西瓜甜瓜育种与生物技术(栾非时等著)思维导图
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甜瓜育种技术与方法研究进展作者:宋正峰刘树森夏连芹高鹏栾非时刘钊来源:《中国瓜菜》2022年第06期摘要:系统综述了近年来国内外甜瓜育种技术与方法的研究进展,特别是甜瓜二代与三代基因组测序,转录组、蛋白质组与代谢组学研究方法,重要基因定位及前景选择技术,DNA指纹图谱及背景选择技术,遗传转化体系、基因编辑等基因工程技术,以及双单倍体育种等细胞工程技术领域的研究进展,并对我国甜瓜育种技术与方法研究工作进行了展望,以期为广大甜瓜育种工作者提供参考。
关键词:甜瓜;育种技术与方法;分子育种;生物技术育种中图分类号:S652 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2022)06-001-08Advances of melon breeding technology and methodSONG Zhengfeng LIU Shusen XIA Lianqin GAO Peng LUAN Feishi LIU Zhao(1. Shouguang Sanmu Seeding Co., LTD, Shouguang 262704, Shandong, China; 2. Weifang College of Science and Technology, Weifang 262700, Shandong, China; 3. Horticulture and Landscape Architecture College, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, Heilongjiang, China)Abstract: We reviewed the recent progress in the field of melon breeding technologies and methods with focuses on the research progress in the second and third generation of genome sequencing, transcriptomics, proteomics and metabolomics research methods, important trait discovery and foreground selection, DNA fingerprinting and background selection, genetic transformation, gene editing system and other genetic engineering technologies, doubled haploid breeding and other cell engineering technologies in melon. Finally, the research work on melon breeding technologies and methods in China was prospected. We hope to provide reference for melon breeders.Key words: Melon; Breeding technology and methods; Molecular breeding; Biotechnology breeding甜瓜(Cucumis melo L.)属于世界十大水果型蔬菜,富含矿物质、维生素等人体必需的营养成分,是人们生活中不可缺少的园艺产品,在国民经济中占有十分重要的位置[1],在世界园艺产业领域也占有举足轻重的地位。
