一种不同类型火参果品种选育方法

1.本发明涉及品种选育技术领域，具体涉及一种不同类型火参果品种选育方法。


背景技术：

2.火参果(cucumis metuliferus)，国内也称角瓜、刺角瓜、非洲角黄瓜、火天桃、非洲蜜瓜、火星果等，原产于非洲亚撒哈拉的热带和亚热带地区，一年生蔓生植物，雌雄同株，果实以椭圆形居多，果实成熟发育期为40天左右，未成熟果为深绿色，成熟后逐渐转为醒目的黄色或橙红色，果实表面分布有短粗的刺，似海参的外形因而国内取名为火参果，其果肉为果冻状，淡绿色、绿色或翠绿色，由皮冻状的种囊组成，内含许多种子，果肉味道为酸味，少数种质为酸甜味，带有黄瓜、香蕉和柠檬混合味道，在纳米比亚、博茨瓦纳和南安哥拉，khiosano人较早就作为基本食品之一，在肯尼亚、津巴布韦、美国、澳大利亚、新西兰等国以kiwano、kiwi果等名称作为新水果推出。国内在1993年开始有火参果报道，2010年左右在我国南方少数省开始有栽培，目前在福建、江西、广西、广东、海南、云南、贵州、湖南、重庆、新疆等20多个省(市、自治区)，呈现新型瓜果快速发展的态势。
3.作物的产业发展离不开品种选育，对于火参果这一新型瓜类作物，育种研究十分滞后，根据文献记载，国外仅有罗马尼亚的vinatoru等选育出8个不同类型的单系，此外美国育种家从26份种质资源中筛选出具有良好应用前景的材料5份，但这些材料(品种)果实外观和果肉品质较为一致，均为深绿色果皮(未成熟时颜色)、果面有刺、内果汁较少的品种，尚缺乏果实无刺、黄果(成熟前的果面颜色)、多汁的品种。
4.目前国内种植的火参果均为有刺、墨绿果皮、少汁的品种，果实采摘后需要较长时间(一个月以上)转为黄色才可摆放柜台销售，墨绿色或未完全转色果容易给消费者一种“生瓜”感觉，不利于销售，此外，有刺品种采摘和包装时果实之间容易因为磕碰而刺伤果面，降低果实储运时间，所以采摘果实时必须仔细单果分装，人工投入较大；在果汁含量上，现有栽培品种果实的果汁含量较低，以食果肉为主，缺乏多汁型品种，目前尚未检索到火参果新品种选育方面的报道或专利。综上所述，由于火参果品种选育滞后，品种类型较为单一，不利于其进一步发展。
5.有鉴于此，发明人多年致力于火参果种质资源的收集、鉴定与利用研究，在收集的种质资源中发现了突变型种质，筛选出果实无刺型、黄果型和多汁型种质，分别标记为a、b、c，这3种果实性状未曾被前人报道和育种利用，经过研究发现，这些性状均受1对隐性等位基因控制，具有清晰的遗传背景，便于转育利用，为本发明的研究创造奠定了重要基础。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种不同类型火参果品种选育方法，通过以下技术方案实现：
7.(a)种质资源筛选：将待筛选种质播种，果实发育期调查果实性状，其中雌花子房光滑无刺的植株为无刺型种质，记为a种质、果实成熟后果汁较多的植株为多汁型种质，记
为b种质、膨大期时果实表面为黄色的植株为黄果种质，记为c种质；
8.(b)品种选育：将上述步骤(a)中的a种质、b种质、c种质作为品种选育的杂交亲本，选育出包含无刺果实性状、多汁果实性状、黄果性状中的任意2个性状组合、以及3个性状聚合的4种不同类型品种。
9.优选地，品种选育的具体步骤为：
10.(1)播种a种质、b种质、c种质，按照a
×
b、a
×
c、b
×
c杂交方式配制杂交组合，果实成熟后采收杂交种子，相应杂交组合的种子分别标记为f
1-ab
、f
1-ac
、f
1-bc
；
11.(2)播种f
1-ab
、f
1-ac
、f
1-bc
杂交种子，开花期时人工自交授粉，果实成熟后分别采收f
1-ab
、f
1-ac
、f
1-bc
后代种子；
12.(3)播种f
1-ab
、f
1-ac
、f
1-bc
后代种子，开花期时人工自交授粉，在分离群体中选择果实为无刺多汁型后代植株f
2-ab
、无刺黄果型后代f
2-ac
和黄果多汁型后代f
2-bc
，果实成熟后分别采收f
2-ab
、f
2-ac
和f
2-bc
的种子；
13.(4)播种f
2-ab
、f
2-ac
、f
2-bc
种子，开花期进行人工自交授粉，果实成熟期采收种子，经过3～4代自交提纯后即为无刺多汁型品种f
ab
、无刺黄果型品种f
ac
和黄果多汁型品种f
bc
。
14.上述选育的品种f
ab
、f
ac
和f
bc
分别包含了果实无刺性状、多汁性状与黄果性状的任意2个性状的组合，为较现有品种具有显著不同的果实性状，为新品种。
15.优选地，可以将上述果实无刺性状、多汁性状与黄果性状聚合在一起选育品种，具体步骤为：
16.(1)播种a种质、b种质、c种质，按照a
×
b、a
×
c杂交方式配制杂交组合f
