番茄育種動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)綜述

番茄育種動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)綜述  
    番茄是世界重要的蔬菜作物之一，分為加工型番茄和鮮食型番茄，在各國(guó)的蔬菜栽培中均占有相當(dāng)?shù)谋壤�。從發(fā)展趨勢(shì)看，人們對(duì)番茄的需求量正在加大，并且對(duì)其果實(shí)大小、形狀、顏色、品質(zhì)、風(fēng)味、耐儲(chǔ)運(yùn)性、上市時(shí)間等不斷提出新的要求，而作為生產(chǎn)者還要考慮品種的抗病性、豐產(chǎn)性、熟性以及經(jīng)濟(jì)效益。以上這些毫無(wú)疑問都應(yīng)成為番茄育種者的育種目標(biāo)。綜合國(guó)內(nèi)外有關(guān)專家的觀點(diǎn)及我對(duì)番茄育種的理解，我認(rèn)為國(guó)內(nèi)外番茄育種動(dòng)態(tài)和發(fā)展應(yīng)從以下兩個(gè)方面分析論述即傳統(tǒng)育種技術(shù)和利用基因工程技術(shù)的研究進(jìn)展。

    所謂傳統(tǒng)育種技術(shù)就是指利用種群內(nèi)基因重組原理通過篩選的辦法來(lái)達(dá)到選育新品種的目的；而利用基因工程技進(jìn)行番茄品種特性改良，主要指種群間的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，從而獲得抗病毒、抗蟲、抗除草剤、抗凍、延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期、改善風(fēng)味、改變果色和育性等基因，這些都是通過常規(guī)育種技術(shù)難以達(dá)到的目的。

    綜合來(lái)看，我們可以分別下幾個(gè)方面來(lái)分析和探討番茄育種技術(shù)。
    1 番茄適應(yīng)性育種。適應(yīng)性包含的內(nèi)容和范圍很廣，就目前而言主要指番茄的耐弱光及抗寒性篩選研究。

    1．1        耐弱光及短日照育種。這是溫室番茄適應(yīng)性育種的一個(gè)重要方面，主要通過比較坐果及花穗分化情況來(lái)篩選材料。

    1．2        株型育種。株型育種除了耐弱光溫室栽培目的以外就是省工品種的選育，如早在50年代，英國(guó)人就發(fā)現(xiàn)了具有隱性基因Ts的突變中其側(cè)枝的生長(zhǎng)是受IS基因控制的，當(dāng)番茄植株含有IS基因時(shí)就只長(zhǎng)一個(gè)莖，這不僅能減少整枝打杈的勞力，而且有利機(jī)械化栽培。

    1．3        抗寒育種。番茄抗寒篩選因加工番茄與鮮食番茄栽培條件和方式的不同而不同。加工番茄主要指能在早春直播抗低溫，即較強(qiáng)的低溫發(fā)芽與苗期抗寒能力；而鮮食番茄抗寒篩選方面，因?yàn)槭菧厥以耘啵�除了要求幼苗有一定抗寒能力外，要求成株期在低溫下有較好坐果能力。研究證明，在低溫條件下，花粉質(zhì)量和坐果率在不同品種間有較大差異，通過比較這種差異可對(duì)成株抗寒性進(jìn)行選擇。單性結(jié)實(shí)番茄材料在低溫下具有較強(qiáng)坐果能力。國(guó)內(nèi)外一些育種單位都在積極利用單性結(jié)實(shí)基因培育耐寒的品種。

    1．4        抗霜凍育種。受凍組織死亡往往是在霜凍條件下受凍部位體液產(chǎn)生冰晶，冰晶不斷增大，撕裂了液泡膜擠壓刺傷其他細(xì)胞器及其膜系統(tǒng)和細(xì)胞膜，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。Hightower 利用農(nóng)桿菌將比目魚體內(nèi)抗凍蛋白（AFP）基因轉(zhuǎn)入番茄，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因番茄不但穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄AFP的mRNA, 還產(chǎn)生一種新的蛋白質(zhì)。這種轉(zhuǎn)基因番茄的組織提取液能有效地阻止冰晶的增長(zhǎng)。轉(zhuǎn)基因植株經(jīng)溫室鑒定，抗病力明顯提高。