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开封市农林科学院西瓜甜瓜新品种新技术试验示范基地见闻
作者:
来源:《中国瓜菜》2014年第04期
2014年5月29日,应开封市农林科学研究院邀请,笔者随中国农科院郑州果树研究所西瓜甜瓜研究发展中心徐永阳主任、中国园艺学会副秘书长马跃研究员、河南省种子管理站高级农艺师时晓红一行到位于开封市农林科学研究院的杏花营试验基地,重点考察了基地中大棚与露地的西瓜、甜瓜新品种试验和栽培技术试验。
开封市农林科学研究院西瓜研究所吴占清所长、霍志邦副所长、程志强副所长、安水新研究员等主要专家领导陪同介绍有关情况,该试验基地规模26.7 hm2(400亩),其中西瓜甜瓜水肥一体化改造项目的试验地面积露地1.67 hm2(25亩),保护地1 hm2(15亩),于2013年投资100万元升级改造完成,2014年第一年便长势喜人,成效显著。
大棚安排的西瓜试验品种17个,甜瓜试验品种12个,其中有参加国家品种试验的2个甜瓜品种。
大棚西、甜瓜全部采用吊蔓栽培,管理规范,长势良好,坐果均匀整齐。
大家重点品尝了开封市农林科学研究院西瓜研究所选育通过河南省农作物品种审定委员会审定的‘开抗早梦龙’(审定编号:豫审西瓜2008002),椭圆花皮瓜,单瓜质量4~5 kg;
‘菊城20早’(审定编号:豫审西瓜2008001),花皮圆瓜,单瓜质量4~5 kg;‘开杂11号’(审定编号:豫审西瓜2005011),花皮圆瓜,单果质量5~6 kg。
这3个西瓜品种均属于早
熟优质、外观美丽的类型,也是目前市场流行、受消费者青睐的类型,市场前景看好。
本刊记者张莉。
十大技术之一(二)甜瓜资源与品种核酸指纹鉴定关键技术作者:高鹏王学征栾非时来源:《中国瓜菜》2013年第05期在全基因组水平利用分子标记技术,构建甜瓜种质核酸指纹库,建立早期、快速、准确的甜瓜种子纯度、真实性及资源的遗传血缘检测技术。
1 关键技术核心筛选出用于构建甜瓜核酸指纹库的核心引物是关键技术问题。
利用20份具有代表性的甜瓜品种(系)筛选1219对SSR引物,得到多态性的引物470对。
综合考虑扩增条带统计难易、多态性信息含量(PIC)、整合遗传连锁图谱(ICUGI,2011,http:///.)等多种因素,最终选择其中18对扩增多态性丰富的引物作为核心引物。
经过18对引物扩增后,可以对供试甜瓜品种(系)中的每一份材料建立了一个能区别于其他供试材料的指纹图谱代码。
2 技术流程2.1 核心引物合成按照表1合成18对核酸指纹库核心引物。
2.2 待测样品DNA提取供试材料每份取10粒种子播种于8 cm×8 cm营养钵中,25 ℃、16 h/8 h光周期条件下生长,待同一品种植株生长到2叶1心时将每株幼嫩叶片摘下混匀,放入液氮中速冻,然后置于-80 ℃冰箱中保存。
DNA提取流程如下:测定DNA原液浓度(分光光度计法),D260/OD280不足1.8或超过2.0的重新纯化,将纯化后的DNA稀释到30 ng·μL备用。
2.3 PCR扩增以样品DNA作为模板,分别用18对核心引物对样品DNA进行PCR反应。
反应体系见表2,反应条件见表3。
表2 PCR反应体系2.4 电泳取PCR扩增样品加入上样缓冲液(98%甲酰胺,10 mM EDTA,0.25% 溴酚蓝,0.25% 二甲苯青)6 μL混合,95 ℃变性5 min,4℃低温保存。
用6% 的聚丙烯酰胺凝胶电泳,每个样品取5 μl,恒功率70W电泳约90 min,终止电泳。
变性聚丙烯酰胺凝胶电泳各操作步骤如下:(1)清洗玻璃板:洗涤剂清洗制胶玻璃板,然后用蒸馏水冲洗干净并晾干。
