番茄单向不亲和基因UI3a的精细定位

单向不亲和对于研究种间花粉不亲和及自交不亲和机制有重要意义。以潘那利番茄‘LA0716’渐渗系群体中的单向不亲和株系为主要材料,通过花粉萌发试验,正、反交试验和花粉管在雌蕊中的伸长研究,发现单向不亲和株系的花粉活力正常,其花粉与普通栽培番茄杂交可正常结实,但是其雌蕊不能接受自身或栽培番茄的花粉。然而,将秘鲁番茄‘LA3858’的花粉授予单向不亲和株系,花粉能够正常萌发,花粉管正常伸长和受精,但是杂交种子败育。利用20个分子标记对BC5S3群体的1 000株植株进行遗传分析,结合表型鉴定结果,将单向不亲和基因UI3a精细定位于第3号染色体上分子标记C2_At3g10220和1k-1294之间,物理距离为349 kb,该区域编码37个基因。     

利用潘那利番茄渐渗群体对单果质量和株高相关QTL的遗传定位分析

利用潘那利番茄（Solanum pennellii）‘LA0716’与栽培番茄（S. lycopersicum）‘1052’为亲本构建BC5S2渐渗群体,对番茄果实和植株性状相关QTL进行了遗传定位分析,检测到了5个与单果质量相关的QTL位点,其中2个为新发现的位点;检测到2个与可溶性固形物含量相关的QTL位点,其中1个为新发现的位点;此外新发现了3个与株高相关的QTL位点和1个与叶片大小相关的QTL位点。     

番茄不规则裂果性状的QTL定位及候选基因分析

为挖掘调控番茄不规则裂果性状的关键基因,利用番茄易发生不规则裂果的种质‘S189’和耐裂果的种质‘R91’杂交获得F_1代,之后F_1自交构建F_2群体。以F_2群体中挑选出的20株易裂果单株和20株耐裂果单株的DNA分别等量混合,构成易裂池和耐裂池,进行QTL-seq分析。共检测到2个调控番茄不规则裂果性状的QTL,分别位于2号染色体的38.75～42.14 Mb区域和5号染色体的49.07～49.48Mb区域,暂命名为qCR2和q CR5。在qCR5的区域内仅检测到2个基因,利用2个亲本的红熟期果皮进行基因表达量分析,发现其差异均不显著。qCR2的区域较大,为快速有效地挖掘候选基因,利用43个多态性标记构建2号染色体标记连锁图,并结合F_2群体裂果率进行遗传连锁分析,在多态性标记sli2734和Bin3371之间检测到1个主效QTL,其LOD值为3.05,贡献率为7.05%,且其对应的物理位置与qCR2的区域相重合。联合QTL-seq分析和遗传连锁分析将候选区域缩小至39.55～39.94Mb,记为qCR2.1。在qCR2.1的区域内共有53个基因,利用亲本红熟期果皮进行基因表达量分析,获得3个表达量差异显著的基因Solyc02g072400、Solyc02g072470和Solyc02g076780。其中Solyc02g076780表达量差异极显著,其与乙烯调控相关,推测其为控制番茄不规则裂果性状的关键候选基因。     

利用渐渗系群体初步定位番茄苗期耐旱QTL

 利用来自耐旱野生番茄资源Solanum lycopersicoides LA2951和Solanum pennellii LA0716的渐渗系（introgression line,IL）群体,对野生种可能存在的苗期耐旱位点进行了初步定位。从LA2951群体定位了qDT-l-3、qDT-l-6和qDT-l-12 3个QTLs,它们分别位于染色体3、6和12上;利用LA0716群体定位了qDT-p-1、qDT-p-2a、qDT-p-2b、qDT-p-3、qDT-p-4、qDT-p-5、qDT-p-8、qDT-p-9、qDT-p-10a、qDT-p-10b和qDT-p-12 11个QTLs,它们分别位于染色体1、2、3、4、5、8、9、10和12上。利用番茄高密度遗传图谱分析表明,上述2个群体位于第12染色体上的QTL可能等位,qDT-p-9可能与前人从野生种Solanum pimpinellifolium LA0722鉴定的位于第9染色体上芽期耐旱的QTL等位。     

