優(yōu)質(zhì)多抗櫻桃番茄親本資源篩選

中圖分類號： 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）05-1139-12

0 引言

【研究的意義】櫻桃番茄（Lycopersiconesculen-tumvar.cerasiforme）是一種水果型蔬菜，其營養(yǎng)價值高，在我國各地均有種植[1]。隨著種植面積的不斷增加，病害發(fā)生也逐漸加重，我國主要包括番茄黃化曲葉病毒病、根結(jié)線蟲病、葉霉病、斑萎病、晚疫病等[2]。櫻桃番茄主要以生食為主，評價櫻桃番茄高代自交系，篩選多抗的親本材料，對豐富櫻桃番茄種質(zhì)資源有重要意義?！厩叭说难芯窟M展】分子標(biāo)記的開發(fā)可作為輔助育種技術(shù)手段，縮短育種年限，提高育種效率，在篩選抗病品種的中具有重要作用[3]。番茄黃化曲葉病毒病抗性基因 Ty-1，Ty-2^[4，5] ，細菌性斑點病基因Pto^[6] 、根結(jié)線蟲抗性基因 Mi1.2，Mi2.3^[7] ，根腐病抗性基因 Frl^[8] ，葉霉病基因 Cf-5、Cf -9^[9，10] ，灰葉斑病抗性基因 Sm^[11] ，晚疫病抗性基因 Ph-3^[12] ，煙草花葉病毒抗病基因 T_m-2 ，斑萎病抗性基因 Sw-5 、黃萎病抗性基因Ve1等標(biāo)記在番茄抗病育種中廣泛應(yīng)用[13]。陳莉菁等[14]對234份番茄材料進行5個抗病基因的檢測，含有3～4個抗性基因材料共29份。楊超沙等[15]對81份番茄材料進行6種抗病基因的檢測，含有6個抗病基因的材料有3份，含有5個抗性基因的材料共21份，含6個抗病基因的材料最多，共31份，抗病資源較多。櫻桃番茄的外觀品質(zhì)主要有單果重、果實縱徑、橫徑和果實顏色等；果實風(fēng)味是由可溶性糖、果糖、可滴定酸及揮發(fā)性物質(zhì)含量等復(fù)合而成，營養(yǎng)品質(zhì)主要包括番茄紅素、VC含量等。有研究對番茄資源的相關(guān)農(nóng)藝性狀進行遺傳多樣性、主成分和聚類分析，篩選優(yōu)質(zhì)櫻桃番茄[16-20];趙云霞等[21]對28份櫻桃番茄組合為材料，進行主成分和抗病性分析，篩選出5份優(yōu)質(zhì)抗病櫻桃番茄組合；王小娟等[22對13份矮生番茄種質(zhì)資源的26個表型性狀進行調(diào)查，并通過多元化的統(tǒng)計方法對其進行遺傳多樣性分析；李永清等[23]對27份加工型番茄種質(zhì)資源的聚類分析?？焖贉?zhǔn)確地鑒定、篩選、創(chuàng)制目標(biāo)性狀優(yōu)良的自交系；培育優(yōu)質(zhì)多抗櫻桃番茄品種，是未來櫻桃番茄育種的趨勢之—[24]?！颈狙芯壳腥朦c】目前相關(guān)性、主成分和聚類分析等統(tǒng)計方法在番茄種質(zhì)資源的研究中應(yīng)用較為廣泛。但利用分子標(biāo)記輔助育種和種質(zhì)資源綜合評價篩選優(yōu)質(zhì)多抗資源的研究工作較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以42個自交系材料為研究目標(biāo)，采用因子分析法分析和評價12個性狀（果實橫徑、果實縱徑、果肉厚、單果重、可溶性固形物含量、總酸含量、固酸比、可溶性糖含量、果糖含量、蔗糖含量、蘋果酸含量和VC含量）；通過PARMSSNP技術(shù)檢測42個櫻桃番茄高代自交系的10個抗性基因，分別為黃化曲葉病毒病抗性基因 ，斑萎病抗性基因 Sw -5，根結(jié)線蟲抗性基因 Mi1.2，Mi2.3 ，根腐病抗性基因 Frl ，葉霉病基因 Cf-5，Cf-9 ，灰葉斑病抗性基因 Sm ，晚疫病抗性基因 Ph-3 。篩選優(yōu)質(zhì)、抗病的櫻桃番茄親本資源，為櫻桃番茄新品種選育奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試櫻桃番茄品種

