番茄自交系农艺性状的表型分析论文_王崇良

番茄自交系农艺性状的表型分析论文_王崇良

王崇良

(山东省菏泽市曹县青岗集镇农业综合服务中心 山东菏泽 274000)

摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的各行各业的发展也有了进步。番茄(Solanum lycopersicumL.)原产南美洲,果实营养丰富,具特殊风味。可以生食、煮食、加工番茄酱、番茄汁等。是世界栽培面积最大、最普遍和最受大众喜爱的蔬菜作物,可在中国南北方广泛栽培。近年来中国已经成为全球最重要的番茄制品生产国和出口国,是全球番茄贸易的重要组成部分。国家统计局数据显示,2015年番茄产量5 594万t,占全国蔬菜总产量的7.1%。2016年,番茄种植面积小幅增加,产量稳中有升。我国番茄育种起步较晚,20世纪50年代开始引进国外品种,后续培育了一批优异杂交品种,比如“早粉2号”“农大23”“强丰”等。基于育种技术和市场的需求,育种目标呈多样化发展,但是优良的品质性状一直是重点育种目标。品质性状的综合评价在玉米、小麦上的报道较多,番茄中加工或者樱桃番茄一小类评价较多且大部分材料在40份左右,如研究中只对15种番茄的品质性状进行测量,而对大果番茄的品质评价研究较少。而研究材料数量的增加一定程度上可减少试验的误差,增加可信度。

关键词:番茄自交系;农艺性状;表型分析

引言:

沼肥是人、畜的粪尿及农作物秸秆等有机物经厌氧发酵后的残余物,沼肥中富含有机质、腐殖酸、及植物生物生长所需要的氮、磷、钾等营养元素,其养分全面,肥效高,易被作物吸收,是一种高效兼备有机复合肥。近年来,随着人们对农作物产品安全的重视程度提高,寻求高效的有机肥料来替代化肥和农药的使用一直是科研人员及农技专家的研究的重要课题。而沼肥作物新型有机肥料,广泛应用在农作物及蔬菜的种植、育苗、果树及防病害,并且取得较好的效果,沼肥不仅可促进农作物生产,还可改良和增肥土壤,增强作物抗逆性。然而,由于蔬菜的生长周期短,种植户为了追求更快的经济效益,过多依赖省事、省力的化学肥料,长期使用化肥而有机肥料使用不足,容易使土壤酸化板结,养分比例失调,加重病虫害的发生等问题制约着农业的发展。因此,本试验研究了用沼渣作底肥,用不同浓度沼液喷施对番茄生长性能及产量的影响,旨在为合理使用沼肥提供技术支持和理论依据,为番茄的高效种植探索一条新途径。

1概述

番茄是茄科番茄属的草本植物,含有丰富的营养物质(如维生素A、维生素C和番茄红素等),种植面积广,但生产水平仍然不能满足市场需求。提高产量和品质是番茄育种的主要育种目标,而杂交育种对番茄产量和品质的提高具有重要意义。亲本的选择和组配是杂交育种的重要组成部分,分析亲本的配合力并根据配合力来选择亲本和评价杂交组合,是常用的亲本选配方法。研究结果表明,亲本配合力的高低对杂种优势强弱有影响,高产强优势组合的选育不仅跟亲本的一般配合力水平有关,而且与两亲本之间的特殊配合力有关。杂种优势利用的理论基础是杂种优势群和杂种优势模式,杂种优势群的划分和杂种优势模式的确定被很多研究结果证明对玉米、水稻等作物的育种具有明显提高育种效率,加速育种进程等作用,也是杂种优势利用的一种途径。在作物中,杂种优势群的划分在育种中最早得到研究和验证的作物是玉米,美国是最早研究玉米杂种优势群的国家,也是最早形成杂种优势群和杂种优势模式的国家,而有关番茄杂种优势群的划分和杂种优势群的确定的研究很少。划分优势群的方法有很多,如系谱分析法、数量遗传学方法、生化标记分析法、分子标记法以及多种方法综合利用。国内育种家通常分析种质农艺性状的配合力,根据配合力进行聚类分析,并结合系谱来源、杂种优势来划分杂种优势群和确定杂种优势模式。配合力分析法是从遗传学角度对亲本进行分析,将亲本进行双列杂交,选取相应杂种一代的相关性状,计算其一般配合力和特殊配合力,然后根据配合力值进行聚类,划分杂种优势群。基于分子标记、产量优势和配合力分析将17个水稻亲本材料划分为4个优势群并确定为3个杂种优势模式。虽然每种分析方法都具有局限性,但都为之后杂种优势群的划分提供了很好的参考。本研究基于前期的324份栽培番茄的遗传多样性分析,筛选14个番茄代表,通过Griffing完全双列杂交[p(p+1)/2]组配,并计算配合力和杂种优势,评价14个栽培番茄的杂种优势和配合力,确定番茄的杂种优势群和杂优模式,为以后番茄的杂种优势群划分提供指导。

