优质番茄种质资源品质分析及综合评价

李丽梅1,杨超沙2,张立永3,尹庆珍2,毛向宏4

(1.河北省农林科学院 遗传生理研究所,河北 石家庄 050051; 2.河北省农林科学院 经济作物研究所,河北 石家庄 050051;3.河北化工医药职业技术学院,河北 石家庄 050026;4.河北省承德市蔬菜技术推广站,河北 承德 067000)

摘要:为了创制优质抗病樱桃番茄资源,为后续新品种培育提供亲本材料,采用因子分析法通过对番茄品质影响较大的变量可溶性固形物(Total Soluble Solid,TSS)、总酸、固酸比、L*值、a*值、b*值、番茄红素、果肉厚、硬度等进行分析,对7个优质樱桃番茄资源/品种和2个中型果品种新粉太郎6号和光辉101号进行评价,并对其中的7个优质樱桃番茄资源/品种描述了其田间性状表现和检测了抗病基因。从品质及田间表现上看,除樱桃29号F2-1-1,河北省农林科学院经济作物研究所园艺工作室选育的6个樱桃番茄资源均优于生产上的优质代表樱桃品种玉女和中果型品种新粉太郎 6号、光辉101,其中樱桃25号F2-1-1、樱桃55号 483-11-8和樱桃55号 483-16-15较优,它们具有共同的优点:TSS高(分别为8.04%,8.13%,7.59%),甜酸适口(固酸比分别为11.9,12.0,12.8),果皮亮度高(L*值分别为43.70,40.29,34.48),无限生长类型,中早熟,不易裂果;从抗病性上看,樱桃25号F2-1-1为同时含有番茄黄化曲叶病毒病抗性基因Ty-3(仅含有641 bp的条带)和根结线虫抗性基因Mi-1.2的纯合材料(仅含有550 bp的条带),而樱桃55号 483-11-8和樱桃55号 483-16-15为同时含有番茄黄化曲叶病毒病抗性基因Ty-1(仅含有984 bp的条带)及根结线虫抗性基因Mi-1.2(仅含有550 bp的条带)的纯合材料,说明这3种材料可用于抗病性资源的筛选。因此,综合评价认为樱桃25号F2-1-1、樱桃55号483-11-8和樱桃55号483-16-15最优,可作为选育优质抗病品种的重要亲本材料。

关键词:番茄;种质资源;品质分析;抗病性基因;综合评价

樱桃番茄原产南美洲的秘鲁,果实色泽艳丽、口感酸甜,富含维生素和矿质元素,具有较高的营养价值,是一种果蔬兼用型蔬菜,深受消费者喜爱。近几年来,国外口感好、品质优的樱桃番茄,如以色列的夏日阳光、日本的粉娘、黄妃、韩国的釜山88等品种迅速占领了国内高端市场。国内以海南为例,品种以千禧的种植面积最大,但此品种近年来番茄黄化曲叶病毒病发生严重,致使农户损失较大[1]。目前,黄化曲叶病毒病、根结线虫等病害严重影响设施番茄的安全生产,导致生产效益严重下滑,市场迫切需要优质抗病番茄新品种[2],但适应市场需求兼具优质与抗病的国内外番茄资源及品种较少,对优质番茄种质资源的评价和利用不够,优质番茄基础群体的遗传背景日趋狭窄,品种间遗传相似系数上升,特别是优质、抗病、综合性状好的资源缺乏。因此,为满足市场需要,应加强国内外优质、抗病、耐贮运资源的收集及创新;快速准确地鉴定、筛选、创制目标性状优良的自交系;选育优质多抗番茄新品种。有研究者采用主成分分析和聚类分析对番茄品质、性状进行了分析和评价,但缺乏对田间性状、抗病性等方面的考虑[3-4]。本研究对6个河北省农林科学院经济作物研究所园艺工作室培育的樱桃番茄资源及农友种苗(中国)有限公司的玉女从果实外观性状、营养品质、抗病性、田间表现等方面进行综合评价,同时与2个中型果品种新粉太郎6号和光辉101号相比较,筛选适宜的樱桃番茄资源,以期为优良品种的培育提供优质抗病、综合性状好的种质资源。