番茄果胶裂解酶基因SlPL参与调控裂果机制研究

以裂果率差异极显著的番茄为材料,分析了SlPL(Solyc03g111690)基因的表达差异,进一步利用基因遗传转化对其进行功能验证。结果表明,SlPL在易裂番茄‘NT189’中的表达量显著高于耐裂番茄‘NT91’;在番茄果实中的表达量显著高于根、茎、叶、花等器官,且在果实转色期和红熟期表达量较高;通过灌水处理和ABA处理诱导果实开裂,发现在相同处理时期,易裂果材料果实中SlPL表达量总体显著高于耐裂果材料。通过遗传转化获得SlPL过表达（OEPL）和敲除（pl）的株系,与野生型相比,OEPL更易裂果,且果实硬度显著降低,pl果实硬度升高。OEPL果实中原果胶含量显著低于野生型,水溶性果胶含量显著高于野生型,pl果实中原果胶和总果胶含量显著高于野生型;OEPL果实中果胶裂解酶活性显著高于野生型,pl果实中果胶裂解酶活性显著低于野生型。基因表达分析发现,OEPL果实中细胞壁代谢相关基因SlPG2、SlPME2.1、SlCel2、SlGH9C5和乙烯合成途径相关基因SlACS4、SlACO1的相对表达量显著高于野生型,pl果实中则相反。pl果实中乙烯响应因子SlERF2的相对表达量显著高于...     

番茄裂果性状及QTL定位分析

以耐裂果的加工番茄‘14803’和易裂果的栽培番茄‘14633’为试材,将二者杂交得到F_1代,F_1自交得到F2,研究了F_2子代的裂果相关性及QTL定位,以期为近一步培育耐裂果、品质优良的新品种提供参考依据。结果表明:番茄果实抗裂指数与果实纵径、果形指数、果肩果皮韧度、果腹果皮韧度4个指标呈显著正相关。通过利用SSR和AFLP分子标记对F_2群体进行QTL定位及遗传连锁图谱的构建,找到了27个与番茄果质量、果形指数、果皮韧度等相关的QTLs,5个抗裂指数相关的QTLs。     

番茄果实耐压QTL遗传效应初步分析

以来自野生番茄Solanum pennellii LA716渐渗系群体包含果实耐压QTL的12个渐渗系为试验材料,通过与加工番茄M82杂交获得杂交一代,即ILH(Introgression line hybrid),通过渐渗系间不完全双列杂交获得杂交一代,即ILab(Introgression line a×Introgression line b),采用平板挤压法测定红熟番茄果实耐压力,试验结果表明,其耐压QTL表现出超显性、显性和加性效应遗传,QTL的互作也同样表现出超显性、显性和加性效应。包含在IL 8-2-1上的1个QTL(Crf8)和杂交组合IL 10-3×IL 8-2-1(即Crf10+Crf8)的遗传互作有待于进一步试验验证。     

番茄对晚疫病的株龄相关抗性及Ph-3的抗性机制

目前已明确番茄抗晚疫病R基因表现明显的株龄相关抗性(Age-related Resistance,ARR),但抗晚疫病QTL的抗性规律尚不明确。以携带抗晚疫病基因Ph-3的栽培种番茄(Solanum lycopersicum)‘CLN2037B’和野生种醋栗番茄(S.pimpinellifolium)‘L3708’以及易感病材料栽培种番茄(S.lycopersicum)‘LA2818’为对照,对含有抗晚疫病QTL的多毛番茄(S.habrochaites)‘LA2099’、‘LA1033’和‘LA1777’是否也存在株龄相关抗性进行了分析。结果表明,携带抗晚疫病QTL的3个材料的6叶期和9叶期植株病情级数均比3叶期明显降低,表明QTL抗性与株龄相关。利用乙烯、水杨酸和茉莉酸素合成或缺失的突变体和病毒诱导基因沉默(Virus Induced Gene Silencing,VIGS)技术,初步明确了乙烯和水杨酸参与6叶期Ph-3基因介导的对晚疫病的抗性,而茉莉酸不参与。     

