2023學(xué)年完整公開(kāi)課版番茄育種

番茄育種

第一節(jié)番茄種質(zhì)資源與分類一、番茄種質(zhì)資源

由于番茄是一種嚴(yán)格的自花授粉植物，進(jìn)過(guò)長(zhǎng)期的馴化和選育，番茄的遺傳背景逐漸變窄。國(guó)外早在1778年就開(kāi)始了番茄的種質(zhì)資源收集工作，1987年報(bào)道，全世界共收集到番茄種質(zhì)資源材料32000份，到1990年則已經(jīng)超過(guò)了40000份，這些材料主要收藏在11個(gè)研究單位我國(guó)自80年代以來(lái)，也先后組織了兩次大規(guī)模的種質(zhì)資源收集工作，兩次共收集到各種番茄材料1912份。二、番茄的分類系統(tǒng)

目前栽培的番茄都屬于普通番茄，包括5個(gè)變種：普通番茄蔓性，莖干和分枝很多，不能直立，為栽培中最主要的種類，果大，從扁圓或圓球形，色澤有大紅、粉紅、深紅、淡黃等。

2.大葉番茄

又稱薯葉番茄，每小時(shí)的葉形大、葉數(shù)少，無(wú)裂缺，形似馬鈴薯葉。果實(shí)形狀與普通番茄相似，植株分枝性較普通番茄弱。3.直立番茄

莖直立粗短，可不搭支架，高60－80厘米，葉小而厚，深綠色，果實(shí)中等大小，圓形或扁圓形，紅色或橙黃色。

4.梨形番茄

果小形如洋梨，紅色或黃色，葉濃綠而較小，生性強(qiáng)健。5.櫻桃番茄

果小而圓，形如櫻桃。植株強(qiáng)健，莖細(xì)長(zhǎng)葉小，淡綠色，果實(shí)有黃、紅等色。不同顏色形狀的番茄第二節(jié)番茄的育種目標(biāo)一、番茄主要育種目標(biāo)1番茄適應(yīng)性育種適應(yīng)性包含的內(nèi)容和范圍很廣，就目前而言主要指番茄的耐弱光及抗寒性篩選研究。1.1耐弱光及短日照育種這是溫室番茄適應(yīng)性育種的一個(gè)重要方面，主要通過(guò)比較坐果及花穗分化情況來(lái)篩選材料。1.2株型育種株型育種除了耐弱光溫室栽培目的以外就是省工品種的選育，如早在50年代，英國(guó)人就發(fā)現(xiàn)了具有隱性基因Ts的突變中其側(cè)枝的生長(zhǎng)是受IS基因控制的，當(dāng)番茄植株含有IS基因時(shí)就只長(zhǎng)一個(gè)莖，這不僅能減少整枝打杈的勞力，而且有利機(jī)械化栽培。1.3抗寒育種番茄抗寒篩選因加工番茄與鮮食番茄栽培條件和方式的不同而不同。加工番茄主要指能在早春直播抗低溫，即較強(qiáng)的低溫發(fā)芽與苗期抗寒能力；而鮮食番茄抗寒篩選方面，因?yàn)槭菧厥以耘?，除了要求幼苗有一定抗寒能力外，要求成株期在低溫下有較好坐果能力。1.4耐熱育種耐熱育種是目前番茄抗逆育種的一個(gè)重要內(nèi)容，番茄坐果的耐熱表現(xiàn)為加性遺傳。番茄抗熱分子生物方面的研究日益深入，已經(jīng)成功地對(duì)若干個(gè)番茄熱反應(yīng)調(diào)控子（HSF）的基因進(jìn)行了克隆和遺傳定位。1.5耐鹽育種番茄對(duì)鹽害最敏感的時(shí)期是種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)期。目前國(guó)外已經(jīng)篩選出一些在種子萌發(fā)期、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和開(kāi)花期耐鹽的番茄材料。2.番茄品質(zhì)育種番茄品質(zhì)主要包括果實(shí)的商品品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)以及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)三個(gè)方面。2.1果實(shí)的商品品質(zhì)果實(shí)的商品品質(zhì)體現(xiàn)在果實(shí)的形狀、大小、顏色、硬度以及耐儲(chǔ)性等方面。據(jù)報(bào)道通過(guò)轉(zhuǎn)基因育種，使果實(shí)中類胡羅卜素的生物合成被抑制97%以上，番紅素的合成量也很低，僅為正常植株的2%。轉(zhuǎn)基因的植株的花冠為淡黃色，果實(shí)為黃色。加工番茄要求著色均一致。2.2果實(shí)硬度目前一般是通過(guò)比較果實(shí)果肉厚度、種子腔大小再結(jié)合手感握測(cè)來(lái)篩選果實(shí)硬度高的品種。2.3果實(shí)耐儲(chǔ)性人們把研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到兩個(gè)成熟突變基因上：成熟抑制基因rin

