节瓜良种“竞相绽放”，成就特色瓜类蔬菜大产业

——记2021年度广西科技进步二等奖“节瓜重要性状基因挖掘与多样化品种选育”

2022年广西科学技术奖励大会上，我院牵头完成的“节瓜重要性状基因挖掘与多样化品种选育”项目荣获2021年度广西科技进步二等奖。

    节瓜（Benincasa hispida Cogn. var. chieh-qua How.）属葫芦科冬瓜属冬瓜种，又称毛瓜、毛节瓜、小冬瓜、冬瓜，是我国重要特色蔬菜。节瓜嫩瓜和老瓜皆可食用，具有清热、消署、解毒、利尿、消肿等功效。节瓜因其适应性广、耐贮运等优点，在调节蔬菜淡季、保证周年供应及南菜北调和出口创汇方面发挥重要作用。广西、广东及海南等地区的节瓜栽培面积约占全国的75%，是名副其实的华南特色蔬菜。

    随着社会的发展，节瓜的生产和消费模式发生了重大变化，过去以我国南方地区为主，逐步扩展到全国乃至港澳地区及东盟国家。由于不同地区消费习惯不同，对节瓜品种的商品性例如果皮颜色、果肉颜色、果实形状、有无蜡粉等性状的要求也各有差异，因此市场迫切需要突破性的多样化节瓜品种，以满足不同市场需求。但一直以来，节瓜重要性状遗传基础不清，缺乏高效精准的分子标记，常规育种育种效率低、周期长；育种材料同质化严重，遗传背景狭窄；品种单一，以有蜡粉、白色果肉品种为主，肉质略有酸味口感差。

    针对上述问题，广西农业科学院黎炎研究员带领团队成员，联合广东省农科院蔬菜研究所，历时10多年，系统开展节瓜重要性状遗传分析及相关基因挖掘和标记开发、突破性品种选育等研究攻关，取得了一系列重要创新成果，全面支撑了节瓜产业发展。

揭示性状遗传规律，目的性状随心配

    长期以来，节瓜重要性状的遗传基础不够清晰，对重要性状的选择效率低、准确性差。项目组以有蜡粉对无蜡粉、白肉对绿肉、黄色果皮与墨绿色果皮、单边籽对双边籽等性状差异较大的高代自交系为亲本，构建6世代群体，首次揭示蜡粉、皮色、肉色、籽型等4个性状遗传规律，为资源创制和育种亲本选配提供了理论指导。例如，在育种实践中，采用有蜡粉与无蜡粉的自交系作为亲本进行杂交，通过选择，可以选育出有蜡粉或无蜡粉的品种，但要选育出无蜡粉的杂种一代时，父母本都必须均为无蜡粉；如果要选育果肉白色的F1代种，双亲必须为纯合的白肉品种；如果要选育果肉绿色品种，则只要双亲之一为绿肉即可选育出果肉绿色的一代杂种。有了理论指导，大大减少了亲本选配的盲目性。

提升育种技术，创制突破性种质

    近年来，多种作物功能基因研究和育种方法创新发展迅速，但节瓜育种主流技术仍采用基于表型选择的传统经验式育种。为实现选育突破性新品种，需要育种理论提升和技术创新，实现从传统育种到分子育种的技术升级转变，提升节瓜育种的整体水平。项目组基于性状遗传分析、冬瓜全基因组测序和146份核心资源基因组重测序，通过GWAS分析以及分离遗传群体的基因型-表型联合分析，挖掘或定位了与皮色、肉色、蜡粉、籽型等4个性状的基因或QTLs，开发出了蜡粉SNP分子标记21个、与皮色蜡粉紧密连锁的Indel标记3个，使这些性状在苗期鉴定的准确率达90%以上，缩小了育种群体和育种选择时间，显著提高了育种效率，实现从传统育种到分子辅助育种的技术升级，提升节瓜育种的整体水平。

  果肉颜色基因定位与分子标记

    节瓜是葫芦科冬瓜属的唯一种，目前尚未发现野生种，种内没有亚种的划分，因此遗传基础狭窄，突破性资源匮乏。在节瓜育种理论指导和育种技术提升基础上，创制无蜡粉、绿肉、雌性强、不同皮色等突破性的优异材料，实现了节瓜从白肉向绿肉、有蜡粉向无蜡粉材料创制的突破，加快了节瓜多样化育种进程，为节瓜多样化育种提供核心种质。

创制的强雌系列、绿肉系列、不同皮色系列的新种质 

更好的质量更多的品种，满足多样化的社会需求

    传统节瓜品种果肉白色略有酸味、果皮有蜡粉，而绿肉节瓜口感脆甜无酸味、清炒或做汤都能保持鲜绿，更受到消费者欢迎。项目组采用常规育种方法与分子标记辅助育种手段相结合，选育出优质、高产的绿肉类型标杆性品种。其中，桂优5号，绿肉、无蜡粉、色泽碧绿、口感脆甜，可溶性固形物含量5.7%，比对照提高52%，平均增产15.7%，实现了节瓜从白色果肉向绿色果肉、有蜡粉向无蜡粉的育种新突破，是目前最受欢迎的绿肉节瓜品种，已在全国各地和越南、老挝等东盟国家规模化应用；桂优6号，在不改变已被大众长期以来形成的节瓜果皮有蜡粉的传统消费习惯基础上，导入绿肉性状，大大提高了节瓜的品质，突破了广西一直以来以粉皮白肉节瓜品种统天下的局面，是我国第一个通过审定的有蜡粉的绿肉节瓜品种，在广西、四川、海南及老挝等地大面积推广；桂优12号，花皮绿肉无蜡粉，可溶性固形物含量 5.3%，比对照品种平均增产20.47%以上，是我国华南地区主栽品种之一。

桂优5号品种田间图及果肉颜色

    玲珑节瓜和粤宝节瓜为供港专用品种，强雌株率90%以上，单瓜重350g～400g，商品瓜短圆筒形，茸毛软，适合港澳市场，分别是广西供港节瓜播种面积最大和应用时间最长的品种。这两个品种的产品质量获广东省、香港渔农署等有关部门高度认可，保底收购价2.5元/㎏，价高时12元/㎏以上，年亩产值超2.5万元以上。供港专用节瓜品种的选育和应用，为广西贺州市创建广西第一个供港节瓜基地奠定了坚实基础，助推了贺州市铺门镇荣获“全国农业强镇”称号。

粤宝节瓜及供港节瓜基地

    桂优8号，肉厚、心腔小，以耐贮为典型特征的品种。在广西气温较高的7～10月份，老熟瓜室温下贮藏60天，果皮无皱缩，外观和风味不变，比对照桂优2号贮藏期长20天，更加方便把控上市时间，有效均衡蔬菜淡季市场，提高效益。适合爬地栽培和果园套种，占广西爬地栽培和果园套种70%以上的面积。

    项目选育出适应不同产区、不同栽培模式的绿肉优质、供港专用、高产耐贮等3种类型6个节瓜新品种，实现了节瓜品种多样性分布和专用型生产的有机结合，既适应生产，也适合市场需求，为社会提供了更好的质量更多的品种，满足多样化的社会需求。新品种在广西、广东、贵州、海南、四川、江西等全国6省，以及越南、老挝等东盟国家累计推广 192.55万亩，新增产值25.46亿元，新增销售额11.65亿元，节约成本1.7亿元。

                蔬菜所  黎炎供稿/黎炎、康德贤供图  陈振东审核

责任编辑：薛臣艺