番茄抗B型烟粉虱相关叶表腺毛性状及其次生代谢物质分析

以2份普通番茄、3份多毛番茄、1份潘那利番茄和2份醋栗番茄为试验材料,采用离体叶片接B型烟粉虱的方法,以番茄叶背表面虫卵量作为抗性鉴定指标,进行抗虫性鉴定;利用扫描电子显微镜观察番茄叶表腺毛形态,解剖镜计数叶片背面不同类型腺毛密度;利用GC–MS分析叶表次生代谢物质种类和相对含量;使用SAS V8进行方差分析(ANOVA)和多个变量间的简单相关性分析。抗虫性鉴定发现3份多毛番茄‘LA2329’、‘LA1777’、‘PI134417’和潘那利番茄‘LA0716’具有稳定的抗虫性,醋栗番茄‘TO937’随植株生长抗性相对增强,普通番茄‘9706’、‘LA3556’和醋栗番茄‘PI126933’不具有抗虫性。番茄叶表腺毛类型和密度分析显示:抗虫的3份多毛番茄叶表主要为有腺体的Ⅳ型和Ⅵ型腺毛,二者密度分别介于8.0~15.4和4.7~19.5个·mm~(-2);抗虫的潘那利番茄‘LA0716’和醋栗番茄‘TO937’叶表主要为有腺体的Ⅳ型腺毛,密度分别为15.4和6.7个·mm~(-2);不抗虫的普通番茄‘9706’、‘LA3556’和醋栗番茄‘PI126933’叶表主要为无腺体Ⅴ型腺毛,密度介于3.6~10.6个·mm~(-2),有腺体的Ⅳ型和Ⅵ型腺毛密度显著低于5份抗虫番茄材料,分别介于0~1.5和2.3~4.1个·mm~(-2)。番茄叶表次生代谢物质种类和含量分析显示:3份多毛番茄叶表萜类物质含量显著高于其他番茄材料;甲基酮类物质仅存在于多毛番茄‘PI134417’中;叶表蜡质含量在抗虫和感虫番茄材料间无显著差异。多个变量间的简单相关性分析显示:番茄叶表有腺体的Ⅳ型腺毛密度和萜类物质含量与叶表烟粉虱虫卵量负相关;无腺体腺毛密度与虫卵量显著正相关;有腺体的Ⅵ型腺毛密度与叶表萜类物质含量正相关,与虫卵量无相关性;叶表蜡质与8 h虫卵量负相关,与24 h虫卵量无相关性。叶表Ⅳ型腺毛密度和萜类物质含量可作为抗烟粉虱鉴定指标。烟粉虱倾向于在Ⅴ型腺毛浓密的番茄材料上产卵,抗烟粉虱育种时应注意剔除Ⅴ型腺毛密度较高的植株。Ⅵ型腺毛密度对烟粉虱无直接抗性,其主要是通过其产生的萜类物质发挥抗性。叶表蜡质短期内可以发挥一定抗性,无长效性。     

类番茄茄抗番茄黄花曲叶病毒 QTL 的定位

 采用田间自然接种番茄黄花曲叶病毒（TYLCV）的鉴定方法,对来自番茄野生种类番茄茄Solanum. lycopersicoides LA2951的渐渗系（Introgression Line,IL）群体进行了筛选,发现类番茄茄LA2951对TYLCV的抗性受多个位点控制。通过分析不同IL的抗性,共鉴定出7个QTL,分别位于染色体1、3、4、5、6、7和12上,其中位于染色体1上的QTL有待于进一步确定。     

