关于南瓜的论文参考文献

一、南瓜远缘杂交研究

自20世纪初，德国人特鲁德（Drude，1917）开始南瓜种间杂交试验以来，国内外学者一直在持续不断地进行方法和技术的探索，试图寻求打破种间杂交障碍，通过常规种间杂交、体细胞杂交、分子生物等技术实现不同种间的优良品质、抗病虫及抗逆性状的转移。虽然取得了一些进展，但至今尚未获得理想或一致的结果。研究者对南瓜属5个栽培种的杂交研究表明，南瓜属的各个种在亲缘关系上较为密切，种间杂交情况比较复杂。部分研究的试验结果见表17-4。

表17-4 南瓜属种间杂交试验结果

程永安等（2001）通过对4个南瓜栽培种的杂交表明，中国南瓜与印度南瓜有较高的亲和性，与灰籽南瓜的亲和性一般，F1代几乎不育，而与西葫芦的亲和性最差。灰籽南瓜与中国南瓜、印度南瓜、西葫芦都有一定的亲和性，其中以中国南瓜的亲和性最高。总结前人的研究，美国葫芦科作物专家Whitaker .（1962）认为，一年生南瓜种中，印度南瓜种、美洲南瓜与中国南瓜种亲缘关系较近，而印度南瓜种与美洲南瓜种亲缘关系较远；中国南瓜与印度南瓜（笋瓜）具有较高的亲和性，两者相互杂交可获得种间杂交种，尤其是以印度南瓜种作为母本更容易杂交；中国南瓜与灰籽南瓜的亲和性一般，F1代几乎不育，而与美洲南瓜的亲和性最差；灰籽南瓜与美洲南瓜亲缘关系较近；多年生南瓜、黑籽南瓜种与一年生南瓜种亲缘关系较远，但黑籽南瓜与印度南瓜及美洲南瓜又较近。从亲缘关系上分析，5个南瓜栽培种在进化时间上可能存在一定的顺序性，中国南瓜在一年生南瓜中处于种间杂交关系的中间位置。但需要说明的是，在种间杂交试验中，使用同一个种的不同品种会获得不同的试验结果，这也是认为南瓜属不同种亲缘关系复杂的理由之一。1983年联合国粮食与农业组织（FAO）在全球报告《葫芦科植物的遗传资源》中，描绘出南瓜栽培种之间的亲缘关系图，见图17-3。

图17-3 南瓜属5个栽培种的种间杂交示意图

目前，研究者们感兴趣的是通过南瓜属的种间杂交技术，将印度南瓜的优良品质性状和中国南瓜的抗虫性状结合起来，并育成高品质种间杂交种，目前已有不少成功的例子，如Pearson，.等（1951）、日本国长岗园艺种苗厂育成的新土佐系列南瓜都属于该种类型。此外，南瓜属中具有特殊抗病虫性的种质资源并不多，仅在少数的野生南瓜种质资源中发现有抗病种质，如>［高抗病毒病——小西葫芦黄花叶病毒（ZYMV）等］，>［高抗白粉病（>Sphaerotheca fuliginea）］，>（高抗白粉病、高抗病毒病），>（高抗白粉病）都是很好的抗病种质资源。应用远缘杂交技术已成功地将某些抗病基因转育到了栽培种中。如美国研究者Whitaker（1959）发现野生种>南瓜能和5个栽培种的任何一个品种杂交，所以它是南瓜属一个很好的桥梁品种。西葫芦和野生抗病品种>不容易杂交，为了将抗病基因转入西葫芦栽培品种中，美国康乃尔大学研究人员（Thomas ，1986）已使用中国南瓜种的Butternut品种作为桥梁品种，首先用>×杂交，然后用得到的F1代再与西葫芦杂交，成功地获得了抗白粉病和黄瓜花叶病毒病西葫芦材料。同时通过这种方法，也将中国南瓜的高品质性状和抗虫性状转育到了西葫芦品种中。澳大利亚学者（Herrington，.，2002.）通过远缘杂交的方法成功地将>和>‘Nigerian’种质的抗病毒病基因转育到了南瓜中，育成了抗小西葫芦黄花叶病毒（ZYMV）、番木瓜环斑病毒—西瓜株系（PRSV-W）和西瓜花叶病毒（WMV）的印度南瓜品种Redlands Traiblazer和Dulong QHI以及中国南瓜品种Sunset QHI。