和不成熟基因nor

。其原理，一是通過(guò)抑制多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活性來(lái)抑制細(xì)胞壁果膠的降解，使果實(shí)抗軟化；另一種是通過(guò)抑制乙烯的生成，提高果實(shí)耐受“成熟過(guò)度”的能力。2.4果實(shí)的品質(zhì)包括營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)。果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要取決于果實(shí)中礦物鹽和維生素的含量，尤其是VC、VA的含量。目前有關(guān)學(xué)者正致力于提高工程植株Monellin基因表達(dá)的研究。3.番茄抗病育種幾乎所有的番茄病害都可以在近緣野生種中找到相應(yīng)的抗源，近半數(shù)的抗病基因已經(jīng)通過(guò)雜交轉(zhuǎn)入到普通番茄中。育種上將至少兩個(gè)未被侵染的抗病基因轉(zhuǎn)育到一個(gè)品種中，并且獲得了對(duì)其抗性水平達(dá)到中到高抗的轉(zhuǎn)基因番茄植株。第三節(jié)番茄主要性狀的遺傳可溶性固形物遺傳番茄紅素的遺傳維生素C的遺傳含酸量與pH值的遺傳番茄果實(shí)抗裂性遺傳果實(shí)硬度遺傳與產(chǎn)量相關(guān)性狀的遺傳特性果重遺傳：優(yōu)勢(shì)不顯著，F(xiàn)1往往中間偏小，小果實(shí)不完全顯性。平均單果重以特殊配合力為主。單株結(jié)果遺傳：當(dāng)單株結(jié)果數(shù)差異較大時(shí)，F(xiàn)1往往中間偏小。前期產(chǎn)量與總產(chǎn)量遺傳：產(chǎn)量性狀顯性和上位性效應(yīng)較其他性狀明顯，產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)相當(dāng)強(qiáng)。第四節(jié)番茄育種方法一、番茄的有性雜交（一）番茄的有性雜交技術(shù)人工去雄授粉是番茄雜交制種中最為關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格而正確的操作不僅能提高種子的產(chǎn)量，而且能確保種子的質(zhì)量。

1.雜交親本植株花序和花朵的選擇雜交親本植株花序以及第二或第三花序?yàn)樽詈?。在每花序中?yīng)該選擇基部的發(fā)育正常的3-4朵花雜交使用，每花序以獲得2-3個(gè)雜交果實(shí)為宜，小果品種留果可適當(dāng)多一些。

2.去雄去雄工作一般應(yīng)選擇發(fā)育正常、開(kāi)花前36-48小時(shí)的花蕾去雄。在溫度低、濕度大的時(shí)候，選花藥顏色偏黃的花蕾；而溫度偏高、空氣干燥時(shí)則選花藥顏色偏綠的花蕾去雄。

3.采制花粉一般采摘當(dāng)日盛開(kāi)、發(fā)育正常、花藥鮮黃的父本花，取出花藥，然后將花藥放置在陰涼處晾干。5.授粉一般在去雄后36-48小時(shí)母本花開(kāi)展，花瓣鮮黃時(shí)授粉。選擇露水干后，避開(kāi)中午高溫，氣溫15-28℃時(shí)授粉為宜。三、番茄雜種優(yōu)勢(shì)利用由于番茄雜種優(yōu)勢(shì)十分顯著,近來(lái)在生產(chǎn)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。1.番茄雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)番茄親本選配適當(dāng)?shù)碾s種一代,在產(chǎn)量上一般都有較明顯的超親優(yōu)勢(shì),低的增產(chǎn)20-40%，有的可達(dá)60-100%，個(gè)別強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合可成倍增產(chǎn)。2.優(yōu)勢(shì)雜種的親本選擇2.1選擇基因型差異大，生物學(xué)特性不同的,如早熟種和晚熟種,多心室與少心室的,有限型和無(wú)限型等,還要注意地理位置上的差距大,