1 材料和方法

1.1 材料和试剂

供试用番茄采于河北省农科院经作所大河园区三连栋日光温室内的红(黄)熟期果实,包括玉女、樱桃25号F2-1-1、樱桃29号F2-1-1、冀东粉218 F2-1-1、樱桃55号 483-16-15、樱桃35号 F2-1-1、樱桃55号 483-11-8共7个小果型樱桃品种和新粉太郎 6号、光辉101号 2个中果型品种。

无水乙醇、甲醇、二氯甲烷、石油醚、蒽酮、硫酸、氢氧化钠、草酸、抗坏血酸、2,6-二氯酚靛酚钠、考马斯亮蓝G250、磷酸、牛血清白蛋白,国产分析纯试剂。

1.2 仪器和设备

ATAGO PAL-1糖度计(日本ATAGO公司);游标卡尺(天津市量具刃具有限公司);TMS-PRO食品物性分析仪(质构仪Texture Analyser)(美国FTC (Food Technolgy Corporation)公司);UV-2600紫外可见分光光度计(日本岛津公司);CS-580分光测色仪(杭州彩谱科技有限公司);JA21002电子天平(上海精密科学仪器有限公司)。

1.3 测定方法

1.3.1 纵径、横径、果肉厚、单果质量、果形指数 参照李锡香等[5]的方法。

1.3.2 硬度 参考刘亚平等[6]的方法,以物性分析仪测定。将番茄试样侧置于圆盘形探头下做TPA试验,操作模式为挤压(Compression)模式,预压速度、下压速度和压后上行速度分别为 400,100,100 mm/min,触发力 0.3 N,形变度35%,测定10个番茄果实赤道部位的硬度,最终结果取平均值。

1.3.3 可溶性固形物(TSS) 参照NY/T 2637-2014[7],以ATAGO PAL-1糖度计测定,测前以蒸馏水调零。

1.3.4 总酸 参照GB/T12456-2008[8],以氢氧化钠滴定法测定,结果以苹果酸表示(%)。

1.3.5 固酸比

固酸比

1.3.6 可溶性蛋白 采用考马斯亮蓝染色法[9]测定,以牛血清白蛋白为标准品。

1.3.7 VC 参照GB 5009.86-2016[10],采用2,6-二氯酚靛酚法测定。

1.3.8 色度 参照裴娇艳等[11]的方法,以CS-580分光测色仪在每个番茄的赤道部位每隔120°分别测定番茄果实的L*值和a*值,每个品种测定20个果实,结果取平均值。测定前用标准陶瓷板对仪器进行标定。L*表示明度值,从0~100变化,0是黑色,100是白色。a*表示红/绿值,正值表示样品比标准物偏红色,负值表示偏绿色。b*表示黄/蓝值,正值表示样品比标准物偏黄色,负值表示偏蓝色。

1.3.9 番茄红素 参照张连富等[12]的方法,番茄红素含量(mg/kg,以鲜质量计)的计算公式如下:

L为番茄红素含量(以鲜质量计)(mg/kg),A为502 nm处吸光值,0.307 8为标准曲线斜率,W为样品质量(g), f为稀释倍数。

1.3.10 抗性基因的检测 参考杨超沙等[13]的方法提取番茄DNA,并对Ty-1Ty-2Ty-3Mi-1.2共4个抗性基因进行检测。

1.4 数据统计分析

采用SPSS 18.0统计分析软件对数据进行相关性分析和因子分析,以Duncan法检验数据的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 品质和外观

表1列出了7个樱桃番茄和2个中型果的品质和外观参数。前7个品种均为樱桃番茄,单果质量从9.0~18.0 g不等,变异系数为18.78%。按质量大小依次为樱桃29号F2-1-1>冀东粉218 F2-1-1、樱桃35号 F2-1-1 ≥ 樱桃25号F2-1-1≥樱桃55号 483-11-8>樱桃55号 483-16-15>玉女。可知对照玉女的单果质量最小,其他品种的单果质量都有不同程度的增加。后2个品种即新粉太郎6号和光辉101号为中型果,单果质量分别为61.40,56.40 g,前者显著高于后者。