在远缘杂交实验中，F1代或杂交早期2～3代常常出现花粉不育或种子发育不良现象，为了保留后代，往往结合回交方法和采用胚挽救技术。Wall .（1954）采用胚培养技术获得了中国南瓜和西葫芦的杂交种。Washek R.（1982）同样也采用该技术获得了西葫芦和>南瓜的杂交后代。Pearson .，et al.（1951）研究认为，使用秋水仙碱加倍远缘杂交后代成双二倍体可以解决花粉不育问题。关于南瓜种间杂交的难易程度和多变现象，Wall and York（1960）研究认为，配子的多样性有助于种间杂交的成功，即杂合的基因型比纯合的基因型更容易杂交。西葫芦中的碟形瓜往往比其他类型的西葫芦更容易和中国南瓜杂交。

二、南瓜细胞学及分子生物学研究

在南瓜植物再生体系构建及其应用方面，从Schoroeder（1968）开始研究南瓜属植物再生体系至今，国内外在此研究领域已取得了很大进展，分别通过体细胞发生途径（Biserka J.，1991；Carol G.，1995）和器官发生途径（Ananthakrishnan G.，2003；Krishnan K.，2006）获得了再生植株，并对影响再生率的各种条件进行了大量研究。离体大孢子培养方面，Kwack Fujieda K.（1988）等取中国南瓜（>Cucurbita moschata）离体子房为外植体，在开花期和花后分别取材，结果花期胚珠所获得的再生频率明显高于花后胚珠，这表明在植株生长发育活跃期的外植体分化能力强，再生频率也较高，同时该研究也发现在5℃低温下对子房预处理2d后，可促进胚状体的发生。盛玉萍等（2002）进行了利用组织培养快速繁殖无蔓1号南瓜的研究，通过比较消毒时间、外植体来源、激素组合等因素的作用，建立了适宜生产上应用的无蔓1号南瓜种苗组培快繁技术。结果表明最佳的消毒方法为70%乙醇表面消毒30s，然后HgCl2消毒15min；顶芽的芽诱导率比子叶高；适于试管苗生长的培养基为2/3MS+BA 。1/2MS对不定根的形成效果最好。

在南瓜基因工程育种方面，目前已有将抗病毒基因转入南瓜的报道。用于南瓜抗病毒基因工程的有效基因主要来源于病毒，南瓜上应用较多的是外壳蛋白基因策略。葫芦科作物几种主要病毒西瓜花叶病毒（WMV）、黄瓜花叶病毒（CMV）、南瓜花叶病毒（SqMV）、西葫芦黄斑花叶病毒（ZYMV）的外壳蛋白基因均有转入葫芦科作物的报道。在美国，一种已知CMV致病株系的外壳蛋白（CP）基因已被导入南瓜和甜瓜的商业用品种，这种抗性由显性单基因控制，在康乃尔大学，SqMV-1的CP基因已被导入南瓜，这种基因表现很高的抗性，尤其是WMV外壳蛋白基因转入南瓜品系中，这种抗性由单基因控制，不受温度和病毒浓度的影响，因此它为南瓜抗多种病毒提供了较高水平的抗性。另外，美国已把ZYMV病毒的CP基因转入葫芦科作物。Brent Rowell（1999）等对基因工程方法育成的抗病材料及用传统育种方法育成的抗病或耐病品种与普通的感病品种杂交种进行了比较，用田间病害症状调查和酶联免疫试验（ELISA）鉴定病毒病的影响，结果显示：西瓜花叶病毒（WMV）是最常检测到的、也是引起最多病症的病毒；转基因品种表现出较强的抗病性和较高的产量，大多数转基因品种的抗病性和产量均高于对照品种。酶联免疫试验结果表明：部分转基因品种的植株体内能检测到外壳蛋白，而且与植株的抗性相关。在商品瓜收获之后转基因西葫芦植株表现轻微的病毒侵染症状。Pang .（2000）等进行了病原介导的抗性途径研究，获得转南瓜花叶病毒（SqMV）外壳蛋白（CP）基因的南瓜品系。用3个独立品系（敏感、可恢复、抗病）的R1植株在温室、网室和大田经接种SqMV后进行试验，抗性品系（SqMV-127）几乎所有的植株在温室和大田条件下表现抗病。敏感品系（SqMV-22）表现病症而且扩展到全株。对转CP基因植株的外源基因转录情况进行了分析，结果表明抗性品系SqMV-127表现CP基因转录后沉默，其证据是在抗性植株中，CP基因的转录水平很高，但积累很少，也没能检测出任何CP蛋白。这是抗SqMV的转基因南瓜的首例报道。