1-ab
、f
1-ac
，果实成熟后采收杂交种子备用，每个组合的种子分别标记为f
1-ab
、f
1-ac
；
17.(2)播种f
1-ab
、f
1-ac
杂交种子，开花期时人工自交授粉，果实成熟后分别收f
1-ab
、f
1-ac
后代种子；
18.(3)播种f
1-ab
、f
1-ac
后代种子，开花期时人工自交授粉，在分离群体中选择果实为无刺多汁型后代植株f
2-ab
、无刺黄果型后代f
2-ac
，果实成熟后分别采收f
2-ab
、f
2-ac
的种子；
19.(4)播种f
2-ab
和f
2-ac
种子，开花期进行f
2-ab
与f
2-ac
的杂交授粉，果实成熟期采收杂交种子，标记为f
3-abc
；
20.(5)播种f
3-abc
种子播种，开花期进行自交授粉，果实成熟期采收f
3-abc
的后代种子；
21.(6)播种f
3-abc
的后代种子，开花期时人工自交授粉，在果实膨大期调查果实性状，选择无刺黄果多汁型后代，果实成熟期采收种子，标记为f
4-abc
；
22.(7)将上述选育的f
4-abc
的种子播种，开花期进行人工自交授粉，果实成熟期采收种子，经过3～4代自交提纯后即为选育的新品种：无刺黄果多汁型品种f
abc
。
23.优选地，亦可在上述步骤(1)，采用a
×
b、b
×
c；或b
×
c、a
×
c的不同于步骤(1)的a
×
b、a
×
c杂交方式，通过类似(2)～(7)的步骤对a
×
b、b
×
c或b
×
c、a
×
c的后代进行选育，亦可以实现选育无刺黄果多汁型品种f
abc
之目的。
24.优选地，上述步骤中用于杂交授粉的亲本材料互为父本与母本。
25.本发明的有益效果：用本发明选育出的无刺多汁型品种f
ab
、无刺黄果型品种f
ac
、黄果多汁型品种f
bc
和无刺黄果多汁型品种f
abc
较现有品种具有显著不同的果实性状，在火参果品种方面填补了该领域的空白，且选育的火参果品种采摘时便于分拣、储存，有利于销售，具有更高的栽培价值和应用前景。
附图说明
26.图1：本发明提供品种选育示意图。
27.图2：利用本发明选育的无刺黄果型品种f
ac
(未转色前的果实)。
28.图3：利用本发明选育的无刺黄果型品种f
ac
(转色后的果实)。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
30.在以下实施例中所涉及的栽培条件、授粉方法均为火参果常规栽培方式与方法，果实性状调查与种子采收方法如无特殊说明均为常规方法。
31.实施案例1：具有不同果实性状的火参果品种选育，包括以下步骤：
32.(a)种质资源筛选：2015年3月发明人将多年收集保存的41份火参果种质资源种植于中国农业科学院郑州果树研究所玻璃温室内(郑州)，按行距1.5m
×
株距0.4m的密度定植，吊蔓栽培，单蔓整枝，每份种质播种3株，开花期人工自交授粉。果实膨大期调查包括果刺性状、果皮颜色等果实表型性状；果实成熟期调查果肉性状，通过品尝方式调查果汁含量高低。其中雌花子房光滑无刺的植株为无刺型种质，记为a种质、果实成熟后果汁较多的植株为多汁型种质，记为b种质，膨大期时果实表面为黄色的植株为黄果种质，记为c种质。
33.表1：火参果种质资源筛选表
34.[0035][0036]
在待筛选的种质资源中，筛选出4份具有不同果实性状的种质，其中无刺种质2份，分别为ty011和ty018；黄果种质1份，为ty019，多汁种质1份，为ty012(表1)，选择ty018、ty019和ty012为品种选育的杂交亲本材料，分别标记为a种质为、b种质和c种质。
[0037]
(b)品种选育：将上述步骤(1)中的a种质、b种质、c种质作为品种选育的杂交亲本，选育出包含无刺果实性状、多汁果实性状、黄果性状中的任意2个性状组合、以及3个性状聚合的4种不同类型品种。
[0038]
品种选育具体步骤为：
[0039]
(1)2015年秋季将筛选的种质a、b、c进行播种，按照a
×
b、a
×
c、b
×
c方式配制杂交组合，果实成熟期采收种子，每个组合的种子分别标记为f
1-ab
、f
1-ac
、f
1-bc
；
[0040]
(2)2016年春季将采收的f
1-ab
、f
1-ac
、f
1-bc
杂交种子播种，开花期时人工自交授粉，果实成熟后分别收f
1-ab
、f
1-ac
、f
1-bc
后代种子；
[0041]
(3)2016年秋季将采收的f
1-ab
、f
1-ac
、f
1-bc
后代种子播种，开花期时人工自交授粉，在分离群体中选择果实为无刺多汁型后代植株f
2-ab
、无刺黄果型后代f
2-ac
和黄果多汁型后代f
2-bc
，果实成熟后分别采收f
2-ab
、f
2-ac
和f
2-bc
