我國絲瓜品種選育與保護現狀及DUS測試

摘要要：在提倡新質生產力的當下，我國絲瓜優異種質資源的充分挖掘以及品種特異性、一致性和穩定性（DUS）測試執行力和業界影響力的不斷強化，對絲瓜產業發展至關重要。回顧了我國近20年來絲瓜種質資源收集保存與評價，及圍繞早熟、抗病、耐冷耐熱、豐產優質等育種目標的品種選育進展，分析了新品種保護現狀；解析了絲瓜品種DUS測試指南性狀構成、觀測方法；歸納總結了近似品種篩選、種子催芽、性狀觀測和特異性判定在絲瓜品種DUS測試中的應用；指出了絲瓜品種DUS測試中存在測試水平、 標準品種、性狀表達狀態等存在的問題，進一步提出了絲瓜新品種選育創新的發展對策，可綜合應用現代育種技術，實現多元化育種目標的產業需求，并適時啟動絲瓜品種DUS測試指南修訂，以期推動絲瓜產業高質量發展。

關鍵詞：絲瓜；品種選育；品種保護；DUS測試

中圖分類號：S663.1" " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " 文章編號：2095-5774（2024）02-0150-11

Current Status of Breeding and Protection of Luffa Varieties and DUS Testing in China

Zhong Haifeng，Zhong Shengyuan，Chen Jianfeng，Chen Yuhua，Lin Mi，Liu Zhonghua*

（Crop Research Institute，Fujian Academy of Agricultural Sciences/Fuzhou Sub-center for New Plant Variety Tests，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Fuzhou，Fujian 350013，China）

Abstract：In the current pursuit of new quality productive forces，the full exploration of excellent germplasm resources and the continuous strengthening of variety distinctness，uniformity and stability （DUS） testing execution and industry influence were crucial for the development of the Luffa industry in China. This article reviewed" the research status of collection，conservation，and evaluation of Luffa germplasm resources in China over the past 20 years，along with the progress on variety breeding focused on goals such as early maturity，disease resistance，cold and heat tolerance，high yield and quality，and analyzed the current status of variety protection；Meanwhile，it analyzed the traits composition and observation and measurement methods outlined in the DUS testing guidelines，summarized the application of approximate variety screening，seed germination，trait observation，and distinctness judgment in the DUS testing of Luffa，and furthermore，pointed out issues in testing level，standard varieties，and trait expression status during the DUS testing. It further proposed development strategies for innovative breeding of new varieties of Luffa，which could comprehensively apply modern breeding technologies to meet the industrial needs of diversified breeding goals，and timely initiate the revision of DUS testing guidelines，in order to promote the high-quality development of the Luffa industry.

Key words：Luffa；Breeding of varieties；Variety protection；DUS testing

絲瓜為葫蘆科（Cucurbitaceae）絲瓜屬（Luffa）的一年生攀緣性草本植物［1］，起源于亞洲的熱帶地區，在兩千多年前印度已有栽培，其后傳入中國，成為我國常見的園藝蔬菜［2］。迄今共發現絲瓜屬有９個不同種［3］，在我國主要有普通絲瓜（Luffa cylindrica（L.）M. J. Rome）和有棱絲瓜（Luffa acutangula（L.）Roxb.）2個栽培種［4］，其中普通絲瓜在大部分省市均有栽培，有棱絲瓜則主要在廣東、廣西及海南。絲瓜主要以嫩果食用為主，其瓜肉細膩柔軟、味道鮮美，不僅富含蛋白質、碳水化合物以及鈣磷鐵等元素，還具有抗衰老和抗過敏等保健和藥用價值［5］，是一種深受消費者喜歡的瓜果類蔬菜，然而隨著種植面積和市場需求的不斷擴大，產業研發投入低，優異品種匱乏等問題日益顯現。《中華人民共和國植物新品種保護條例》于1997年3月頒布實施，4月23日開始受理植物新品種保護的申請［6］，植物育種者的育種成果由此受到了國家法律保護。2016年絲瓜公布于第十批中華人民共和國農業植物品種保護名錄中，開始受理絲瓜新品種保護申請。