近年来，国外也有将两种或多种以上CP基因转化到葫芦科作物上的报道。Tricolj .等和（1995，1998）等在日内瓦调查了表达ZYMV和WMV的外壳蛋白基因的转基因南瓜ZW-20、ZW-20B的抗性，结果表明上述2个品种对这两种病毒混合接种表现出高水平抗性。对表达CMV、ZYMV、WMV的CP基因的5个转基因南瓜品系在田间进行测试，结果表明：表达了CMV、ZYMV、WMV三种CP基因的转基因品系C2W-3表现出最高抗性，没有系统侵染。表达ZYMV和WMV的CP基因品系ZW-20表现出对ZYMV和WMV的高水平抗性，分别表达CMV、ZYMV和WMV的单CP基因的3个品系C-14、Z-33、W-164表现与对照相同的症状，但是发病推迟了2～4周。可见，同一植株上表达的CP基因越多，抗性越强。

在中国也已经把WMV的CP基因转入甜瓜、西瓜、黄瓜中；把CWV的CP基因转入南瓜、甜瓜、番茄、辣椒中；把SqMV的CP基因转入烟草中。但目前中国报道的都是转入单一病毒的CP基因实验结果。

在南瓜分子标记应用方面，Stachel（1998）等用40个随机引物对20个南瓜品系（自交6代）进行分析，其中34个引物扩增出了116条多态带，通过聚类分析，将20个材料分成3种类型，与传统分类系统基本一致。Gwanama等（2000）用16个随机引物对从赞比亚和马拉维搜集的31份中国南瓜材料进行RAPD分析，扩增出39条多态带，聚类分析将31份种质分为4组，来自马拉维的材料分为3组，赞比亚的材料为1组。马拉维样本的遗传距离为～，赞比亚的为～。李海真等（2000，2007）利用RAPD技术对南瓜属的中国南瓜、美洲南瓜、印度南瓜3个种的23份国内外育种材料及品种进行了亲缘关系分析，发现RAPD技术对3个种基因组的分析结果与传统分类学的结果完全相符，同时用RAPD技术揭示了南瓜属不同品种（系）的亲缘关系与其地域来源、形态特征基本符合。同时该研究小组以（矮生中国南瓜×长蔓印度南瓜）×长蔓印度南瓜建立的BC6近等基因系为群体，采用RAPD技术获得了与中国南瓜矮生基因紧密连锁的分子标记，连锁距离为。李俊丽等（2005）应用RAPD技术对70份南瓜种质进行遗传多样性分析，系统聚类分析将70份南瓜种质分为三大类：中国南瓜、美洲南瓜和印度南瓜，与传统分类学的结果相符。同时在三大类群内又将种质进行细分，第一类分为三组，第二类分为6组，第三类分为5组，其结果表明与地域来源和形态特征有一定的相关性。主成分分析与系统聚类分析结果基本一致，但系统聚类分析在揭示密切相关的个体间的关系上能提供更丰富的信息。Ferriol等（2001）对8个南瓜种质进行了随机引物分析，发现种间遗传距离显著大于种内，与依照果实性状进行分类的结果一致。

三、南瓜种质资源创新

据（《野菜园艺大百科》）记载，日本早在20世纪40年代就开始了南瓜种质资源创新的研究，育成了许多品质优良、熟性早的印度南瓜品种和中晚熟、品质好的中国南瓜品种，同时在砧木南瓜研究领域也处于世界前列。欧美国家对观赏南瓜、雕刻用南瓜（大部分为西葫芦种）的研究比较重视，对中国南瓜种的研究（.，1994；Maynard .，1994，1996）大多集中在Butternut类型品种上，已育成了短蔓、半短蔓、抗病毒病和白粉病的品种。中国在20世纪80年代之前，在南瓜种质资源创新研究方面，仅停留在地方品种的常规选择层面。80年代后，陆续育成了许多以鲜食为主的南瓜品种（郑汉潘，1998；刘宜生，2001；李海真，2006；贾长才，2007；罗伏青，2001；钱奕道，2001），如营养丰富、口感甜面的蜜本南瓜、吉祥1号南瓜、京红栗南瓜、短蔓京绿栗南瓜、京蜜栗南瓜、红栗、金星、甜栗等许多优质、丰产一代杂种；育成了片大、多籽的梅亚雪城1号、黑龙江无杈等以籽用为主的南瓜品种（吉新文，2002）。

