趙新芳,趙翠媛,劉 偉,李冬軍,李雷霞,黨繼革*
(1.河北雙星種業股份有限公司,河北 石家莊 050000;2.河北省西瓜育種技術創新中心,河北 石家莊 050060)
西瓜是河北省重要的經濟作物[1],在促進農民增收和改善人們生活水平方面發揮了重要作用[2],形成了區域化種植明顯、特色鮮明、布局合理的西瓜優勢產區[3]。根據農業農村部《中國農業統計年鑒2019》數據顯示,河北省2018 年西瓜播種面積4.503 萬hm2,總產量244.47 萬t,播種面積和總產量分別位居全國第十和第八。據國家西甜瓜產業技術體系石家莊綜合試驗站提供資料顯示,2021 年河北省西瓜播種面積4.54 萬hm2,產量282.30 萬t,總產值57.64 億元。河北省西瓜生產以設施早熟栽培形式為主,設施栽培(包括大、中、小棚)占64%,露地栽培占36%[4],主要分布在衡水市阜城縣漫河鄉、保定市清苑區東閭鎮南王莊村、新樂市邯邰鎮等。由于河北省西瓜生產區連年種植,該區域多發和重發西瓜枯萎病、炭疽病和白粉病等病害,顯著降低了西瓜產量和品質,河北省的重要目標是選育優質單抗或多抗的西瓜品種[5]。筆者所在的河北省西甜瓜現代種業科技創新團隊以優質、高產、耐低溫、設施西瓜新品種選育為目標,開展西瓜優異種質創制與新品種選育工作,育成星研七號品種,2017 年在農業農村部登記為非主要農作物品種,登記編號為GPD 西瓜(2017)130146。
“京欣一號”西瓜一直以來都是市場上的主流栽培品種,其主要優點在于成果品質好、外觀美,因此市場占有率較高。但是“京欣一號”也有不可克服的缺點,如在低溫條件下易厚皮、空心、果型不端正、抗逆性較差。因此,培育出抗性好、品質佳、外觀美、皮薄、不空心、果型端正的西瓜新品種,會極大改良目前所種植的西瓜品種,提高瓜農經濟收益。基于此,培育人員要種植一種具有果型端正、低溫不空心、皮薄等優良性狀的西瓜繁殖材料,應用系譜法的方法,并與目標品種進行雜交,以培育出一個更為優質的西瓜品種。
選出早熟、高產、質優、瓜型端正、商品性好、抗性強的品種。
母本“雙星99K”是“京欣一號”自交8 代選育而成的穩定自交系。
2009 年春季在石家莊基地采用“京欣一號”進行自交,在后代植株中選育抗病、早熟、果型良好的單株,每株收獲一個典型性狀的瓜,編號為99A~99X。2009年秋季在石家莊基地種植F2,再以F2 所有單株自交,在F2 的后代中選育抗病、早熟、果型良好的高品質單株中選擇99B、99C、99E、99K、99N5 個單瓜。這5 個單瓜的瓜型端正,均為花皮,但是底色深淺不一致。99B、99C 為淺花皮,條細而美觀,不耐裂,易坐瓜,抗性好;99E、99K 為深綠底,無蠟粉,花皮,條紋細而美觀,易坐瓜,抗性好;99N 為圓花皮,端正,難坐瓜,產量高。2000 年春季,將這5 個單瓜的種子栽種在石家莊試驗田進行觀察,99E、99K 表現最優秀,99E-1 為圓花皮,果型端正,品質極優,肉質略松,皮較脆,99K-16 表現為圓花皮,果型端正,條紋清晰,皮略厚,皮較脆,果肉深紅,品質極佳,抗性較好,因為本代皮較厚,還需要從中選育皮較薄的瓜。同年秋季,從99K-16 這個株系中選擇了15 個單瓜,命名為99K-16-(1~15)。2000 年秋季,將選育出的99K-16-(1~15)品系在海南基地應用加代繁殖模式進行栽種。結果表明,這15 個單瓜的株系在外觀、瓜型、產量方面表現一致,但種子大小不一致,要從中選擇大小一致的種子進行存放。2001 年春季,選擇大小一致的99K-16-(1~15)品系混合栽種,形成的品系在外觀、瓜型、抗性、產量、種子大小方面均表現一致。將該品系命名為99K-16-412。2002 年春季,種植的99K-16-412 品系沒有性狀分離,從而形成性狀穩定的新品種99K-16-412,最終命名為“雙星99K”。經過8 代自交選育,篩選出性狀一致、表現穩定的自交系“99K-16-412”,命名為“雙星99K”。
