全 文 ：园 艺 学 报 2003，30(3)：366～369
Aeta Ho~eulturae Sireca
美国西瓜育种历程及育成品种的种质基础
王浩波 2 王 鸣 高秀武2 余增亮
( 中国科学院等离子体物理研究所，合肥 230031； 安徽丰乐农业科学技术研究院，合肥 230031； 西北农林科技大学
园艺学院，杨凌 712100)
摘 要：在对美国 1870～2001年育成的235个西瓜品种选育方法及系谱分析的基础上，概括了美 国一百
多年间的西瓜育种发展历程，计算了91个通过杂交选育的品种直接亲本和祖先亲本的核遗传贡献值，评定出
核心直接亲本和核心祖先亲本及核心中间亲本 ，并对如何重点引进和有效利用这些核心种质进行了讨论。
关键词：美国；西瓜；种质资源；遗传贡献
中图分类号：S 651 文献标识码 ：A 文章编号：0513．353X(2003)03．0366-04
种质资源是作物育种和农业生产的物质基础。一个国家或育种单位所拥有的种质资源的数量 、质
量及对其研究、鉴定的深度是决定育种水平和育种成就的关键因素之一。对已有品种在选育过程中所
使用的种质进行系统分析总结是种质资源研究的一个重要方面，会对今后的育种提供重要的借鉴和启
示，但就西瓜而言迄今尚缺乏这方面的资料。美国是世界上西瓜育种起步最早、影响最大、成果最显
著的国家，也是搜集西瓜种质资源最多、鉴定研究最深入 、利用最有效的国家。回顾分析一百多年来
美国西瓜育种历程及其育成品种的种质基础，对我国现阶段的西瓜育种种质资源的引进和研究利用 ，
并在此基础上提升我国西瓜育种水平具有现实的和深远的意义。
1 材料与方法
1．1 材料
资料来源于Wehner编辑的 “北美蔬菜品种描述”【1]，该文献概述了美国从 1870～2001年间选育和
生产应用的共 235个西瓜品种，其中有 5个品种是直接由国外引进的。
1．2 方法
结合其它文献【2 ]对上述的 235个西瓜品种的育种方法、系谱亲本等进行如下整理。1)按年代
和育种方法分类；2)除天然杂交和混合授粉的品种无法分析外，对 91个杂交选育的品种 (包括 自交
后代选育的品种)进行系谱分析，其中对种质的遗传贡献分析参考盖钧镒等【8]方法 ：凡由亲本经 自然
变异法选育或直接 自交选育的品种，其亲本的核遗传贡献值为 1．0；凡由杂交育成的品种，其双亲的
核遗传贡献值均为0．5；多亲杂交或回交转育的品种，按各亲本添加次数每代推算均按均等分割方法
上推，直至终极的祖先亲本。对每一个品种而言，各亲本的核遗传贡献值总和应等于 1．0。需要说明
的是，每个品种或变异后代从上代或其亲本经过人工选择实际获得的种质是有变异的，本文中计算的
亲本核遗传贡献值是通过系谱分析从总体上或平均情况上考虑并量化亲本的核遗传贡献大小。
2 结果与分析
2．1 美国西瓜育种的发展历程
上述的美国西瓜育种过程中所应用的 235个品种中有 32个育成年代不详，将其余 203个品种按
选育技术和育成年代分类整理成表 1。由表 1可大体将美国的西瓜育种分为三个发展阶段。
收稿 日期：2OO2—06—03；修回日期 ：2OO2—08—15
基金项目：国家科技攻关项目 (96-538-01-01；K01043461)
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3期 王浩波等：美国西瓜育种历程及育成品种的种质基础 367
第一阶段为起步阶段，工作比较粗放，育种效率较低 ，历时 5O年仅育成 17个品种，并且有 11
个品种系谱不详，很可能是当时的地方品种或农家品种。第二阶段为杂交育种阶段，以杂交育种和系
统选择为主要技术手段，育种目标则侧重于抗病、大果、高产，美国最主要的西瓜品种大都是这一时
期育成的，主要技术力量集中在国家或地方的公有研究机构或大学 ，工作重点是种质资源的引进、研
究和利用，特别是抗枯萎病和抗炭疽病种质材料的研究和利用。第三阶段为杂种优势利用阶段，20
世纪 70年代末，开始选育杂交一代品种，三倍体杂交一代品种无籽西瓜 (共 12个三倍体无籽西瓜品
种)、‘冰箱西瓜’(‘迷你型’西瓜)、黄皮、黄肉等特色西瓜也有所发展，品种呈现多样化趋势，主
要技术力量集中在一些著名种子公司，但种质资源的鉴定、筛选、转育等研究工作仍由公有研究机构
承担。
2．2 美国西瓜的种质基础
对通过杂交方法 (包括多亲杂交，回交转育
及 自交)育成的 91个品种 (表 1中仅显示出 71
个品种，其余的20个选育年代不详或属于自交后
代中选育的)进行系谱分析，可知91个品种是由
71个直接亲本 (品种或材料)选育而来。从直接
亲本向91个品种分析 ，71个直接亲本共计衍生
206个品种，说明 91个品种平均每个是由约 2．26
个直接亲本杂交选育的。在 71个直接亲本中，我
们将衍生品种数在 3个以上的看作核心直接亲本
(表 2)。25个核心直接亲本约占71个直接亲本的
35％，但其核遗传贡献值为 56．391，约占71个直