供試用櫻桃番茄植株葉片及果實采于大河試驗園區(qū)三連棟日光溫室。選擇42個櫻桃番茄高代自交系材料。表1

表1櫻桃番茄品種種質(zhì)資源材料

Tab. 1 Number and source of cherry tomato variety materials germplasm resources

1. 1. 2 儀器和設(shè)備

ATAGOPAL-BXACIDF5糖度計，日本AT-AGO公司；JA21002電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；游標(biāo)卡尺，天津市量具刃具有限公司；多功能酶標(biāo)儀SPARK，帝肯奧地利有限責(zé)任公司。

1.2 方法

1.2.1果實縱徑、橫徑及果肉厚

果實縱徑、橫徑、果肉厚等參照李錫香等[25]方法。

1.2.2 可溶性固形物量、總酸含量、固酸比

以ATAGOPAL-BXACIDF5糖度計測定，測前以蒸餾水調(diào)零。測定可溶性固形物含量時，隨機選取第二穗果上有代表性、成熟度適宜且無污染的櫻桃番茄果實，切碎，混勻，用紗布擠出勻漿汁液測定。取 100μL 溶液滴加在感應(yīng)器上，打開儀器，測量可溶性固形物的含量，重復(fù)3次后取平均值，并計算標(biāo)準(zhǔn)差。酸度測量時，取 1mL 上述勻漿汁液加蒸餾水至 50mL 攪拌均勻，取100μL 溶液滴加在感應(yīng)器上，在測糖的基礎(chǔ)上點擊儀器Start按鍵繼續(xù)測量，即可得到總酸含量。

固酸比= 可溶性固形物含量（%）總酸含量（ 9% ）

1. 2.3 可溶性糖含量

采用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司的試劑盒進行測定。隨機選取第二穗果上有代表性、成熟度適宜且無污染的櫻桃番茄果實10個，切碎，混勻，用榨汁機榨勻。稱取 100～200mg 樣本，加人1mL 蒸餾水研磨成勻漿，倒入有蓋離心管中， 95^°C 水浴 10min （蓋緊，以防止水分散失），冷卻后于8000g，25^qC 離心 10min 取上清液于 10mL 試管中，用蒸餾水定容至 10mL ，搖勻備用。根據(jù)試劑盒的加樣方式，準(zhǔn)備測量，多功能酶標(biāo)儀SPARK預(yù)熱 30min ，調(diào)節(jié)吸收波長于 620nm 處，測量并計算含量。

1. 2.4 蔗糖含量

采用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司的試劑盒測定。根據(jù)試劑盒的加樣方式，準(zhǔn)備測量，多功能酶標(biāo)儀SPARK預(yù)熱 30min ，調(diào)節(jié)吸收波長于480nm處，進行測量并計算含量。

1.2.5 抗壞血酸（VC）含量

采用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司的試劑盒進行測定。根據(jù)試劑盒的加樣方式，準(zhǔn)備測量，多功能酶標(biāo)儀SPARK預(yù)熱 30min ，調(diào)節(jié)吸收波長于420nm 處，進行測量并計算含量。

1.2.6 果糖含量

采用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司的試劑盒進行測定。根據(jù)試劑盒的加樣方式，準(zhǔn)備測量，多功能酶標(biāo)儀SPARK預(yù)熱 30min ，調(diào)節(jié)吸收波長于480nm 處，進行測量并計算含量

1. 2. 7 蘋果酸含量

采用北京索萊寶科技有限公司的試劑盒進行測定。根據(jù)試劑盒的加樣方式，準(zhǔn)備測量，多功能酶標(biāo)儀SPARK預(yù)熱 30min ，調(diào)節(jié)吸收波長于450nm處測量并計算含量。