“雙星99K”特征特性為中早熟,葉片寬大,葉色深綠,長勢中等,果實發育期31 d 左右,果實正圓,成熟時深綠底黑條帶,無蠟粉,條帶清晰,不畸形,品質脆甜,果肉深紅,中心可溶性固形物含量12%,單瓜質量5~6 kg,種子較大,為橢圓形。耐低溫,高抗枯萎病、白粉病。
父本“雙星37”是以“京欣父”為母本與“金鐘冠龍”為父本雜交2 代后再自交6 代選育而成的純合自交系。
1999 年春季,在石家莊基地,用“京欣父”作為母本,“金鐘冠龍”作為父本進行雜交,得到了雜交種子F1。1999 年秋季,在石家莊基地種植F1 雜交種共120 棵,植株性狀出現分離,考察選擇雜種的性狀及分離狀況,從中選擇了40 棵綜合性狀好的單株。1999 年冬季,在海南基地應用加代繁殖模式,重點對40 個單瓜分離進行自交1 代,其中表現最好的是9、14、19、23、37。2000 年春季,在石家莊基地,繼續對9、14、19、23、37進行自交2 代,在5 個單瓜中表現最好的是19、37,對19、37 各采收5 個單瓜。2000 年秋季,對19、37 進行自交3 代選育,19 整體表現一般,生長期表現最好的是37-11、37-21,10 月收獲時發現37-11 抗性好、產量高,但果型不端正,果皮較厚。37-21 果型端正、皮薄肉硬,但品質好。2000 年冬季在海南基地進行自交4 代選育,比較37-111、37-211 的重點性狀,發現37-111抗性好,但品質中等、皮較厚、起棱、外觀不端正;37-211 表現皮薄且韌、品質優、肉質硬、特別耐儲運、長勢旺盛、顯雌早、易坐瓜、籽中小、條紋寬。2001 年春季,自交5 代在病圃和頭茬地塊對比發現,37-111 整體抗性較好、產量高、品質一般,37-211 產量一般、瓜小、病圃死秧早,但皮韌、不空心、耐儲運,頭茬地表現個大死秧晚、肉質細、品質優。2001 年秋季,自交6 代從37-2111 中選出了15 個單瓜,其中表現最一致的是37-2111342,其在瓜型、外觀、抗性、產量、品質、種子形狀、大小等方面表現良好,把37-2111342 作為一個優良品種進行組合測配試驗,命名為“雙星37”。
“雙星37”特征特性為中晚熟,葉片較大,葉色深綠,長勢中等,瓜碼密,平均每5 個葉片生長1 個雌花,坐果能力極強。果實發育期34 d,果實圓形,花綠皮,有蠟粉,皮韌,果肉淺紅色,肉質較硬、較細且無雜質。中心可溶性固形物含量13%,單瓜重4~5 kg。種子較小,為灰褐色。種子產量較低,不抗枯萎病。
2002 年秋季和2002 年冬季,在石家莊基地、海南基地,用“雙星99K”和“雙星37”配制雜交組合,分別種植“雙星99k×19”“雙星99k×雙星37”“雙星99k×34”“雙星37×19”“雙星37×34”共5 個組合各150 株單株,每個重復3 次。通過秋季和冬季這兩季的觀察,結果如下。“雙星99k×19”長勢中等,抗病性中等,全生育期96 d,果實發育期30 d,花皮,淺花紋,果皮較厚,瓤色深紅,瓤質硬粗,口感較硬,中心可溶性固形物含量11.5%,邊部可溶性固形物含量9%,單果重量8.2 kg,產量為67 957.5 kg/hm2。
“雙星99k×雙星37”長勢強,抗病性強,全生育期97 d,果實發育期30 d,花皮,深花紋,果皮薄,瓤色深紅,瓤質硬細,口感脆,中心可溶性固形物含量12.5%,邊部可溶性固形物含量10%,單果重量8.7 kg,產量為72 101.25 kg/hm2。
“雙星99k×34”長勢強,抗病性中等,全生育期95 d,果實發育期29 d,花皮,深花紋,果皮較薄,瓤色深紅,瓤質松,口感脆,中心可溶性固形物含量12%,邊部可溶性固形物含量9.5%,單果重量8.0 kg,產量為66 300 kg/hm2。