的种子；
[0042]
(4)为将种质a、b、c的果实无刺性状、多汁性状和黄果性状聚合一起，创新出包含上述3个性状的新种质，2016年秋季将f
2-ab
和f
2-ac
种子播种，开花期进行f
2-ab
与f
2-ac
的杂交授粉，果实成熟期采收杂交种子，标记为f
3-abc
，其中，用于杂交授粉的亲本材料互为父本与母本，也可以用与本实施例不同的父本与母本杂交授粉；
[0043]
(5)2017年春季将f
3-abc
种子播种，开花期进行自交授粉，果实成熟期采收f
3-abc
的后代种子；
[0044]
(6)2017年秋季播种f
3-abc
的后代种子，开花期时人工自交授粉，在果实膨大期调查果实性状，选择无刺黄果多汁型后代，果实成熟期采收种子，标记为f
4-abc
。
[0045]
由于上述步骤(3)每份种质具备了1个以上显著不同于普通种质的果实性状，判定为新种质，可用于进一步自交纯化选育新品种，2018-2019年春季后，将步骤(3)中选育的f
2-ab
、f
2-ac
、f
2-bc
种子播种，开花期进行人工自交授粉，果实成熟期采收种子，经过3～4代自交，每份种质的后代个体性状趋于一致，即为新品种，分别为：无刺多汁型品种f
ab
、无刺黄果型品种f
ac
、黄果多汁型品种f
bc
。
[0046]
由于上述步骤(6)f
4-abc
备了2个以上显著不同于普通种质的果实性状，判定为新种质，可用于进一步自交纯化选育新品种，2018-2019年春季，将步骤(6)中选育的f
4-abc
种子播种，开花期进行人工自交授粉，果实成熟期采收种子，经过3～4代自交，每份种质的后代个体性状趋于一致，即为新品种，为无刺黄果多汁型品种f
abc
。
[0047]
无刺多汁型品种f
ab
、无刺黄果型品种f
ac
、黄果多汁型品种f
bc
、无刺黄果多汁型品种f
abc
由于具备了1个以上显著不同于现有栽培品种的有益性状，为新品种，具有更高的栽培价值。
[0048]
在本实施例中，选育的无刺多汁型品种f
ab
、无刺黄果型品种f
ac
、黄果多汁型品种f
bc
和无刺黄果多汁型品种f
abc
，指的是具有显著不同的果实外观性状与果肉性状，其中无刺性状相对于现有栽培品种的有刺性状，黄果性状相对于现有栽培品种的果皮墨绿色性状，多汁性状相对于现有栽培品种果实的少汁性状。
[0049]
其中，图2：给出了利用本发明选育的无刺黄果型品种，用果实无刺型种质a、黄果型种质c进行杂交，选育的无刺黄果型品种f
ac
，较已有的品种(对照)具有显著不同的果实性状(以上均为未转色前的果实)。
[0050]
图3：给出了利用本发明选育的无刺黄果型品种f
ac
，转色后的果实颜色，为漂亮的橙黄色。
[0051]
实施案例2：2018年春季，选择实施例1中创新的f
2-ab
和f
2-bc
，进行f
2-ab
×f2-bc
杂交，采用了与实施例1中步骤(4)不同路线的杂交方案，获得在杂交后代种子分表标记为f
2-abc1
，2018年秋季将f
2-abc1
种子播种，果实成熟期采集种子，分别标记为f
3-abc1
，2019年春季将f
3-abc1
种子播种，在后代群体中选择无刺黄果多汁型种质，分别标记为f
4-abc1
，2019年秋季、2020年春季和秋季、2021年春季对f
4-abc1
进行了4代连续自交，选育出性状稳定的无刺黄果多汁型品种f
abc1
[0052]
实施案例3：2018年春季，选择实施例1中创新的f
2-ac
和f
2-bc
，进行f
2-bc
×f2-ac
杂交，采用了与实施例1中步骤(4)不同路线的杂交方案，获得在杂交后代种子标记为f
2-abc2
，2018年秋季将f
2-abc2
种子播种，果实成熟期采集种子，分别标记为f
3-abc2
，2019年春季将f
3-abc2
种子播种，在后代群体中选择无刺黄果多汁型种质，分别标记为f
4-abc2
，2019年秋季、2020年春
季和秋季、2021年春季对f
4-abc2
进行了4代连续自交，选育出性状稳定的无刺黄果多汁型新品种f
abc2
。
[0053]
综上所述，用本发明选育出的无刺多汁型品种f
ab
、无刺黄果型品种f
ac
、黄果多汁型品种f
bc
和无刺黄果多汁型品种f
abc
较现有品种具有显著不同的果实性状，在火参果品种方面填补了该领域的空白，且选育的火参果品种采摘时便于分拣、储存，有利于销售，具有更高的栽培价值和应用前景。
[0054]
结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，具体实现该技术方案方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。