番茄雜交育種技術(shù)及新品種寶利亞的選育過程*

劉為勝，張揚(yáng)棟，威海霞，吳振江，曹瑞群，時娟娟，曾小林，伍琦

(1.江西省棉花研究所，江西 九江 332105；2.湖北華泰先行農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖北 武漢 430200)

番茄營養(yǎng)豐富，是栽培面積最大的蔬菜品種之一，但在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在病害的發(fā)生嚴(yán)重而影響產(chǎn)量、貯運(yùn)銷售中不耐貯運(yùn)而影響收益等突出問題。選育多抗、耐貯運(yùn)、長貨架期的優(yōu)質(zhì)番茄品種是解決這些問題的重要手段。雖然番茄雜交育種技術(shù)非常成熟與常見[1-4]，但要熟練掌握番茄的雜交技術(shù)還有許多需要了解和學(xué)習(xí)的地方，也是選育出雜交優(yōu)質(zhì)新品種的保證，因此，作者介紹番茄的雜交育種技術(shù)和番茄新品種寶利亞的選育過程，以供番茄育種與栽培者參考。

1番茄雜交育種技術(shù)

1.1番茄開花結(jié)果的特性

1.1.1番茄的花器構(gòu)造

番茄花由雌蕊(包括子房、花柱和柱頭三部分),雄蕊(包括花藥和花絲)、花瓣、萼片和花梗等部分組成?；ò挈S色，萼片綠色，通?；ò辍⑤嗥突ㄋ幘鶠?枚，也有7～10枚的，雌蕊1枚，子房上有多個心室，多個胚珠，單果可結(jié)較多種子，雄蕊的6枚花藥聚合在一起，圍繞雌蕊花柱形成花藥筒，雌蕊被包圍在花藥筒中間，每個花藥有兩個花粉束，花粉束著生在很短的花絲上，花藥成熟后，花粉束內(nèi)側(cè)縱裂散出花粉。番茄為自花授粉植物，通過改變番茄的自花授粉過程，運(yùn)用其他特異性品種進(jìn)行授粉，達(dá)到改變番茄品相和品質(zhì)及農(nóng)藝指標(biāo)的目的。

1.1.2番茄的開花結(jié)果特性

番茄有5～10余朵花著生在一個聚傘花序上，一般每隔1～3片葉著生一花序。 根據(jù)品種不同，分無限生長型品種(植株可不斷向上生長，不斷開花結(jié)果)和自封頂品種(一般每枝2～4個花序后自封項(xiàng)，其分枝能力強(qiáng)，可利用側(cè)枝多開花結(jié)果，且開花結(jié)果也較集中)及半自封頂品種(介于上述兩種類型之間，一般主稈長到4～6個以上花序后封項(xiàng))。番茄一般授粉后50小時左右完成受精。花粉發(fā)芽的溫度范圍為15℃～33℃，其最佳溫度是23℃～26℃，在高溫干燥條件下,可致使柱頭子房枯死，變成褐色[5]。

1.2番茄雜交育種的田間操作要點(diǎn)

1.2.1番茄雜交授粉的工具準(zhǔn)備

雜交操作前準(zhǔn)備好一些工具：①鑷子(尖端較銳利的小型鋼鑷子，以方便去雄)；②授粉管(直徑為0.5 cm的玻璃管，用以吸裝花粉)； ③小玻璃瓶(用于貯存花粉)； ④干燥劑(變色硅膠或氯化鈣，有時可用生石灰代替)；⑤大口玻璃瓶和幾枚硬幣及玻璃片(篩取花粉之用具)；⑥毛筆(刷取花粉用)。

1.2.2番茄植株父母本田清雜

在雜交授粉工作開始前，必須對父母本田進(jìn)行徹底檢查和清理雜株。應(yīng)在緩苗后和雜交開始前進(jìn)行兩次集中檢查清除。此項(xiàng)工作應(yīng)該幾個人一起進(jìn)行，以防漏失。若發(fā)現(xiàn)有疑問的植株，如株型、葉型、葉色、花、果實(shí)不同者應(yīng)全部拔除。寧可錯拔而勿漏拔。父母本如果有雜株，種子純度則無法保證，甚至?xí)繄?bào)廢。

