黄瓜育种(蔡)ppt课件.ppt

,黄 瓜 育 种,黄瓜品质鲜嫩，风味独特，食法多样，果菜兼用。清脆可口，适作鲜果、凉拌、炒食、做汤、泡菜、盐渍、糖渍、制干和制罐，各种食法都别有风味，是深受广大人民喜爱的蔬菜。 黄瓜的营养价值高。富含纤维素，多种维生素和矿质元素。每500克鲜黄瓜中含胡萝卜素0.56毫克，硫胺素0.17毫克，核黄素0.17毫克，尼克酸1.3毫克，抗坏血酸26毫克，含钙82毫克，磷125毫克，铁1.3毫克，粗纤维1.3克，蛋白质2.9克，脂肪0.9克，碳水化合物6.9克，,第一节 黄瓜种质资源,黄瓜(Cucumis sativus L.) 又称胡瓜、王瓜，是葫芦科甜瓜属一年生草本蔓生攀缘植物。 黄瓜起源于印度喜马拉雅山南麓的热带雨林地区和中国云南西双版纳。 我国黄瓜栽培栽培历史悠久，早在2000年前，在我国黄河流域就开始栽培黄瓜。古代分两路传入我国，即一路由原产地传入我国长江以南地区，形成了华南系统黄瓜；一路沿丝绸之路传入我国北方地区，形成了华北型黄瓜。,一 起源与传播,（一）琼斯分类法,欧美型露地黄瓜（果粗、短） 分布于欧洲及北美洲各地。茎叶繁茂，果实圆筒形，中等大小，果面平滑，白刺，肉厚、味清淡，熟果浅黄或黄褐色。,二 分类及种质资源,（一）琼斯分类法,北欧型温室黄瓜 分布于英国、荷兰。茎叶繁茂，耐低温弱光，果面光滑，浅绿色，果实长圆，长达60cm以上，植株生长弱，单性结实强，抗病性弱。特点：果粗、果长、适应低温弱光，无刺，种子少。,二 分类及种质资源,小型黄瓜（泡菜型） 供加工用的小型品种群。分布于亚洲及欧美各地。植株较矮小，分枝性强。多花多果，果实短卵型或圆筒型，长5CM左右，黑刺。代表品种有扬州长乳黄瓜等。,（二） 熊泽分类法,南亚型黄瓜 分布于华中、华南、东南亚和日本等地。叶片肥厚、茎叶粗大，易分枝，果实粗、长，果短圆筒或长圆筒形，皮色浅，瘤稀，刺黑或白色。皮厚，片硬、味淡。耐湿热，严格要求短日照。 地方品种群很多，如锡金黄瓜、中国版纳黄瓜及昭通大黄瓜等。,华北型黄瓜,节间与叶柄长，叶片薄，耐热、抗病性强。低温弱光下生长缓慢，对日照长度不敏感。根系弱，分枝少，不耐旱，不耐移植。果实大而细长、刺瘤密、白色、果绿、肉质细嫩，品质好。,（三）谭其猛分类法,谭其猛（1914-1984）蔬菜学家，园艺教育家。他主持的蔬菜远缘杂交、大白菜、萝卜雄性不育及其遗传变异规律等研究，取得了丰硕成果。著有蔬菜育种、蔬菜品种选育及良种繁育等。为发展我国蔬菜遗传育种理论做出了贡献。,1. 华北系黄瓜 分布于中国黄河流域以北及朝鲜、日本等地。植株生长势强，喜土壤湿润、天气晴朗的自然条件，对日照长短的反应不敏感。嫩果棍棒状，绿色，瘤密，多白刺。熟果黄白色，无网纹，大多较晚熟，抗病性强 。 代表品种有山东新泰密刺、北京大刺瓜、唐山秋瓜、北京丝瓜青以及杂交种津研 1-7 号、津杂1号、津杂 2号、鲁春 32 等。,长春密刺,华北系统品种的主要特点是瓜形瘦长，大棱大刺，肉质坚脆。,早熟刺瓜类：耐热性及抗病性较弱，第一雌花节序较低，节成性强。主要母蔓上结瓜，瓜较短小。如叶儿三水黄瓜，长春密刺等。 刺瓜类：多中晚熟，抗病性多半较弱，但也有较强者，非节成性，多数主要在母蔓上结瓜。