樱桃番茄的横径2.24~3.10 cm,变异系数为9.79%,其中樱桃29号F2-1-1和樱桃25号F2-1-1的横径最大,为3.10 cm,玉女的横径最小,为2.24 cm。纵径3.44~ 4.00 cm,变异系数为5.14%,其中樱桃35号 F2-1的纵径最大,玉女和樱桃25号F2-1-1最小。可知不同品种间横径有一定差异,但纵径的差异较小。玉女的横径、纵径在所有品种中均最小,导致其单果质量也为最小。新粉太郎6号和光辉101号的横径和纵径分别为4.94,4.30 cm和5.10,4.10 cm,均大于樱桃番茄的横纵径,故单果质量也远大于樱桃番茄。

樱桃番茄的果型指数从1.10~1.56,变异系数为10.13%,玉女的果型指数最大,果实呈长圆型,其他果实呈高圆型。新粉太郎6号和光辉101号的果型指数均不足1,果实呈圆型。

樱桃番茄中樱桃25号F2-1-1的果肉最厚,为0.35 cm,显著高于其他品种。新粉太郎6号和光辉101号的果肉厚为0.40 cm,大于樱桃番茄的果肉厚。

各个品种颜色呈现出黄色、黄红色、粉色、粉红色、紫红色多种颜色,其中樱桃25号F2-1-1和樱桃55号 483-11-8呈黄色,玉女为黄红色,冀东粉218 F2-1、樱桃35号 F2-1-1、新粉太郎6号和光辉101号呈粉色,樱桃55号 483-16-15为粉红色,樱桃29号F2-1-1颜色最深,为紫红色。

樱桃番茄硬度的变异系数为13.80%,樱桃55号 483-11-8的硬度最大,为42.47 N,樱桃25号F2-1-1次之(38.60 N),其次是玉女、冀东粉218 F2-1-1和樱桃35号 F2-1-1,然后是樱桃55号 483-16-15(30.15 N),樱桃29号F2-1-1的硬度最小,为27.07 N。新粉太郎6号和光辉101号的硬度分别为31.38,46.53 N,差异较大,前者接近于樱桃55号 483-16-15,而后者则大于所有樱桃番茄的硬度。

樱桃番茄TSS的变异系数为6.27%,樱桃35号 F2-1-1最大(8.64%),其次是玉女、樱桃25号F2-1-1和樱桃55号 483-11-8,再次是冀东粉218 F2-1-1和樱桃55号 483-16-15,樱桃29号F2-1-1的TSS最小(6.99%)。中型果新粉太郎6号和光辉101号的TSS均不足7%,低于樱桃番茄。

樱桃番茄总酸的变异系数为12.47%,含量最高的是樱桃29号F2-1-1和玉女(0.83%),樱桃55号 483-16-15可滴定酸含量最低(0.59%),其他番茄的酸含量介于0.6%~0.7%,并且无显著差异。中型果新粉太郎6号和光辉101号的可滴定酸含量均大于1%,高于所有的樱桃番茄。

樱桃番茄固酸比的变异系数为13.74%,樱桃55号 483-16-15和樱桃35号 F2-1-1的固酸比最高,樱桃55号 483-16-15次之,口感甜,樱桃29号F2-1-1的固酸比8.4最低,口感酸。玉女的固酸比为9.8,其余番茄的固酸比为12.0左右,差异不大,口感甜。中型果新粉太郎6号和光辉101号的固酸比分别为6.7,6.5,低于樱桃番茄,口感酸甜。