1.2.8 抗性基因檢測

采用PARMSSNP檢測技術(shù)對抗性基因進行檢測，參照楊超沙等[15]方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS18.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析。數(shù)據(jù)處理及制表在Excel2010中進行。

2 結(jié)果與分析

2.142個櫻桃番茄自交系12個性狀的測定

研究表明，42個櫻番茄自交系成熟果實橫徑范圍在 2.54～3.42cm ，變異系數(shù)為 7.79% ；縱徑在 2.63～5.12cm ，變異系數(shù)為 14.92% ;橫徑最小的是540號，橫徑最大的是585號，縱徑最小的是536號，縱徑最大的是540號。不同櫻桃番茄自交系間橫徑差異較小，縱徑差異較大。

果實縱橫比越接近1，果實形狀接近圓形，其中531、564、565、585、586、590和601的果實形狀為圓形，而540號縱橫比最大為2.02，縱徑遠大于橫徑，果實形狀為長橢圓形。

42份櫻桃番茄自交系的心室數(shù)大多均在2個左右，519、527、530、532、534、536、539、561和574的心室不同，每個自交系的心室有2～3個，相對于大果番茄，櫻桃番茄畸形果較少，心室數(shù)較為明確。

櫻桃番茄自交系的單果重 10.06～23.87g 變異系數(shù)為 21.39% ，561的單果重最小為10.06g，534 的單果重最大為 23.87g ；果肉厚0.22～0.58cm ，變異系數(shù)為 21.01% ，其中519號的果肉厚最小，532的果肉厚最大為 0.58cm ，單果重與果肉厚的相關(guān)性為0.404。

櫻桃蕃茄自交系的可溶性固形物含量（TSS）在 6.81%～11.12% ，變異系數(shù)為 12.5% ，大多數(shù)櫻桃番茄的TSS值均在 7% 以上，最低的是536號，只有 6.81% ，最高的為601號，為11. 12% 。總酸含量在 0.63%～1.29% 變異系數(shù)為20.51% ，最低的為537號，最高的為561號。而評價櫻桃番茄果實口感，還需要綜合固酸比，櫻桃番茄自交系的固酸比在 5.77～15.23 ，變異系數(shù)為 26.75% ，最小的是536號，口感酸，最大的是601號，口感甜。519、528、534、539、561、565、585和596可溶性固形物含量較高，但總酸含量也較高，因此口感偏酸甜。531、537、557、563、571、575、587、589、590和601的可溶性固形物含量較高，而總酸含量較低，因此口感偏甜。

42個櫻桃番茄自交系中，可溶性糖含量在8.26～31.55mg/g ，變異系數(shù)為 32.62% ，最低的為540號 8.26mg/g ，最高的為571號 31.55mg/ g。蔗糖含量在 0.6～4.4mg/g ，變異系數(shù)為43.06% ，最低的是525號 0.6mg/g ，最高的是599號 4.40mg/g 。果糖含量在 6.28～16.56mg/ g，變異系數(shù)為 20.32% ，其中最低的為531號，最高的是561號。番茄中的蘋果酸含量相對較低，測量的蘋果酸含量在 0.009～1.33mg/g ，變異系數(shù)為 76.82% ，相對較為分散，最低的572號，最高的是519號?？箟难峒碫C含量在 12.88～ 206.06μg/g ，變異系數(shù)為 38.11% ，最低是532號，最高的570號。可溶性糖含量與蔗糖含量、果糖含量、蘋果酸含量、VC含量的相關(guān)性分別為0.221、0.227、0.504和0.337。表2

Tab.2 Characterdatastatisticsofcherrytomatoes

2.2評價單果重、果實縱徑、橫徑、TSS、總酸、固酸比、果肉厚、可溶性糖含量、蘋果酸含量、VC含量、蔗糖含量、果糖含量12個變量

研究表明，通過特征值大于1的原則，共提取5個公因子，累積方差貢獻率達 72.893% ，5個因子可以基本代表所有參數(shù)。按照載荷值大于0.6的原則，對因子1有貢獻的參數(shù)為總酸含量、固酸比；對因子2有貢獻的參數(shù)為VC含量；對因子3有貢獻的參數(shù)為果肉厚、蘋果酸含量；對因子4有貢獻的參數(shù)為果實橫徑，對因子5貢獻的參數(shù)為果糖含量。表3～4

