我国黄瓜品种的选育研究进展

2018-07-22徐海钰，李雪，于磊，朱国民

吉林农业 2018年14期

徐海钰，李雪，于磊，朱国民

摘要：本文从杂交育种、诱变育种、分子标记辅助育种及基因工程育种四个方面，综述了我国黄瓜新品种的选育进展。

关键词：黄瓜；杂交育种；诱变育种；分子标记；基因工程

中图分类号： S642.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.14.054

黄瓜（Cucumis sativus L.）属葫芦科（Cucurbitaceae）一年生温季作物，又叫胡瓜、刺瓜、青瓜等，起源于喜马拉雅山南麓。黄瓜是我国乃至全世界主要栽培的蔬菜作物种类之一，因其特殊的芳香气味以及清脆多汁的口感受到人们的广泛喜爱。黄瓜含有丰富的营养成分，包括蛋白质、多种维生素、葫芦素、钙、铁、丙醇二酸等人体必需物质[1]。同时还具有多种保健功能，黄瓜多糖以及黄酮类化合物可以增强人体免疫力，提高清除自由基能力和抗氧化活性，起到延缓衰老的作用[2，3]。黄瓜中含有的葫芦素B在多种肿瘤的抗性研究中，均能产生抑制作用[4]，并且还可以起到保肝抗炎等功效[5]。除此之外，黄瓜还有除湿、利尿、美容养颜等保健价值，目前已经研发出多款黄瓜保健产品。

随着人们对优质黄瓜蔬菜的需要量日益增加和黄瓜产品的市场不断扩大，种植的面积也是逐年递增，这不但要求栽培管理水平的不断提升，更需要能满足市场需求的优质、高产、抗逆性强的品种。因此，我国的黄瓜育种工作者进行了大量的研究和选育工作，取得了显著的成果。黄瓜新品种选育的研究方法主要包括：杂交育种、诱变育种、分子标记辅助育种以及基因工程育种。本文将从这四种方法著手回顾我国黄瓜新品种选育的研究进展。

1杂交育种

杂交育种利用的是基因重组的原理，把父母本的优良性状集中起来传递给杂交后代，从而获得所需的表现类型，由于杂交子代的遗传来源可知，性状表现可预见，因此成为黄瓜育种的主要方法之一。吕淑珍等[6]利用杂交育种的方法选育出高抗霜霉、白粉病和枯萎病的早熟黄瓜品种津春4号，其父母本为抗病能力强的高代自交系。陈龙正等[7]以野生酸黄瓜为母本，栽培为父本成功的实现了黄瓜种间的远缘杂交，经过多代的自交、回交获得了抗逆性强的优良种质7012A，与美国加工型黄瓜7011A进行杂交获得生长势强、品质良好、产量高的一代杂交种宁佳1号。“济宁736”是由纯合的自交系159和131为父本和母本杂交，经初筛、复筛、品比试验、区试试验及生产试验选育出黄瓜杂交一代优良新品种，结合了父母本早熟、丰产、耐低温、口感好的优点[8]。李聪晓等[9]对10份具有目标性状的自交系进行杂交，获得杂交组合45份，经田间的对比分析试验初步筛选5个优势组合进行品系比较试验，最终选出以单性结实能力强、耐寒性较强的全雌自交系09-17为母本，单性结实能力中等、耐寒性强的强雌自交系为父本的唐杂8号，此品种达到了雌花节率高，单性结实能力和耐寒性强的育种目标，适应黄瓜周年生产的需求。

2诱变育种

诱变育种主要是人为地采用物理或化学等因素以及航空搭载强制促使遗传物质结构的改变，从而诱发基因的突变，从突变群体中选出具有目标性状的表现类型，诱变育种可以直接利用种质资源，提突变频率，可以在较短的时间内获得所需的突变体。崔兴华等[10]研究了不同氮离子对黄瓜种子的诱变效应，M1代出现变异的植株在M2代的瓜形性状上出现了明显的分离，M3代瓜形和刺瘤的变异得到了稳定的遗传，并且从中获得了优良的突变系。陈宸[11]利用不同浓度的化学诱变剂EMS（甲基磺酸乙酯）处理黄瓜406品系，确定的半致死剂量为1.2%EMS处理12h，M1代自交获得的M2代中突变频率为12.49%，其中突变主要表现在叶、花、果实的颜色和形态，以及植株的株型，并且获得了2个全雄株系的突变，为黄瓜的育种提供了大量种质材料。李鹏奎等[12]利用航天搭载后的龙果黄瓜为育种材料，经过5代的系选，获得了优良变异的白黄瓜新品系055-33-6-1-2-49。目前通过航天搭载选育获得的黄瓜品种有太空96-1[13]、航研1号[14]、航育黄瓜1号[15]和航丰一号[16]等。