我國植物新品種保護條例規定，授權品種不僅要有適當的命名，更需要具備特異性、一致性和穩定性（簡稱DUS）［7］。品種DUS測試是植物新品種保護制度中的一個重要環節，是新品種獲得國家品種權與否的根本依據［8］。DUS測試一般由審批機關委托指定的測試機構進行，經過2～3 a 的重復觀察，最終作出合理、客觀的評價［9］。隨著現代種業的發展，DUS測試也從最初僅作為品種權實質審查的重要步驟，逐漸應用在品種審定、登記、市場監管等種業管理領域，應用范圍也不斷拓展［10］。另外，DUS測試在指導育種過程中也同樣發揮著重要作用。長期以來我國育種人關注的目標性狀多集中在產量、品質、抗性等農藝性狀，對花青苷顯色、葉裂深度、蠟粉等非育種目標的性狀關注較少，導致一些產量高或品質好、抗性好的品種由于非目標性狀達不到一致性、穩定性標準而無法通過DUS審查，導致選育的品種無法獲得授權。在當前新質生產力備受推崇的背景下，絲瓜優異種質資源的深入挖掘和現代育種技術的綜合應用，不斷強化絲瓜品種DUS測試的執行力、創新引領力和業界影響力，對探索絲瓜新品種選育的創新發展道路，推動絲瓜產業實現高質量發展具有重要意義。

1 我國絲瓜品種選育與保護

1.1 絲瓜種質資源收集與評價

近年來，科研工作者與科研單位日益重視絲瓜種質資源的收集、保存、評價與利用研究。在資源收集保存方面，江西省農業科學院蔬菜花卉研究所對江西省內27個縣（市、區）的402個村開展系統調查，共收集到100份地方種質資源，并對其分布特點和特異資源進行了分析，篩選出10份優異絲瓜種質資源［11］。在抗性資源篩選與利用方面，福州市蔬菜科學研究所對收集保存的絲瓜材料進行白粉病田間抗性鑒定評價［12］和霜霉病苗期人工接種抗性鑒定［13］，從248份絲瓜中篩選出28份高抗白粉病、從72份絲瓜品種材料篩選出12份高抗霜霉病種質資源；成都市農林科學院園藝研究所采用室內人工接種法對68份絲瓜種質資源進行了枯萎病抗性鑒定與評價，篩選出2份高抗材料，可作為絲瓜抗病育種的親本［14］；廣州市農業科學研究院對30份有棱絲瓜品種進行耐熱性評價篩選以及耐熱生理響應機制研究，對有棱絲瓜種質資源耐熱育種具有指導性意義［15］。在農藝性狀分析與利用方面，廣西壯族自治區農業科學院通過測定90份有棱絲瓜第一雄花節位、第一雌花節位、始花期、第一坐果節位、始收期、早期產量等6個熟性相關性狀，結果表明不同有棱絲瓜種質熟性差異較大［16］。浙江省農業科學院蔬菜研究所對83份絲瓜種質資源的16個重要農藝性狀進行分析，發現數量性狀的遺傳多樣性指數大于質量性狀遺傳多樣性指數［17］，福建省農業科學院作物研究所對43份絲瓜種質資源基于DUS測試的34個形態性狀的分析也得出同樣的結論［18］。湖南省農業科學院蔬菜研究所對收集的82份湖南絲瓜種質資源10個主要植物學性狀進行分析，結果表明各性狀之間差異較大，82份絲瓜種質資源可分為3組［19］。在分子標記技術開發利用方面，石河子大學農學院和浙江省農業科學院蔬菜研究所利用有棱絲瓜和普通絲瓜全基因組序列信息開發SSR分子標記，初步篩選出16對多態性引物［20］；另外ISSR［21］、SRAP［22］、SCoT［23］等分子標記技術也在絲瓜種質資源遺傳多樣性分析中，均能從分子水平上將有棱絲瓜和普通絲瓜區分開。