果面刺瘤有棱，如宁阳大刺瓜，公主岭水黄瓜。 截头瓜类：多中晚，抗病性强，非节成性，分枝强，母蔓雌花少，子蔓雌花多或母蔓子蔓都结瓜。果面瘤刺较少而多毛刺，如北京截头瓜，天津棒锤瓜等。,鞭瓜类：多中晚熟，抗病性强，耐热性强，适于延后栽培或作秋瓜栽培，非节成性，分枝性中等，大多母蔓子蔓都结瓜，果而平滑或只有少数刺瘤，呆皮常稍翠，果肉较厚品质较差，如北京大鞭瓜。 加工淹渍用品种: 在长日照行有高度雌花性，同一节内常簇生朵雌花，如“九牌秋瓜，胜芳二快”。温室栽培用品种:一般抗热性较弱，耐寒性和抗旱性弱，但耐阴性较强，在高温短日下形成雌花能力强，叶片较大，单性结实率高，瓜内种子少，瓜条长大，大多是主蔓结瓜，非节成性。如北京大刺瓜，北京小刺瓜，山东小密刺。,2. 华南系黄瓜,主要分布在中国长江以南地区和印度、东南亚、日本。该类型茎叶繁茂，耐湿热，对温度和日照长度比较敏感。果实较小，无棱，刺瘤稀，无瘤、无刺，表面光滑。嫩果绿、绿白、黄白色，味淡。代表品种有昆明早黄瓜、广州二青、上海杨行、武汉青鱼胆、重庆大白及日本的青长、相模半白等。,华南系统的品种主要特点是瓜形肥短，皮光滑无刺，肉质较软。,节成类：大多为早熟，主要母蔓结瓜，黑刺如“上海杨巷黄瓜”，“南京茶亭早黄瓜”、昆明早黄瓜、广州二青，武汉青鱼胆，以及日本的青长，相摸半白等。非节成类：大多中熟，分枝性强或弱，白刺或黑刺，有的品种瓜条长达 1 米以上。可能多数是与华北系的杂种。加工酱制品种：果肉致密，刺瘤少，雌花多，结果率高。,3. 南亚型黄瓜 分布于南亚各地，茎叶粗大，易分枝，果实大，单果重-公斤，果短，圆筒或长圆筒形，皮色浅，瘤稀，刺黑或白色，皮厚，味淡，喜湿热，严格要求短日照。 地方品种群很多，如锡金黄瓜，中国版纳黄瓜及昭通大黄瓜等。4. 西方酸渍用型： 前苏联品种大多属这一系统。瓜形最短小，瓜形指数约-，无刺瘤或极少，大多数分枝性强，主要在子竖上结瓜，成熟果褐色有网纹。,5. 西方鲜用型： 一般性状似南华系，果形较小者常酸渍和鲜食兼用。 欧美型露他黄瓜：分布于欧洲及北美各地茎叶繁茂，果实面筒形，中等大小，瘤稀白刺，味清淡，熟果浅黄或黄褐色，有东欧、北欧、北美等品种群。 北欧型温室黄瓜：分布于英国，荷兰，茎叶繁茂，耐低温弱光，果而光滑，浅绿色果实达50cm 以上，如英国温室黄瓜，荷兰温室黄瓜等。,第二 节 黄瓜的主要育种目标,一 、总体目标,1、以鲜食为主的黄瓜育种目标： a. 色泽青绿，刺瘤少，果实中型，肉质嫩脆，品 质佳 b. 心室小，皮薄，瓜把短，生食、煮食均适宜 c. 早熟、丰产、种子少 d. 耐贮运，抗病力强,2、以供加工，贮运为主的黄瓜育种目标 a. 果型中大，肉质稍硬 b. 中晚熟，产量高，肉厚，心室小 c. 耐贮运，抗病 d. 特种品种，果形细小，长棒形，专供全条卤瓜用 3、两者并用品种的育种目标 a. 果实细长，青绿色，心室小近似实心，初期中瓜 可供鲜食，后期成熟瓜可供加工之用 b. 含水分少，果皮稍硬不脆，耐贮运,抗病虫品种的选育是生产无公害蔬菜最经济有效的措施。病虫害的抗性对淹渍和鲜食黄瓜的生产极为重要，国内外都将其放在首位。 目前我国黄瓜品种大多具有对霜霉病、白粉病、枯萎病等主要病害的抗病性。