“十三五”期间，我国黄瓜年均播种面积122.97万公顷、产量6623.08万吨，生产规模位居世界第一。这期间，我国黄瓜应用基础研究快速发展，分子育种技术不断进步，基因编辑技术获得突破，新品种选育实现更新换代。今天将为大家带来——“十三五”我国黄瓜遗传育种研究进展。
一、黄瓜重要农艺性状功能基因挖掘研究
“十三五”期间黄瓜基础研究得到了快速发展。黄瓜自交系9930的V3.0参考基因组组装完成，获得了总长度226.2Mb，共包含174contigs的参考基因组。完成了黄瓜抗病、抗逆、果实品质、植株性别等多个重要农艺性状的基因定位，且在黄瓜植株性别与花发育、果实性状发育和植株性状的分子机理解析方面取得重要进展。
1.重要农艺性状的基因定位
抗病性状基因定位：主要针对霜霉病、白粉病和蔓枯病开展了研究。例如，检测到4个与白粉病抗性相关的QTL，其中 pm5.1 是主效 QTL；等等。
抗逆境胁迫：重点对耐低温、耐热和耐涝开展了研究。例如鉴定到6个与黄瓜幼苗耐热相关的QTL、3个发芽期耐低温的QTL、3个幼苗耐低温QTL；将热基因定位到1号染色体上232.3kb区间内；等等。
果实品质性状：鉴定到数十个与黄瓜果实大小、形状、网纹、空腔等相关的QTL。
植株性别：重点对始花节位、雌花节率、开花时间、单性结实、雄性不育等性状开展了研究。例如，将雄性不育基因精细定位到了76kb区间；检测到7个单性结实性状QTL；等等。
2.重要农艺性状的基因克隆及分子机理解析
黄瓜植株性别与花发育：激素调节和营养调节协调控制黄瓜花冠开放时间；CsLFY基因与CsWUS互作调节芽分生组织并促进花的发育；CsGL2-LIKE基因调节黄瓜雄花发育；等等。
黄瓜果实性状发育：鉴定到控制黄瓜果实长度的关键基因CsFUL1；克隆了控制瓜把长度的基因CsFnl7.1；揭示了调节乙烯剂量以控制果实发育中细胞分裂的机制；等等。
黄瓜植株性状分子生物学：解析了分枝、花打顶、叶型、叶色等分子调控机制。CsBRC1是控制分枝的关键基因，通过抑制生长素运输基因PIN3，导致侧枝中生长素过量积累，从而抑制侧枝的生长发育；等等。
二、黄瓜育种技术研究
1.黄瓜分子标记研究
在抗病方面，获得了与黄瓜白粉病抗性密切相关的SNP多态性标记140个；与西葫芦黄化花叶病毒（ZYMV）共分离的InDel分子标记；等等。
在抗逆方面，获得与耐热基因连锁的分子标记Indel-H90和 Indel-H224；等等。
在果实品质方面，获得了与瓜把长基因紧密连锁的分子标记InDel05和SNP04；等等。
2.黄瓜单倍体育种研究
在黄瓜单倍体培养方面，筛选出旱黄瓜未授粉子房培养雌核诱导技术体系；筛选出8个与黄瓜离体雌核发育早期过程相关的重要基因，为进一步大幅提高黄瓜未受精子房培养胚胎诱导率奠定了理论基础。
3.黄瓜转基因技术研究
转基因技术是研究黄瓜基因功能和品种改良的重要手段。黄瓜是较难进行转基因的物种，为提高转化效率，国内学者不断优化遗传转化方法，研究了传统农杆菌侵染法中影响转化的预培养时间、乙酰丁香酮（AS）浓度、侵染时间、共培养时间等因素的作用效果；通过QTL定位鉴定到4个与黄瓜子叶再生相关的QTL，首次在遗传机制方面证实了不同品种黄瓜再生能力的差异性。
4.黄瓜基因编辑技术研究
“十三五”期间，黄瓜基因编辑技术获得突破。利用CRISPR/Cas9编辑了抑制黄瓜心皮发育的基因WIP1，成功获得了全雌系材料，提高产量；成功实现对短瓜基因SF2的CRISPR/Cas9编辑，验证了SF2（编码组蛋白去乙酰化复合体）通过促进细胞增殖调控黄瓜果实伸长的功能；等等。
三、黄瓜种质资源评价筛选与育种材料创新
“十三五”期间，利用表型评价或分子鉴定技术对黄瓜种质资源的遗传关系、单性结实、抗病性、抗逆性等进行了评价筛选，获得了一些具有优良性状的种质。
研究者还对黄瓜核心种质耐低温性、耐高温性、耐旱、耐弱光性、抗病性、抗虫、下胚轴长度、种子含油量、果实性状等进行了鉴定，筛选出对应的抗逆、抗病、抗虫、优质的种质资源。
利用系谱法创制了一批优质多抗的育种材料，成为新品种选育的重要亲本。
四、黄瓜新品种选育
2017-2020年通过非主要农作物品种登记的黄瓜品种共有1215个。相对于品种登记，黄瓜新品种保护权的授权比率较低，仅有不到3%的新品种获得新品种保护权。2016-2019年申请植物新品种保护的黄瓜品种共有126个，授权37件。
“十三五”期间，经过育种家的不懈努力，报道育成的黄瓜新品种超过50个。
具有代表性的华北型保护地黄瓜新品种有：津优358号、新农黄1号、中农37号、中农50号、京研118、津优319、中农33号、津美79、京研优胜、科润99、津优336、京研109、绿园7号、津优316、津冬365。
华北型露地耐热黄瓜新品种有：津优409、京研夏美、中农38号、京研春秋绿2号、粤丰。
具有代表性的华南型黄瓜新品种有：甘丰春玉、唐秋209、百福10号、力丰、龙早1号、东农812、盛秋2号、吉杂17、唐杂6号、龙园黄冠、龙园翼剑、燕青。
水果型黄瓜新品种有：京研迷你9号、津美11号等。
这些新品种的外观品质有了明显优化，特别是在商品瓜光泽度上大幅度提升。另外，在产量和抗病性方面也比以往推广的品种具有较大优势。
就类型而言，华北密刺型黄瓜仍是选育重点，但华南型黄瓜的选育日益受到重视，逐渐成为重要的育种方向。
五、问题与展望
今后我国黄瓜遗传育种研究的重点：
要加大具有重要育种价值的基因挖掘和调控网络解析研究；
要在高通量大规模基因分型技术、基因编辑技术、大孢子培养技术上尽快实现突破；
要强化抗重大和新型病害育种、优质育种、适合轻简化栽培育种、国外品种替代等方面的工作。
要加大对黄瓜种子生产技术、种子加工检测技术的高度重视，不断缩小与国外公司在种子质量上的差距。
要加大知识产权保护力度，严厉打击假冒侵权、套牌种子现象，保障我国黄瓜种业行稳致远。
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来源：《中国蔬菜》
