深秋，是蔬果豐收的季節(jié)。在南京溧水區(qū)白馬鎮(zhèn)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院黃瓜遺傳育種創(chuàng)新基地也迎來豐收。來到這里，就像是走進“黃瓜大觀園”。

30多個黃瓜種植大棚里，200多個黃瓜品種碩果累累，綠色的、黃色的、橙色的，長條型的、葫蘆型的、橢圓型的黃瓜果實，垂掛在綠色的藤蔓上，讓人目不暇接、垂涎欲滴。而讓科研人員興奮的是，今年，團隊在黃瓜遺傳育種方面取得重要進展，除了培育出可推向市場的無刺長條形黃瓜新品種“南水8號”，還首創(chuàng)培育出一種甜瓜屬人工合成異源四倍體新物種“金瓜”（gocumber）,為解決育種“卡脖子”問題提供核心關(guān)鍵技術(shù)。

培育“南水8號”，實現(xiàn)國內(nèi)長黃瓜品種升級換代

光滑無刺、口感脆甜、香味濃郁，這樣的黃瓜你品嘗過嗎？這便是南農(nóng)大黃瓜育種團隊最新培育出來的黃瓜新品種“南水8號”。與市場常見的密刺黃瓜不同，“南水8號”不僅表皮光滑、沒有刺，果肉更脆，果囊更小，具有口感好、便于生產(chǎn)運輸?shù)刃绿攸c。南農(nóng)大園藝學(xué)院教授陳勁楓教授介紹說，他所帶在的“葫蘆科作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新實驗室”團隊，以葫蘆科蔬菜為主要研究對象，以“種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)與創(chuàng)新、育種目標性狀的基因與基因組分析、作物育種新方法和新品種選育”為主要研究方向。近來年，在江蘇省農(nóng)業(yè)重大新品種創(chuàng)制項目“優(yōu)質(zhì)多抗黃瓜重大新品種創(chuàng)制與應(yīng)用”（項目編號：PZCZ201719）的資助下，團隊首次在國內(nèi)培育出無刺長黃瓜重大新品種“南水8號”，填補了國內(nèi)該類品種的空白，實現(xiàn)了國內(nèi)長黃瓜品種的升級換代。

在與國內(nèi)現(xiàn)有主推的密刺型黃瓜品種比較，“南水8號”還具有品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、抗性好的優(yōu)點。品質(zhì)優(yōu)體現(xiàn)在瓜條順直、表面光澤度好，光滑無刺瘤，易于清洗；口感脆甜清香，黃瓜香味濃郁，無任何苦澀味。團隊在對果皮和果肉的營養(yǎng)成分進行分析時，發(fā)現(xiàn)“南水8號”的香味主要是由于該品種富含(E,Z)-2-6-壬二烯醛，在果皮和果肉中的含量分別為14.63μg/g和99.8μg/g鮮重，而普通密刺型黃瓜果皮和果肉中該物質(zhì)的含量約為0.25μg/g和42.75μg/g鮮重。此外，“南水8號”是南農(nóng)香黃瓜品牌的典型代表品種。

在產(chǎn)量高方面，“南水8號”產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定，其顯著的優(yōu)點是全雌性（每節(jié)均開雌花形成果實），節(jié)成性好，具有穩(wěn)定的單性結(jié)實特性，能在設(shè)施缺乏昆蟲授粉的條件下，不需坐果靈等藥劑處理，瓜條發(fā)育良好，這些優(yōu)良性狀保證了該品種的穩(wěn)定的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特征，平均畝產(chǎn)量在20000斤以上。

培育“金瓜”，實現(xiàn)黃瓜種間雜交遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新突破

黃瓜是深受世界各國人民喜愛的蔬菜作物。黃瓜品種的主要問題是遺傳基礎(chǔ)狹窄，可利用的優(yōu)良變異較少，抗性弱，生產(chǎn)上人力管理頻繁。而種質(zhì)資源的發(fā)掘利用，是突破品種“卡脖子”問題的核心環(huán)節(jié)。針對栽培黃瓜遺傳基礎(chǔ)狹窄，優(yōu)質(zhì)、抗性等重要資源匱乏的瓶頸問題，南農(nóng)園藝學(xué)院陳勁楓教授團隊開創(chuàng)了利用近緣野生種酸黃瓜與栽培黃瓜進行種間雜交和漸滲育種的新途徑，創(chuàng)制出系列黃瓜優(yōu)異新種質(zhì)，創(chuàng)建了一條黃瓜基于種間雜交的遺傳與改良，取得了一系列原創(chuàng)性成果。在黃瓜種間雜交的遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新等方面達到國際領(lǐng)先水平。