黄瓜灰霉病、菌核病、根腐病、病毒病、蔓枯病、黑斑病是近几年发生较为严重的病害。,二、 对多种病害的抗性,黄瓜根结线虫病，在我国局部地区为害严重，抗线虫育种尚未起步；黄瓜多抗性育种将成为育种的主要目标。 黄瓜的主要害虫有甲虫、蚜虫、茶黄螨、红蜘蛛、白粉虱等，近几年流行的美洲斑潜蝇及以为害黄瓜果实为主的鳞翅目害虫有严重发生之势，黄瓜的抗虫育种工作亟待开展。,白粉病,霜霉病,黑斑病,斑点病,黑星病,灰霉病,黄瓜炭疽病,菌核病,黄瓜根腐病,黄瓜立枯病,黄瓜根结线虫病,黄瓜镰刀菌枯萎病,黄瓜蔓枯病,黄瓜细菌性叶枯病,黄瓜花叶病毒病,白粉虱,黄瓜枯萎病,三 品质育种,1、感官品质： 大小、长短、色泽、质地、新鲜度、整齐度、瓜腔大 小等。 2、风味品质： 口感脆嫩、清香、无苦味，可溶性固形物含量高。 3、营养品质 维生素、有机酸、矿物质等的含量。 4、 加工品质（罐装，盐渍、糖渍） 耐贮运 品质育种将成为黄瓜育种的主要研究课题。,四、 生态育种,黄瓜周年栽培的需求，出现了各种不同的栽培形式，且有地区生态条件的差异。生态育种仍然任重而道远，是以后育种的主要目标之一。 1. 对低温或高温的适应性 2. 耐弱光性 3. 抗病性 4. 单性结实性 5. 株型结构,理想的保护地黄瓜品种，应是结瓜早，座瓜部位低，节成性强，雌花多，紧凑、叶量节间长度适中、分枝性弱，抗病力强和适于密植的品种。,五 丰产性,六 早熟性,单位面积产量=单位面积株数 平均单株果数 平均单果重丰产性选育的总局势是利用杂种优势。杂种长势强、不易早衰、座果率高，表现出单株结果数显著超过双亲。,早花 第一朵花出现早第一雌花出现节位低果实发育速度快,我国黄瓜育种历程,中国工程院院士侯锋在我国率先开展黄瓜育种研究。自1959年广泛引进国内外品种资源, 针对黄瓜生产中多种病害的威胁，采用杂交和回交相结合的育种方法，成功的将抗病、丰产和早熟性结合在一起，经四十余年的潜心研究，逐步攻克了黄瓜霜霉病、白粉病、枯萎病等几种病害的难关。,侯锋主持先后育成的津研、津杂、津春三代黄瓜新品种12个，分别成为我国70年代、80年代、90年代的主栽产品。 黄瓜亩产提高80%以上，累计创社会效益100余亿元。促使我国黄瓜种植面积从 70 年代的几十万亩，80年代初的120万亩，发展到90年代的600万亩，到21世纪已达到1500万亩。 使黄瓜从细菜变为如今老百姓一年四季都能吃得起的大路菜，成为我国南北方菜篮子的主菜。侯锋被人们誉为“黄瓜大王。”,新世纪黄瓜育种主攻方向确定在哪里？,侯锋院士说，新世纪的黄瓜育种要采用生物与基因工程的先进技术，在质量上继续把优质育种作为主攻方向，着眼于绿色、营养、风味，与国际接轨优予国际。绿色是指要继续在抗病育种上下功夫，解决新的病虫害，黄瓜抗病性增强的同时也就减少了农药使用和药残，从而达到无公害、绿色食品的要求。营养是指要研究现有黄瓜的品种有哪些营养成分，还能增加哪些有益成分，“药补不如食补”嘛！风味是指中国广大人民解决了温饱问题后的老百姓的新需求，民以食为天，食以味为先。黄瓜风味这个大课题一定要解决好。,第一代育种: 津研系列,津研黄瓜是利用品种间杂交，经系统选育而成的黄瓜优良品种。