冬瓜果皮顏色的遺傳規律研究

鄧儉英，萬正林，武 鵬，劉朝安，鄧杰玲，李立志，周艷霞

(1.廣西現代農業科技示范園，廣西南寧530007;2.廣西農業科學院蔬菜研究所，廣西南寧530007;3.廣西農業科學院生物技術研究所，廣西南寧530007;4.廣西農業科學院花卉研究所，廣西南寧530007)

冬瓜起源于中國和東印度，廣泛分布于亞洲熱帶、亞熱帶及溫帶地區。冬瓜在我國南北各地普遍栽培，以南方地區栽培較多［1］。冬瓜果實供食用，嫩梢也可菜用。是重要的蔬菜作物，在調節夏秋蔬菜淡季、保證周年供應以及我國南菜北調、西菜東運方面發揮著重要作用。瓜類作物的遺傳研究大多數集中在西瓜、節瓜、絲瓜、苦瓜等，而關于冬瓜的遺傳研究則鮮見報道。張桂芬等以大板黑瓜子籽瓜和瓤用小籽西瓜及其雜交的F1代、F2代、F1代與雙親的回交后代為材料，研究西瓜種子大小的遺傳規律，結果發現決定種子大小的基因為1對主效基因和1對隱性抑制基因，其中小種子為顯性［2］。徐海等［3］研究發現普通絲瓜種子顏色的遺傳是受1對基因控制的質量遺傳，其黑色為顯性，白色為隱性。胡開林等用苦瓜2個綠色自交系和2個白色自交系作為親本，對其2個雜交組合的各世代進行果色遺傳規律研究，結果表明苦瓜果實綠色與白色受1對核基因的控制，綠色對白色為顯性［4］。節瓜為冬瓜的變種，其形態特征與冬瓜有許多相似之處［5］。黎炎等對節瓜的果實性狀、果皮顏色、果實蠟粉等進行了研究，結果發現節瓜果皮蠟粉與果皮顏色的遺傳規律一致，都是受1對核基因的控制，深綠色對青綠色為顯性，有蠟粉對無蠟粉為顯性［6－8］。冬瓜果皮顏色有深綠色、綠色和淺綠色，被白色蠟粉或無，各地因為消費習慣有不同的喜好。為了探討冬瓜果皮顏色的遺傳規律是否與節瓜的果皮顏色遺傳規律相一致，筆者以深綠色和黃綠色2個純合自交系為材料，構建其雜交及回交群體，研究冬瓜果皮顏色的遺傳規律，以期對冬瓜果皮顏色這個主要性狀的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試材料P1、P2均為多年自交的純合系材料，其中P1的果皮顏色為深綠色，P2的果皮顏色為黃綠色。

1.2 試驗方法 試驗在廣西現代農業科技示范園的科研基地進行。2011年秋以P1、P2 2個自交系為親本，在人工隔離的條件下配制P1×P2(深綠色×黃綠色)和P2×P1(黃綠色×深綠色)2個組合，獲得F1代，并于2013年春季分別進行自交和回交，獲得2個組合的F2、BC1材料。2013年秋季將2個自交系親本及各世代材料同時播種、育苗，定植于大田。親本各種植株40 株，F1、F2、BC1、BC2各種植約300 株。隨機區組排列，3次重復，栽培管理按照一般生產管理水平進行。

1.3 數據統計與分析 果實成熟時對親本及各世代植株的老熟果實進行調查，對果皮顏色按照深綠色和黃綠色進行分類統計，并進行 χ2適合性測驗［9］。

2 結果與分析

2.1 F1代果皮顏色的表現 由表1可知，不論是深綠色×黃綠色組合，還是黃綠色×深綠色組合，其F1代的果皮顏色均一致表現為深綠色，說明供試材料果皮顏色的遺傳表現為:深綠色對黃綠色為顯性。

2.2 F2代果皮顏色的表現 由表1可知，2個組合F2群體的果皮顏色都發生了深綠色和黃綠色的分離，分離比例接近3∶1。經χ2適合性測驗發現，符合3∶1的分離比例。這進一步說明果皮顏色受1對基因的控制，以深綠色為顯性，黃綠色為隱性。

表1 F1、F2和回交后代果皮顏色的鑒定結果

2.3 回交后代果皮顏色的表現 由表1可知，2個組合的F1代與深綠色回交，其回交后代的果皮顏色均表現為深綠色;與黃綠色回交，則回交后代的果皮顏色表現為深綠色和黃綠色分離，其分離比例接近1∶1。經χ2適合性測驗發現，符合1∶1的分離比例。這進一步說明供試材料的果皮顏色是受1對基因控制的質量性狀，深綠色對黃綠色為顯性。