樱桃番茄可溶性蛋白的变异系数最大,高达118.49%,原因是樱桃25号F2-1-1和樱桃29号F2-1-1中未检出可溶性蛋白,而樱桃55号 483-11-8中可溶性蛋白含量高达202 μg/g。在可检出可溶性蛋白的品种中,玉女的含量最低(7 μg/g),其次冀东粉218 F2-1-1(38 μg/g)和樱桃35号 F2-1-1(47 μg/g),樱桃55号 483-16-15含量较高为118 μg/g。中型果新粉太郎6号和光辉101号中未检出可溶性蛋白。

樱桃番茄VC的变异系数为7.29%,玉女的VC含量最高(600 mg/kg),其次是樱桃55号 483-16-15(532 mg/kg)、樱桃29号F2-1-1(513 mg/kg)和樱桃25号F2-1-1(503 mg/kg)、樱桃55号 483-11-8(489 mg/kg),樱桃35号 F2-1-1的VC含量最低(479 mg/kg)。中型果新粉太郎6号和光辉101号的VC含量分别为363.0,464.6 mg/kg,前者低于各个供试樱桃番茄的VC含量,后者和樱桃35号F2-1-1的VC含量接近。说明中型果的VC含量普遍低于樱桃番茄。

L*值反映了果实的亮度。樱桃25号F2-1-1和樱桃55号 483-11-8的L*值大于40,其他番茄L*值接近,樱桃29号F2-1-1略低。中型果新粉太郎6号和光辉101号的L*值与樱桃番茄接近。

a*值和b*值反映了果实的颜色,a*值大,则红色越深;b*值大,则黄色越深。樱桃55号 483-16-15呈红色,a*值最大为21.62,b*值为17.47。樱桃25号F2-1-1和樱桃55号 483-11-8呈黄色,b*值最大,分别为35.58和27.45,而a*值分别为15.01和12.00。樱桃29号F2-1-1呈紫红色,a*值为12.87,b*值为12.00。玉女呈黄红色,a*值为19.24,b*值为17.89。其他番茄呈粉红色,a*值16~20,介于红色和黄色番茄之间,b*值9 ~13,低于红色和黄色番茄。

表1 番茄资源/品种的品质和外观参数

Tab.1 Quality and appearance parameters of tomatoes

注:1.玉女;2.樱桃25号F2-1-1;3.樱桃29号F2-1-1;4.冀东粉218 F2-1-1;5.樱桃55号 483-16-15;6.樱桃35号 F2-1-1;7.樱桃55号 483-11-8;8.新粉太郎 6号;9.光辉101;CV.1-7的变异系数;-.未检出;同列中1-7,8-9中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著(P<0.05)。

Note:1.Yunü;2.Cherry No.25 F2-1-1;3.Cherry No.29 F2-1-1;4.Jidong pink 218 F2-1-1;5.Cherry No.55 483-16-15;6.Cherry No.35 F2-1-1;7.Cherry No.55 483-11-8;8.Xinfentailang No.6;9.Guanghui No.101;CV.The variable coefficient among 1-7;-.No detection;Different lowercase letters in the same list respectively meant the significant difference in 1-7,8-9.

