火参果果实性状评价与种质创制

摘    要：火参果是我国近年发展较快的新型瓜类作物，针对我国火参果种质资源稀少的现状，笔者持续开展了火参果种质资源引进、收集和保存工作，对前期引进的42份火参果种质资源的主要果实性状进行了初步评价，筛选出部分优异种质;另以优异种质TY18与TY19-2为亲本，通过杂交转育方式创制出无刺、黄果类型种质，该种质拥有明显不同于常规种质的果实外形和较高可溶性固形物含量的优质性状，为一种新种质，暂命名为火星20，具有良好的栽培应用价值和育种利用前景。

关键词：火参果;种质资源;果实性状评价;种质创制

中图分类号：S652.9 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2022）10-083-06

Fruit character evaluation and germplasm breeding of kiwano germplasm resources

WANG Jiming， LU Lanying， HAN Xiaoxu， SHANG Jianli， LI Na， ZHOU Dan， MA Shuangwu

（Zhengzhou Fruit Research Institute， CAAS， Zhengzhou 450009， Henan， China）

Abstract： Kiwano is a new melon crop developed and planted in China in recent years， in view of the scarcity of kiwano germplasm resources in China， we have continuously carried out the introduction， collection and preservation of kiwano germplasm resources. In this paper， the main fruit characteristics of 42 kiwano germplasm resources introduced in the early stage were preliminarily evaluated and some excellent germplasm were screened.In addition， the non prickly and yellow fruit type germplasm was bred by cross between parents TY18 and TY19-2， the germplasm has the high-quality characteristics of fruit shape and higher soluble solid content， which are significantly different from the conventional germplasm an so it is a new germplasm， temporarily named Huoxing 20， and has good cultural application value and breeding utilization prospect.

Key words： Kiwano; Germplasm resources; Fruit character evaluation; Germplasm breeding

火参果（Cucumis metuliferus），也称火星果、非洲蜜瓜、刺角瓜、非洲角瓜、火天桃等，原产于非洲亚撒哈拉地区，一年生蔓生植物，雌雄同株，果实以椭圆形居多，果实发育期40 d左右，未成熟果为深绿色，成熟后转为醒目的黄色或橙红色，果实表面分布短粗的果刺，外形似海参，十分漂亮，果肉为果冻状，颜色以淡绿色或翠绿色为主，少数种质为淡黄色，果肉由柔软的种囊组成，内含许多种子，酸甜味，带有黄瓜、柠檬混合味道。1993年我国出现火参果的报道[1]，2007年起笔者陆续将其作为甜瓜种质资源引进和保存[2]，2010年后国内开始生产种植火参果，由于火参果坐果能力强，每667 m2可结果8000个左右[3]，经济效益较高（以单果计价）。因此，近年来火参果栽培发展较快，目前在全国大部分地区均有种植，以福建、江西等南方省份种植较多，呈现新型瓜果快速发展的态势。与火参果市场快速发展现状相比，火参果种质资源评价与种质创制等方面的研究却十分滞后。通过检索国内外文献发现，仅有罗马尼亚的Vinatoru等[4]选育出8个不同类型的单系，以及美国育种家筛选5份应用前景良好材料的论文[5]，关于种质创制与品种选育研究迄今为止未见报道，栽培上可选择的品种有限，缺乏专用的优质品种，难以满足大众化的消费需求，市场空间较为有限，制约了火参果产业的进一步发展[6]。有鉴于此，笔者在前期收集保存火参果种质资源基础上，对火参果种质资源果实性状评价进行了初步评价，并利用优异性状进行了种质创制，旨在为火参果新品种选育奠定基础，以期推动我国火参果产业的发展。

1 材料与方法

1.1 材料

以收集保存的42份火参果种质资源为研究材料，为2007年后从美国引进收集的种质，在前期初步种植观察基础上，按照TY01～TY41对材料进行田间编号（其中TY19分离为TY19-1与TY19-2），按种质原产地分别为津巴布韦31份、南非5份、赞比亚和布隆迪各1份，原产地不明4份;按种质类型可分为栽培品种28份、地方品种6份、野生种质6份，未知种质类型2份（表1）。

1.2 方法

种质资源果实性状评价试验于2018年3—6月在中国农业科学院郑州果树研究所进行，每份种质种植3株，3次重复，随机区组排列;种质创制研究于2015年3月至2020年6月进行。

1.2.1 育苗及栽培管理 每份材料取种子10粒，用棉布包好，按序号排列，用橡皮筋捆扎好后浸种12 h，取出后拧掉多余的水分，置于32 ℃培养箱中培养24 h，此时大部分种子发芽，播种于5×10穴的营养盘中，置于苗床上。苗床采用电热线加热，设置温度白天20 ℃、夜晚15 ℃，并进行遮光短日照处理（每天8 h光照），以促进花芽分化，1个月后移栽在玻璃温室内。采用单蔓吊蔓密植栽培方式，株距0.3 m、行距1.2 m，伸蔓期摘除多余的侧蔓，留主蔓向上牵引攀爬，待主蔓长到1.5 m时摘顶。

1.2.2 果实性状调查与评价 2018年3月10日育苗，4月8日移栽于玻璃温室中，5月1日开始坐果，6月15日果实逐渐成熟，参照马双武等[7]编写的《甜瓜种质资源描述规范与数据标准》，在果实发育期观测果实主要性状，包括果形、果肉颜色、果肉类型、可溶性固形物含量、果肉味道、未成熟果颜色、果面棱、果实大小、果皮厚度和果面刺共10个性状，进行性状描述和评价（表2）。