按照公式 F=18.639%×F₁+17.547%×F₂ +13.778%×F₃+13.087%×F₄+9.842%×F₅ 計算得到各個櫻桃番茄自交系的總得分 F ，其中

表35個主成分的特征值、貢獻率荷累積方差貢獻率

表2櫻桃番茄性狀數(shù)據(jù)統(tǒng)計

Tab.3Eigenvaluescontribution rates and cumulativecontributionratesofthefive principal components analysis

F₁～F₅ 為5個因子的主成分得分。排名前10的依次是599號櫻桃33號 F₂-21-27-1-3-1- 2-1、596號櫻桃12號 F₂-1-2-4-5-1.601 號櫻桃17號 F₂-1-3-1-3-1.580 號櫻桃51號 F₂-1-1-1-M-1-1、570-1 號櫻桃51號F₂-1-1-1-M-1-1.577 號櫻桃20號 號櫻桃 3318F₂-3-1-3- M-2-1，572 號櫻桃64號 F₂-14-10-3-M- 2-1、575號櫻桃28號 F₂-8-1-M-2-1.571 號櫻桃25號 F₂-1-11-2-M-1-1 。表5

Tab.4 Loading matrix indifferent factorsof variables

表4各變量載不同因子的載荷值

表5 櫻桃番茄每個主成分得分和總得分

Tab.5 Principal component score and quality score of cherry tomatoes

Tab.5Principal component score and quality score of cherry tomatoes

續(xù)表5 櫻桃番茄每個主成分得分和總得分

注：圖中綠點表示不含抗性基因，紅點表示雜合抗性基因，藍點表示含純合抗性基因，灰點表示無法判斷，黑點表示陰性對照，下同Note：Thegrendotintefigureindicatesthabsenceddotindicatesthepresenceofhteroygousresistancegens，thebludotindicatesthepreseneofmogossistanegraotindicatesteiablittotlackdotindcatesthegatiecontrol，tesabelow

圖1 黃花曲葉病毒病抗性基因 Ty-1/Ty-2 檢測

Fig.1 Detection results of tomato yellow leaf curl virus disease gene Ty-1/Ty-2

圖2 葉霉病抗性基因 的檢測

Fig.2 Detection resultsof leaf mold gene

Fig.3 Detectionresultsof root knotnematode geneMil.2/.Mi2.3

圖4 根腐病抗性基因 Frl 的檢測 Fig.4 DetectionresultsofFusarium Crownandrootrotgene ${ { ＼var F } _ { r l } }$

圖3根結(jié)線蟲病抗性基因Mi1.2/Mi2.3的檢測

圖5 晚疫病抗病基因 Ph-3 的檢測 Fig.5Detection results blight gene Ph-3

圖6 灰葉斑病抗性基因 Sm 的檢測 Fig. 6 Detection results of gray leafspotgeneSm

圖7斑萎病抗性基因 Sw-5 的檢測 Fig. 7 Detection results ofwilt gene Sw-5

2.3 抗性基因統(tǒng)計

研究表明，42份櫻桃番茄高代自交系含抗性 基因 Ty-1 的自交系共25份，占總數(shù)的 59.5% ： 含抗性基因 Ty-2 的自交系共10份，占總數(shù)的 23.8% ;含抗性基因 Frl 的自交系共4份，占總數(shù) 的 9.5% ；含抗性基因 Cf-5 的自交系共29份，占 總數(shù)的 69.1% ；含抗性基因 Cf-9 的自交系共7 份，占總數(shù)的 16.7% ；含抗性基因Mi1-2的自交 系共29份，占總數(shù)的 69.1% ；含抗性基因 Mi2.3 的自交系共9份，占總數(shù)的 21.4% ;含抗性基因 Ph-3 的自交系共29份，占總數(shù)的 69.1% ；含抗 性基因 Sm 的自交系共20份，占總數(shù)的 47.6% ；含 抗性基因 Sw-5 的自交系共2份，占總數(shù)的4.8% 。含有抗性基因 Cf-5，Mi1.2，Ph-3 的材 料最多，而含有抗性基因 Frl，Sw-5 的材料最少， 資源較為短缺。