棚室甜瓜栽培关键技术甜瓜甜瓜属葫芦科、甜瓜属,一年生蔓性草本植株。
甜瓜植株由营养器官(根、茎、叶)和生殖器官(花、果实、种子)构成甜瓜生长发育周期发芽期1甜瓜从播种到子叶展平,第一片真叶显露为发芽期,发芽期的长短主要与土壤温度有关幼苗期2从子叶展平至5~6片真叶展开为幼苗期2~4片真叶期是分化旺盛的时期,此期也是幼苗花芽分化、苗体形成的关键时期,棚内应保证白天充足的光照、较高的温度,以提高同化效能,积累充足的营养,满足花芽分化的要求。
夜间较低的温度有利于花芽分化和雌花形成伸蔓期3从幼苗第5~6真叶出现到开始伸蔓至结瓜部位雌花开放为伸蔓期栽培上要促控结合,一方面促进叶蔓健壮生长,使其形成具有较强同化能力的叶面积,以积累更多的光合产物,另一方面又要防止叶蔓徒长,以保证在适当位置及时开花坐果结果期4结果期是从结果雌花开放到果实成熟的一段时期甜瓜进入结果期,地下部分的根系已经形成,地上部分的植株叶面积也达到了最大值坐果期指结果雌花开放至幼果达鸡蛋大小此期间茎叶生长仍然旺盛。
开始从营养生长向生殖生长转变,果实的生长优势尚未形成。
栽培上主要通过控制肥水、合理整枝、人工辅助授粉或激素处理等措施,来防止植株徒长与促进坐果果实膨大期指幼果从鸡蛋大小迅速膨大到定个为止此期间植株的生长以果实为主,茎叶的生长停滞或显著减少。
栽培上主要通过加强水肥供应,以充分满足果实膨大的生长需要,同时应及时打药和根外追肥,防止植物早衰和感病果实成熟期指果实定个到果实生理成熟此时期果实重量和体积增加不大,最主要的特征是内部贮藏物质的转化,还原糖含量降低,果糖含量增加,肉质松脆或软化并散发香味,果皮出现本品种特有的颜色和花纹,产生离层,种子饱满概要甜瓜生育周期的长短在不同类型和品种之间差异很大。
厚皮甜瓜的全生育期比薄皮甜瓜长,薄皮甜瓜的早熟品种的全生育周期一般在65~70天,而厚皮甜瓜的早熟品种全生育期在80~90天,晚熟品种甚至可达到120天左右甜瓜对环境条件的要求温度甜瓜是喜温耐热作物,一般来说厚皮甜瓜耐热性强,薄皮甜瓜耐寒性强甜瓜生长所需最低温度为15℃,最高温度可达40℃,由于甜瓜的根系没有保护组织,所以根系生长对低温很敏感,当气温低于13℃时生长发育停滞甜瓜全生育期所需积温为1800~3000℃甜瓜在各个生育期对温度要求不同发芽期最适温度28~30℃幼苗期和伸蔓期最适温度20~25℃结果期最适温度30~35℃昼夜温差大有利于果实中糖分的积累结果期的适宜夜温为17~19℃,最高不要超过25℃,昼夜温差在11℃以上为最光照甜瓜属喜光作物,发育期间要求每天10~12小时以上的光照甜瓜光饱和点55000lux,光补偿点4000lux水分甜瓜属于耐旱不耐涝的植物,但因其根系浅,对土壤湿度要求较高不同时期土壤含水量需求种子萌发期土壤含水量在10%左右幼苗期土壤含水量在60%左右伸蔓至开花期要求田间最大持水量为60~70%果实膨大期要求田间最大持水量80~85%果实成熟期应控制和停止浇水,田间最大持水量应降至55%左右甜瓜叶蒸腾量大,喜欢较低的空气相对湿度适宜甜瓜生长发育的空气相对湿度为50~60%,特别是厚皮甜瓜,空气相对湿度最好控制在50%以下土壤营养甜瓜根系好氧性强,土壤中空气的含氧量在10%以上才能保证甜瓜的正常生长在土质较黏或含水量过高的地块,应通过增施有机肥、高畦、高垄、深翻等农业措施来改良土壤结构,增强土壤的通透性甜瓜能耐轻度盐碱,土壤pH值以6.5~7为宜在轻度含盐碱土壤上种植甜瓜可促进植株生长,增加果实含糖量,改进品质甜瓜对氮、磷、钾三要素的吸收比例约为30:15:55在需要氮、磷元素的同时特别需要钾元素甜瓜属忌氯植物,对氯离子忍耐力弱,对碳酸根离子、硫酸根离子忍耐力较强适宜棚室栽培的甜瓜品种育苗技术棚室育苗嫁接育苗田间管理整地施肥选择地势高燥、排涝通畅、背风向阳、土壤通透性好、pH6.5~7.5、异域发苗的沙质土壤每亩施腐