    1．5        耐熱育種是目前番茄抗逆育種的一個(gè)重要內(nèi)容鑒定番茄耐熱性最可靠的方法是調(diào)查在高溫條件下的坐果情，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力.雙列雜交分析初步表明，番茄坐果的耐熱表現(xiàn)為加性遺傳。另外，番茄抗熱分子生物方面的研究日益深入，已經(jīng)成功地對(duì)若干個(gè)番茄熱反應(yīng)調(diào)控子（HSF）的基因進(jìn)行了克隆和遺傳定位，將來(lái)利用基因工程創(chuàng)造耐熱材料無(wú)疑前景非常廣闊。

    1．6        近年來(lái)番茄耐鹽育種的研究也有一定進(jìn)展。番茄在不同發(fā)育時(shí)期，具有不同的耐鹽機(jī)制，其中對(duì)鹽害最敏感的時(shí)期是種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)期。目前國(guó)外已經(jīng)篩選出一些在種子萌發(fā)期、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和開花期耐鹽的番茄材料。

    1．7        抗蟲害。主要指基因工程技術(shù)的應(yīng)用。目前發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于提高植物抗蟲性的基因主要有兩類，一類簡(jiǎn)稱BT基因，另一類簡(jiǎn)稱PI基因，但由于其表達(dá)能力不夠強(qiáng)，應(yīng)用暫時(shí)受到抑制。

    1．8        抗除草劑。實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)基因植株可以將有毒的除草劑轉(zhuǎn)化為非毒性的乙�；�形式，使轉(zhuǎn)基因植株能有效的抗除草劑。

    2番茄品質(zhì)育種。番茄品質(zhì)主要包括果實(shí)的商品品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)以及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)三個(gè)方面。

    2．1 果實(shí)的商品品質(zhì)。果實(shí)的商品品質(zhì)體現(xiàn)在果實(shí)的形狀、大小、顏色、硬度以及耐儲(chǔ)性等方面。果實(shí)的形狀、大小、顏色由于消費(fèi)習(xí)慣和消費(fèi)方式不同，世界各國(guó)間的要求也不盡相同。因地制宜。另外，據(jù)報(bào)道通過轉(zhuǎn)基因育種，使果實(shí)中類胡羅卜素的生物合成被抑制97%以上，番紅素的合成量也很低，僅為正常植株的2%。轉(zhuǎn)基因的植株的花冠為淡黃色，果實(shí)為黃色。加工番茄要求著色均一致。

    2．2果實(shí)硬度。番茄從采收到銷售需經(jīng)過包括運(yùn)輸?shù)群芏喹h(huán)節(jié)，這就要求番茄具有較強(qiáng)的耐擠壓和抗損傷能力。因此果實(shí)的硬度顯得至關(guān)重要。目前一般是通過比較果實(shí)果肉厚度、種子腔打小再結(jié)合手感握測(cè)來(lái)篩選果實(shí)硬度高的品種。

    2.3 果實(shí)耐儲(chǔ)性。由于番茄品種間果實(shí)儲(chǔ)存期的長(zhǎng)短差異較小，通過系選很難達(dá)到理想效果，因此人們把研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到兩個(gè)成熟突變基因上：成熟抑制基因rin(riping inhibitor)和不成熟基因nor(nonripening)。其原理，一是通過抑制多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活  性來(lái)抑制細(xì)胞壁果膠的降解，使果實(shí)抗軟化；另一種是通過抑制乙烯的生成，提高果實(shí)耐受“成熟過度”的能力。目前，特別是成熟抑制基因已經(jīng)開始被應(yīng)用到育種實(shí)踐中。   