接亲本的核遗传贡献值 85．557的 65．9％。按核遗
传 贡献 大小排序 ，前 5位 的核 心直接亲 本为
Charleston Gray， Hawkesbury， Iowa BeUe， Klondike，
Klondike R7和 Kleckley Sweet(并列第 5位)。表 2
中的25个直接亲本实际上绝大多数是美国历史上
生产应用较广的品种，这些品种又成为育种利用
频率高、相对贡献大的选育其它品种的核心品种
或材料。
将 91个品种一直上推至终极亲本，得到共计
41个祖先亲本。将利用次数在 4次以上的祖先亲
表 2 核心直接亲本的核遗传贡献值
Table 2 Nllde~llg etmtrilmtions 0f COlt~direct lltlr~ls to
the watermelon eunivars the USA
亲本名称
Parents
No．o
种
f 摹 。 贡
v8lue elt(％) Otder
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园 艺 学 报 30卷
本共 20个整理如表 3。20个核心祖先亲本只占41
个祖先亲本的 48．78％，却 占到祖先亲本核遗传
、 贡献值 77．1387的 85．44％。它们真正构成了美国
西瓜品种的种质基础。按核遗传贡献的大小排序
前 5位的是以下核心祖先种质：Garrison，Califor．
Ilia，Hawkesbury，Arkansas Traveler和 Boss(并列第
4位)，Tough Sweet。表 3中一些祖先亲本在实际
利用中几乎全部以一些中间亲本的方式参与品种
选育，如 California是以其衍生选育成的 Klondike
为亲本又衍生出 32个品种；Cannonbal则衍生成
Black Diamond；Boss和 Arkansas Traveler衍生 为
Leesburg；Citron和 Eden衍生为 Conqueror；Tough
Swet衍生成 Sugar Baby。因此核心 中间亲本为
Black Diamond， Conqueror， Ha 】ry， Klondike，
I麟 hⅡg和 r Baby。
3 讨论
上述分析结果表明美国西瓜育种应用的 71个
亲本和41个祖先亲本确实有一批利用频率高、核
遗传贡献大的种质材料，特别是20个核心祖先亲
表 3 核心祖先亲本的核遗传贡献值
Table3 Nuclear contramlinns of∞re anaestorlmreatsto
the watermelon cullivars in the UsA
本构成了91个西瓜品种的种质基础。由它们选育的许多著名品种如 Charleston Gray，Jubile，Crimson
Swet等，不但在美国而且在许多国家大面积推广应用，并成为世界各地西瓜抗病育种的主要种质[2l。
回顾我国育成的品种，如上世纪 70年代开始选育的一些品种，特别是8o年代以来选育的杂交一代品种，
性状类似的较多，一个很重要的原因就是我国实际利用美国的种质仅为几个有限的品种，如 Charleston
Gray，Jubile，Crimson Swet，Sugar Baby和Sugarle等。因此今后在引进和利用美国西瓜种质上必须扩大
种质资源范围，特别重视引进本文评定出的核心种质，虽然不一定要强调引进核心祖先亲本，但可以重
点引进那些由核心祖先亲本衍生的核心直接亲本和核心中间亲本及近几年美国选育的固定品种。
总结我国几十年来育成的西瓜品种所采用的种质资源状况，不难看出我国在杂交育种上明显缺乏
广泛多样的种质融合和交流。我国西瓜育种利用美国和 日本的种质材料较多 (对美国种质来说，是少
数几个品种利用的较多，而核心种质的利用却很有限)，而且不论是固定品种还是杂交一代品种大都
是直接利用。除个别品种外较少采取多亲杂交等手段选育出融合有不同国家西瓜种质的固定品种或杂
交一代品种的亲本。今后应注意创制出融合有中国一美国，中国一 日本 ，美国一 日本，甚至中一日一
美3国种质来源的新种质，此外还应重视由西瓜起源地南非引入西瓜属 (C／tru／us)中的有关野生种
和野生近缘种，其中蕴藏着许多有用的特别是抗病、抗逆性强的宝贵基因，这应当成为我国西瓜育种
的当务之急。
纵观我国半个多世纪以来的西瓜育种历程，除曾育成个别高水平、影响大的品种外，就整体而
言，与美国、日本等发达国家相比尚有较大差距，其主要差距正是在种质资源方面。我国不是西瓜原
产地，本身资源贫乏，而对世界西瓜种质资源的信息了解不够，因而引种和利用的种质资源范围、类
型和数量局限性较大 ，未能充分发掘利用世界西瓜种质资源的多样性，导致西瓜 “基因库”不够丰
富。国内育种单位彼此雷同、重复，对有重要育种价值的种质，特别是对美国西瓜的核心种质掌握甚
少 ，因而未能有针对性地重点引入和研究利用，今后应加大对西瓜种质资源引入研究利用的力度 ，并