3 分子标记辅助育种

分子标记可反映黄瓜群体中不同个体间可遗传物质的差异，通过检测决定目标性状基因的分子标记的有无，确定目的基因是否存在，从而快速、准确达到选择目标性状的目的，并且这种选择不受环境条件干扰，因此，分子标记可作为育种的一种常用辅助手段。张海英[17]等采用RAPD技术对黄瓜种质资源进行研究，根据PCR获得的条带进行聚类分析，将供试的黄瓜种质分为3类，并获得了欧洲温室类型种质材料的特征谱带，通过建立的分子标记辅助育种，从大量的杂交后代中定向选择，大大的缩短了育种时间。鞠秀芝等[18]采用AFLP技术获得与黄瓜霜霉病抗性相关的DNA片段，基于该片段基因序列成功开发出了1个共显性和2个显性的SCAR标记，这些标记与抗病基因连锁，对于抗病亲本的选择以及抗病杂交材料的鉴定具有重大意义。周胜军等[19]通过亲本及杂交、回交后代建立全雄和全雌两个基因池，采用SSR技术对两个基因池进行PCR扩增，获得特异片段两个，片段长度分别为331bp和145bp，与黄瓜的全雌性基因连锁，可辅助黄瓜雌性系品种的选育。

4 基因工程育种

基因工程育种是利用分子生物学技术，获得编码目标性状所需要的基因片段，在离体条件下进行剪切，通过酶的作用将其转入受体细胞中进行复制和表达，获得具有目标性状的新品种。金红等[20]通过建立的黄瓜遗传转化体系利用农杆菌共浸染的方法将除草剂基因bar导入父本的黄瓜子叶中，获得落地转化体系。张兴国等[21]将冷CBF3基因和cor15A抗寒基因通过农杆菌介导转入黄瓜基因组，增加了耐低温诱导活性，从而创制出耐寒黄瓜新材料。白吉刚等[22]利用RT-PCR方法从拟南芥中克隆出生长素结合蛋白cDNA，并对其进行了测序，获得表达载体p35EZ，通过根农杆菌介导转化的方法将异源的拟南芥生长素结合蛋白基因导入黄瓜中，提高了植株中生长素结合蛋白的表达水平，增加了子房对生长素的敏感性，从而获得了单性结实能力较强的新种质材料。宁宇[23]利用基因工程技术将CsCBF3基因转入黄瓜“长春密刺”子叶节，经潮霉素压力筛选耐冷能力强的抗性植株，从而为黄瓜耐冷育种提供种质材料。

参考文献

[1]李岳平，梁开杰，等.黄瓜的营养成分、作用及嫁接技术[J].上海农业科技，2015（01）：89.

[2]何念武，杨兴斌，等.黄瓜多糖的体外抗氧化活性[J].食品科学，2011，32（19）：70-74.

[3]施兴凤，李琼，等.黄瓜黄酮类化合物的抗氧化作用[J].食品研究与开发，2010，31（01）：85-86.

[4]张延亭，欧阳东云，等.葫芦素B抗肿瘤作用及其机制研究进展[J].中国药理学与毒理学杂志，2012，26（01）：112-115.

[5] 杨世杰，昌友权，等.葫芦素B对四氯化碳致小鼠急性肝损伤的保护作用[J].食品科学，2005，26（09）：524-526.

[6]吕淑珍，马德华，等.优质抗病高产黄瓜新品种-津春4号[J].中国蔬菜，1994（03）：1-3.

[7]陳龙正，陈劲枫，等.通过种间杂交加工黄瓜新品种宁佳1号[J].中国蔬菜，2005（03）：4-6.

[8]杨小华.济宁.726黄瓜新品种的选育及配套栽培技术研究[DJ].山东农业大学，2012.

[9]李聪晓，李玉华，等.保护地专用黄瓜新品种唐杂8号的选育及栽培技术[J].河北农业科学，2017（03）：89-92.

[10]崔兴华，刘楠，等.氮离子注入黄瓜诱变遗传育种研究[J].中国瓜菜，2012，25（03）：17-19.

[11]陈宸.EMS诱导黄瓜“406”突变体的筛选与鉴定[DJ].湖南农业大学，2015.