三倍體無子西瓜

三倍體無子西瓜

日本植物細胞遺傳學家木原均培育出的水果
三倍體無籽西瓜由日本植物細胞遺傳學家木原均在1951年創造。
  • 中文名:三倍體無子西瓜
  • 拉丁學名:
  • 别名:
  • 界:植物界
  • 亞界:
  • 總門:被子植物門
  • 門:
  • 亞門:
  • 綱:雙子葉植物綱
  • 亞綱:
  • 超目:
  • 目:堇菜目
  • 亞目:
  • 科:葫蘆科
  • 亞科:
  • 族:
  • 亞族:
  • 屬:西瓜屬
  • 亞屬:
  • 組:
  • 亞組:
  • 種:
  • 亞種:
  • 變種:
  • 品種:
  • 分布區域:
  • 命名者及年代:
  • 保護級别:
  • 所屬:西瓜
  • 特點:無子
  • 創造者:木原均

基本内容

三倍體無籽西瓜由日本植物細胞遺傳學家木原均在1951年創造。人們常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期,用秋水仙素處理,可以得到四倍體植株。然後,用四倍體植株作母本,用二倍體植株作父本,進行雜交,得到的種子細胞中含有三個染色體組。

把這些種子種下去就會長出三倍體植株。由于三倍體植株在減數分裂過程中,染色體聯會會發生紊亂,因而不能形成正常的生殖細胞細胞。當三倍體植株開花時,需要授給普通西瓜(二倍體)成熟的花粉,刺激子房發育成果實。因為胚珠不能發育成為種子,所以這種西瓜叫做無籽西瓜。

培育原理

采用人工誘導多倍體的方法。如用秋水仙素(一種植物堿)處理二倍體西瓜的種子或幼苗,使其在細胞分裂的中期,阻礙紡錘絲和初生壁的生成,使已經複制的染色體組不能分向兩極,并在中間形成次生壁。結果就形成了染色體組加倍的細胞,使普通二倍體西瓜染色體組加倍而得到四倍體西瓜植株。

然後與二倍體西瓜植株(作為父本)雜交,從而得到三倍體種子,三倍體的種子發育成的三倍體植株,由于減數過程中,同源染色體的聯會紊亂,不能形成正常的生殖細胞。再用普通西瓜二倍體的成熟花粉刺激三倍體植株花的子房而成為三倍體果實,因其胚珠不能發育成種子,因而稱為三倍體無籽西瓜。

染色體組成

在高中生物教材中,介紹了幾種無籽果實,如無籽番茄、無籽西瓜和香蕉等。我們知道,果實是由子房發育而來的,在子房發育成為果實的過程中,需要一定量的生長素。一般來說,果實發育所需生長素是由胚珠發育形成的幼嫩種子提供的,三倍體無籽西瓜是根據染色體變異的原理培育而來的。但是,無籽西瓜的發育仍然需要生長素,那麼沒有種子,生長素從何而來呢?

一般來說,生長素在植物體内的合成部位是葉原基、嫩葉和發育中的種子,在這些部位,存在着與生長素合成有關的酶系。在多種酶的催化作用下,植物體内的色氨酸經過氨基轉換、脫羧作用和兩個氧化步驟,最終變成生長素(吲哚乙酸)。

在二倍體西瓜的花粉中,除含有少量的生長素外,同樣也含有使色氨酸轉變成生長素的酶系。當二倍體花粉萌發時,形成的花粉管伸入到三倍體植株的子房内并将自身合成生長素的酶體系轉移到其中,從而在子房内仍能合成大量的生長素,促使子房發育成無籽果實。

栽培技術

無籽西瓜的栽培技術,有與普通西瓜相同之處,也有不同之處病蟲害與防治

病蟲害與防治

1、猝倒病

(1)症狀:猝倒病屬于西瓜苗期病害。此病來勢快,尤其在苗床内一旦發病折倒一片,突然死亡,屬于突發性病害。受害苗起初近地面莖部呈水漬狀病斑,随後病部變黃褐色而幹枯收縮似線狀,子葉尚未凋萎,幼苗即成片折倒。潮濕時在病部出現白黴。有時幼苗尚未出土,胚芽和子葉已變褐,腐爛死亡。

(2)傳播途徑與發病條件:西瓜猝倒病是由腐黴菌和疫黴菌引起的,以卵孢子在土壤中存在最多。幼苗被侵染後,以菌絲在寄生組織内吸取營養,使組織迅速腐爛,并在病部産生孢子囊,然後直接萌發或形成遊動孢子,借雨水或灌水傳播,引起連續侵染傳播。n低溫高濕環境有利于病菌的滋生和蔓延,尤以10—15℃繁殖最快,30℃以上受到抑制。早春育苗床低溫、弱光、高濕、苗子過稠、生長細弱,造成抗病性降低是引起猝倒病發生的外因和内因條件。