1.2 絲瓜品種選育

國內絲瓜育種起步較晚，早期主要以提純復壯地方品種為主，比如‘五葉香絲瓜’‘冷江肉絲瓜’‘長沙肉絲瓜’‘夏綠一號’和‘烏耳絲瓜’等生產上種植面積較大的地方品種。近年來，絲瓜品種選育與相關理論研究不斷深入，國內開始以雜交育種為主選育絲瓜新品種，育種目標主要包括早熟、抗病、耐冷耐熱、豐產優質等。廣西壯族自治區農業科學院選育的有棱絲瓜新品種‘桂冠5號’田間對霜霉病、白粉病、細菌性角斑病的抗性強于對照‘桂林八棱瓜’［24］。廣東省農業科學院蔬菜研究所在‘雅綠1號’‘雅綠2號’和‘粵優’等早熟有棱絲瓜選育的基礎上，進一步選育出‘粵優2號’‘雅綠9號’和‘全農1號’等耐熱性好、抗枯萎病、豐產性好的有棱絲瓜品種［25-30］。佛山市農業科學研究所選育的‘綠源2號’‘綠源3號’‘綠旺1號’等有棱絲瓜品種也表現出早熟、較強抗逆性［31-33］。福州市蔬菜科學研究所選育的‘農福805’對霜霉病、白粉病和病毒病抗性較強［34］。南京農業大學園藝學院選育的‘徐綠1號’在抗褐變性、早熟性、產量以及抗霜霉病等方面均表現較好［35］。衡陽市蔬菜研究所選育的‘早冠絲瓜406’是一個極早熟品種［36］，選育的‘早佳’則對疫病、霜霉病、白粉病具有較強的抗性［37］。湖南省蔬菜研究所選育的‘胖妞’果肉緊實，耐儲運，優質高產［38］。福建省農業科學院作物研究所選育的‘福研2號’‘福研3號’豐產性和早熟性好，連續坐果能力強，不易褐變［39-40］。

1.3 絲瓜新品種保護

從中國種業大數據平臺（http：//202.127.42.47：

6009/Home/BigDataIndex）查詢得到的絲瓜新品種申請和授權信息可以看出，截止2023年底，絲瓜新品種累計申請75件、授權5件（圖1）。從申請的年份來看，2016年開始受理絲瓜新品種申請，當年申請2件，截止2019年底，也僅申請了6件；從2020年開始，絲瓜新品種申請量呈上升趨勢，每年申請量維持在10件以上，反映該領域育種者對新品種保護越發重視，但申請量和授權量仍然維持在較低水平。從不同地區申請量和品種類型來看，廣東、福建處于前列，分別為22件和20件，明顯領先于其他地區；廣東以有棱絲瓜為主，福建則以普通絲瓜為主；其他申請量較大的地區有浙江、山東、湖南等，申請數分別為9件、7件、6件，浙江普通絲瓜和有棱絲瓜品種申請量相當，山東和湖南則全部為普通絲瓜品種（圖2）。從申請的主體類型來看，國內企業是絲瓜新品種申請的主要主體，占比達61.3%以上，其次是國內科研，占32.0%，國內個人占6.7%，無國外申請品種（圖3）。

2絲瓜品種DUS測試

2.1 絲瓜品種DUS測試指南解析

《植物新品種特異性、一致性和穩定性測試指南 絲瓜》（NY/T 2501-2013）由四川省農業科學院作物研究所、四川省農業科學院園藝作物研究所、農業部科技發展中心聯合研制，并于2013年12月13日發布，2014年4月1日開始實施［41］，用于指導絲瓜屬普通絲瓜和有棱絲瓜新品種特異性、一致性和穩定性測試和結果判定。測試指南共有47個測試性狀，其中基本性狀37個、選測性狀10個，基本性狀要求在測試中必須采用，選測性狀可以根據需要選擇是否采用。分組性狀是測試指南的重要組成部分，絲瓜品種DUS測試指南中包含子房形狀、果實形狀、果實主色、果實瓜面皺褶程度以及種皮顏色等5個分組性狀，能在測試前將待測品種進行分類，從而減少測試工作量；分組性狀通常應列入技術問卷性狀中，此外列入技術問卷的性狀應便于觀測與記錄，絲瓜品種DUS測試指南中技術問卷性狀除了包含5個分組性狀外，還包含了子葉形狀、果實長度、果實直徑、果實瓜把形狀、果實瓜把顏色等5個性狀。從性狀的觀測方法看，除收獲始期、子葉長度、子葉寬度可采用群體測量（MG）外，其他性狀均可采用全體目測（VG），葉柄長度、果實長度、果實直徑、果柄長度、子葉長度、子葉寬度也可采用個體測量（MS）的觀測方法（表1）；從性狀的類型看，絲瓜品種DUS測試性狀包含了4個質量性狀（QL）、17個假質量性狀（PQ）以及26個數量性狀（QN）；從性狀觀測部位看，主要集中在果實和葉片上，二者合計38個性狀（見表2）。

