甜瓜品质与抗枯萎病育种：F1杂交种的多性状遗传解析与抗性机制研究

这篇研究通过评估21个甜瓜(Cucumis melo)育种系及其33个F1杂交种在德克萨斯州两地的表现，系统分析了9个品质性状的基因型×环境互作(G×E)、广义遗传力(H2)和狭义遗传力(h2)，同时鉴定出对尖孢镰刀菌枯萎病(FOM) Race 2具有抗性的基因型。研究发现网纹高度(NH)、宽度(NW)、离区大小(ABZ)和果肉颜色具有高H2值(0.66-0.88)，而可溶性固形物(oBx)和硬度(N)受环境影响显著。杂交种3/70、3/162和8/90兼具优良品质与抗病性，为商业化育种提供了重要材料。

　　

甜瓜分类与品质标准

甜瓜(Cucumis melo)作为葫芦科重要经济作物，根据表型特征分为网纹(reticulatus)、无网纹(inodorus)等六大类群。商业栽培中，网纹甜瓜的网纹高度(NH)、宽度(NW)和覆盖率(NC)直接影响商品性，其中2-3分的适度隆起和100%覆盖最为理想。果实硬度(N)与货架期呈正相关，而可溶性固形物(^oBx)≥11%为优质标准。橙色果肉由显性基因Wf_/Gf_控制，遵循12:3:1的显性上位遗传比例。

遗传力与选择响应

通过双地点试验发现，网纹相关性状具有最高广义遗传力(H²≥0.77)，其中NH和NW的狭义遗传力(h²)分别达0.83和0.67，表明这些性状可通过常规选择有效改良。离区大小(ABZ)的h²为0.51，而果肉颜色的遗传变异主要来自非加性效应(h²=0.32)。值得注意的是，硬度(N)虽受环境影响显著(H²=0.59)，但其h²达0.55，暗示该性状在杂交育种中具有稳定传递性。

抗病基因型筛选

采用根部创伤接种法对材料进行尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. melonis) Race 2抗性评价。结果显示，抗性基因Fom1可能存在于BL36、BL70等育种系中，其分离比例符合3:1孟德尔规律。关键杂交种3/70和8/90在韦斯拉科(Uvalde)和韦斯拉科(Weslaco)两地均保持高硬度(16-18N)和高糖度(11-12^oBx)，且完全抵抗Race 2侵染，其抗性可能源自抗病亲本BL3和BL90。

环境适应性启示

基因型×环境互作分析揭示，杂交种151/70在韦斯拉科表现优异(硬度18.67N)，而在乌瓦尔德硬度下降50%，表明其适应性受限。相比之下，26/109在两地的硬度差异仅3N，展现出广适性特征。土壤类型差异显著影响性状表达：韦斯拉科的砂质壤土促进果实发育，而乌瓦尔德的黏壤土导致日灼病发生率升高，这为区域性品种推广提供了重要依据。

育种策略优化

研究建议采用阶梯式选择法：首先基于高H²性状(如网纹特征)进行早期世代筛选，随后在多重环境中评估低H²性状(如果实硬度)。对于抗病育种，需通过分子标记辅助选择剔除fom1fom1基因型，并将优质抗源BL3等纳入核心亲本库。该研究为甜瓜品质与抗性协同改良提供了理论框架和实践范例。