42份櫻桃番茄高代自交系中含有4個以上純抗基因的共23份，占比 54.8% ，多抗資源較為豐富。其中531含有的抗性基因最多，包含Ty-1、Ty-2，Cf-9，Mi1.2，Ph-3，Sm 共6個；525、532、536、560、564、571、580分別含有5個抗性基因；519、527、528、529、530、537、538、561、565、572、573、574、540-1、585、586分別含有4個抗性基因。

綜合排名前10的依次是599號含有3個抗性基因，分別為 Ty-1，Mi1.2，Ph-3;596 號含有3個抗性基因，分別為 Frl，Cf-5，Sm;601 號含有兩個抗性基因，分別為 Cf-5，Ph-3 ；前三名抗性基因較少;580號含有5個抗性基因，分別為 Ty-1 ！Ty-2，Mi1.2，Ph-3，Sm ，為較好的優(yōu)質(zhì)多抗高代自交系;570-1號含有4個抗性基因，分別為 Ty -1Ω，Mi1.2Ω，Ph-3Ω，Sm;577 號含有3個抗性基因，分別為 Ty-1，Mi1.2，Ph-3;582 號含有3個抗性基因，分別為 Mi1.2，Mi2.3，Sm;572 號含有4個抗性基因，分別為 Ty-1，Cf-9，Mi1.2，Ph-3;575 號含有3個抗性基因，分別為 Mi1.2、Mi2.3、Sm 571號含有5個抗性基因，分別為 、Mi1.2，Ph-3，Sm ，多抗資源較為豐富。表6，圖1～7

3討論

3.1試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)變異系數(shù)最大的是蘋果酸含量，為 76.28% ，蔗糖含量、VC含量和可溶性糖含量次之，分別為 43.06%，38.11% 和 32.62% 。固酸比、單果重、果肉厚、總酸含量和果糖含量的變異系數(shù)差異不大；果實縱徑、橫徑和TSS的變異系數(shù)最小。表明在新品種選育過程中蘋果酸、蔗糖、VC、可溶性糖含量的篩選空間比較大。張靜等[26]通過SPSS軟件對60個櫻桃番茄種質(zhì)資源的主要品質(zhì)性狀進行主成分分析和聚類分析，發(fā)現(xiàn)櫻桃番茄番茄紅素含量變異系數(shù)系數(shù)最大；李麗梅等[24對7個櫻桃番茄種質(zhì)資源采用因子分析法進行分析發(fā)現(xiàn)可溶性蛋白含量的變異系數(shù)最大。研究在變異系數(shù)比較小的部分的結(jié)論與前人結(jié)果部分一致，而變異系數(shù)最大的不同的原因是因為試驗研究未測量可溶性蛋白和番茄紅素的含量。趙云霞等[21通過對246份番茄種質(zhì)資源為試驗材料進行分析發(fā)現(xiàn)單果質(zhì)量是變異系數(shù)最大的，與研究結(jié)果不同，可能是因為選材不同，研究的選材只有櫻桃番茄，單果重相對一致。

表6 櫻桃番茄種質(zhì)資源抗性基因統(tǒng)計

Tab.6 Statistics of resistance genes in cherry tomato germplasmresources

注：抗表示含純合抗性基因，-表示不含抗性基因Notes：抗means homozygous resistance gene，- means no resistance gene

