一、世界南瓜育種現狀
歐美等發(fā)達國家和地區(qū)的南瓜育種研究水平較高,在基礎理論研究和品種選育實踐等方面均領先于世界。育種技術從常規(guī)育種到雜交育種發(fā)展到應用生物技術育種、轉基因育種技術的應用,特別是目前以先正達集團、孟山都等公司為代表的跨國公司的基因工程育種和與分子標記育種相結合的加倍單倍體育種(D H育種),成為包括南瓜在內的現代生物技術育種的兩大支柱。利用現代生物技術育種,使南瓜育種進程明顯加快,2~3年即可獲得優(yōu)良品種??鐕瘓F不僅領導了世界南瓜育種,而且在南瓜種子科技產業(yè)化等方面發(fā)展更加完善,達到了全球化水平。實現了南瓜種子生產、南瓜產品生產、農戶、市場(國內外)、消費者、以及輔助的農藥、化肥等生產資料的一體化,形成一個完整的南瓜產業(yè)化生產應用體系。
(一)基礎研究歐美科學家對南瓜基本遺傳規(guī)律和種間雜交特性進行了深入廣泛的研究,為南瓜育種提供了技術方法和理論根據。1996年美國哈頓和羅賓遜在國際葫蘆科遺傳協(xié)會(CGC)年報上發(fā)表修訂了南瓜基因目錄,使已知南瓜遺傳基因達到92個。辛諾特、西夫里斯和馬因斯等多年研究,總結了美洲南瓜的14個相對性狀的遺傳規(guī)律。自20世紀初,德國人特魯德(Drude,1917)、韋朗(Weilung,1953)開始南瓜種間雜交試驗,持續(xù)不斷地尋求打破種間雜交障礙,導入不同種間的優(yōu)良品質、抗病蟲性及抗逆境生存能力的方法或可行性。1983年聯合國糧農組織(FAO)在全球報告《葫蘆科植物的遺傳資源》中,描繪出南瓜種間雜交(栽培種間和野生種間)的兩幅圖景(林德佩2000),闡述了南瓜種間雜交關系,為開展南瓜種間雜交指明了方向。
(二)主要國家和地區(qū)的南瓜育種中國、美國、印度、俄羅斯、日本、歐盟、以色列、韓國和臺灣地區(qū)是南瓜育種和栽培應用的主要國家和地區(qū)。目前世界南瓜育種基本形成了食用型、飼用型、加工型、籽用型、砧木型、觀賞型等五大育種方向。在食用型和觀賞型中都有大型化和小型化兩個育種方向。
1.美國南瓜育種目標是“高產、低投入、高產出”,主要有兩個方向,即食用與飼用。都追求大個、豐產、優(yōu)質,如20世紀育出的“大月亮南瓜”??共∮N處于突出地位,南瓜要求抗枯萎病、白粉病、霜霉病、炭疽病、黑星病、角斑病、以及C MV等。通過對大量資源的研究,從野生種南瓜中找到了抗白粉病、真菌性黑星病和病毒病的材料,使美國的南瓜抗病育種處于世界領先地位。在品質育種上,不僅注重商品品質的基礎上,更加注重營養(yǎng)品質和加工品質,注重選育適于加工的專用品種,以及耐儲運和適合機械化采收品種。育種技術仍然以常規(guī)育種技術為主,抗病育種主要用傳統(tǒng)的接種鑒定方法,在遺傳資源中鑒定篩選出優(yōu)異的基因,再用雜交、回交的方法,篩選出優(yōu)良自交系作為雜交的親本材料,育出了抗6種病毒的南瓜。生物技術的應用主要在轉基因分子標記、組織培養(yǎng)、細胞融合、單配體育種等。
2.日本和韓國南瓜育種工作開展較早,以抗病優(yōu)質、高產、穩(wěn)產、多樣化和周年供應為主要目標,特別是營養(yǎng)品質育種,大多是F l代雜交種。
日本的小型化南瓜有優(yōu)勢,處于世界領先地位,如栗南瓜、迷你南瓜、桔瓜、水果南瓜、觀賞南瓜等一系列南瓜品種。日本南瓜強調外觀優(yōu)美、肉質細膩、營養(yǎng)豐富,淀粉含量和可溶性糖的比例協(xié)調,口感既甜又糯,含水分少,烹飪不變形等目標。日本在中國南瓜品質改良等方面有突出成就,育成了磨盤南瓜雜交種。
韓國在鮮食南瓜、砧木南瓜品種選育中較為先進。韓國改良了中國密本南瓜,實現了小型化雜交密本南瓜;利用南瓜屬根砧具有高抗枯萎和耐低溫的能力,作西瓜、甜瓜、黃瓜的砧木,部分的代替了我國的黑籽南瓜砧木,主要供應中國市場。
3.臺灣省臺灣省南瓜育種以營養(yǎng)品質和外觀育種為主,針對大陸、日本及歐美市場,重視商業(yè)利益的開發(fā);觀賞和雕刻南瓜的選育也處于先進水平,如象征吉祥如意的金童南瓜、佛手南瓜、鴛鴦南瓜、玩具南瓜等。
4.俄羅斯及獨聯體國家南瓜育種發(fā)展較晚,以高產、抗病、耐儲運為主要目標。常規(guī)品種為主,雜交育種在近年來開始應用。但是,俄羅斯收集了豐富的南瓜種質資源,保存了近2萬份南瓜種質材料,為種質資源創(chuàng)新和培育新品種奠定了堅實基礎。
5.印度種質資源豐富,是許多南瓜優(yōu)良品種選育的種質來源。育種開展較緩慢,除優(yōu)質、豐產育種目標外,果皮韌性好、耐儲運是主要育種目標。有科學家選擇7個品系進行了雙列雜交,表現果重、果實及果腔大小、果肉厚度表現較大的雜種優(yōu)勢,果重有超顯性效應。
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