1.2.3花粉的制取

在晴天上午10:00到下午13:00間田間采摘父本花，最好選擇當(dāng)日或昨日開放的呈鮮黃色的花朵，花采回后取出花藥，將花藥撕成幾瓣散放在紙上，天晴氣溫較高時，可放在通氣好、無直射陽光處自然干燥約12～15小時，等花藥自然干燥；陰天氣溫低時，可將放花藥的紙置于干燥劑之上約12～15小時，待花藥干燥?；ㄋ幐稍镞^程嚴(yán)禁陽光暴曬，以免縮短花粉壽命，降低生活力。干燥后的花藥放入玻璃瓶(碗)中，同時，投入幾枚硬幣，蓋上玻璃片，用力上下?lián)u動數(shù)分鐘，靜止等花粉落下后, 用干凈的軟毛筆掃下器皿壁上的花粉，貯存小玻璃瓶中備用。制取的花粉應(yīng)放在陰涼干燥處， 在高溫季節(jié)花粉只有4天左右的生活力，在花粉足夠的情況下最好用現(xiàn)制的生活力較強(qiáng)的新鮮花粉，若新花粉不夠用，可以把剩余花粉與新鮮花粉充分混合后再用。優(yōu)質(zhì)的花粉為土黃色，如果花粉粗糙質(zhì)量差,會影響座果率。

1.2.4母本植株的整理

雜交授粉前，必須對番茄的母本植株進(jìn)行仔細(xì)整理，將已開的花和已結(jié)的果全部摘除，除去距地面6～7 cm的側(cè)枝,第一花序留1～2 cm長的梗后摘除，視品種不同，保留需要的側(cè)枝，不需要的腋芽長到3～5 cm長時從基部掰除。第二花序可依具體情況決定去留，整枝工作在雜交過程中可集中進(jìn)行，番茄發(fā)枝能力很強(qiáng)，側(cè)枝生長很快，應(yīng)注意定期除去不必要的枝條，這樣可使植株枝葉清爽，通風(fēng)透光，便于去雄授粉。防止病害發(fā)生。

1.2.5去雄授粉

用左手拇指與食指或中指輕輕夾持母本植株上正在開放花的基部，先用鑷子將花瓣輕輕拔開，將鑷子尖端從花藥筒的中部伸入，再輕輕放松對鑷子的夾持力，并藥筒撐開和花藥摘除。需要注意的：一是花藥一定要全部去除干凈,否則就會影響純度；二是高度近視、散光及色盲者禁止參加去雄授粉工作；三是選擇適宜去雄的花蕾十分重要，是保證雜交種子純度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇2～3天后會開放的花蕾(花瓣呈乳白色)；四是太小的花不能去雄，因還未發(fā)育成熟，去雄會傷及柱頭和子房，造成落花；五是去雄操作時，同時除去發(fā)育不良和畸形的花；六是中等果型品種每一花序保持座果4～5個，大果型的每一花序保持座果2～3個,不需要的小花應(yīng)摘除；七是去雄工作除授粉時間之外都可以進(jìn)行。

一般去雄后2～3 天開始授粉，授粉時母本花完全開放，這時花瓣呈鮮黃色，張開180度，授粉時應(yīng)以左手拇指與食指持花，以右手拇指與食指持授粉管，先撕掉被授粉花相鄰的兩個萼片(要徹底撕掉)，然后將花柱頭插入授粉管內(nèi)，使花粉粘滿柱頭,即完成授粉，授粉后如遇下雨，應(yīng)在雨后再進(jìn)行一次重復(fù)授粉，以提高成功率。一般田間露水干后(植株上有露水時，花粉易吸水膨脹，影響著落)即可開始授粉，晴天多在上午9：00以后開始授粉，陰天可相應(yīng)推遲一點(diǎn)，正午時間(12:00～14:00)因氣溫太高，下午18：30以后無日光照，這些時間段不宜進(jìn)行雜交授粉。人工授粉時間選擇是否得當(dāng)，關(guān)系到結(jié)果率和單果籽粒數(shù)。

1.2.6雜交授粉后植株的整理

雜交授粉工作結(jié)束后，應(yīng)立即進(jìn)行植株整理，將未去雄授粉的花全部除掉，摘除多余的腋芽、徒長枝及自交果，并在最后一個雜交花序以上留2～3片葉摘心，同時應(yīng)除去近地面第一側(cè)枝以下的枝葉,花序特別多的品種要疏花，枝葉多的要適當(dāng)摘葉。長勢弱的品種可只去花蕾，不打頂，以防日灼病發(fā)生，保證果實(shí)發(fā)育所需的養(yǎng)分。此項(xiàng)植株整理的工作須反復(fù)進(jìn)行多次，以確保自交花、自交果清除徹底。

2番茄雜交新品種“寶利亞”的選育過程

2.1育種目標(biāo)

要求具有豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性較好，品質(zhì)優(yōu)，果形美觀，成熟期適中，抗病能力強(qiáng)，適宜長江中下游流域栽培的新品種。