(3)防治方法

①使用腐熟有機肥:苗床土要從未種過瓜類的大田中取土。不能用摻有瓜類殘株病葉所漚制的有機肥,所使用的有機肥一定要充分腐熟,防止病菌侵染。

②提高苗床溫度:早春提早育苗床要設置一定的加溫設備,一旦遇到陰雨(雪)天氣,作短時間補充加溫,使床溫能在20℃以上,苗子生長健壯,病害也不會發生或發病輕。

③加大幼苗間距:采用營養缽育苗,能拉開育苗間距,幼苗生長空間大,生長壯,抗病能力提高。n27.64斤的無籽西瓜n27.64斤的無籽西瓜(3張)

④控制苗床濕度:播種時一次澆透水,采取用覆細土保墒的方式,要盡量減少澆水次數。若需澆水,澆後及時覆土降低苗床濕度。

⑤藥土播種:用50%多菌靈可濕性粉每平方米用藥10克,加細土10-15公斤,拌勻配成藥土,播種時将1/3藥土作為墊土,然後把種子播在墊土上,再将下餘的2/3作為蓋土,下鋪上蓋,種芽夾在藥土的保護層内。

2、枯萎病

(1)症狀:西瓜枯萎病又叫蔓割病、抽棵死。在西瓜的整個生長發育期都可發生,但以抽蔓到結瓜中期發病最盛。發病初期,葉片白天萎蔫,早晚即能恢複,幾天後,葉片早晚都呈現萎蔫狀,莖基部縱裂,維管束變褐色并呈現膠汁粉紅色黴狀物。病菌從根部的傷口或細胞間隙侵入在導管内發育,堵塞導管,使之不能輸送水分而引起葉片枯萎。本病是老産瓜區為害最大的病害之一。

(2)傳播途徑與發病條件:西瓜枯萎病菌為尖孢鐮刀菌西瓜專化型。病菌以菌絲體、厚垣孢子、菌核在土壤、病殘體或廄肥中越冬,成為第二年的初侵染源,附在種子表的分生孢子也能越冬。高溫高濕是發病的重要外部條件,植株長勢弱、品種自身抗病性差又成為發病内因。病菌在8-34℃均能生長,24-28℃為最适。土壤偏酸(pH4.5-6.0)發病快、病情重。連茬種植、偏施氮肥、土壤粘重、排水不良均會導緻或加重枯萎病的發生。

(3)防治方法:

①嫁接防治:用西瓜嫁接專用砧木90-A、90-C,無籽西瓜作接穗進行嫁接,防病效果最為明顯,特别是連作地,嫁接是防此病的根本措施。

②實行輪作:枯萎病菌在土壤中可存活多年,需進行5—7年輪作。可以和糧、棉作物輪作,南方采用水稻與西瓜輪作防病效果更好。

③種子消毒:用40%甲醛溶液對水150倍,浸種1—2小時後撈出沖洗幹淨;用50%多菌靈可濕性粉劑1000倍浸30—40分鐘;或用10%漂白粉浸種10分鐘。浸種後需用清水沖洗幹淨。

④灌根:發病初期田間發現零星病株時,要用50%多菌靈可濕性粉劑600倍液,或70%甲基托布津800倍液或50%代森铵水劑1000倍液,每株500克,均有一定防治效果。

3、炭疽病

(1)症狀:西瓜炭疽病又叫黑葉風,在西瓜的整個生長過程都能發病。幼苗期發病發生猝倒。葉片受害時開始呈現水浸狀圓點,有時出現輪紋狀,病斑擴大互相連接,葉片呈現壞死,幹燥破碎,潮濕時葉片正面常有粉紅色粘狀物。此病多發生在西瓜生長後期,造成果實腐爛。果實受害時,開始也是呈水漬狀,病斑擴大而形成褐色凹陷,着生環狀小黑點,幹燥時出現龜裂,果肉外露,潮濕時中間産生粉紅色粘狀物,嚴重時病斑連片,導緻果實腐爛。

(2)傳播途徑與發病條件:病菌在土壤病殘體及種子表面越冬。其中種子帶菌可直接危害到子葉,引起苗期發病。病菌靠風吹、雨水噴濺、灌水流沖、整枝壓蔓等田間活動傳播。高濕是引起發病的主要原因,高溫低濕時也很少發病。此外,酸性土壤(pH值為5—6)、偏施氮肥、排水不暢、陰雨連綿、重茬等均易發病。采後貯藏或運輸過程中濕度過大,也可以造成果實發病腐爛。