1983年度获国家发明奖，解决了生产上病害严重和产量低的问题，实现了建国以来第一次黄瓜品种的更新换代。,第二代育种: 津杂系列,津杂系列黄瓜获国家科技进步三等奖，是利用杂种优势育成的一代杂交品种，解决了抗病与早熟、早熟与丰产的矛盾，实现了黄瓜品种的第二次更新换代。,第三代育种: 津春系列,津春黄瓜获国家科技进步二等奖，实现了优质、抗病和高产的完美统一，适合不同的栽培形式，完成了黄瓜品种的第三次更新换代,津春2号 早熟，第一雌花节位34节，以后每隔12节结瓜，单性结实能力强；生长发育速度快，从播种到收获（包括育苗期）仅65天左右。抗霜霉、白粉病能力强；植株生长势中等，株型紧凑、以主蔓结瓜为主，分枝少，叶色深绿、叶片较大厚实。亩产量可达5000kg以上。 瓜条棍棒型，深绿色、白刺较密、棱瘤较明显，瓜条长32cm左右、单瓜重200g左右、把短、肉厚、商品性好。适宜早春大、中、小棚及秋棚栽培,津春3号 植株生长势强，茎粗壮、叶片中等、深绿色、分枝性中等，较适宜密植，以主蔓结瓜为主，单性结实能力强，腰瓜长 30cm 左右、棒状、单瓜重200g左右，瓜绿色、无花脑门，刺瘤适中、白刺、有棱、把较短，瓜条顺直、风味较佳，一般亩产5000kg以上。 从播种至第一次采收需50天左右，丰产性好，抗霜霉病、白粉病能力强，同时具有较强的耐低温和耐弱光的能力，适宜越冬日光温室栽培。,津春5号 早熟性好：春露地栽培第一雌花节位5节左右，秋季栽培第一雌花节位7节左右。 抗病性好：兼抗霜霉病、白粉病、枯萎病 亩产量可达40005000kg 商品性好：瓜条深绿色，刺瘤中等（外观接近津研4号)，心小肉厚、瓜条顺直、长33cm、横径3cm，口感脆嫩、商品性状好。 用以腌渍加工出口符合外贸要求，出菜率达56%，是加工与鲜食兼用的优良品种。该品种适合早春小拱棚、春夏露地及秋延后栽培。,第四代育种: 津优、津美系列,津优、津美黄瓜为国家“九五”科技攻关和天津市科技攻关最新成果，是适应新世纪需求的优良品种。,津优1号 抗病性强：抗枯萎病、霜霉病和白粉病，具有良好的稳产性能，是大棚种植的优良品种。 丰产性好：植株紧凑、长势强、叶深绿色、主蔓结瓜为主，第一雌花着生在第3-4节，雌花节率40左右，回头瓜多。亩产5000-6000kg。,耐低温、弱光能力强：津优1号在12-15低温和9000lux弱光下生长正常。 商品性好：瓜条顺直、长36cm左右，单瓜重250g左右、瓜色深绿、有光泽、瘤显著密生白刺，瓜把短、一般小于瓜长的1/7，心腔较细、小于瓜横径的1/2、果肉浅绿色、质脆、无苦味、品质优、商品性好，符合我国北方地区消费习惯，是大棚专用黄瓜优良品种。,津优2号 一般夜温 1113 可正常生长。 瓜条长棒状、深绿色，刺瘤中等、白刺,腰瓜长35cm、单瓜重200g，品味佳、商品性好。 最大特点是早熟、耐低温、耐弱光、高产，抗霜霉病、白粉病、枯萎病能力强。一般亩产5000kg以上，适宜三北地区早春日光温室及越冬日光温室栽培。,早熟，主蔓结瓜为主，第一雌花节位在第4节左右，生长速度快，雌花节率高、瓜码密。 抗霜霉病、白粉病、枯萎病 瓜条深绿色、极少刺、易清洗、皮色亮绿、瓜把短，成瓜性好、畸形瓜率低、瓜条顺直、腔小肉厚。