Большинство исследователей считают, что гетерозис представляет собой одно из сложных явлений количественного наследования и одно из важных черт перекрестноопыляющихся видов (Эллиот, 1961; филов, 1963).
Гетерозис у бахчевых культур встречается редко, хотя преимущество возделывания гибридных сортов очевидно (Lippert Hall, 1972).
Гетерозис у дыни чаще всего проявляется в повышении продуктивности и скороспелости, реже в повышении содержания Сахаров (Brattcharya et al., 1970; Кревченко, 1963; Алманиязов, 1972). У дыни прибавка урожая достигает в некоторых случаях 93 % (Гониходжаева, 1970; Васьковская, 1975; Дютин, 1978).
В США исследования по гетерозису бахчевых культур были начаты в 40-х годах. В настоящее время основное направление работы по гетерозису за рубежом (США, Япония) — поиски более дешевых способов получения гибридных семян, обеспечивающих широкое распространение их в производстве. Большинство американских исследователей считают наиболее перспективным использование естественной и искусственно полученной мужской стерильности. В России гибридные семена бахчевых культур еще широко не используются в производстве и получение их путем искусственного скрещивания не нашло практического применения.
Использование гибридов дыни в производственных посевах задерживается из-за отсутствия дешевых, экономически выгодных способов получения гибридных семян. В настоящее время распространены два способа получения гибридов: один способ — индивидуальное искусственное опыление, второй — свободное переопыление сортов при посеве чередующимися рядками.
Получение гетерозисных семян в настоящее время пытаются осуществить путем использования цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), гинодиоцийности с применением сигнальных признаков (Nugent, 1980; Мещеров и др., 1984, 1985). В США выделены мутанты с признаками функциональной мужской стерильности (нерастрескивающиеся во время цветения тычинки) и рецессивным генетическим маркером "желто-зеленые листья". Опыты, проведенные с этим мутантом, показали, что данный тип стерильности можно использовать для производства гибридных семян в гетерозисном семеноводстве при естественном скрещивании сортов (Лозанов, 1971).
Поддержание линий с частичной мужской стерильностью осуществляется посредством гейтеногамного опыления пыльцой принудительно растрескавшихся тычинок, при котором потомство оказывается полностью стерильным.
Создание линий с женскими растениями более перспективно и представляет большой интерес для использования их в качестве материнских форм гетерозисных гибридов, семена которых можно будет получить при естественном опылении.
В результате проведенной работы (скрещивание гермафродитной и моноцийных форм) на Генической опытной станции ВНИИ Кукурузы Г. А. Техановичем (1971) были выделены в F2 аналогичные женские формы. При скрещивании женских форм дыни с гермафродитными растениями у гибридов F1 почти все растения оказались женскими.
Опрыскиванием женских растений гиббереллином в концентрации 2,5 г/л вызывали образование у них мужских цветков.
У дыни, как и у всех бахчевых культур, используются в основном межсортовые гибриды, хотя они и менее урожайны, чем межлинейные, и не всегда дают устойчивый гетерозис. Сорта, как правило, представлены генетически неоднородными популяциями, у которых при скрещивании может реализоваться тот или иной тип наследования. Поэтому в одних условиях гетерозис проявляется, в других эти же комбинации могут оказаться малоценными.
В Молдавском научно-исследовательском институте орошаемого земледелия представляли интерес комбинации, полученные в 1961 г. К. И. Пангало: Колхозница х Кой-баш-1939, Колхозница х Гуляби — 1522, Местная х Умыр-ваки — 1499 и др. Использование среднеазиатских сортов дыни из группы зард как улучшающего компонента в скрещивании дало положительные результаты в условиях Грузии. Хороший эффект гетерозиса по урожайности и сахаристости отмечен при скрещивании среднеазиатских сортов с сортом Колхозница (Алманиязов, Шаханов, 1972).
Изучение показало, что некоторые инцухт-линии дают более урожайные гибридные растения, чем исходные сорта. Однако для получения гомозиготных линий у дыни требуется много времени, даже четырехкратный инбридинг не дает желаемого эффекта. Первые признаки депрессии (снижение урожая на 12 %) у среднеазиатских сортов наблюдались лишь после четырехкратного инбридинга (Санкин, 1974; Щукина, 1977).
Один из основных принципов подбора пар, получивших признание среди селекционеров, — подбор экологически и географически отдаленных форм. В Болгарии С. Спасовым (1963) установлено, что гетерозис проявляется чаще всего в повышении урожайности и раннеспелости, особенно у сортов, биологически различающихся между собой. Если ранний сорт был взят в качестве материнского, то гибриды отличались более дружной отдачей урожая. Эффективность использования этого принципа была показана В. П. Тощевым (1967) и другими на обширном коллекционном материале дыни.
Наибольший гетерозис был получен при скрещивании местных сортов с экологически отдаленными формами (Чогаре х Колхозница, Bush х Колхозница). При подборе компонентов для гибридизации и получения скороспелого потомства рекомендуется брать в качестве материнской формы более скороспелый сорт. Высокий гетерозисный эффект по скороспелости в условиях Генической опытной станции ВНИИ Кукурузы дали комбинации Шакар-палак х Кустовая, Ак-гурбек х Гарма, Шакар-палак х Золотая красавица, Умыр-ваки х Кассаба пятнистая, которые на 10-13 дней превышали скороспелость родительских сортов. Лучшими компонентами для получения гетерозисных гибридов по скороспелости были сорта среднеазиатского и малоазиатского подвидов. Сорта европейского подвида лучше себя проявили в качестве отцовского компонента. Наиболее значительный эффект был отмечен у гибридов позднеспелых сортов различного происхождения.
Устойчивый эффект гетерозиса на устойчивость к заболеваниям возможен только у межлинейных гибридов, полученных в результате скрещивания генетически однородных линий с ценными хозяйственными признаками. Работу по устойчивости к фузариозу в условиях Средней Азии проводила В. С. Герасева (1973). Ею выделены устойчивые к фузариозу линии районированных сортов Кокча 588, Шакар-палак 554, Ич-кзыл, Узбекская 331. Наиболее ценным компонентом оказался сорт Шакар-палак в качестве материнской и Ич-кзыл — в качестве отцовской формы. Перспективные линии по устойчивости к фузариозу были использованы для получения межлинейных и межсортовых гибридов. При скрещивании высокоустойчивых линий с восприимчивыми в потомстве доминировали признаки устойчивости. Аналогичные данные получены В. В. Эвояном в условиях Армении по устойчивости к мучнистой росе. Наибольшая устойчивость к мучнистой росе проявилась в комбинациях Геташени 15х La Jolla, Арарати 45 х Мушкатой, Геташени 15 х Rio Gold, Геташени 15 x RMR 50. Сорта иностранного происхождения (Rio Gold, Мушкатой, La Jolla) оказались ценными компонентами в качестве материнских растений.