2.2 絲瓜品種DUS測試操作要點

2.2.1 近似品種選擇

近似品種的選擇是DUS測試的重要環節，直接影響DUS測試特異性的判定［42］。品種權申請人可以根據絲瓜品種的類型、組配親本、對其他品種的熟悉程度來選擇近似品種，比如一個雜交種新品種，其近似品種首先也應選擇一個雜交種，而非常規種作為近似品種；擁有共同的組配親本，其雜交后代也可以互相作為近似品種。DUS測試機構一般在完成絲瓜品種第一個測試周期后，比對已有數據庫數據，篩選出更為近似的品種作為第二個測試周期的近似品種。

2.2.2 種子催芽

絲瓜種子的種皮厚重而堅硬，其結構致密，表面包裹有一層油脂，透水通氣性差，種子存在后熟和休眠等特性，導致種子發芽往往不整齊［43］。種子的發芽率和整齊度直接影響了絲瓜品種DUS測試工作的順利開展，因此絲瓜品種DUS測試上一般需要對種子進行浸泡與催芽，或者需要進行物理破殼處理。浸泡時間不宜過長，一般5～8 h為宜，催芽過程保持種子表面濕潤即可，避免積水。

2.2.3 性狀觀測

絲瓜性狀的觀測應根據測試指南中列出的生育階段、觀測部位和觀測方法進行。子葉的大小和顏色往往會隨著植株的生長而明顯變化，因此其觀測時期應嚴格在同一生長階段，即在子葉完全展開，真葉剛可見的時候進行。絲瓜性狀主要集中在結果盛期觀測，此時絲瓜生長旺盛、結果量大，應加強栽培管理，及時剪除側蔓、加強肥水管理。葉片應取該階段觀測植株中部發育充分的完整葉片，果實應觀測第三個商品果。

DUS測試的觀測方法有群體測量（MG）、個體測量（MS）、群體目測（VG）、個體目測（VS）。質量性狀和假質量性狀一般采用群體目測，對照測試指南列出的標準品種、圖示或解釋進行描述；數量性狀可以采用群體測量、個體測量和群體目測等。采用群體目測的數量性狀同樣可以對照測試指南列出的標準品種、圖示或解釋進行描述；采用個體測量的數量性狀要求取樣數量不少于20個，且每個植株取樣數量應為1個，根據測量數據的平均值對照絲瓜葉柄長度、果實長度等數量性狀的分級標準進行描述［18］。

2.2.4 特異性判定

對于絲瓜品種特異性的判定，如果待測品種與其他已知品種有一個或多個質量性狀的表達狀態不同，則認為該待測品種具備特異性，比如果實蠟粉的有無（圖4 a）；如果兩個絲瓜品種的數量性狀差異2個代碼及以上，一般即認為兩個品種具備特異性，比如葉片葉裂程度若有2個差異代碼即表明具備特異性（圖4 a），對于個體目測的數量性狀差異在2個代碼以下的，應根據兩個品種的平均值在95%的置信水平下表現出差異是否顯著來判定；假質量性狀跟數量性狀一樣，應以兩個品種是否存在明顯差異作為特異性判定的標準，比如果實瓜把形狀不同表達狀態之間若差異明顯，具備特異性（圖4 b），同一代碼內的差異也可能是明顯的，比如果實瓜把形狀同為溜肩形，但是差異明顯，同樣具備特異性（圖4 c）。

2.3 絲瓜品種DUS測試存在的問題

2.3.1 測試水平有待提升

目前，絲瓜品種DUS測試工作所依據的文件標準主要是測試指南，沒有相應的測試操作手冊和拍攝技術規程等較為詳盡的技術文件，對測試員綜合素質的要求較高，容易影響測試結果準確性。因此，迫切需要加快編制測試操作手冊等技術文件，指導絲瓜品種DUS測試。另外，隨著分子標記技術的成熟應用，分子標記技術已廣泛應用于近似品種篩選，農業農村部已發布包括菜

