本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種三倍體西瓜專用授粉品種的選育及應用方法。

背景技術：

我國是世界上三倍體西瓜(Citrullus lanatus)生產的重要國家之一。據統計，2014年全國三倍體西瓜種植面積350萬畝，遍及全國20多個省市，其以優質、方便食用、抗病、耐澇、耐貯運深受消費者的喜歡，是農民增產增收的主要經濟作物之一。但三倍體西瓜本身是不育的，需要人工輔助授粉或在用坐果靈授粉。其缺點主要是：(1)費工費時，西瓜生產成本高；(2)出現畸形果的比例較高；(3)不適應現代農業簡約化生產的需求，嚴重制約著我國三倍體西瓜產業的發展。

因此，生產上急需新的授粉技術以減少三倍體西瓜生產的管理用工及降低生產成本。利用種間雜交的方法選育出雄花量大、生長勢弱、容易裂果，且又與三倍體西瓜在果形上有較大區別的小果型西瓜新品種，通過與三倍體西瓜合理種植，既不影響其生長發育，又能為授粉提供足夠的花粉量，實現田間的自然授粉，保證三倍體西瓜的產量和品質。作為三倍體西瓜專用授粉品種及使用方法在國內文獻中尚未見報道。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明首先利用種間雜交的方法選育出雄花量大、生長勢弱、容易裂果，且又與三倍體西瓜在果形上有較大區別的小果型西瓜新品種，通過與三倍體西瓜合理種植，既不影響其生長發育，又能為授粉提供足夠的花粉量，實現田間的自然授粉，授粉后果實周正，畸形果少；降低三倍體西瓜生產成本，實現簡約化生產；

即本發明首先提供了一種產生三倍體西瓜專用授粉品種的方法，包括以下步驟：

1)以小果型西瓜品種(春豐)與小果型自交系(DW-4)雜交，經多代回交育成的多雄蕊小型西瓜自交系(PT-168)為母本；

2)以小果型材料(WH-3704)，經多代自交而育成的自交系(PC-148)為父本；

3)以PT-168為母本，以PC-148為父本配制雜交組合，獲得F1代種子即得三倍體西瓜專用授粉品種。

本發明所用的小果型西瓜品種(春豐)、小果型自交系(DW-4)或小果型材料(WH-3704)為市購可得，其中小果型自交系(DW-4)還可從中國農業科學院鄭州果樹研究所西甜瓜種質資源庫獲得，小果型材料(WH-3704)還可從日本引進獲得。

優選地，本發明產生三倍體西瓜專用授粉品種的方法中，所述步驟1)中所述多代回交代數為至少2年，其中每年春秋兩季回交；優選地，所述多代回交為4年，其中每年春秋兩季回交。

優選地，本發明產生三倍體西瓜專用授粉品種的方法中，所述步驟2)中多代自交代數為至少2年，其中每年春秋兩季自交；優選地，所述多代自交為4年，其中每年春秋兩季自交。

本發明的另一目的在于，提供上述方法雜交配制獲得的三倍體西瓜專用授粉品種。

優選地，本發明所述三倍體西瓜專用授粉品種為XWP-20。

本發明還提供了三倍體西瓜專用授粉品種的非繁殖部分；優選地，所述三倍體西瓜專用授粉品種的非繁殖部分，包括三倍體西瓜專用授粉品種的植物器官、植物細胞、植物原生質體、非繁殖性的組織培養物、植物愈傷組織、植物細胞團、植物移植體、或植物的部分；更優選地，所述的三倍體西瓜專用授粉品種的植物器官，包括非繁殖性植物插條、胚、花粉、胚珠、果實、花、葉、根、莖、根尖、嫁接物(接穗和/或砧木)等。

本發明的再一目的在于提供為三倍體西瓜自然授粉的方法，包括以下步驟：將上述方法獲得的三倍體西瓜專用授粉品種，與三倍體西瓜同期育苗和移栽，為三倍體西瓜提供自然授粉所需的雄花；更優選地，所述三倍體西瓜專用授粉品種為XWP-20。

優選地，本發明所述為三倍體西瓜自然授粉的方法中，所述移栽為將所述三倍體西瓜專用授粉品種與三倍體西瓜按照4:1的比例進行間隔種植，所述三倍體西瓜專用授粉品種為三倍體西瓜瓜蔓延伸方向10cm處定植，與三倍體西瓜瓜蔓同向生長。

