无子西瓜发展史

 
  无子西瓜概述
 
  无子西瓜分类
 
  三倍体无子西瓜发展史
 
  科研生产成就
 

无子西瓜发展史

 
一、概述
    据联合国粮农组织(FAO)统计,西瓜在世界十大果品中居第五位。我国西瓜的栽培面积和总产量均居世界首位,堪称世界第一西瓜大国。无子西瓜是西瓜中的新秀,由于它无子,具有便于食用的独特性状及糖度高、品质优、丰产稳产性好、抗病、耐湿、耐储运等优点,近年来发展十分迅速,在农村产业结构调整和发展农村经济效益和社会效益中起着积极推动作用。
    无子西瓜是近代植物育种中的一枝奇葩。它是多倍体育种中真正走向大面积生长,并受到生产者和消费者普遍欢迎的高科技产物,发展潜力巨大。我国育成的三倍体无子西瓜数量之多、质量之优,在国际上处于领先地位,其栽培面积和总产量也居世界之冠
    自古以来,西瓜都是有种子。在炎热的夏季,当人们大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之际,却不得不频频地吐出西瓜子,实有厌烦之感。因此,人们早就渴望获得无子西瓜,以除美中不足。但是,这种奇想能够实现吗?就连著名的育种学家布尔班克也曾武断地宣称:培育无子西瓜的企图是在“开玩笑”,“因为瓜类每年要种子繁殖,取消种子就等于使瓜类在一年中绝种”。然而科学的发展终于使这一“玩笑”和幻想变成现实,作为“内行”的大育种家,竟然也作出了错误的判断。人们现在已可在超市、瓜摊上购到无子西瓜,尽情享受更甜、更爽,且可免除吐子之劳的“无子西瓜”,但西瓜并未因此“绝种”
 
二、无子西瓜分类
    根据无子西瓜的原理和机制的不同,可将无子西瓜分三类:激素无子西瓜、染色体易位无子(或少子)西瓜及三倍体无子西瓜。
    1.激素无子西瓜 它是利用天然或人工合成的激素处理普通二倍体有子西瓜的雌花,诱导单性结实获得的无子西瓜。这项工作开展较早,我国学者黄昌贤于1938年在美国留学期间首次利用苊(即萘栟乙烷)和萘乙酸混合羊毛脂膏,涂抹切伤的西瓜柱头获得7.21%的无子西瓜。1959年原中国农业科学院果树研究所瓜类室用四倍体旭大和花粉给二倍体大和冰淇淋授粉获得天然激素无子西瓜。1977年甘肃省天水农学院用萘乙酸钠、赤毒素、2,4-D等激素混合幼果种子侵提液涂抹二倍体早花的柱头和子房获得无子果实。然而经几十年的努力,激素无子西瓜迄今仍末能用于生产,其主要问题在于该种方法培育无子西瓜需要每天清晨不间断地进行处理,并经常同株异性果,手续繁杂,费工费时。
    2.染色体易位无子西瓜 也称易位少子西瓜。这类西瓜是用X或γ射线照射二倍体西瓜种子,诱发体细胞的染色体易位,经过培育和选择、育成纯合易位系西瓜。再用其与二倍体西瓜杂交,育成杂交易位少子西瓜。这类西瓜具有三种特点:①纯和易位系西瓜本身自交,能像普通二倍体有子西瓜一样正常结果实、结子;②以纯合易位系为母体,以普通二倍体西瓜品种为父本与之杂交,获得杂合易位系,杂合易位系种子成珠杂合易位系依其易位染色体对数的多少和形成的“易位环”的大小分别表现为半不育、高度不育乃至完全不育。③)播种杂合易位系种子成珠,开花期以普通二倍体为助媒,便获得少子果实或无子果实。最早研究易位西瓜是日本的西村和板口(1960)和冈等(1967),二十世纪70年代以后,我国西北农业大学与甘肃农业大学合作用γ射线诱导染色体易位,选育了育性程度不同的染色体易位西瓜,广东省农业大学也先后开展了研究,育成了易红1号,育成2号无子西瓜品种。
    3.三倍体无子西瓜 用化学诱导等方法使普通二倍体有子西瓜体细胞染色体加倍,变为四倍体西瓜。再以四倍体西瓜作母体与普通二倍体有子西瓜杂交,这类西瓜具有三套染色体,果实中无种子,因而称为三倍无子西瓜。三倍体无子西瓜具有诸多优势,是目前生产上为唯一栽培的无子西瓜型。
 