3.2主成分分析和因子分析是多元統(tǒng)計中較為關(guān)鍵和常用的兩種方法[27]。試驗研究采用因子分析法共提取5個公因子，累積方差貢獻率達72.893% ，對因子1有貢獻的參數(shù)有總酸含量、固酸比；對因子2有貢獻的參數(shù)有VC含量；對因子3有貢獻的參數(shù)有果肉厚、蘋果酸含量；對因子4有貢獻的參數(shù)有果實橫徑，對因子5有貢獻的參數(shù)有果糖含量。得到42份櫻桃番茄自交系的排名，為櫻桃番茄育種提供一種篩選方法。

3.3陳莉菁等[14]對234份番茄材料進行5個抗病基因的檢測，含有3～4個抗性基因以上的材料共29份;楊超沙等[15]對81份番茄材料進行6種抗病基因的檢測，含有6個抗病基因的材料有3份，含有5個抗性基因的材料共21份，含4個抗病基因的材料最多，共31份。而研究中42份櫻桃番茄高代自交系中含有4個以上純抗基因的共23份，占比 54.8% ，多抗資源相對較少的原因可能是課題組前期篩選時注重品質(zhì)方面的研究，而品質(zhì)相對較好的資源，抗病性會差一些。

4結(jié)論

4.1排名前3名的依次是599號、596號和601號，其共同點為果實近圓形，果肉厚、單果重適中；可溶性固形物含量較高，其中601的TSS最高，總酸含量較低，固酸比較高，口感偏甜；599、596的總酸含量較高，固酸比較低，口感酸甜；3個品種可溶性糖、果糖、VC含量較高，599蔗糖含量最高；對其抗性基因進行檢測分別含有3個、3個和2個抗性基因，抗性基因較少，可作為優(yōu)質(zhì)櫻桃番茄親本資源。

4.2580號綜合排名第4，含有5個抗性基因分別為 Ty-1，Ty-2，Mi1.2，Ph-3，Sm 可作為優(yōu)質(zhì)多抗櫻桃番茄親本資源。

531號的綜合排名為24名，綜合品質(zhì)較差，但其抗性基因較多，含有6個純抗基因，可利用其較好的抗性進行抗病櫻桃番茄的育種。

4.3篩選出3個綜合品質(zhì)好的櫻桃番茄自交系、1個優(yōu)質(zhì)多抗櫻桃番茄自交系以及1個多抗櫻桃番茄自交系，可作為培育不同特色類型的櫻桃番茄親本資源。

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Screening of high quality multi - resistance cherry tomato parental resources

WANG Shanshan1，WANG Chenyu1，YANG Chaosha2，CAI Xiaoyi1，YIN Weiping'，YIN Qingzhen1 （1. Institute of Cash Crops，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shijiazhuang 050051， China;2. Chengde Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Chengde Hebei O67O55，China）

Abstract：【Objective】 To comprehensively evaluate the high generation inbred lines of cherry tomato and screen the high quality and multi -resistant parental materials in the hope of providing germplasm resources for cherry tomato breeding.【Methods】42 high generation inbred lines of cherry tomato were used as materials to analyzeand evaluate12 traits （fruit transversediameter，fruit longitudinal length，flesh thickness，fruit weight perfruit，soluble solid content，total acid content，solid acid ratio，soluble sugar content，fructose content， sucrose content，malic acid content，vitamin C content）by factor analysis.The resistance genes were detected by PARMS method.【Results】The top three in the overall ranking were No. 599，No. 596 and No. 601. The three fruits had good shape，high soluble solid content，high soluble sugar，fructose and vitamin C content，and poor resistance，so they could be used as high -quality cherry tomato parent resources.No. 580 ranked 4th overall，with good qualityand5 resistance genes，which could be usedas high -quality multi-resistance cherry tomato parental resources.The overallquality ranking of No. 531 was 24，but it had more resistance genes and contained 6 pure resistance genes，which could be used for breeding resistant cherry tomato.【Conclusion】Three high-quality cherry tomatoes，one high -quality disease-resistant cherry tomato material and one disease -resistant cherry tomato are selected，which can be used as parent resources for cultivating cherry tomatoes with different characteristics.

Key words：cherry tomato;high inbred line; factor analysis ;comprehensive evaluation; PARMS