聚焦一流 创新引领│2023年度广西科技进步奖励获奖项目系列报道之三

创新苦瓜育种“加速度”，助推产业提质增效

      ——记2023年度广西科学技术进步奖二等奖“苦瓜高效育种技术创新与抗白粉病系列品种选育及推广”

从2024年广西科学技术奖励大会上获悉，我院牵头完成的“苦瓜高效育种技术创新与抗白粉病系列品种选育及推广”项目获2023年度广西科技进步奖二等奖。

苦瓜是葫芦科重要的保健型蔬菜，富含多种皂甙、核糖体失活蛋白、生物碱、甾类、萜类等,具有降血糖、抗肿瘤和抗病毒等作用。我国苦瓜年播种面积200多万亩，近20年来，由原来仅在华南和长江流域种植迅速发展成为全国各省均有种植和消费。苦瓜是广西优势特色的外销型蔬菜，在广西种植历史悠久，面积全国最大，每年种植面积达60多万亩，总产量约 240 万吨，产值超过 84 亿元，产品除了供应本地和南菜北运之外，还远销港澳地区和东南亚国家。然而，在苦瓜产业快速发展的同时，高温高湿的气候条件及苦瓜产区长期集约化的种植，导致苦瓜白粉病严重发生。白粉病可在整个生育期发病，发病率高，而在南方湿热地区潜育期很短，造成严重的品质下降和产量损失。不科学施用农药不仅达不到防治效果，还会增加生产成本，降低产品品质和农残安全性，造成环境污染，采用“抗病品种+绿色生产技术”是从源头解决问题的关键。

联合攻关 破解产业难题

我国的蔬菜育种开始于20世纪30—40年代，是基于经验和传统遗传学的育种时代，被称为育种1.0阶段； 90年代后，随着分子标记技术的发展，大量的分子标记被开发并大通量地运用到育种中，实现了以分子育种技术为主流的育种时代，称为育种2.0阶段；随后，一些蔬菜作物育种研究发展迅速，如黄瓜，在2009年完成了全基因组的测序和分析之后，开始进入育种3.0阶段——基于全基因组、数字化为主流技术的育种时代和育种4.0阶段——以基因编辑、生物育种、人工智能等技术融合发展的时代。而苦瓜育种起步较晚，当前苦瓜育种主要还是利用常规手段的“经验育种”，新品种选育周期长，效率低，已成为苦瓜产业健康发展的瓶颈。加速培育抗病、耐逆、广适的优质品种，是苦瓜育种工作者们致力解决的难题。

2014年，华南农业大学联合广西农业科学院蔬菜研究所、中国热带农科院热带作物品种资源研究所、广东省农科院蔬菜研究所等6家国内主要的苦瓜育种单位联合开展了苦瓜全基因组测序，绘制了首张苦瓜基因组变异图谱，为苦瓜功能基因挖掘、全基因组高通量分子标记开发及各类组学研究奠定了基础。广西农业科学院黄如葵研究员带领苦瓜团队在此基础上开展苦瓜抗白粉病材料的重测序，并定位了白粉病抗性主效QTL，开发分子标记3个，检出率可达98%以上，实现育种材料白粉病抗性的高通量筛选；建立了“分子标记辅助筛选+苗期接种鉴定+成株期农艺性状评价”鉴定技术，攻克抗白粉病种质鉴定难的卡脖子问题。苦瓜团队利用这项技术对1000多份苦瓜种质进行深入鉴定评价，筛选出抗白粉病种质44份，还通过辐照诱变和化学诱变建立突变体库，利用分子标记对50000多份突变体进行筛选，获得抗白粉病突变体25份。

种质资源是种业原始创新的物质基础，有了抗性种质，抗性育种骨干材料的选育才能启动，团队建立了“抗性转育+分子标记辅助选择+表型选择”技术，选育了直瘤、珍珠瘤、白色、绿色、深绿色等外观品质多样的抗白粉病种质21份，兼抗白粉病和枯萎病的双抗材料7份，解决了抗白粉病优系匮乏问题。 