资源/品种Resource/Variety横径/cmTransversediameter纵径/cmVertical diameter果形指数Fruit shape index果肉厚/cmPulp thickness单果质量/gFruit weight硬度/NFirmness可溶性固形物/%TSS总酸/%Total acidity12.24±0.22d3.50±0.33e1.560.24±0.02b9.0±0.8e34.13±3.28c8.11±0.37b0.83±0.04a23.10±0.29a3.44±0.31ef1.100.35±0.03a15.5±1.4bc38.60±3.64b8.04±0.49b0.68±0.02b33.10±0.23a3.80±0.36c1.220.25±0.02b18.0±1.7a27.07±2.69e6.99±0.33d0.83±0.03a42.90±0.27b3.90±0.34b1.340.25±0.02b16.6±1.5b33.57±3.18c7.57±0.67c0.63±0.02bc52.70±0.26c3.64±0.35d1.350.24±0.02b12.8±1.1d30.15±2.82d7.59±0.72c0.59±0.03c62.84±0.25b4.00±0.37a1.400.24±0.03b16.0±1.5b33.47±3.16c8.64±0.61a0.67±0.02b72.70±0.22c3.80±0.36c1.410.25±0.03b14.6±1.4c42.47±4.08a8.13±0.29b0.68±0.03b84.94±0.47b4.30±0.39a0.870.40±0.04a61.4±6.1a31.38±2.93b6.73±0.43a1.01±0.08a95.10±0.49a4.10±0.40b0.800.40±0.03a56.4±5.3b46.53±4.55a6.89±0.27a1.06±0.04aCV/%9.795.1410.1314.2418.7813.806.2712.47固酸比TSS-acidity ratio可溶性蛋白/(ug/g)Soluble proteinVC/(mg/kg)L*值L* valuea*值a* valueb*值b* value番茄红素含量/(mg/kg)Lycopene content9.87±2f600±53a35.03±3.24c19.24±1.88b17.89±1.72c43.2±3.1c11.9-503±41c43.70±4.16a15.01±1.26d35.58±3.32a1.5±0.2d8.4-513±29bc32.83±2.98e12.87±1.29e12.00±1.22d46.9±3.3b12.038±4d499±27c34.90±3.27c19.53±1.83b10.89±0.98e48.2±4.5b12.8118±10b532±35b34.48±3.33cd21.62±2.04a17.47±1.73c51.9±4.7a13.047±3c479±39d35.92±3.19c16.50±1.52c9.37±1.02ef46.0±3.1b12.0202±19a489±31cd40.29±3.95b12.01±1.21e27.45±2.56b1.5±0.2d6.7-363±32b35.69±3.23b17.43±1.68b10.44±1.02b42.7±4.0ab6.0-465±40a37.04±3.55a19.78±1.87a12.22±1.19a44.3±4.2a13.7118.497.298.6118.1547.7842.68

2.2 品质评价

采用SPSS分析软件的因子分析法,通过剔除提取因子较小的变量,对硬度、TSS、总酸、L*值、a*值、b*值、番茄红素、固酸比、果肉厚等变量进行分析。

根据特征值大于1的原则,共提取到3个公因子,累积方差贡献率达到89.190%,说明这3个因子可以基本代表所有参数(表2)。通过Kaiser 标准化的正交旋转法,得到旋转成分矩阵。按照载荷值大于0.8的原则,对因子1有贡献的参数有TSS、总酸、固酸比、果肉厚;对因子2有贡献的参数有硬度、L*值、番茄红素;对因子3有贡献的参数是a*值(表3)。

表2 3个主成分的特征值、贡献率和累积贡献率

Tab.2 Eigenvalues,contribution rates and cumulative contribution rates of the three principal components analysis

主成分Principalcomponent特征值Eigenvalues方差贡献率/%Contributionrates累积方差贡献率/%Cumulative contr-ibution rates13.40437.82637.82623.19735.51773.34331.42615.84789.190

表3 各变量在不同因子的载荷值

Tab.3 Loading matrix in different factors of variables

变量Variables因子 Factors123硬度 Firmness-0.2260.8170.196可溶性固形物 TSS0.8330.293-0.032总酸 Total acidity-0.958-0.0180.064L*值 L* value0.1060.953-0.220a*值 a* value-0.024-0.1870.951b*值 b* value0.3020.788-0.346番茄红素 Lycopene content-0.162-0.8260.526固酸比 TSS-acidity ratio0.9750.1400.024果肉厚 Pulp thickness-0.8130.4230.181

按照公式F=37.826%×F1+35.517%×F2+15.847%×F3计算得到各个番茄的总得分F,其中F1、F2、F3为3个因子的主成分得分,由软件计算得出(表4)。