(3)防治方法:n①種子消毒,與防治枯萎病相同。

②平整土地,防止積水,瓜壟不易太長,以利雨季排水暢通。

③與非瓜類作物輪作,合理施肥,增施磷鉀肥,使植株長勢穩健,提高抗病性。

④通風排濕:在大棚或溫室中栽培要注意通風排濕,降低棚内濕度,減少葉面結露時間。

⑤藥劑防治:病害發生初期可用50%多菌靈800—1000倍液,75%百菌清可濕性粉劑800倍液,或80%炭疽福美可濕性粉劑800倍液,每隔7—10天噴灑一次,連續噴2—3次。

4、病毒病:又稱花葉病,是影響無籽西瓜生産的主要病害之一,發病嚴重年份會造成大幅度減産甚至絕收。

(1)症狀:病毒病的症狀表現為花葉和蕨葉兩種,花葉型表現為葉面凸凹不平,葉片上出現黃綠和深綠相間的花斑,新葉畸形,植株先端節間縮短。蕨葉型表現為新葉狹長,皺縮扭曲,花器不發育,難坐果,或形成畸形小果。

(2)傳播途徑與緻病條件:西瓜病毒病是甜瓜花葉病毒或黃瓜花葉病毒侵染所緻。主要靠蚜蟲傳播。植株長勢弱是感病的内部條件,高溫、幹旱、強光、蚜蟲發生和遷飛是西瓜病毒病發生的外部因素。特别是西葫蘆、甜瓜易生病毒病,發病也早,離它們近的無籽西瓜地也易感病。整枝、打杈易使病毒從傷口入侵,種子帶毒也會感病。

(3)防治方法:

①培育壯苗:培育健壯秧苗,提高自身抗病能力,這是防止病毒病發生的根本所在。

②加強田間管理:使瓜田盡可能遠離甜瓜、西葫蘆等菜地,搞好田間管理,施足基肥,增施磷、鉀肥。

③浸種:催芽前用10%磷酸三鈉浸種10分鐘,或用70℃恒溫幹熱處理72小時。

④防治田間蚜蟲,控制傳毒媒介。蟲螨立克對蚜蟲、紅蜘蛛殺傷效果好。

⑤防止接觸傳染。整枝、授粉時不要用手指掐斷莖蔓或花梗,折斷時不使手接觸汁液。發現重病株要及時拔除。

5、疫病:疫病也是危害西瓜的一個主要病害,從苗期到結果期均可發病。一般在苗期和生長前期發生高溫多濕時發病多而較嚴重。

(1)症狀:西瓜幼苗期發病,子葉上面出現圓形水浸狀暗綠色病斑,後中部變成紅褐色,幼苗近地面缢縮,倒伏而死;成株染病,葉面初生暗綠色水浸狀圓形或不規則形病斑,濕度大時軟腐似熱水燙過、幹燥時易破碎;莖部發病呈水浸狀病斑,然後腐爛,病部以上枯死;果實發病呈暗綠色圓形凹陷的病斑,嚴重時擴展到全果軟腐,表面産生棉毛狀紅色菌絲。

(2)傳播途徑與發病條件:疫病屬于真菌病害,以卵孢子在土壤中病殘體上越冬,并可長期存活。病菌靠風吹、雨濺等方式從西瓜傷口處侵入。疫病發生對溫度不嚴格,5—38℃均可發病。高濕是發病主要條件,多雨天、低窪地排水不暢,通風不良是發病的主要因素。

(3)防治方法①高壟栽培:選擇排水良好的土質和地塊實行高壟栽培,注意雨後及時排水。合理澆水,嚴禁漫灌,每次澆水的水位線應随植物的生長和溫度的增加而逐漸降低,使根部保持幹燥。一旦發現此病,立即停止澆水,拔除病株,蔓延停止後再澆水。要注意及時整枝,防止生長過密,通風不良。

②藥劑防治:噴灑具有治病和保護雙重功效的露速淨400-600倍液,或70%霜疫清600-800倍液,均有良效。特立克為無公害特效生物殺菌劑,幾乎可殺死一切真菌病害,對疫病有特效,它是一種綠色木黴菌,利用吸收病菌營養繁殖自身或消融病菌菌絲,使病菌死亡。越是有利病害發生的條件,特立克藥效越明顯,使用濃度600—1000倍。