倾力育种 助推品种更新换代

纵观全球以及我国苦瓜的消费市场，对苦瓜果色、瘤型、瓜形等外观品质要求差异很大，如我国华南地区消费的苦瓜果实主要为绿色、大直瘤、圆柱形的油苦瓜类型；长江流域以及西南地区为白色或淡绿色、珍珠瘤、长圆柱形的珍珠瘤苦瓜类型；北京、山东、西北和东北三省等新兴的北方消费市场则青睐深绿色、条瘤相间、长棒形的“疙瘩绿”苦瓜类型。为了满足市场多样化需求，项目组通过10多年的努力，育成了油绿色直瘤、淡绿珍珠瘤及墨绿珍珠瘤类型的抗白粉病优质苦瓜新品种5个， 2个耐热品种适合夏秋栽培，3个耐冷凉品种适合冬春栽培，满足不同区域不同栽培季节的良种需求，破解苦瓜产业抗白粉病优质品种匮乏，种类单一的难题。 “桂农科育2号”“桂农科8号”“桂农科9号”“华富苦瓜”及“清脆277”在华南、西南等地区广泛应用，获得了显著的社会经济效益。

良种良法配套  保障绿色生产

良种是农业的芯片，而良法——先进的、科学的栽培技术是品种发挥最大潜力的保障。为了保障苦瓜绿色生产，项目组针对不同区域创新集成以“植株调整、药效提升、物理防虫”为核心的配套高效栽培技术体系，良种良法相结合，发挥品种优质丰产潜能，整个生产周期施药次数可减少57%，用药量减少79%，用药成本降低70%，商品瓜增产25%，节本提质增效的效果显著。

（1）发明专利“一种提高苦瓜商品瓜率的植株调整方法”，商品瓜率可达到98%以上，产量增加20%以上。

苦瓜自然生长会产生大量侧蔓和叶子，致使大量的光合产物耗费在侧蔓和叶子的生长上，坐瓜过多也会引发光合产物的过度竞争，产生大量畸形瓜，导致商品瓜率不高，植株早衰，效益下降。项目组发明了一种提高苦瓜商品瓜率的植株调整方法，在主蔓1m以上每间隔5～6节位留1条侧蔓结1个瓜，在坐瓜节位往外留3～6片叶打顶，摘除其余的侧蔓和主蔓上所有雌花，使光合产物极大限度地分配到果实上，保障果实的发育，从而提高商品瓜整齐度和商品瓜率；同时，结合设施栽培、落蔓盘蔓、平衡施肥，促进植株健康生长，延长采收期。采用本技术进行苦瓜生产，商品瓜率可达到98％以上，采收期可达6个月以上，产量增加20%以上，从而实现优质、高产、高效、节本的目标。

（2）发明专利“一种防治苦瓜白粉病的农药组合物”，可以延缓白粉病菌抗药性的产生，解决药物治疗效果差问题，减少农药的施用剂量，降低苦瓜白粉病的防治成本。

将小檗碱和氟唑菌酰羟胺、粉唑醇/环丙唑醇复配成二元农药组合物，可以有效克服单一施用其中任一有效成分存在的缺陷，具有显著的协同增效作用，延缓白粉病菌抗药性的产生，提高防治苦瓜白粉病的效果，减少农药的施用剂量，降低苦瓜白粉病的防治成本。

（3）实用新型专利“一种苦瓜防虫装置”和“一种苦瓜捕虫装置”等装置，通过诱杀的方式减少苦瓜害虫虫口密度，降低了杀虫药的使用量，起到减药增效的作用。

苦瓜防虫装置利用光源和诱杀虫盒吸引害虫进入装置，通过诱杀虫盒和电网将害虫杀死。该装置可大面积的挂设于苦瓜架上，进行大范围的捕杀害虫。苦瓜捕虫装置利用光源和诱杀虫剂引诱害虫进入捕虫容器，通过诱杀虫剂和液体杀死进入的害虫。

本成果的5个品种及配套栽培技术在广西、广东、海南及越南谅山等10个省市推广应用，面积占华南65%。累计推广200多万亩，近三年推广140.7万亩，社会经济效益显著。

蔬菜所  黄如葵供稿/冯诚诚供图

一审一校：蒋慧萍

二审二校：薛臣艺

三审三校：陆炳强