番茄種質(zhì)遺傳多樣性及種子質(zhì)量調(diào)控技術(shù)研究.pdf

1、茄科的番茄（Solanum lycopersicum L.）是全世界廣泛種植的重要經(jīng)濟(jì)作物之一，在人們的日常飲食和營(yíng)養(yǎng)中具有重要作用。針對(duì)目前我國(guó)番茄育種和種子生產(chǎn)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，如育種中經(jīng)常使用少數(shù)骨干親本，使番茄品種的遺傳基礎(chǔ)趨于狹窄;番茄種子質(zhì)量差，雜交種種子純度檢測(cè)技術(shù)較為落后、種子活力低下等，本研究利用SSR分子標(biāo)記對(duì)不同類(lèi)型的番茄自交系進(jìn)行遺傳多樣性研究，探索構(gòu)建番茄雜交種子純度快速鑒定的分子技術(shù)體系和利用種子引發(fā)技術(shù)

2、提高番茄種子活力的方法，為番茄育種和生產(chǎn)服務(wù)。取得的主要研究結(jié)果如下:
　　 1、以105核心種質(zhì)為試驗(yàn)材料，在正常、鹽、干旱脅迫下對(duì)番茄種子活力進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，在正常條件下發(fā)芽勢(shì)(GP)、發(fā)芽率(GR)變幅分別為0～98％、0～98％;在10％PEG干旱脅迫下GP、GR變幅分別為0～98％、0～98％;在100mM NaCl脅迫下GP、GR變幅分別為0％～52％、0～66％。在105份種質(zhì)資源中，GP、GR在品種間存在

3、較大的差異。在正常、干旱、鹽脅迫條件下，絕大部分品種GP分別為80～100％、80～100％、0％，分別占42.86％、47.6％、69.5％;而絕大部分品種GR分別為80～100％、80～100％、＜10％，分別占55.23％、60.95％、63.80％。本研究還篩選出在正常條件下、干旱、鹽脅迫下高種子活力品種，在正常條件下，高活力種子(GR、GP＞90％)品種有20個(gè)，占19％;在10％PEG脅迫下，高活力種子(GR、GP＞90％)

4、品種分別有22個(gè)，占20.9％;在100mM NaCl脅迫下，高活力種子(GR、GP＞50％)品種分別有4個(gè)，占3.8％。這些番茄種質(zhì)資源的利用有利于高活力番茄品種的培育，及為今后基因定位克隆研究奠定基礎(chǔ)。
　　 2、利用35對(duì)SSR分子標(biāo)記對(duì)來(lái)自中國(guó)、日本、韓國(guó)和美國(guó)的39份無(wú)限生長(zhǎng)型和有限生長(zhǎng)型番茄種質(zhì)的遺傳多樣性進(jìn)行研究。結(jié)果表明，35對(duì)引物共擴(kuò)增出150個(gè)條帶，平均每對(duì)引物擴(kuò)增出4.3個(gè)條帶，平均多態(tài)性信息含量(PIC)

5、為0.31。聚類(lèi)分析研究表明在遺傳相似系數(shù)0.80處將39份材料分成4組。來(lái)自美國(guó)的有限生長(zhǎng)型番茄自交系之間最具有遺傳相似性，而來(lái)自美國(guó)的有限生長(zhǎng)型自交系Us-16和來(lái)自日本的無(wú)限生長(zhǎng)型自交系Ja-2遺傳相似性最低。中國(guó)的番茄自交系具有較高的遺傳相似性（平均遺傳相似系數(shù)為0.909）、其次是日本（平均遺傳相似系數(shù)為0.76）和韓國(guó)（平均遺傳相似系數(shù)為0.80）的番茄自交系。聚類(lèi)結(jié)果與番茄生態(tài)型和生長(zhǎng)類(lèi)型分類(lèi)相一致，研究結(jié)果為今后番茄育種

6、提供重要信息。
　　 3、利用35對(duì)SSR分子標(biāo)記對(duì)生產(chǎn)上廣泛種植的番茄雜交種“ZZ1”進(jìn)行種子純度的分子鑒定研究，結(jié)果表明，有16對(duì)SSR引物在雙親中表現(xiàn)多態(tài)性，其中7對(duì)引物能表現(xiàn)明顯的共顯性。進(jìn)一步選擇擴(kuò)增條帶清晰、結(jié)果穩(wěn)定的3對(duì)引物(AI778183、SSR136、LEat014)對(duì)人工配置的不同批次和不同純度的番茄雜交種“ZZ1”的種子樣品進(jìn)行分子水平上的檢測(cè)，同時(shí)在田間進(jìn)行種植鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種方法鑒定的結(jié)果基本一致

7、，誤差在1％以下。該分子檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利，可以作為番茄雜交種種子純度鑒定的一種快速、簡(jiǎn)單和可靠性好的方法在種子生產(chǎn)和銷(xiāo)售中應(yīng)用，并可探索其在更多番茄品種上的應(yīng)用。
　　 4、引發(fā)作為種子播前處理技術(shù)，可以提高逆境條件下種子活力。本研究探討了滲調(diào)引發(fā)對(duì)番茄雜交種子在老化和鹽脅迫下種子活力的影響。番茄雜交種“ZZ1”種子分別在自然條件（老化）和-20℃條件下（未老化）貯藏4年，利用10％(w/v)聚乙二醇(PEG)在20±1

8、℃黑暗條件下引發(fā)處理2d。老化種子在正常條件下（蒸餾水）25±1℃發(fā)芽7d，分析引發(fā)對(duì)老化種子活力的影響。結(jié)果表明，與未引發(fā)老化種子相比，引發(fā)能顯著提高老化種子發(fā)芽勢(shì)(GP)、發(fā)芽率(GR)、發(fā)芽指數(shù)(GI)，提高幼苗根長(zhǎng)(RL)、芽長(zhǎng)(SL)、幼苗總鮮重(FW)，縮短平均發(fā)芽時(shí)間(MGT);其種子活力與未老化種子的活力相近。同時(shí)，未老化種子在100 mM NaCl脅迫條件下25±1℃發(fā)芽7d，分析引發(fā)對(duì)鹽脅迫下種子活力的影響，結(jié)果表明

9、與未引發(fā)種子相比，引發(fā)能顯著提高GP、GI、FW，顯著降低MGT，但GR、RL、SL兩者無(wú)顯著差異;在田間條件下，引發(fā)能顯著提高直播番茄成苗率、幼苗RL、SL、FW。進(jìn)一步研究表明，引發(fā)處理能顯著降低種子吸脹期脂質(zhì)過(guò)氧化。與未引發(fā)處理種子相比，引發(fā)能顯著降低老化和鹽脅迫下種子吸脹期細(xì)胞膜相對(duì)電導(dǎo)率(REL)、丙二醛含量(MDA)。相關(guān)分析表明MDA、REL與種子活力呈顯著負(fù)相關(guān)，表明引發(fā)提高脅迫條件下種子活力可能與降低種子脂質(zhì)過(guò)氧化相關(guān)