優選地，本發明所述為三倍體西瓜自然授粉的方法中，當所述三倍體西瓜專用授粉品種植株出現雌蕊、幼果時，結合田間管理及時摘除，以促進營養生長及產生更多雄花。

由上可知，本發明三倍體西瓜專用授粉品種及其應用方法至少有以下優點：

(1)令人意外地，發明人發現通過本發明所述的種間雜交獲得小果型西瓜新品種XWP-20，該品種雖然生長勢弱，但仍然具有更多雄花、更多雄蕊以及更高比例的花粉的特性這可以減少授粉品種的比重，提高三倍體西瓜生產單位面積的經濟效益；另外，在保持高比例雄花、更多花粉的同時，該品種的生育時間短，養分消耗少，對三倍西瓜生長發育的影響較小。該品種作為三倍體西瓜的授粉品種在國內屬首創；

(2)最為意外地，在保留上述多雄花、多雄蕊、更多花粉的特點之外，發明人還發現如果將其利用作為三倍體西瓜的授粉品種，不僅可以提供足夠的花粉量，使得三倍體西瓜正常結果，而且利用XWP-20進行自然授粉，比傳統的人工授粉或噴坐果靈的方法可節約大量人工和勞動力成本，可節600元/667㎡左右。同時，利用該方法授粉效果比傳統人工授粉效果更好，意外地，該自然授粉的方法獲得的果實周正，畸形果較少。

(3)該授粉品種XWP-20，應用時技術簡單，易于操作，便于推廣，符合國內三倍體西瓜簡約化栽培的方向。

附圖說明

圖1為三倍體西瓜專用授粉品種雜交種XWP-20選育方法的系譜圖；

圖2為三倍體西瓜專用授粉品種雜交種XWP-20在田間應用的定植圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明實施例中的三倍體西瓜專用授粉品種XWP-20的種子XWP-20為通過以下方法獲得：

1)以小果型西瓜品種(春豐)與小果型自交系(DW-4)雜交，經多代回交育成的多雄蕊小型西瓜自交系(PT-168)為母本；

2)以小果型材料(WH-3704)，經多代自交而育成的自交系(PC-148)為父本；

3)以PT-168為母本，以PC-148為父本配制雜交組合，獲得F1代種子即得三倍體西瓜專用授粉品種。

在本發明的一個實施例中，所述產生三倍體西瓜專用授粉品種的方法中，所述步驟1)中所述多代回交代數為至少2年，其中每年春秋兩季回交；在本發明的另一個實施例中，所述多代回交為4年，其中每年春秋兩季回交。

在本發明的另一個實施例中，產生三倍體西瓜專用授粉品種的方法中，所述步驟2)中多代自交代數為至少2年，其中每年春秋兩季自交；在本發明的另一個實施例中，所述多代自交為4年，其中每年春秋兩季自交。

在本發明的另一個實施例中，還提供上述方法雜交配制獲得的三倍體西瓜專用授粉品種。

在本發明的另一個實施例中，本發明所述三倍體西瓜專用授粉品種為XWP-20。

在本發明的再一個實施例中，還提供了三倍體西瓜專用授粉品種的非繁殖部分；在本發明的再一個實施例中，所述三倍體西瓜專用授粉品種的非繁殖部分，包括三倍體西瓜專用授粉品種的植物器官、植物細胞、植物原生質體、非繁殖性的組織培養物、植物愈傷組織、植物細胞團、植物移植體、或植物的部分；在本發明的又一個實施例中，所述的三倍體西瓜專用授粉品種的植物器官，包括非繁殖性植物插條、胚、花粉、胚珠、果實、花、葉、根、莖、根尖、嫁接物(接穗和/或砧木)等。

在本發明的再一個實施例中，提供為三倍體西瓜自然授粉的方法，包括以下步驟：將上述方法獲得的三倍體西瓜專用授粉品種，與三倍體西瓜同期育苗和移栽，為三倍體西瓜提供自然授粉所需的雄花；在本發明的再一個實施例中，所述三倍體西瓜專用授粉品種為XWP-20。

如圖2所示，在本發明的再一個實施例中，所述移栽為將所述三倍體西瓜專用授粉品種與三倍體西瓜按照4:1的比例進行間隔種植，所述三倍體西瓜專用授粉品種為三倍體西瓜瓜蔓延伸方向10cm處定植，與三倍體西瓜瓜蔓同向生長。