酸黃瓜是黃瓜的近緣野生種，具有栽培黃瓜所缺乏的對多種病害的抗性，如抗霜霉病、蔓枯病、根結(jié)線蟲等，且果實極酸，富含維生素C（Vc含量>210mg/kg鮮重）。自然條件下，酸黃瓜與栽培黃瓜無法雜交獲得后代，陳勁楓教授團隊利用胚胎拯救和染色體加倍等現(xiàn)代生物技術(shù)手段，成功將酸黃瓜與栽培黃瓜雜交，獲得了國際上迄今唯一成功的黃瓜種間雜種。

基于此，在江蘇省自主創(chuàng)新資金項目“黃瓜優(yōu)質(zhì)綠色高效產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新”（項目編號：CX(20)2019）的資助下，團隊進一步通過漸滲育種，獲得了一系列種間優(yōu)良新材料新品種——異源三倍體黃瓜新品種，該品種因個頭小、果皮呈黃色，俗稱“金瓜”“黃金瓜”，它含有1份酸黃瓜和2份栽培黃瓜的遺傳物質(zhì)，表現(xiàn)出顯著的雜種優(yōu)勢，高抗霜霉病、蔓枯病等，果實微酸，遺傳了酸黃瓜富含VC的品質(zhì)特性，VC含量約為150mg/kg，是普通栽培黃瓜（<70mg/kg）的2倍以上。

此外，團隊還創(chuàng)新培育出種間改良黃瓜新品種，通過多代漸滲過程，培育出系列種間改良的黃瓜新品種“霜抗”系列，“寧抗”系列，高抗霜霉病、蔓枯病等重要病害。

建立科研國際合作，助力“一帶一路”

在南農(nóng)大白馬基地的“黃瓜大觀園”里，還經(jīng)常能見到外國朋友的身影。原來，陳勁楓教授每年都招收來自亞非歐國家的研究生、留學(xué)生，和他們一起，在黃瓜育種科研領(lǐng)域建立國際合作。

“我的家鄉(xiāng)黃瓜很少，因為當(dāng)?shù)氐臍夂虮容^干旱，想要種植黃瓜，需要做品種改良?！眮碜钥夏醽喌牧魧W(xué)生歐倍樂和老師交談時說，他特別想研究富含β-胡蘿卜素的黃瓜新品種。原來，這名來中國留學(xué)三年的歐倍樂，跟著導(dǎo)師做了不少黃瓜種質(zhì)資源的研究，他們從我國云南西雙版納地區(qū)的黃瓜中，篩選出富含β-葫蘆卜素的黃瓜資源，果肉橙黃色，β-葫蘆卜素最高含量可達~250μg/g干重，一般普通黃瓜的含量僅在~2μg/g干重。β-胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成維生素A，是目前最安全補充維生素A的產(chǎn)品，它可以維持眼睛和皮膚的健康，改善夜盲癥、皮膚粗糙的狀況，有助于身體免受自由基的傷害。而該資源的發(fā)掘和利用，對于培育適合于非洲國家適宜的品種具有重要的價值。

據(jù)介紹，在江蘇省科技廳“一帶一路”項目“園藝作物分子育種技術(shù)的海外應(yīng)用合作開發(fā)”（項目編號：BZ2019012）和中國科學(xué)技術(shù)交流中心的中國-肯尼亞作物分子生物學(xué)聯(lián)合研究項目“中國-肯尼亞主要作物優(yōu)異基因發(fā)掘、品種創(chuàng)新與現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)示范”（項目編號：2020YFE0202900）的資助下，南農(nóng)黃瓜育種團隊針對肯尼亞等非洲國家農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力不足問題，與國外團隊開展科研合作，助力非洲國家作物適宜品種的選育研究。（通訊員：李季 攝影：胡瀟）

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