比例。这进一步说明供试材料的果皮颜色是受1对基因控制的质量性状，深绿色对黄绿色为显性。

3 讨论

冬瓜具有悠久的栽培历史，经过多年的栽培选择后黑皮冬瓜已经逐步取代粉皮冬瓜，成为市场的主栽品种。果皮颜色越墨绿，越受市场欢迎，因此研究冬瓜果皮颜色的性状遗传规律对冬瓜新品种的选育具有较为重要的指导意义。

遗传学基础理论研究表明，杂交后代中数量性状的分离一般呈连续性颁布，而质量性状的分离呈现不同水平的比例［10］。该试验结果表明F2代和回交群体果皮颜色的分离分别呈现出1∶1和3∶1的比例，存在着主效基因决定冬瓜的果皮颜色变化，即深绿色对黄绿色为显性。

该研究结果与黎炎、胡开林等的研究结果相似。这说明在进行冬瓜果皮颜色选育时用深绿色品种与黄绿色品种杂交，通过选择在其后代中均有可能选出具有二者综合优良性状的深绿色或黄绿色的品系或品种;也可以用深绿色的品种或自交系与黄绿色的品种或自交系作为亲本进行杂交，选育出果色为深绿色的杂种一代直接应用于生产;但要选育出商品果实为黄绿色的杂种一代时，父本和母本必须均为黄绿色。

在试验过程中还发现，F1代和回交后代的部分果实所表现的颜色介于深绿色和黄绿色之间。造成冬瓜果皮颜色产生深浅变化的原因，可能与细胞质中叶绿体DNA和RNA含量不同而导致表达存在差异;也有可能是深绿色对黄绿色表现为不完全显性;还有可能是控制冬瓜果皮颜色除主效基因以外，还有修饰基因的存在。冬瓜果皮颜色的变化除受到自身遗传的影响外，在大田栽培条件下也会受到环境的较大影响，如朝向、是否受到遮荫等也会影响冬瓜的果皮颜色。