熟的粪肥2000千克、磷酸二铵25~35千克、硫酸钾10~15千克、过磷酸钙50千克或硫酸钾型三元复合肥50~80千克定植定植期一般比播种期晚1个月定植密度要根据生产季节、设施条件、地力水平、整枝方式以及品种的特性而定冬季、温室及简单温室、地力强、吊蔓、双蔓栽培、长势若的定植密度宜大反之定植密度要小大小拱棚栽培多蔓地爬整枝,每亩可栽苗1500~1600株温室三蔓地爬整枝,每亩可栽苗1600~1800株双蔓地爬整枝,每亩可栽苗2000~2200株采用单蔓整枝吊蔓栽培厚皮甜瓜每亩1600~1800株剥皮甜瓜每亩2200~2400株定植定植应在表层土温稳定在15℃以上,气温不低于13℃时,于晴天上午进行,阴天有寒流的天气不能定植定植时把秧苗从营养钵取出,移入当天打好的定植穴中,定植穴要先浇足底水,秧苗不宜栽植过深,以露出子叶为宜定植后,营养土上方不立即封土,待水完全渗入后,用干土将四周封严整枝薄皮甜瓜整枝地爬栽培整枝一般采用双蔓、多蔓整枝方式双蔓整枝双蔓整枝适用于结果早的品种,即在主蔓3~4片真叶时摘心,选留2个健壮的侧蔓垂直拉向垄的两侧,在每条子蔓1~2节各保留一个瓜,在瓜的上部留3~4片叶摘心,任其生长,不再掐尖,其余侧枝全部去掉多蔓整枝多蔓整枝包括三蔓整枝、四蔓整枝,与双蔓整枝方法类似,主蔓5片真叶时留4片真叶摘心,从中选择3~4条子蔓,坐瓜的子蔓留3~4叶摘心,并除掉其他无用的枝杈以孙蔓结果的品种,常采用四孙蔓整枝方式,即在主蔓生到3~4片真叶时摘心,选两条健壮的子蔓,待长出4~5片真叶后再次摘心,每个子蔓留2个孙蔓,全株共留4个孙蔓,在每条子蔓1~2节各留一个瓜,在瓜的上部留3片叶子,其余枝杈全部去掉吊蔓栽培整枝多采用主蔓吊蔓整枝方式当瓜秧进入伸蔓期时将主蔓吊起,第5~7节以下长出的子蔓全部去除。
•西瓜的植物学特性•西瓜的生长环境需求•西瓜的结瓜机制•西瓜生长与结瓜的关系目•西瓜的栽培技术•实验研究方法录西瓜的植物学特性西瓜属于葫芦科西瓜属,是一种一年生蔓生藤本植物。
西瓜的栽培种通常分为普通西瓜、无籽西瓜和野生西瓜等。
不同品种的西瓜在形态、口感、产量等方面存在差异。
西瓜的植物学分类西瓜从种子萌发开始,经历发芽、出苗、开花、结瓜等阶段,整个生长过程可分为四个时期:发芽期、幼苗期、伸蔓期和结瓜期。
发芽期:种子萌发后进入发芽阶段,此时需要适宜的温度、湿度和光照条件。
幼苗期:幼苗期是西瓜生长的关键阶段,需要充足的阳光和营养条件,以促进叶蔓生长和花芽分化。
伸蔓期:伸蔓期是西瓜营养生长的主要阶段,需要大量的水分和养分,以促进叶蔓生长和花蕾发育。
结瓜期:结瓜期是西瓜生殖生长的主要阶段,需要适宜的温度、光照和水分条件,以促进果实发育和品质提高。
010*******西瓜的生长发育过程西瓜的根系较为发达,主根可深入土壤2-3米,侧根分布范围广,吸收能力强。
西瓜的茎蔓为蔓生植物,具有很强的分枝能力,攀援生长。
西瓜的叶片较大,呈圆形或心脏形,表面光滑,具有很强的光合作用能力。
西瓜的根、茎、叶特性西瓜的生长环境需求西瓜生长需要排水良好、肥沃的土壤,其中沙质土壤最为适宜。
土壤pH值应在5.8-7.5之间,且不宜过酸或过碱。
西瓜需要充足的水分来支持生长,生长期间应保持土壤湿润。
在干旱地区,需使用滴灌或喷灌等节水灌溉方式来确保西瓜获得足够的水分。
土壤与水源水源土壤温度与光照西瓜生长适宜的温度范围为20-35℃,在适宜的温度范围内,较高的温度更有利于西瓜的生长和结瓜。
光照西瓜是喜光作物,需要充足的光照来支持光合作用和养分积累。
在光照不足的地区,应选择耐阴性较强的品种或通过补光措施来提高西瓜的生长质量。
西瓜生长需要氮、磷、钾等大量元素以及钙、镁、铁等微量元素。
其中,钾元素对西瓜的糖分积累和品质形成具有重要作用。
营养需求根据西瓜生长阶段和土壤肥力状况,合理施用肥料。