[发明专利]用软X射线照射花粉培育无籽西瓜时花粉的前处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及无籽西瓜的培育方法，具体涉及一种用软X射线照射花粉培育无籽西瓜时花粉的前处理方法。

背景技术

西瓜(Citrullus lanatus),又名水瓜、寒瓜，为葫芦科西瓜属西瓜种。以胎坐发育而成的果瓤为产品,富含人体所需要的多种营养元素。每100克西瓜瓤中约含蛋白质1.3克，碳水化合物4.2克，粗纤维0.3克，钙6毫克，磷10毫克，铁0.2毫克，维生素A原(胡萝卜素)0.17毫克，维生素B1 0.02毫克，维生素B2 0.02毫克，维生素C 3毫克，热量92.1千焦，另含各种氨基酸、有机酸、无机盐和微量元素锌、钾等。所含糖类包括蔗糖、果糖和葡萄糖。西瓜果瓤脆嫩，味甜多汁含有丰富的矿物盐和多种维生素，是夏季主要的消暑果品。据联合国粮农组织(FAO)统计报告(2000)，在全世界大宗水果的排名中，西瓜第五位，是全世界普遍栽培的、经济价值很高的重要园艺作物。

无籽、少籽西瓜以其品质优良、食用方便、抗病、耐贮运而受到消费者的欢迎。实现西瓜无籽可以通过多种途径进行，除了现在生产上推广的三倍体无籽西瓜外，还利用弱X射线照射的花粉授粉产生二倍体无籽果实、外源激素诱导西瓜单性结实、染色体易位、转基因技术等多种途径获得无籽或少籽果实(刘文革.无籽少籽西瓜研究进展[J].北方园艺，1999,2：35～37.)。其中：

(1)三倍体西瓜：

三倍体西瓜一般是用四倍体西瓜做母本，二倍体西瓜做父本经一次有性杂交产生的杂种一代。三倍体无籽西瓜是目前在生产上利用同源多倍体面积最大的植物品种之一。但是当前无籽西瓜主要采用的三倍体育种方法存在种子价格昂贵,发芽率低,成苗率低等致命弱点。

(2)二倍体无籽西瓜，具体如利用弱X射线照射的花粉授粉产生二倍体无籽果实：

何水涛(中国瓜菜，2007(1):53-56)公开了将二倍体西瓜的雄花(花粉)采摘后,马上将其放入农业专用的软X线照射装置中,进行软X线照射,然后用经过照射的花粉,在雌花上进行人工授粉,诱导单性结实,果实膨大后形成无籽西瓜。试验中雌花开花前套袋,授粉后雌花重新套袋,以防止昆虫传粉,其过程如下：雄花(花粉)→软X线照射→授粉→单性结实→无籽西瓜。并指出利用软X线照射花粉,其剂量至少要在600Gy以上,考虑到照射时间,实用的剂量一般认为以800Gy为宜。

文本指出，用软X线照射花粉形成的无籽西瓜,同一品种果实间秕籽的大小和数量也有差异。栽培经验表明：温度的高低对秕籽形成有影响。为了验证这一经验,设立了低温栽培区(最低温度15℃以上)和较高温度栽培区(最低温度20℃以上)试验。结果表明：富士光品种在低温栽培区单果秕籽数平均为177粒,在较高温度栽培区单果秕籽数平均为84粒,说明温度低时秕籽多。

文本还指出，将经软X线照射过的雄花和花药在5℃下贮藏,调查花粉的发芽率,结果表明：贮藏1d(天)后,雄花和花药的花粉发芽率比不经软X线照射的花粉的对照都减少了一半(为25％)；贮藏2d后,2种花粉的发芽率均降到10％以下；贮藏6d后，花粉基本上不再发芽,对照也是如此。另外,经软X线照射过的花粉和不照射的花粉其发芽率也没有差异。虽然文中指出照射过的花粉和未经照射的花粉一样具有活性，但它们的活性均不高，即便是未经储藏的照射过的花粉，其活性也仅为50％。

再有，文中的研究结果表明：经软X线照射过的花粉不经贮藏,其坐果率为18.8％,未经照射也未经贮藏的花粉坐果率为18.2％；照射过的花粉贮藏2d后,坐果率为23.3％；贮藏4d后,坐果率为22.2％；贮藏6d后,坐果率为20.0％,说明照射过的花粉即使贮藏6d,坐果率也未降低。虽然文中声明，由于试验在授粉时碰到低温，所以坐果率普遍偏低，但是这样的坐果率还是较低的。

(3)激素无籽西瓜：激素无籽西瓜是利用植物激素处理普通二倍体西瓜的雌花所结没有种子的果实。这种方法费时费工，而且要严格掌握药剂浓度和处理时间以及严格的栽培技术措施，但还是坐果率低，坐果不稳定，诱导果实皮厚、畸形、味淡等，这种方法也容易产生食品安全问题，因而生产上还难以利用。

(4)染色体易位：产生易位少籽西瓜的方法是：通过X射线或γ射线等电离射线诱发非同源染色体间节段的相互易位，可以导致花粉或卵细胞的部分不育，再用易位系与正常系杂交，所获杂种一代为发育正常的少籽或无籽西瓜果实。到目前为止，还只得到一些相互易位的纯合体西瓜，尚未达到全部染色体易位。如果完全易位，有希望获得无籽西瓜。