单瓜重150g、长30cm、横径2.8cm。亩产5000kg左右。 农药残留量明显低于刺瘤型黄瓜，果肉农药含量比对照降低27 %，果皮农药含量比对照降低18%。,津美1,第三节 黄瓜的遗传,一 株型、蔓长及子叶性状遗传 不封顶对封顶 为显性 矮生对蔓生 长蔓对短蔓 绿子叶对黄子叶 正常叶对银杏叶 有茎须对无茎须,二 果实性状与单性结实遗传,绿色对白色显性未熟果实黄绿对深绿为隐性，对浅绿为上位果色有条斑对未熟果色一致为显性果皮无光对有光为显性黑刺对白刺为显性有瘤刺对毛刺为显性种果有网纹对无纹为显性三心室对五心室为显性单性结实性为数量性状，受加性和非加性效应共同控制。,三 早熟性和耐冷性遗传,早花和第一雌节位是不完全显性，加性效应强。果实发育速度特殊配合力大于一般配合力，受非加性效应较强。耐冷性以加性效应为主。,四 品质性状遗传,苦对不苦为显性 瓜把长度遗传加性效应占主导地位。,抗病性的遗传 初步确定黄瓜对枯萎病、霜霉病、白粉病的抗性均为多基因控制；其他抗病性多为多基因控制或数量性状。,纯雌株：全部为雌花 强雌株：绝大部分为雌花，有少数雄花 纯雄株：全部为雄花 雌雄同株：既有雌花，又有雄花 纯全株：全部为完全花 雌全同株：雌花和完全花 雄全同株：雄花和完全花 雌雄全同株：雌花、雄花和完全花都有,六 性型遗传规律,控制黄瓜性型的主要是两对独立遗传的互作基因。A 控制雄花发育，加强雌性化。aa为雄花F 控制雌花和完全花发育， F存在时为雌花，ff产生完全花。 纯雌株 (A-F-) 雌雄同株 （aaF-) 纯全株 (A-ff) 雄全同株 （aaff),第四节 育种方法,一 杂交育种,（一） 开花授粉习性与杂交技术 一般为雌雄同株异花，单性花。还有其它性型。 性型除受基因型控制外，还受环境条件影响。夜间低温（15度）有利于形成雌花。短日照也有利于雌花分化（8-10h/d)。氮肥充足有利于雌花分化。 雌雄同株的植株先发雄花，植株一生中有逐渐从雄性状态到雌性状态转变的趋势。早熟品种性态转变快，节成性强，雌花率高。 雌花柱头在开花前二天到开花后二天都有受精能力。 花冠呈明显黄色的大花蕾，次日早上就能开花。 花粉在开花前一天已有受精能力，但当天花药开裂时活力最强。花粉寿命较短，脱离花药4-5 h生活力显著下降。 开花前一天对雌雄花套袋隔离，开花当天上午进行授粉。,（二）亲本的选择,1. 性状遗传规律 关于产量、品质、抗性和成熟期一般都是数量遗传，当双亲差异较大时F1大多表现中间性状，但对这些复合性状的构成选配适当时，后代可以选出超过亲本的系统。2. 植株和雌花的选择 “先配后选” 通常在最初的雌花开放前初选，根据当时能够观察到的经济性状，如第一雌花节位、前期若干节内的雌花率和子房形态选留植株。选第一雌花或第二第三雌花作为母本花。,（三） 杂种后代的选择,1. 连续母系混合选择法 把按同一选育目标所配各组合的种瓜混合采收，F1种植在一个隔离区，对照品种种植在另一个隔离区。 F1隔离区任其自由授粉，到将要收获商品瓜时，根据各株瓜形、座果瓜数、第一雌花节位、雌节率、节间长度、分枝习性、抗病性等目测鉴定，选择50-100株留种。,2. 