豆［44］、黃瓜［45］、水稻［46］等在內的40余項分子標記技術農業行業標準，而絲瓜尚未發布相關分子標記鑒定規程。

2.3.2 標準品種有待優化

標準品種是在DUS 測試過程中用于品種性狀表達狀態判定的參照品種，是對DUS測試性狀進行客觀和準確描述的重要參照［47］。標準品種的篩選是測試指南研制過程中的一個重要環節［48-50］。絲瓜測試指南中所選標準品種大部分為地方常規品種，目前對該類品種資源沒有統一、規范的收集、繁育與保存標準，測試機構自行收集保存的標準品種難以保證其準確性，品種的一致性也往往滿足不了測試要求，失去標準品種的參考作用。

2.3.4 部分性狀表達狀態有待完善

隨著絲瓜育種的不斷推進和申請品種保護數量的增加，測試指南中部分性狀表達狀態無法完全反映出品種間的差異（圖5），比如性狀21“果實：花痕大小”，指南中分為“小、中、大”3級（圖5 a）。根據筆者觀測的72份絲瓜品種的花痕直徑數據統計分析結果看，變幅為5.6～25.0 mm，最小顯著差異（LSD0.05）=2.93，可以分為5級，即≤9.0 mm，

9.1～15.0 mm，15.1～21.0 mm，21.1～27.0 mm，

≥27.1 mm，表達狀態應為極小、小、中、大、極大（圖5 b）；性狀22 “果實：主色”出現了介于黃白色與淺綠色之間接近黃綠色的品種（圖5 c）；性狀29“果實：棱線顏色”在指南中未明確觀測的位置，而且同樣顏色的棱線其連續性（圖5 d）、粗細（圖5 e）在不同品種間表現不同。

3產業發展對策

豐富多樣的種質資源是絲瓜新品種選育的基礎，絲瓜育種應滿足市場多元化需求。種植早熟、耐低溫弱光、抗連作障礙適宜早春設施種植的品種是提高絲瓜經濟效益的重要方式，應加強本地優良種質資源挖掘和國外優質資源引進，以及絲瓜早熟、耐低溫弱光生理生化、遺傳規律方面的研究；另外絲瓜除了作為鮮食瓜果蔬菜外，還是一味應用廣泛的藥材，全株均可入藥，絲瓜絡、絲瓜傷流液（又稱絲瓜水）、絲瓜飲品等產品的開發，拓寬了絲瓜產業領域［51］，但此類領域的育種仍然較為空白，另外從育種技術創新上，應綜合利用現代生物技術手段，如基因編輯、分子標記輔助育種等，提高選育效率和準確性，加速新品種的育成和推廣。

種業知識產權的核心是植物新品種保護，保護植物新品種對鼓勵育種原始創新，促進種業發展，提高國際競爭力至關重要［52］。絲瓜新品種權的保護是激發育種創新活力、促進絲瓜產業發展的重要保障。目前已申請的絲瓜品種保護數量仍然遠低于已公開的絲瓜品種數量，表明絲瓜育種人對加強品種權保護意識仍然較為薄弱，需要進一步加強品種權宣傳與普及，提高育種人對品種權保護的認識，增強品種權保護法律意識和維權能力。另外絲瓜品種DUS測試指南已實施10余年，隨著育種技術的不斷發展和新品種的不斷推出，需要對絲瓜的特征、特性有更準確地描述和界定，原有的DUS測試指南已不能完全滿足當前育種和產業發展的需求，應適時啟動絲瓜DUS測試指南修訂工作，并編制更為詳細和可操作性的測試操作手冊。

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（責任編輯：賴瑞聯）

DOI：10.20023/j.cnki.2095-5774.2024.02.009

收稿日期：2024-01-23

基金項目：農業農村部申請品種保護DUS測試及已知品種庫維護項目（2023350001001265）；福建省人民政府與中國農業科學院

農業高質量發展超越“5511”協同創新工程項目（KXXYJBG2021006）；福建省農業科學院青年創新團隊（CXTD2021008-3）

作者簡介：*為通訊作者，劉中華（1977-），男，副研究員，碩士，主要從事植物品種DUS測試及相關技術研究，E-mail：40464817

@qq.com。鐘海豐（1982-），男，高級實驗師，碩士，主要從事花卉、蔬菜、大田作物等DUS測試及相關技術研究，

E-mail：99700748@qq.com