表4 番茄的每个主成分得分和总得分

Tab.4 Principal component score and quality score of tomatoes

资源/品种Resource/VarietyF1F2F3总得分(F)Total score排序Ranking玉女 Yunü0.258 20-0.233 230.446 450.096樱桃25号F2-1-1 Cherry No.25 F2-1-10.328 641.771 21-0.560 690.661樱桃29号F2-1-1 Cherry No.29 F2-1-1-0.496 97-1.488 38-1.663 93-0.989冀东粉218 F2-1-1 Jidong pink 218 F2-1-10.625 68-0.531 740.706 110.165樱桃55号 483-16-15 Cherry No.55 483-16-150.923 96-0.534 141.058 230.333樱桃35号 F2-1-1 Cherry No.35 F2-1-10.985 71-0.410 390.221 790.264樱桃55号 483-11-8 Cherry No.55 483-11-80.553 121.069 57-1.241 290.392新粉太郎 6号 Xinfentailang No.6-1.540 94-0.391 08-0.181 64-0.758光辉101号 Guanghui No.101-1.637 410.748 171.214 99-0.167

按照总得分高低可知,除樱桃29号 F2-1-1外,本研究室培育的樱桃番茄资源品质总体优于中型果品种和樱桃番茄品种玉女。樱桃番茄资源的排序依次是樱桃25号 F2-1-1、樱桃55号 483-11-8、樱桃55号 483-16-15、樱桃35号 F2-1-1、冀东粉218 F2-1-1、玉女、樱桃29号 F2-1-1。可知樱桃25号 F2-1-1的综合品质最好,樱桃29号 F2-1-1最差。

2.3 抗病基因检测

通过分子标记对材料的黄化曲叶病毒病抗性基因Ty-1Ty-2Ty-3 和根结线虫病抗性基因Mi-1.2进行了检测。樱桃55号 483-16-15和樱桃55号 483-11-8为含有Ty-1的纯合材料(仅含有984 bp的条带)(图1);樱桃29号 F2-1-1为含有Ty-2 的纯合材料(仅含有198 bp的条带)(图2);樱桃25号F2-1-1为含有Ty-3 的纯合材料(仅含有641 bp的条带)(图3);樱桃25号 F2-1-1、冀东粉218 F2-1-1、樱桃55号 483-16-15、樱桃55号 483-11-8为含有Mi-1.2的纯合材料(仅含有550 bp的条带)(图4)。说明上述材料可用于抗病性资源的筛选。

M.Marker;CK.阴性对照;1-7.樱桃29号 F2-1-1、玉女、樱桃55号 483-11-8、樱桃55号 483-16-15、樱桃35号 F2-1-1、冀东粉218 F2-1-1、樱桃25号 F2-1-1。图2-4同。

M. Marker;CK. Negative control; 1-7.Cherry No.29 F2-1-1,Yunü,Cherry No.55 483-11-8,Cherry No.55 483-16-15,Cherry No.35 F2-1-1,Jidongfen 218 F2-1-1,Cherry No.25 F2-1-1,respectively. The same as Fig.2-4.

图1 黄化曲叶病毒病抗性基因Ty-1的检测

Fig.1 Detection of resistant genes Ty-1 to Tomato yellow leaf curl virus disease

图2 黄化曲叶病毒病抗性基因Ty-2的检测

Fig.2 Detection of resistant genes Ty-2 to Tomato yellow leaf curl virus disease

2.4 田间表现

不同种质资源/品种的田间表现见表5。樱桃55号 483-16-15表现为高封顶生长类型,其他均为无限生长类型。樱桃25号 F2-1-1、玉女、樱桃29号 F2-1-1和樱桃35号 F2-1-1的生长势强,而樱桃55号483-11-8、冀东粉218 F2-1-1的生长势中等,樱桃55号 483-16-15则生长势弱。从果实的商品性来看,玉女和冀东粉218 F2-1-1的表现略差,其他种质资源均表现良好。玉女和樱桃55号 483-16-15、樱桃35号 F2-1-1的果实表现为早熟,其他则表现为中早熟或中熟。