多抗番茄新品种京番102 的选育

京番102 是以自交系TB0098 为母本，以自交系TB0993 为父本配制而成的多抗性冬春茬粉果番茄一代杂种。早熟，播种至始收112 d（天）左右，无限生长类型，植株生长势强。中大型果，果实正圆形，果色靓丽，单果质量220～260 g；每穗坐果数3～5 个，果实均匀，商品果率高，持续坐果能力强。含有抗番茄黄化曲叶病毒病Ty1 和Ty3 基因位点、抗番茄花叶病毒病Tm2^a 基因位点、抗根结线虫Mi-1 基因位点和抗灰叶斑病Sm 基因位点，抗烟草花叶病毒病，每667 m² 产量9 000 kg 左右，适合北京、天津、河北、山东、辽宁等北方地区冬春茬保护地种植。     

晋番茄5号的选育

晋番茄 5号是以引进材料山东B6和F86 2经自交纯化、杂交后系统选育而成。该品种属于无限生长的大果型中晚熟品种 ,果实红色 ,近圆形 ,单果质量 30 0g左右 ,植株长势强 ,综合性状好 ,较抗TMV和早疫病 ,每6 6 7m2 产量 6 0 0 0～ 75 0 0kg ,适宜露地种植。     

番茄斑萎病毒TSWV 的鉴定及抗病种质的筛选

 在北京顺义地区番茄栽培温室中随机抽取了15份疑似感染番茄斑萎病毒（TSWV）的植株叶片和果实,利用TSWV试剂盒进行DAS-ELISA检测,结果均为阳性,表明其感染了TSWV。利用来自秘鲁番茄的抗TSWV基因Sw-5的共显性SCAR标记,对442份番茄材料进行分析,筛选出24份含有Sw-5的材料,其中4份为野生番茄,1份为杂交种,16份为高代育种自交系,3份为野生潘那利番茄渐渗系。4份野生番茄综合农艺性状较差,如果实小、产量低、品质和风味差等,不能直接应用于育种;其余20份含Sw-5的材料综合农艺性状较好,可作为番茄抗TSWV的育种材料。     

转基因番茄果实成熟与乙烯含量的关系

为探索番茄果实成熟与乙烯的关系,测定了转反义NR和ACC基因突变体番茄果实不同发育期乙烯释放量的变化,结果显示:(1)NR2、NR17和NR18号转反义NR基因果实各期的乙烯含量变化规律与普通果实相同。(2)转反义 NR基因番茄果实与转反义ACC基因番茄果实不同,前者果实能正常成熟、但成熟延迟,后者不能正常成熟。(3)在转反义NR基因果实发育各期中,粉红期乙烯释放量最高。(4)转反义NR基因果实成熟各期乙烯的释放量均明显低于普通果实。说明乙烯受体蛋白基因——NR基因的表达在被抑制后,也反过来抑制了番茄果实乙烯的释放。(5)转反义NR基因果实在常温下贮藏,贮藏期延长了43d。     

多抗、耐贮存番茄育种材料的创制

利用多基因聚合技术,以番茄材料13485(含Cf-5、Tm-1、Mi-1基因)作母本,分别以番茄高代自交系13065(含Ty-2、Ty-3、I-2、Ph-2、Ph-3基因)和高代自交系13337(含耐贮存基因rin)作父本配制杂交组合。利用分子标记辅助选择(MAS)技术对2个组合的F2分离群体的1057个单株进行基因型鉴定,共获得抗5种病害的番茄材料19株,抗4种病害的材料30株,抗3种病害且含rin基因的材料20株。选择田间表现优良的单株留种以进行后续的选择,同时结合人工接种鉴定验证分子标记鉴定的准确性,结果表明,人工接种鉴定与分子标记鉴定结果吻合度均在80%以上。     