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2优化措施分析

2.1加工番茄特殊性状的鉴定指标鉴定

指标选择的是否合理在某种意义上决定着育种工作的成败。在筛选具有特殊性状的加工番茄新品种时,确定其相应的鉴定指标至关重要。研究分别从4个方面进行考虑:①对于产量性状选择的鉴定指标是可溶性固形物含量。相关研究表明,可溶性固形物含量增加l%对应的总产量增加25%。②对于营养性状选择的鉴定指标是番茄红素含量。营养品质主要指构成番茄制品营养价值的营养成分,其中番茄红素具有抗氧化、消除自由基、防癌抗癌、延缓衰老、防止心血管疾病的保健功能,被广泛用于保健食品、医药和化妆品。③对于风味品质选择的鉴定指标是糖酸比。风味口感主要取决于番茄的甜度和酸度,糖酸比为总糖含量与总酸含量的比值,其值的大小恰好可以体现出番茄品种间风味品质的差异。④对于加工贮运品质选择的鉴定指标是单果耐压力。果实耐压力高则易于贮藏、运输,提高了加工番茄的成品率。由此可见,探究影响番茄可溶性固形物含量、番茄红素含量、糖酸比、单果耐压力的关系密切的因素及与它们的关系,可间接为选育高产、营养佳、风味良好、耐贮运的番茄品种提供可行且可靠的方法。

2.2关于加工番茄特殊性质的筛选方法

加工番茄果实特殊性状的鉴定指标已确定后,如何根据这些鉴定指标筛选出具有较好特殊性状的番茄品种是本研究所要关心的第二个问题。加工番茄农艺性状间关系复杂,且存在许多未知性,是一个典型的灰色系统。依据作物灰色育种理论,采用目标性状灰色关联分析法对其进行分析,明确所选择的目标性状与其他农艺性状的关系并得出量化结果,对探索如何选育特殊性状的番茄品种具有指导意义。从分析鉴定指标与其他农艺性状关系的结果可以看到,此方法有以下特点:①总体性。研究选取了17项农艺性状,当选取其中1个作为目标性状而另外16个作为比较性状时,最终关注的是一个大致排序,换言之,关联度数值大小实际意义不大,重要的是关联序,体现了分析的总体性。这样做的好处是不仅可以进行两两农艺性状比较,而且可以将各个农艺性状全部置于整个考虑因素所组成的系统中进行比较与分析,因此具有较强的实用价值。②非对称性。例如,番茄红素含量对单果耐压力的影响程度排在第一位,而单果耐压力对番茄红素含量的影响程度却排在最后一位,这就是其非对称性。显然,这个特点较客观地反映了各性状之间真实的灰色关联度。③非惟一性。其体现在对于同样一个由17项农艺性状所构成的分析系统,在选择不同农艺性状作为目标性状时,最终的关联度是不同的。

3讨论

单果质量和心室数、果肉厚呈极显著正相关关系,与硬度显著正相关,与可溶性固形物含量呈显著负相关关系,说明果越大则心室多,果肉多,硬度越大,甜度降低,口感不如小果番茄,研究证明樱桃番茄比大果番茄甜度高,口味好;心室数和果肉厚极显著负相关,心室越多的番茄果肉少。果肉厚和硬度极显著正相关、与可溶性固形物含量极显著负相关;硬度和可溶性固形物含量显著负相关,硬果不如软果含可溶性固形物多。综合分析可以看出,这8个性状间相关密切,其中与其它性状相关最密切的是果横径,它和单果质量的正相关指数达0.904,横径大的果实其它性状可能表现好。其次是果纵径,和果形指数正相关指数达0.738,说明果实性状主要受纵径影响,但是它和心室数、硬度的关联度不大,而硬度、可溶性固形物含量和果形指数、心室数相关性不紧密。番茄种质资源的遗传多样性是新品种改良与选育的基础,而表型性状的鉴定与描述是研究种质资源的最简单、易行的基本方法,也是检测遗传变异最传统、最直观的方法。本研究的主要目的是为了解决在杂交育种工作中亲本选配的盲目性,对杂种优势利用具有指导意义。通过对番茄自交系9个农艺性状的表型遗传多样性分析,同时采用主成分、相关性和聚类分析方法挖掘它们潜藏的育种价值,这些试验材料的表型性状具有较丰富的遗传变异,性状变异系数为12.6%~36.8%,其中单果重的变异系数最大,为36.8%。优质高产是目前番茄育种的一个重要目标,番茄单果重和产量之间有密切关系,这与研究者对番茄单果重等性状遗传多样性的研究结果相似,说明番茄单果重在群体间和群体内均存在丰富变异,表型多样性水平很高,预示着通过现有个体选择来改良从而实现高产是可行的。

结语:

对于设施内番茄的生产,许多研究表明,单干整枝的番茄早期结果率高,而后期结果率不如双干整枝高,这与该试验结果一致。但双干整枝在植株的生长势上占据优势,在中后期果穗分化与结果数上,单干整枝结果数的增加值明显低于双干整枝的结果数。

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论文作者:王崇良

论文发表刊物:《论证与研究》2020年3期

论文发表时间:2020/5/6

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