图3 黄化曲叶病毒病抗性基因Ty-3的检测

Fig.3 Detection of resistant genes Ty-3 to Tomato yellow leaf curl virus disease

图4 根结线虫病抗性基因Mi-1.2的检测

Fig.4 Detection of resistant gene Mi-1.2 root-knot nematode in tomato

表5 番茄的田间表现

Tab.5 Field performance of tomatoes

资源/品种Resource/Variety生长类型Growth type生长势Growthpotential熟性Maturity果实商品性Fruit commodity裂果情况Fruit cracking口感Taste颜色Colour叶量叶片Leaf capacity玉女 Yunü无限强早熟不整齐、差不裂甜黄红叶量中等樱桃25号F2-1-1 Cherry No.25 F2-1-1无限强中早熟整齐、中等不裂甜、酸、绵黄稀疏樱桃29号F2-1-1 Cherry No.29 F2-1-1无限强中熟整齐不裂酸、绵紫红叶量中等冀东粉218 F2-1-1 Jidong pink 218 F2-1-1无限中中熟果少,果稀,上部裂果中裂甜粉红薯叶,稀疏樱桃55号 483-16-15 Cherry No.55 483-16-15高封顶类型弱早熟整齐,商品性好不裂甜红叶片稀疏樱桃35号 F2-1-1 Cherry No.35 F2-1-1无限强早 熟整齐,商品性好不裂甜粉红叶量多樱桃55号 483-11-8 Cherry No.55 483-11-8无限中中早熟商品性好不裂甜黄叶片稀疏

3 讨论

本研究中7个樱桃番茄的品质指标中可溶性蛋白含量的变异系数最大,达到118.49%,其次是b*值和番茄红素含量,分别为47.78%,42.68%,而其他品质性状和外观参数的变异系数则相对较小。说明在品种选育过程中可溶性蛋白和番茄红素、黄色类胡萝卜色素的选育空间比较大,其他品质指标相对稳定,选择的难度较大,与张静等[3]的部分研究结果类似。

果实颜色与番茄红素含量、β-胡萝卜素和叶黄素等黄色类胡萝卜素含量和比例有关[14],在本研究中黄色品种番茄红素含量明显低于红色品种,同时表现为a*值小,b*值和 L*值大。这些结果吕鑫等[15]、裴娇艳等[11]的研究结果一致。

随着我国番茄设施栽培、多茬和周年栽培持续增加,倒茬轮作越来越困难,病虫害和连作障碍也日趋严重,因此必须开发、利用抗病基因的遗传资源材料,培育抗病且品质优良番茄品种来满足市场的需求。Ty-1Ty-2Ty-3是3个重要的黄化曲叶病毒病抗病基因[16-17]Mi-1.2是根结线虫病抗病基因,在番茄育种中起着重要的作用[18-20]。本研究对7个资源/品种番茄的上述4个抗性基因进行检测,发现不同番茄中所含的抗性基因不同,表现为不同的抗病性。其中玉女和樱桃35号 F2-1-1不含抗性基因,而其他番茄都含抗黄化曲叶病毒基因和抗根结线虫基因。樱桃25号F2-1-1、樱桃55号483-16-15、樱桃55号 483-11-8为多抗纯合材料,可作为优质抗病资源,以聚合抗性和品质基因,培育适合市场的番茄新品种。

采用多元统计学方法对品质性状值进行综合评价,可以为品质鉴定、评价、改良和育种提供重要的参考依据[3,21]。因子分析是多元变量统计分析中最常用的方法之一。梅新等[22]采用因子分析法评价筛选了西藏的青稞品种。但尚未见到采用因子分析法对番茄资源/品种进行评价的报道。本研究通过因子分析法对番茄品质影响较大的变量TSS、总酸、固酸比、L*值、a*值、b*值、番茄红素、硬度、果肉厚等进行分析,对9个番茄资源/品种进行了评价。从本研究结果可知果实的TSS高、果肉厚、硬度和固酸比适中,口感酸甜的番茄综合得分高,反之则低。同时对7个资源/品种番茄的田间性状表现、抗病性等进行了描述和研究,为后续优质抗病新品种培育提供了依据。