苗床準備

育苗床應建在背風向陽,地勢較為高燥的地方,以東兩向為宜。苗床一般寬1.2,長8~10米,深10~15米,要求底平邊直。營養土用過篩後的田園肥土(未種過瓜)70%加過篩後的腐熟農家肥30%,每立方營養土加入尿素0.25~0.5千克,二铵0.15千克,多菌靈100克,允分混合均勻,用營養缽(直徑8~10厘米)或營養土塊育苗,缽間用營養土填緊,苗床要在播種前1~2天澆透底水。并扣小拱棚升溫。

浸種催芽

先将種子晾曬2~3天,用55~60℃溫水(二開一涼)浸種并不停攪拌,水溫降到室溫後溫水兼有浸種和殺菌的雙重作用。将浸過的種子撈出搓洗,洗掉種子表面粘液,以種子不打滑為宜。

将浸泡洗淨的種子像磕瓜子一樣,放在上下門齒之間,輕輕一磕,聽到“咔啪”一響即可。将磕過的種子均勻推在溫毛巾上,以種子互不相壓為宜,四邊向上疊起,從上卷起,卷成毛巾卷。把毛巾卷放在33~35℃恒溫箱内催芽。注意:毛巾要用幹淨毛巾,濕度不宜過大。以毛巾手擰幹滴水為宜,溫度一定恒溫。經24小時大部分發芽。将已出芽的挑出備播,芽長以0.2~0.3厘米為宜。将毛巾洗幹淨,将剩下的種子繼續催芽,注意餘下的種子不要用水洗。催芽48小時後仍不發芽的種子已喪失生活力,不必再催芽。

苗期管理

無籽西瓜在苗齡30天左右、幼苗具有2~3片真葉時定植為宜,因此,應在定植前的30天左右播種育苗。要選擇晴天上午播種,播種時用細棍在每個營養缽的中心紮深0.5~1厘米的小孔,将發芽的種子芽朝下伸入小孔平放,然後覆蓋1厘米厚過篩細土,播種後貼苗床表面蓋一層地膜,上扣小拱棚。

播種後出苗前要保持較高溫度,白天28℃以上,最高可達35℃,夜間22~25℃以利出苗。50%~70%露出土時及時撒掉床面地膜。2片子葉微展後适當降低溫度,白天23~25℃,夜間15~20℃,以防形成高腳苗;第一片真葉展開到定植前一周,白天28~30℃,夜間20~23℃,定植前一周開始加大通風煉苗。

無籽西瓜帶殼出土現象較多,當幼苗出土50%~70%時,在溫暖的晴天上午揭開棚膜“摘帽”,每隔1~2天摘一次,直到全部摘除。摘帽時需要注意:盡量避免在高溫和溫度低于15℃時進行。若種殼幹燥發硬,可先噴少許水,使種殼溫潤變軟後再摘。齊苗後苗床培土一次。

田間管理

畝施優質農家肥3~5方,尿素20~30千克,二铵20~30千克,硫酸鉀20千克,精細整地,按行距1.7~2米做畦,高壟栽培,高壟寬60厘米左右,高15厘米左右,覆蓋80~90厘米寬地膜,選擇無風晴天定植,畝定植500~700株,随栽随澆水。實行三蔓整枝,留主蔓第3雌花坐果最好,避免低節位坐瓜。

無籽西瓜采用人工輔助授粉,目的性強,坐果早而整齊,果實成熟較一緻,是增産的關鍵技術之一,早晨8點左右,用當日開放的授粉品種的雄花給無籽西瓜的雌花授粉,開花後授粉的時間越早越好,最遲不超過10點,一雜一雄一花可授3~4朵雌花,授粉要均勻,動作要輕,避免傷及柱頭。

幼苗期(團棵前後)每畝追施尿素5千克,以促進幼苗生長,開花坐果期一般不澆水,不施肥;西瓜如鴨蛋大小時瓜已基本坐穩,追施一次膨瓜肥,畝追尿素15~20千克,硫酸鉀15千克,生長後期葉面噴灑0.2%磷酸二氫鉀,可提高産量和品質。

嫁接育苗

無籽西瓜嫁接育苗成活率低,愈合速度慢,是當前生産中普遍發生的問題,它制約了無籽西瓜生産的發展,并給瓜農造成較大的經濟損失。要提高無籽西瓜嫁接育苗成活率,培育健壯嫁接苗,就必須按照無籽西瓜的結構特性和生長特點來進行嫁接育苗。