    三、三倍体无子西瓜发展史
    自1937年勃莱克斯利(BLAKSLEE)和艾弗瑞(Averry)发现秋水素(colchicine)诱导染色体加倍效果以后,掀起了用秋水仙素诱变多倍体育种的热潮。日本木原均和山下孝介于1939年均发表关于获得四倍体西瓜的报告,由此进入了多倍体西瓜育种的新时代。1947年木原均、西山市三发表“利用三倍体的无子西瓜之研究”,正式宣告了三倍体无子西瓜的育成。
    我国内地从20世纪50年代末开始多倍体西瓜的研究,虽起步晚但发展快、成绩显著。江苏省农业科学院最早开始进行多倍体西瓜育种工作,1957年首次诱变成功我国第一个四倍体西瓜华东24四倍体,并以之为母本获得三倍体无子西瓜新秋3号。1963年中国农业科学院果树研究所瓜类室育成无子西瓜品种无子3号,60年代中期至70年代在我国大面积生产栽培、出口和内销,是我国第一个有生产价值和经济效益的无子西瓜品种。1974年在南宁召开了“全国第一次无子西瓜科研协作会”,掀起了我国70年代无子西瓜科研和生产热潮。
    1990年在湖北荆州和河南孟津等建立无子,少子西瓜生产示范基地,向周围的农民和农业生产管理部门示范了一些优良无子西瓜品种,其产量、品质、抗性、储运性和经济效益优势明显,并示范了无子西瓜成功的配套栽培技术,激发了人们栽培无子西瓜的积极性。我国的无子西瓜事业蓬蓬勃勃地发展起来,仅短短地几年时间已成为具有相当规模地产业,成为世界上第一无子西瓜科研、生产和出口大国。
 
四、科研生产成就
    我国无子西瓜科研、生产主要取得了以下几个方面地成就:
    1. 拥有一支经得起考验得优秀科技人才队伍 全国从中央到地方30多个科研、教学、农技、营销和生产单位的科技人员专职和建制从事此项工作。如中国农业科学院郑州果树研究所,安徽无子西瓜研究所等
    2. 培育出一批优良三倍体、四倍体西瓜新品种 培育的三倍体西瓜品种有四倍体有四倍体1号、华东24号、农育1号等。培育三倍体无子西瓜品种有无子3号、密宝无子,黑蜜2号等。特别值得提出的是近年新育成的无子西瓜品种大部分是抗性强、高产稳产、外形圆整、不空心、含糖量高、品种优良、耐储运的中晚熟品种。
    3. 基本解决了我国无子西瓜栽培和制种中的关键问题 
近年来的新成果主要有两项技术:一.是运用地膜覆盖技术加速无子西瓜生长发育,缩短生育期,解决了无子西瓜本身固有的特性——生于前期也就是种子发育期、成苗期要求较高的温度和生育期较长与我国早春气温较低和入夏多雨妨碍座瓜的矛盾,,使无子西瓜能在适宜的温度和雨量条件下完成生命周期。二是利用我国气候、土质最适宜的地区进行异地繁种和制种,大大提高了种子的产量和质量。
    4. 扩大栽培区,增加栽培面积 
    5.单位面积产量大幅提高 20世纪70年代我国的无子西瓜产量每公顷仅为15000千克左右,近年来大面积超过37500千克,45000~60000千克很普遍
    总之,我国的无子西瓜科研和生产取得了巨大的成就,在世界上居领先 地位。今后我们将在无子西瓜的优质、多样、省工、高产和高效方面进行进一步的深入研究,使之再上一个新台阶。
 
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