2.2親本選擇與來源

2.2.1母本選擇及特性

母本“JX0792”由江西省棉花研究所提供，品種表現(xiàn)為鮮食，早熟，長勢強(qiáng)，株冠幅大，壟面覆蓋較好，坐果率高，有綠色果肩，果實(shí)完全成熟后深粉色，果實(shí)高圓形，果面光滑，果形整齊一致，果肉緊實(shí)，抗裂耐壓，果實(shí)較大，平均單果重 200～260 g，胡蘿卜素 0.12 mg/g，可溶性固形物含量5.1%～5.3%，番茄素含量0.12 mg/g，維生素C含量0.12 mg/g，中抗CMV，抗葉霉病，中抗TMV，中抗枯萎病，中抗TYLCV，易感根結(jié)線蟲，抗逆性強(qiáng)。

2.2.2父本選擇及特性

父本“HT027”由湖北華泰先行農(nóng)業(yè)科技有限公司提供， 為上海合作903變異株多代提純選育而成，品種表現(xiàn)為鮮食，品感好，果色深粉，光亮美觀，抗病能力強(qiáng)，從定植到始收85天左右，株冠幅直徑55 cm，花黃色，正常情況下4～8朵不等，果實(shí)有綠肩，成熟后果紅色，果型近圓形，果實(shí)橫切徑約7.7～8.2 cm，縱切面徑約6.8～7.4 cm，果肉厚約0.6 cm，平均單果重240 g左右，果實(shí)顏色亮麗，硬度好，花萼片好，畸形果少，耐裂性好，坐果率高，可溶性固形物含量3.567%，番茄素含量251.48 mg/g，維生素C含量0.13 mg/g，抗CMV、TMV、TYLCV病毒病，抗根結(jié)線蟲，感葉霉病，感枯萎病，耐低溫弱光性好，耐熱性較好，耐干旱性一般。

2019年將母本“JX0792”與父本“HT027”進(jìn)行雜交配組，并將其F1代命名為寶利亞。

2.3新品種特征特性

2.3.1產(chǎn)量特征

2021年5月25日經(jīng)有關(guān)專家，對江西省棉花研究所實(shí)施的“番茄新品種寶利亞F1示范種植”項(xiàng)目進(jìn)行了實(shí)地測產(chǎn)，測產(chǎn)地點(diǎn)為九江市柴桑區(qū)九瑞路16公里處(江西省棉花研究所示范良種場百畝早春大棚番茄展示基地)。該品種于2021年1月3日播種，采用72穴盤育苗，2月9日定植于塑料大棚，株距0.4 m，行距0.6 m，栽培密度41685株/hm2，4穗果摘心。隨機(jī)抽取3個點(diǎn)，每個點(diǎn)選取10株測產(chǎn)結(jié)果：單株結(jié)果數(shù)14.3個，平均單果重227.5 g，理論產(chǎn)量為135610.5 kg/hm2，按0.9縮值系數(shù)計(jì)算，產(chǎn)量為122050 kg/hm2。

2.3.2品質(zhì)特征

根據(jù)番茄品種品質(zhì)評價(jià)要求[6-8]，對寶利亞進(jìn)行維生素C含量、蛋白質(zhì)含量、總糖含量、總酸含量四個方面檢測分析，結(jié)果詳見表1和表2。

表1 番茄品種寶利亞與對照品種的品質(zhì)比較

表2 番茄品種寶利亞比對照品種的品質(zhì)提升幅度(%)

表2表明，維生素C含量寶利亞較對照1高225.82%、較對照2高202.88%；蛋白質(zhì)含量寶利亞較對照1高20.42%、較對照2高36.32%；總糖含量寶利亞較對照1高18.06%、較對照2高25.00%；總酸含量寶利亞較對照1低36.00%、較對照2低17.24%。綜合來看，新品種寶利亞較兩對照品種(來源山東的品種)品質(zhì)好，且果形好，果色深粉紅、亮麗，硬度較高。

3結(jié)論與討論

雜交育種技術(shù)是選育優(yōu)良品種，實(shí)現(xiàn)品種改良的重要途徑和常用方法，選擇合適的親本材料是關(guān)鍵點(diǎn)，親本的品質(zhì)與遺傳特性直接影響到雜交成果。現(xiàn)代科技對于育種技術(shù)起到了非常的推動作用，引入遺傳距離分析法[9]、形態(tài)學(xué)標(biāo)記及InDel分子標(biāo)記能分析預(yù)測雜種優(yōu)勢、縮小親本選擇范圍和減輕工作強(qiáng)度，進(jìn)行基因編輯[10]重組遺傳基因是創(chuàng)新品種的前沿方法。科技手段的創(chuàng)新要求科技人員的知識不斷更新，才能更快更好育成理想的組合及新品種。

番茄新品種寶利亞的選育借助了現(xiàn)代科技手段、簡化了育種程序、加速了育種進(jìn)程，提高了育種的工作效率，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，獲得理想效果，具備應(yīng)用推廣價(jià)值。