3 討論

冬瓜具有悠久的栽培歷史，經過多年的栽培選擇后黑皮冬瓜已經逐步取代粉皮冬瓜，成為市場的主栽品種。果皮顏色越墨綠，越受市場歡迎，因此研究冬瓜果皮顏色的性狀遺傳規律對冬瓜新品種的選育具有較為重要的指導意義。

遺傳學基礎理論研究表明，雜交后代中數量性狀的分離一般呈連續性頒布，而質量性狀的分離呈現不同水平的比例［10］。該試驗結果表明F2代和回交群體果皮顏色的分離分別呈現出1∶1和3∶1的比例，存在著主效基因決定冬瓜的果皮顏色變化，即深綠色對黃綠色為顯性。

該研究結果與黎炎、胡開林等的研究結果相似。這說明在進行冬瓜果皮顏色選育時用深綠色品種與黃綠色品種雜交，通過選擇在其后代中均有可能選出具有二者綜合優良性狀的深綠色或黃綠色的品系或品種;也可以用深綠色的品種或自交系與黃綠色的品種或自交系作為親本進行雜交，選育出果色為深綠色的雜種一代直接應用于生產;但要選育出商品果實為黃綠色的雜種一代時，父本和母本必須均為黃綠色。

在試驗過程中還發現，F1代和回交后代的部分果實所表現的顏色介于深綠色和黃綠色之間。造成冬瓜果皮顏色產生深淺變化的原因，可能與細胞質中葉綠體DNA和RNA含量不同而導致表達存在差異;也有可能是深綠色對黃綠色表現為不完全顯性;還有可能是控制冬瓜果皮顏色除主效基因以外，還有修飾基因的存在。冬瓜果皮顏色的變化除受到自身遺傳的影響外，在大田栽培條件下也會受到環境的較大影響，如朝向、是否受到遮蔭等也會影響冬瓜的果皮顏色。

4 結論

該研究結果表明，通過對由2個組合F1、F2及回交后代果皮顏色分析發現試驗材料的果皮顏色遺傳是受1對基因控制的質量遺傳，其中深綠色因顯性，黃綠色為隱性。因此，在冬瓜雜交制種過程中可以利用黃綠色作為標記性狀，快速檢測F1代的純度。

［1］呂家龍.蔬菜栽培學各論［M］.北京:中國農業出版社，2001:165.

［2］張桂芬，張建農.西瓜種子大小的遺傳規律［J］.江蘇農業科學，2011，39(4):79 －81.

［3］徐海，盧成苗，譚云峰，等.普通絲瓜種子顏色遺傳規律分析［J］.中國蔬菜，2007(4):25.

［4］胡開林，付群梅，汪國平，等.苦瓜果色遺傳的初步研究［J］.中國蔬菜，2002(6):11－12.

［5］吳側聰.瓜類生物學和栽培技術［M］.北京:中國農業出版社，1994:176.

［6］黎炎，李文嘉，王益奎.節瓜果皮蠟粉遺傳的初步研究［J］.中國蔬菜，2005(9):25－26.

［7］黎炎，李文嘉，王益奎.節瓜果皮顏色遺傳規律的研究［J］.北方園藝，2007(10):14－15.

［8］黎炎，李文嘉，王益奎.節瓜果實性狀的遺傳特點研究［J］.安徽農業科學，2008，36(31):13605 －13606.

［9］明道緒.田間試驗與統計分析［M］.北京:科學出版社，2008:145.

［10］楊業華.普通遺傳學［M］.北京:高等教育出版社，2000:264.