西瓜筛选

西瓜在生产和物流过程中均易出现裂果现象，每年田间和物流阶段的产量损失巨大。

如何打破“耐裂品种不优质”的桎梏，成为科研人员的研究方向。

把耐裂性状用一个数值标记出来，是张明方课题组这次研究的第一个亮点。他们通过质构仪选用不同形状的探头，测量了果皮硬度、破裂性、破裂率、破裂力做功等8个不同评价指标。

这些测量数据既涵盖了传统耐裂性判断的指标，更包含了很多传统方法无法测量的指标。“准确量化耐裂性状、精准定位耐裂基因，能为培育耐裂品种提供重要的理论支撑，具有重要科学意义和应用前景。” 张明方介绍说。

根据这些前期指标，科研人员用耐裂性显著差异的西瓜进行杂交，并对400多个西瓜F2代开展实验性状调查。科研人员在对159个随机样本进行单株测序后发现，所有耐裂相关指标都共同定位到西瓜的10号染色体上，而果皮硬度数据锚定的区域最为清晰精确。

在初步锁定10号染色体后，课题组创新了单株染色体片段来源分析方法，张明方用“血型”给这些西瓜样本打了个比方，耐裂的如果是A型，那么就可以把不耐裂的比成B型，兼而有之的则是AB型。

由于找到了耐裂性功能基因，课题组很快研发出分子标记物，只要用一点点叶片提取DNA进行分析，就可以很快的测试出西瓜属于哪个“血型”。

在对已有的104个西瓜品种资源进行验证后，科研人员发现西瓜的“血型”可以很好地反映耐裂性。另一方面，张明方团队还对市面上销售的30余份不同西瓜商品种进行了检测，发现只有在设施栽培的西瓜品种中才会发现较多的“B型血”，而露地栽培的西瓜品种，基本上全是纯合的A型或杂合的AB型。

“从我们的日常经验中也可以发现，在露天生长受到风吹雨打，西瓜品种的果皮必需更加坚韧。”胡仲远说，“事实上在AB型的品种里，更有可能发现又耐裂又清脆好吃的西瓜。”

那么是什么让A型和AB型西瓜更耐裂呢？

课题组继续开展研究，他们发现ERF4 基因是乙烯信号途径的重要转录因子，从基因进化角度和结构特征判断，该基因很可能调控细胞壁木质素的生长和积累。“木质素就好像细胞壁的钢筋，形成铜墙铁壁，让细胞壁更坚固、更有韧性和硬度。”张明方说。

功能基因的分子标记为育种筛选带来了新的可能。

此前，如果需要筛选品种，需要大量的人力物力栽培巨大的种群进行大量的普查式的性状研究，而有了分子靶标，就可以先对各类品种资源进行苗期筛选，再选择带有目标基因的少量个体进行田间种植。