1.2.3 种质创制 在种质资源果实性状评价基础上筛选优异种质，以聚合果面无刺、黄果2种优异性状为目标，采用杂交转育方式创制具有良好栽培价值或育种利用前景的优质种质。

2 研究结果

2.1 火参果种质资源主要果实性状评价

对包括果实外观、品质和产量在内的主要相关性状进行了描述和评价（表3），具体如下。

2.1.1 果实外观性状 包括果形、果面棱、果面刺、未成熟果实颜色性状。（1）果形：不同火参果种质资源之间的果实形状存在较大差异，从长形、椭圆形、卵圆形到圆形均有分布（图1），同一株不同坐果部位的果实形状也略有不同，通常靠近根部的果实较短、较圆，因此选择中部坐果部位的果实为调查对象。结果表明，在42份研究材料中，7份种质的果实形状为长形，分别为TY02、TY06、TY08、TY18、TY21、TY28和TY41，占研究材料总量的16.67%，一般来说长形种质具有大果育种利用潜力，为优质性状;另有31份种质的果实形状为椭圆形，占研究材料总量的73.81%，卵圆形和圆形种质各2份，均占研究材料总量的4.76%。（2）果面棱：大部分火参果果实表面纵向分布有3条棱或4条棱，相应的果实横截面呈近三角形或方形（图2），果面存在棱不仅影响果实外观，而且会降低果实的可食率，表面无棱果实的外观较为圆润，横截面呈圆形，可食率较高，为优质性状。结果表明，在42份研究材料中，有6份种质为无果棱（圆润），分别为TY06、TY12、TY30、TY32、TY37、TY40，占研究材料总量的14.28%;另有27份种质的果面棱为3棱，占研究材料总量的64.29%，9份种质的果面棱为4棱，占研究材料总量的21.43%。（3）果面刺：现有的文献报道的火参果果实表面均分布着尖锐的刺，是火参果果实的主要外观特征，未见果面无刺火参果种质的报道。在本研究的42份种质资源中筛选出2份果面无刺的特殊种质，分别为TY11（图3）和TY18，占研究材料总量的4.76%，显然果面无刺性状方便消费者食用，有利于果实包装和运输，避免在包装运输途中因果实相互扎伤引起腐烂，可作为优异性状加以利用。（4）未成熟果实颜色：火参果未成熟果实颜色通常为深绿色，成熟后转变为黄色和橙黄色，在本研究所用的42份火参果种质资源中发现1份未成熟果实颜色为黄色的种质（图4），为TY19-2，即从原TY19中分离出来的新型种质，可能为自然突变材料，其果实自膨大后到成熟转色前一直为黄绿色，显著不同于其他种质，该性状有利于提高火参果外观商品价值，为优异性状。

2.1.2 品质性状 （1）可溶性固形物含量：火参果可溶性固形物含量高低与风味、口感密切有关，含量高的果实酸甜味较浓，口感较好，属于优质性状。在研究的种质资源中，可溶性固形物含量高的种质为TY12和TY35，占研究材料总量的4.76%;可溶性固形物含量中和含量低的种质为33份和7份，分别占研究材料总量的78.57%和16.67%，与西瓜甜瓜等可溶性固形物含量高的瓜果相比，火参果可溶性固形物含量整体偏低，需要重点改良。（2）果肉颜色：火参果的果肉颜色性状可分为淡绿色和绿色，是较为稳定的性状，与坐果部位高低关系不大，但与成熟度有一定关系，通常过熟的果肉颜色较深，而成熟度差的果肉颜色较浅，深绿色果肉的果实更易于被消费者接受。果肉颜色调查结果表明，在42份研究材料中，9份种质的果肉为淡绿色，分别为TY04、TY07、TY08、TY13、TY14、TY18、TY25、TY29、TY28，占研究材料总量的21.43%，其余种质的果肉为绿色，占研究材料总量的78.57%。（3）果肉类型：绝大多数火参果的果肉主要由胶质状的种囊组成，呈果冻状，即果冻型果肉，在本研究中发现1份火参果（TY12）的种囊较薄，果汁含量较多，即果汁型果肉，该种质果实切开后很容易挤出果汁直接饮用，具有良好的可食性，为优异性状。（4）果实味道：大多数火参果为酸甜味，具有特有的风味，但在本研究中发现1份火参果种质的果实为苦味（TY33），根据相关文献，苦味火参果因为含有瓜类的三萜类物质对肝脏和肾脏具有毒性而不能食用[6]。因此该份种质应从育种备选材料中移除，并避免在种植过程中与其他材料发生杂交而将苦味控制基因转移到目标种质中。

2.1.3 产量性状 （1）果实大小：火参果具有连续结果的特性，果实大小与产量密切相关。在42份研究材料中，3份种质的果实评价为大，平均单果质量大于220 g，为优异性状，分别为TY02、TY06和TY28，占研究材料总量的7.14%，16份和18份种质的果实评价为中大和中，分别占研究材料总量的38.09%和42.86%，5份种质的果实评价为小，占研究材料总量的11.91%。（2）果皮厚度：果皮厚度与果肉产量密切相关，果皮薄的果肉可食率较高，在42份研究材料中，14份种质的果皮厚度小于5.0 mm，评价为薄，为优质性状，占研究材料总量的33.33%，21份种质的果皮厚度评价为中，占研究材料总量的50.00%，7份种质的果皮厚度评价为厚，占研究材料总量的16.67%。