“雙星37×19”長勢中等,抗病性中等,全生育期96 d,果實發育期30 d,花皮,淺花紋,果皮較厚,瓤色紅,瓤質硬,口感較硬,中心可溶性固形物含量11.5%,邊部可溶性固形物含量9%,單果重量7.8 kg,產量為64 642.5 kg/hm2。
“雙星37×34”長勢中等,抗病性中等,全生育期96 d,果實發育期29 d,花皮,深花紋,果皮較薄,瓤色紅,瓤質較硬,口感較脆,中心可溶性固形物含量12%,邊部可溶性固形物含量9%,單果重量7.9 kg,產量為65 471.25 kg/hm2。
綜上表現,“雙星99k×雙星37”瓜型好,中心可溶性固形物含量高,耐低溫,易坐瓜,抗病性強,成熟期較早,嫁接后栽培不影響品質,裂瓜率最低,產量最高,貨架期最長,適合遠途運輸。
2003 年春季、秋季在石家莊基地進行品系比較試驗,同時進行病圃試驗,“雙星99k×雙星37”瓜形正圓,產量高、品質優、耐低溫、抗性好、抗裂性好,綜合性狀表現突出,特別適合在保護地進行嫁接,成熟后又不影響品質。2004 年早春在遼寧省蓋州市、陜西省大荔市、山東省昌樂市、河北省保定市、河南省開封市共5 個西瓜產區進行區域試驗,同時2004 年和2005 年在各區域進行大面積生產示范試驗。結果顯示,“雙星99k×雙星37”組合表現優秀,品質突出且增產明顯如表1 所示,命名為星研七號,并開始推廣銷售。
2011 年12 月,分別以“雙星99K”和“雙星37”申請植物新品種權,2016 年11 月獲得農業農村部植物新品種權證書,證書編號分別為CNA20110731.9、CNA20111106.4。2014 年11 月“優質高產設施西瓜新品種星研七號選育與配套栽培技術研究”獲得河北省科學技術成果證書,編號為20142581。2017 年12 月星研七號在農業農村部登記為非主要農作物品種,登記編號為GPD 西瓜(2017)130146。
星研七號品種全生育期97 d,果實發育期30 d。果實為近圓形,果皮青綠著黑色窄條,外觀漂亮,商品性好;果肉鮮紅,脆甜可口,汁多味濃;中心可溶性固形物含量12%,邊部可溶性固形物含量9.5%,果皮較硬,肉質細膩、口感酥脆,果皮刀插即裂;一般單瓜重量8~10 kg(最大可達15 kg);高抗枯萎病、白粉病和角斑病,在低溫弱光下不易畸形。第一生長周期產量為60 000 kg/hm2,比對照京欣2 號增產14.3%;第二生長周期產量為63000kg/hm2,比對照京欣2 號增產10.5%。
2019 年,由河北省農林科學院經濟作物研究所對西瓜品種星研七號及其親本“雙星99K”“雙星37”進行抗病基因KASP 檢測和抗寒性綜合評價[6]。結果顯示,星研七號和“雙星37”高抗炭疽病;“雙星99K”“雙星37”和星研七號為高抗寒品種,相比“雙星37”、星研七號,“雙星99K”抗寒性最強。
星研七號西瓜品種適宜種植在山東省、河南省、遼寧省、黑龍江省等地區,以及安徽省淮南市、陜西省咸陽市、湖北省武漢市等早春保護地區。適用于雙膜覆蓋、單膜小棚、單膜直播等栽培方式[7]。大棚保護地地爬栽培9 000~10 500 棵/hm2,小棚露地地爬栽培9 750~11 250 棵/hm2,雙蔓或三蔓整枝,選擇2~3 個雌花坐果。采用三蔓整枝相比于雙蔓整枝增收4.5%,較不整枝增產9.9%。在控制水肥方面,在定瓜至膨瓜初期開穴埋施尿素150~300 kg/hm2,生長后期要減少氮肥使用量,增施磷鉀肥,坐果后及時澆水。需要注意的是,八成熟后停止澆水;不能高溫悶棚,高溫時要注意通風,以防肉質惡變。
近年來,河北省西瓜區域化種植優勢越來越明顯,優質、高產、多抗、廣適的西瓜新品種培育是未來西瓜品種選育的發展方向。選育星研七號西瓜品種,是該育種團隊的育種目標,通過病圃自然選擇與雜交育種、自交育種相結合,使其父、母本優點互補。星研七號品種耐低溫、品質好、產量高,在低溫弱光下不畸形,適合大部分西瓜產區種植,可以進一步示范與推廣。