最近几年，国内外蔬菜育种工作者一直在围绕如何提高南瓜品质、提高产量和适应性、提高抗病性和抗虫性等关键问题开展相关研究，在种质创新研究方面又取得了一些新的进展。

（一）利用常规杂交选择技术创新南瓜种质

20世纪80年代后期，南瓜种质资源创新有了较大的进展，山西省农业科学院蔬菜研究所先后育成了无蔓1～4号南瓜系列新品种，由于它们具有独特的矮生性状，适合密植栽培，容易管理，结果性好，产量高，尤其适合于南方部分省区以嫩南瓜作菜的消费，很快被市场所接受。90年代后期，湖南省衡阳市蔬菜研究所先后培育出一串铃1、2、4号早熟的菜用南瓜，该系列品种抗逆性强、产量高、连续结瓜性能很强、口感粉甜、品质优良、耐贮运。70年代中期进入市场，直至90年代在中国国内市场迅速发展。据不完全统计，该品种种植面积每年高达6万多km^2，且种子销售量和种植面积都以年10%的速度增长，甚至缅甸、越南、美国等国家也已引进种植。该品种于1997年通过广东省农作物品种审定委员会的认定。除上述鲜食南瓜品种外，还有山西省农业科学院蔬菜研究所选育的裸仁南瓜，因其种子无外种皮，而成为优异的种子与瓜肉兼用型中国南瓜新品种。近年来，在印度南瓜的种质创新研究方面，中国的科研水平也有了显著的提高，大部分创新种质源是利用从国外引进的或国内的优质种质资源，采用自交、杂交、回交、多代自交选育的方法育成不少稳定的各具特色的优良自交系，再根据育种目标选配亲本，育成生产中需要的品种，如京绿栗南瓜、银星栗、吉祥1号南瓜等。这些研究工作对提高中国南瓜育种和生产水平起到了积极的推动作用。

国外学者（Whitaker .，1959；Munger .，1976；Provvidenti Robinson .，1978）在南瓜的抗病性转育和抗病品种的选育方面做了大量工作。主要采用的方法是通过栽培种和抗病野生种进行多代杂交、回交和自交，后代辅之以胚挽救技术，将抗病或抗虫基因转育到栽培种中，极大地丰富和改良了南瓜的种质资源类型，为南瓜抗病育种开辟了新的途径。例如：Contin .（1978）、Andres .（2000，2002）报道，美国康乃尔大学的研究者采用（近缘野生种）、分别和（栽培种）杂交、回交后获得了抗白粉病的中国南瓜种质资源Sigol、Sanglo等株系，其抗性主要为单基因显性遗传，同时有修饰基因起作用。澳大利亚学者通过种间杂交已将和种的Nigeria Local品种的抗番木瓜环斑病毒（PRSV）、小西葫芦黄花叶病毒（ZYMV）、西瓜花叶病毒（WMV）基因转育到了印度南瓜种和中国南瓜种中，育成了Redlands Trailblazer、Dulong QHI和Sunset QHI。Lebeda A.（1996）通过种间桥梁品种杂交，已把的抗黄瓜花叶病毒（CMV）抗性基因通过种的butternut品种导入到西葫芦种中，抗性为部分显性。研究显示西葫芦品种Whitaker抗ZYMV、CMV、WMV和白粉病。

（二）利用其他技术进行南瓜种质创新

生物技术与常规选择技术相结合，可创造新的南瓜特异种质，从而提高育种效率和质量。

利用单倍体培养技术获得新种质在南瓜上还未见报道，但据Lee .，Abrie .和Kwack .（2003，2001，1988）报道已通过诱导南瓜子叶和胚珠在MS改良培养基上获得愈伤组织，进而获得体细胞胚胎及再生植株。并对影响再生的各种条件如外植体、激素、基因型和其他因素进行了大量研究，形成了较为成熟的方法。赵建平等（1999）成功地利用组织培养技术获得艾西丝南瓜组培苗。刘栓桃等利用组织培养技术快繁黑籽南瓜种苗获得成功。该技术的建立为通过遗传转化、快速繁殖、品种改良、种间杂交、胚培养等途径创制新种质打下了基础。

张兴国等（1998）报道了采用聚乙二醇和高钙高pH法融合技术，将黄瓜子叶原生质体和中国南瓜和黑子南瓜子叶原生质体融合并获得了体细胞杂种愈伤组织。目的在于扩大两个属的遗传背景，创造新的种质。

辐射诱变技术在人工创造新种质中有重要作用，它可加速生物人工进化过程，同时丰富生物的变异类型，并给育种工作提供更多的选择机会。据李秀贞等（1996）报道，利用60Co-γ射线处理小型南瓜小菊干种子后，经过5代选育出了3个新的优良品系。

南瓜是中国重要的蔬菜作物之一，尽管利用传统的育种方法，获得了一些优良品种，但在种质资源的研究深度和广度上远远落后于其他很多蔬菜作物。今后应加强南瓜分子标记技术、单倍体培养技术和转基因技术的研究，并注意与传统育种技术的结合，使南瓜属作物中每一个种都能建立起多种形式的转基因体系、优化分子标记技术体系，并加快重要经济性状基因的标记和克隆，以促进南瓜种质资源研究水平的进一步提高。