在本發明的再一個實施例中，當所述三倍體西瓜專用授粉品種植株出現雌蕊、幼果時，結合田間管理及時摘除，以促進營養生長及產生更多雄花。

以下通過具體實施例進一步對本發明的技術方案進行說明，應理解以下僅為本發明的示例性說明，并不用于限制本發明權利要求的保護范圍。

在本發明的實施例中，小果型西瓜品種(春豐)、小果型自交系(DW-4)或小果型材料(WH-3704)為市購可得，其中小果型自交系(DW-4)還可從中國農業科學院鄭州果樹研究所西甜瓜種質資源庫獲得，小果型材料(WH-3704)還可從日本引進獲得；其中用小果型西瓜(春豐)與短蔓、多雄蕊、小果型自交系(DW-4)雜交后，育成的多雄蕊小型西瓜自交系(PT-168)作為母本。以從日本引進的多雄蕊、短蔓類型小果型材料(WH-3704)，經多代自交而育成的自交系(PC-148)為父本。

其中，PT-168自交系的特征為：植株生長勢較弱，雄蕊較多,葉片較小。全生育期80d。果實高圓形，果形指數1.1。果皮綠色，有光澤，上覆深綠色窄條帶，皮脆，厚0.4cm。平均單瓜重2.3kg。紅瓤，酥脆，可溶性固形物含量11.0％，邊部8.5％。種子麻褐色，千粒重29g。

PC-148自交系的特征為：植株生長勢弱，短蔓，叢生，雄蕊多。全生育期85d，果實圓形，綠皮網紋，較脆，平均果重0.5kg，紅瓤，中心可溶性固形物含量10％。種子麻裸色，千粒重37g。

XWP-20特征特性為：植株生長勢弱，葉片較小，雄蕊多(表1)，全生育期82d。果實高圓形，果皮綠色，上覆深綠色窄條帶，皮脆，厚0.6cm。平均果重1.8kg，紅瓤，酥脆，中心可溶性固形物含量10.3％，邊糖8.0％。種子麻褐色，千粒重33g。

以2010-2014年進行新組合選育的應用為例，步驟如下：

通過廣泛收集的小果型西瓜材料(春豐)，于2010年與短蔓、多雄蕊(DW-4)雜交，經2010-2013年每年春秋兩季系統選育，按照育種目標分離、固定后育成的多雄蕊小型西瓜自交系(PT-168)；同時，于2010年從日本引進多雄蕊、短蔓小果類型品種(WH-3704)，根據育種目標，經2010-2013年每年春秋兩季經多代自交育成的自交系(PC-148)。2014年春季以PT-168為母本，以PC-148為父本配制雜交組合，獲得F1代種子(XWP-20)。分別以中晚熟品種圣達爾和早熟品種京欣1號為對照，進行雄花量的統計，XWP-20的雄花量分別比對照高71.03％和61.24％(表1)。

表1 XWP-20的雄花量比較表

2015和2016年春季對XWP-20進行授粉試驗，以三倍體西瓜黑無籽2號和新一號為授粉對象，以人工授粉為對照。試驗結果顯示，XWP-20自然授粉坐果率、產量與人工授粉間無顯著性差異，其畸形率顯著低于人工授粉(表2)。

表2利用XWP-20自然授粉的試驗結果

2016年起對該品種開展多點試驗、示范推廣，結果證明：

(1)通過種間雜交獲得小果型西瓜新品種XWP-20，該品種生長勢弱、多雄蕊，皮脆。利用其作為三倍體西瓜的授粉品種，可提供足夠的花粉量，及減少授粉品種的比重，提高三倍體西瓜生產單位面積的經濟效益；生育時間短，養分消耗少，對三倍西瓜生長發育的影響較小。該品種作為三倍體西瓜的授粉品種在國內屬首創。

(2)利用XWP-20進行自然授粉，比傳統的人工授粉或噴坐果靈的方法可節約大量人工和勞動力成本，可節600元/667m²左右。同時，利用該方法授粉效果比傳統人工授粉效果更好，果實周正，畸形果較少。

(3)該授粉品種XWP-20，應用時技術簡單，易于操作，便于推廣，符合國內三倍體西瓜簡約化栽培的方向。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。