嫁接

嫁接在晴天的上午進行,便于提溫。嫁接時上部大棚要用草簾遮蔭,防止直射光照射。n嫁接工具為刀片、簽和嫁接夾。刀片用刮臉刀片即可;竹簽長10厘米左右,一端削成與接穗粗細相等的平面,另一端為楔形。

插接法。插接前一天砧木澆水,保證土壤濕度。插接時先将砧木的真葉及生長點從基部削除,然後用竹簽在砧木上方切削點與胚軸成30~45度角斜戳深0.8厘米小孔。取出接穗苗,在子葉下1厘米下胚軸往下削長0.8厘米左右的楔形面。迅速拔出砧木中的竹簽,将接穗下軸準确地斜插入砧木中,使之與砧木切口四壁剛好貼合,不過松過緊。在嫁接前可分批将插穗苗放入800倍70%甲基托布津溶液中2小時,以提高抗病性。随嫁接随蓋小拱棚,保證棚内濕度。靠接法。嫁接前先将砧木苗和接穗苗放入800倍70%甲基托布津溶液中2小時。嫁接時削去砧木生長點,在砧木下胚軸距子葉0.5~1厘米處用刀片向下斜削約45度的切口,深及砧木下軸2/5~1/2,切口長約1厘米,然後将接穗從子葉下2~2.5厘米自下而上斜削1個約45度的切口,切口長度與砧木吻合,同時用刀片在接穗已形成刀口并外露的部分的另一面輕輕削去一層表皮,目的是增加接穗與砧木的接合面,提高成活率。将砧木和接穗的切口相互嵌合,用嫁接夾固定好。嫁接後立即把苗栽入營養缽内,随即澆水。砧木和接穗胚軸基部相距1厘米左右,以便成活後切斷接穗根。接口應距地面2厘米以上,防止發生自生根。随栽苗随蓋好小拱棚。

嫁接後的管理

溫度、溫度、光照管理。嫁接後密閉小拱棚,使棚内濕度達到飽和,如濕度不夠,可于蓋棚前地面灑些水。嫁接後成活期間白天溫度控制在25~28℃,夜間20~22℃。每天上午的9時至下午的4時要用草簾遮蔭,防止直射光照射,減少水分蒸騰。3天後逐步揭去遮蓋物,增加受光量,一周後可不再遮蔭。5天後嫁接苗開始成活,進行通風換氣,逐步加大通風量。掌握溫度白天最高不超過35℃,夜間不低于17℃。定植前7天對嫁接苗進行變溫鍛煉,白天最高38℃,夜間最低15℃,提高對外界環境的适應性。砧木除萌芽和接穗斷根。在嫁接苗生長過程中,一部分砧木子葉節出現不定芽,且生長速度快,應及時切除,避免與西瓜接穗争奪養分,影響接穗成活與生長。一般插接苗12天後,靠接苗10天後,即可判斷成活與否。靠接的嫁接苗成活後,應及時從接口下切斷接穗根系,斷掉自根營養,并及時去除嫁接夾。

畸形對策

優質無籽西瓜品種有時候出現不正常果實原因如下:

無籽西瓜屬于三倍體西瓜,坐果是單性結實,本身就容易受不良氣候的影響。

2.前期管理差,植株發育不良,果實授粉期、發育期氣溫偏低,降雨少,土壤濕度小。

3.坐果節位偏低,特别是低節位坐果,容易産生畸形果、厚皮果、空心果和着色秕子果。

4.坐果節位偏高,特别是在第4個節位以後坐的果實,容易出現皮厚三棱瓜等。

5.着色秕子果還與磷肥的施用有關。磷肥施用過多,産生着色秕子果的機會多。

6.授粉方式不當:在雌花柱頭上的雄花花粉不足或塗抹花粉不均勻,導緻外瓜等畸形果。

7.使用坐瓜靈等激素時處理方法不當,導緻西瓜皮厚、三棱畸形、空心、着色秕子。

8.病蟲害的危害,特别是薊馬、蚜蟲、螨蟲、病毒病的危害嚴重,導緻許多地區栽培無籽西瓜出現出現畸形、空心和着色秕子等問題。

對策:

合理安排播期,是開花坐果和果實發育處在氣候溫和濕潤的季節。合适節位留果。一般以留主蔓第3第4雌花果,側蔓第2第3雌花果為佳。避免留過高和過低節位果。選用合适的品種與組合。或選用果肉較硬的品種與組合,或選用中熟和中晚熟品種與組合。采取準确的授粉方式和正确的使用坐瓜靈方法。良好的田間管理(施肥、澆水、整枝打叉、人工授粉、選瓜留瓜、滅草及防治病蟲害等)是克服上訴弊病獲得優質無籽果實的重要保證。

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