连续母系分系选择法 F1 分组合采种，分小区种植一隔离试验区，试验区内任其自由授粉，到将要收获商品瓜时分组合选株留种，有的组合多留，有的少留，有的不留。其他同上一种方法。 选择效果较好，可以同时育成几个分别具有不同特点的系列品种。,3. 自交或系内株间交配选择法 每一代在第一雌花开放前就根据当时能目测鉴定的性状进行株选，对入选株进行自交，如果同一株上的花期不遇，可采用同系内株间交配。第一次入选株一般人工交配留种一个果实，到种瓜和商品瓜收获期对入选株再进行一次复选。 工作量大，选择效果较高，系统内株间一致性提高快。,二 抗病性选育,黄瓜多数病害的抗性属于多基因抗性。 要想育成对某种病害有高度抗性的品种，往往需要综合几个抗病亲本的抗性。 选育抗多种病害的品种，可采用多亲交配，逐渐添加和综合几个抗病亲本的抗性，也可以采用选配二个分别抗多种病害的亲本配制一代杂种，对于那些抗病性强弱与植株长势有关的病害，例如抗霜霉病与植株负荷有关，特别适用。,三 杂种优势利用,目前采用的黄瓜育种系统大多遗传基础狭窄，已被证明是一种遗传变异有限的作物。由适应当地的育种材料得来的群体所含有关产量的遗传变异很少。对数量性状进行选择使用具有广泛遗传基础的原始群体，才会更有效。在现有群体中引入未被利用或外来种质资源，首先要对产量进行几个周期的轮回选择，然后对果实品质、抗病性及其他性状的改良。,制种方法：,1. 人工去雄2. 雌性系3. 化学去雄,雌性系利用 雌性系选育 A. 从国内外直接引进，加以利用和转育。 B. 以雌性系为母本的F1代杂种自交分离。 把强雌株雄花花粉授于纯雌株花上，通过几代选育，可以使纯雌株率提高到80-90%。 用赤霉素诱导纯雌株产生少量雄花，花粉授于纯雌株花上，通过几代选育，可以使纯雌株率提高到90-100%。,雌性系的繁殖 需在隔离区用赤霉素处理促使部分雌性株产生雄花，利用天然授粉，采收的种子供下一代母本之用。（赤霉素(GA3)诱雄的有效浓度是0.1 %）制种： 按1：3 的行比种植父母本，在开花前（67片真叶）拔除弱雌性植株。强雌株上如果出现雄花也应摘除。在母本株上收获的种子即为杂种一代种子，在父本株上收获的种子下一代继续作父本种子播种。,秀月（1）,化学去雄,目前国内普遍采用的化学去雄剂为“乙烯利” （二氯乙基磷酸）40% 液体。 制种时，作为母本的品种与父本品种在有隔离条件的地区相互间种，当母本长到3-4片真叶时，在无雨的晴天喷乙烯利（250-500ppm)，喷至叶面滴水为止。 有效浓度与实用浓度。 实用浓度喷洒母本植株时，母本植株有时也会出现少量雄花，必须及时检查摘除。,良种繁育,黄瓜是异花授粉的虫媒作物。繁育良种需要隔离，繁殖原种隔离1000m，繁殖生产用种隔离200-500m。 春季品种应在春季繁殖留种，夏季品种应在夏季繁殖留种。 依据繁育品种的典型特征及时拔除繁种田混杂株。 种瓜经后熟充分黄熟或红熟后，把瓜内种子连同瓜汁装入非金属器皿，放于室内发酵，发酵过程会使包裹种子的胶囊溶解。后用清水漂洗干净，晒干贮藏。,课后思考题,黄瓜育种的主要育种目标有哪些？黄瓜品质育种的鉴定标准与鉴定方法。黄瓜杂交育种后代的选择方法及其优缺点？黄瓜杂种一代的生产方法。,