通过本研究得出以下结论:从品质及田间表现上看,除樱桃29号F2-1-1,本研究室选育的6个樱桃番茄资源均优于生产上的优质代表樱桃品种玉女和中果型品种新粉太郎 6号、光辉101,其中樱桃25号F2-1-1、樱桃55号 483-11-8和樱桃55号483-16-15较优,它们具有共同的优点:TSS高,甜酸适口,果皮亮度高,无限生长类型,中早熟,不易裂果;从抗病性上看,樱桃25号F2-1-1、樱桃55号 483-11-8和樱桃55号 483-16-15均含有番茄黄化曲叶病毒病抗性基因及根结线虫抗性基因;综合评价认为樱桃25号F2-1-1、樱桃55号483-11-8和樱桃55号483-16-15最优,可作为选育优质抗病品种的重要亲本材料。

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Quality Analysis and Comprehensive Evaluation of High Quality Tomato Germplasm Resources

LI Limei1,YANG Chaosha2,ZHANG Liyong3,YIN Qingzhen2,MAO Xianghong4

( 1.Institute of Genetics and Physiology,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 050051,China; 2.Institute of Cash Crops,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 050051,China; 3.Hebei Chemical and Pharmaceutical College,Shijiazhuang 050026,China;4.Chengde Vegetable Technology Extension Station,Chengde 067000,China)

Abstract In order to create high quality and disease-resistant cherry tomato resources and provide parent materials for the subsequent breeding of new varieties,factor analysis was used to analyze the variables influencing tomato quality,such as total soluble solid (TSS),total acid,TSS-acid ratio,L* value,a* value,b* value,lycopene,pulp thickness,hardness,etc.,to evaluate 2 kinds of medium fruit species and 7 kinds of cherry tomato species. And field traits of 7 kinds of cherry tomato species were discribed,disease resistant genes were detected as well. In terms of quality and agronomic traits,except for cherry No. 29 F2-1-1,the cherry tomato resources bred by the laboratory were superior to the middle-fruit varieties and the high quality cultivar Yunü. Among them,Cherry No. 25 F2-1-1,Cherry No. 55 483-11-8,and Cherry No. 55 483-16-15 Yunü ranked better with common advantages of high TSS(with the value of 8.04%,8.13% and 7.59%,respectively),an excellent balance of sour and sweetness(with the TSS-acid ratio of 11.9,12.0 and 12.8,respectively),bright skin (with the L* value of 43.70,40.29 and 34.48,respectively),indeterminate growth type,early-medium maturity and being not easy to crack.In terms of disease resistance,Cherry No. 25 F2-1-1 both contained Tomato yellow leaf curl virus disease resistant genes Ty-3( only having the genetic band of 641 bp) and root-knot nematode resistant gene Mi-1.2 (only having the genetic band of 550 bp),while Cherry No. 55 483-11-8 and Cherry No. 55 483-16-15 simultaneously contained Tomato yellow leaf curl virus disease resistant genes Ty-1(only having the genetic band of 984 bp) and root-knot nematode resistant gene Mi-1.2 (only having the genetic band of 550 bp). So the three resources could be used as important parent materials of breeding high quality and disease resistance varieties as they were comprehensively evaluated as the best ones among all being investigated.

Key words: Tomato; Germplasm resources; Quality analysis; Disease resistant genes; Comprehensive assessment

中图分类号:S641.2

文献标识码:A

文章编号:1000-7091(2020)增刊-0085-08

doi:10.7668/hbnxb.20191437

收稿日期:2020-05-29

基金项目:河北省科技厅科技计划项目(16226308D-5);河北省农林科学院财政项目(03-01-04);现代农业产业技术体系河北省创新团队建设专项(HBCT2018030204);河北省第三批“巨人计划”——蔬菜科研创新团队项目;石家庄市科学技术研究与发展计划项目( 201490112A)

作者简介:李丽梅(1972-),女,河北石家庄人,副研究员,硕士,主要从事农产品质量安全工作。

通讯作者:尹庆珍(1967-),女,河北石家庄人,研究员,硕士,主要从事番茄育种及栽培。