以此为基础大幅度地提高我国西瓜育种水平，迎接加入WTO后我国西瓜种业所面临的机遇和挑战。
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3期 王浩波等：美国西瓜育种历程及育成品种的种质基础 369
参考文献：
Wehner T C．Vegetable cultivar descriptions for North America，list 26．Hortscie~ace，2002，37(1)：15—78
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The Course ot W atermelon Breeding and Germplasm Bases of W atermelon
Cultivars in UsA
Wang I-Iaobo 一，Wang bling3
，
Gao Xiuwu2
， and Yu Zengliang
( ／on Beam成 g Eng／neer／ng研 Laboratory，Ch／nese Academy of&iences，ttefei 230031，Ch／na； Anhu／Feng／e Agr／cu／~aZ
Sc／ence and T~hno／ogy Academy，ttef~ 230031，China； Hort／cu／ture Colege，Northwest Science and Technology Universay
g^r lz‘l and Forestry，yn 712100，China)
Abstract：The history of watermelon breeding during 1870—2001 in the USA wl嬲 reviewed．The course of
watermelon breeding in the USA WItS divided into three stages．The p~ grees of ninety—one crossbred and inbred
cultivars of two hundreds thirtv—five released watermelon cultivars were analy~ ， and the genetic contribution of
tIleir direct parents and ancestor parents were calculated． I11eir core parents with main genetic contribution were
selected out．How to introduce and utilize these core germplasm WItS discussed．
Key words： ： 晒 fermelon； Germplasm；Genetic contribution
“国家西瓜品种试验"征求引种试验者
“国家西瓜品种试验”由农业部全国农业技术推广中心主持，中国园艺学会西瓜甜瓜专业委员会组织实施，联系
负责人为中国园艺学会西瓜甜瓜专业委员会秘书长马跃研究员。国家西瓜品种试验已实施多年，为适应今后市场经济
条件下发展优质高效益西瓜生产的需要 ，进一步增强国家西瓜品种试验、示范 ，现面向各地西瓜主产区征求符合条件
的西瓜生产者，自愿承担今后国家西瓜品种试验工作。试验者的基本条件要求 ：有一定的生产规模 (安排引种试验的
面积不超过 1亩地)；有多年的西瓜栽培管理经验和一定的调查记载能力 ；愿意承担新品种引种试验，如期反馈试验
数据。请有意者来函索取表格，联系具体事宜。
联系人：马跃 (中国农业科学院郑州果树研究所内) 邮编：450009 Ⅱlail：mayue．ea~@371．net
《中国蔬菜品种志》
。 c ＼P
本书由中国农业科学院蔬菜花卉研究所主编，已于 2002年 9月出版发行。全书分上 、下卷，1—6章为上卷，包括根
菜类、白菜类、芥菜类、甘蓝类、绿叶菜类及葱蒜类，计2263个品种，1347页；7—12章为下卷，包括瓜类、茄果类、豆类、薯
芋类、水生蔬菜类和多年生蔬菜类 ，计 255o个品种，1177页。入志的品种中，地方品种占9o％以上，少量在全国栽培时间
较长、种植面积较大的一代杂种也选人其中。该书的出版发行，是中国蔬菜科技和生产领域具有长远和现实意义的一项
基础性工作。该书较全面、系统而又有重点地反映了中国丰富的蔬菜品种资源的概貌、研究成果及育种水平，可供从事
蔬菜科研、教学、生产及种子公司、农业行政单位的人员参考。该书出版后受到读者的普遍好评，现尚有少量存书，特以
优惠价格 490元(上、下卷，免收邮寄费)提供给读者(原价 980元)，欢迎购阅。
汇款地址：北京中关村南大街 l2号 《园艺学报》编辑部。邮编 ：101~ 1。电话 ：010—689l9523
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