早熟优质加工番茄新品种新番35号的选育

新番35号以母本3071-2-①和来自意大利的品种REG多代选育而成的父本E30-3-①为亲本配制的加工番茄一代杂种。自封顶,早熟,全生育期92d(天),植株长势强,平均株高70cm,主茎6～8片叶现蕾,第3～5穗果封顶,5～7个有效分枝,嫩果淡绿色,成熟果实深红色,椭圆形,果顶平,果脐小,3心室居多,果肉色泽红,果形整齐,平均单果质量92g,果肉厚0.85cm,番茄红素150mg·kg-1(FW),可溶性固形物5.2%,平均每667m2产量6840kg,适宜新疆、内蒙古和甘肃露地栽培用于加工制酱。     

The effectiveness of grafting to improve tomato fruit quality

The possibility of applying grafting to improve fruit quality has been scarcely investigated. Different shoot tomato (Solanum lycopersicum) genotypes were grafted onto distinctly-different tomato rootstocks and the effect of the rootstock on two important fruit quality parameters, soluble solids content (SSC) and titratable acidity (TA), was studied under both non-saline and saline conditions. Increased SSC and TA in fruits from grafted plants grown under saline conditions were observed on different grafting combinations. One of these rootstocks (cv. Radja) was able to induce increases in both fruit yield and fruit quality traits of the scion. When recombinant inbred lines (RILs) from the crossing of the cultivated tomato and wild tomato (Solanum cheesmaniae) were tested as rootstocks, using the commercial hybrid ‘Boludo’ as scion, the rootstock also improved SSC and TA when grafted plants were grown under non-saline conditions. On the whole, these results show the effectiveness of grafting with respect to upgrading of fruit quality in tomato, which is of great importance as grafting is a rapid and efficient alternative to achieve this goal.     

番茄粉红色果实相关基因的dCAPS和InDel标记开发与应用

采用SuperBSA方法分别构建100份粉红色番茄材料和100份红色番茄材料的DNA混合池,对测序结果的SNP位点进行分析。结果表明:在1号染色体上的127个SNP位点中,有6个与番茄果实颜色高度相关,其中1个位点与粉红色果实高度相关。利用该SNP位点开发了1个共显性d CAPS标记,在红色、粉红色和杂合F_13种基因型之间的多态性较好。同时,利用番茄重测序数据分析番茄起源时发现,在粉红色番茄中SIMYB12基因的上游存在1个603bp的缺失,利用该缺失突变位点开发了1个共显性In Del标记,在红色、粉红色和杂合F_13种基因型之间也表现出较好的多态性。利用新开发的2个标记对F_2群体进行遗传分析,鉴定结果与田间表型观察结果符合度均达到95%以上,表明这2个标记可以用于番茄苗期分子标记辅助选择。     

番茄ps-2基因的SSR及CAPS标记开发

含有ps-2雄性不育基因的番茄材料可通过自交获得100%的雄性不育后代,从而方便地应用于番茄杂交制种。以优良的加工番茄品系92155为父本,以来自保加利亚含有ps-2基因的不育材料CMC1ps2为母本,构建了123个F2代分离群体,育性表型分离比例完全符合孟德尔遗传规律,为隐性单基因。根据番茄形态和分子标记整合遗传连锁图谱,选取相应的SSR、RFLP及COS标记,分别筛选了5对SSR引物、13对由RFLP探针序列转化来的CAPS引物及1对COSⅡ引物。经连锁遗传分析,获得了与ps-2基因紧密连锁的1个SSR标记(SSR450)和1个CAPS标记(命名为TG123),它们与ps-2基因的连锁遗传距离分别是4.9cM和11.6cM,位于该基因两侧,均为共显性标记。这两个标记的获得可直接用于标记辅助育种和杂种纯度鉴定,加速番茄雄性不育的转育与利用。