    2.4            果實(shí)的品質(zhì)。包括營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)。果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要取決于果實(shí)中礦物鹽和維生素的含量，尤其是VC、VA的含量，提高這些營(yíng)養(yǎng)成分的含量也是番茄育種中不可忽視的方面；影響果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的因素很多，目前尚無(wú)法根據(jù)一定指標(biāo)進(jìn)行改良。過去，育種家希望通過傳統(tǒng)方法提高果實(shí)的含糖量，從而改良品質(zhì)，但是由于碳代謝的復(fù)雜性和缺少基因型的多樣性使育種方法難以突破。目前有關(guān)學(xué)者正致力于提高工程植株Monellin基因表達(dá)的研究。

    3.    番茄抗病育種。番茄栽培范圍廣，危害番茄的病害也多。通過傳統(tǒng)的病害抗原的篩選和新的生理小種及株系分研究是目前最行之有效的方法之一。據(jù)美國(guó)加州大學(xué)Charles Rick1995調(diào)查，幾乎所有的番茄病害都可以在近緣野生種中找到相應(yīng)的抗源，近半數(shù)的抗病基因已經(jīng)通過雜交轉(zhuǎn)入到普通番茄中。番茄葉霉病病菌分化最快，已知的和已經(jīng)被利用的抗病基因數(shù)也最多。90年代以來(lái)又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些抗早疫病的資源材料，并發(fā)現(xiàn)早疫病抗病基因表現(xiàn)為加性或是上位效應(yīng)；最近在臺(tái)灣篩選出了結(jié)份抗晚疫的材料，具有較大的潛在利用價(jià)值。為更有效的提高品種的抗病性，育種上將至少兩個(gè)未被侵染的抗病基因轉(zhuǎn)育到一個(gè)品種中。但對(duì)抗病毒病育種基因工程技術(shù)效果將更顯著。在國(guó)內(nèi)外，對(duì)TMV、CMV、TSWV都有相關(guān)的轉(zhuǎn)基因研究，并且獲得了對(duì)其抗性水平達(dá)到中到高抗的轉(zhuǎn)基因番茄植株。

    4.   雄性不育性育種。對(duì)于自花授粉作物，利用雄性不育系配制雜交種子是最為有效的方法。但自然發(fā)現(xiàn)不育系和恢復(fù)系的選育和轉(zhuǎn)育都十分困難，且周期長(zhǎng)，效率低。通過基因技術(shù)使RNA降解，導(dǎo)致花粉敗育，從而培育出雄性不育的工程植株，為番茄的雜交制種提供方便。

    5.   單倍體育種。花藥（粉）為外植體組織培養(yǎng)可以獲得單倍體，而即使是雜合體起源的單倍體加倍后也可立即純化，從而大大縮短育種周期。隨著花藥（粉）培養(yǎng)技術(shù)的改進(jìn)，單倍體利用有可能成為未來(lái)蔬菜作物雜種優(yōu)勢(shì)利用中自交系培育的常規(guī)手段。

    6.   體細(xì)胞雜交。利用原生質(zhì)融合進(jìn)行體細(xì)胞雜交，可以突破物種間有性雜交的障礙，使不同物種的基因組合在一起，創(chuàng)造新的育種材料和蔬菜類型。

   總之，傳統(tǒng)育種技術(shù)還將在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期作為我們育種的主流技術(shù)存在下去，而隨著番茄基因工程的發(fā)展，創(chuàng)造了許多新的基因型，顯示了基因工程技術(shù)在蔬菜品種中應(yīng)用中的廣闊前景，必將更好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)育種方法的不足，促進(jìn)蔬菜品種事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

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番茄價(jià)值較高，不同于其他種子，現(xiàn)在專家們的研究方向都放在抗ty上，誰(shuí)家能搞出個(gè)牛逼的組合，在家數(shù)錢就行了~~至于番茄本身的性狀，硬度了綜合抗病性了產(chǎn)量了耐高低溫了~~大方向基本都已定型~~粉果中國(guó)的最棒，紅果還是國(guó)外的強(qiáng)，差距不是一點(diǎn)半點(diǎn)~~科研單位不認(rèn)真搞科研，銷售公司瞎搗鼓~~總體來(lái)說，比較亂~~