中国农业科学|中国农科院蔬菜花卉所李君明课题组分析加工番茄高可溶性固形物含量位点的遗传与互作效应
近年来,番茄(Solanum lycopersicum)的品质受到越来越多的关注,可溶性固形物含量(soluble solid content,SSC)是果实品质的重要决定因素,尤其是评价和制约加工番茄生产的重要品质指标。SSC的增加,能够明显提高加工番茄的出酱率和降低料耗比,据统计,在SSC为5%基础上,SSC每增加1%,相当于总产量增加20%以上。高可溶性固形物含量还可大大降低生产相同黏稠度和品位番茄产品过程中水分的损耗,提高生产效益。美国加州加工业番茄品种的评价指标,已逐渐由商品产量转变为园艺产量,因此,提高SSC,对我国番茄特别是加工番茄产业的可持续发展和综合竞争力具有重要意义。
近期,中国农业科学院蔬菜花卉研究所/蔬菜生物育种全国重点实验室李君明课题组完成的题为“加工番茄高可溶性固形物含量位点的遗传与互作效应分析”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷9期正式发表。
该研究选取潘那利番茄LA0716和多毛番茄LA1777渐渗群体中9个高可溶性固形物含量近等基因系为试材,通过不完全双列杂交方式获得单杂合与双杂合材料47份,在新疆连续2年田间鉴定,对其可溶性固形物含量、单果重量和产量等的遗传和互作效应进行系统研究。
遗传效应分析表明,IL1-4所含的增加果实产量的QTL呈超显性效应;IL2-6所含的降低单果重量的连锁累赘位点为显性效应;IL7-3所含有的高固形物含量位点多呈显性效应,但同时降低产量的连锁累赘位点也呈显性效应;IL9-2-5所含的高固形物含量位点具有较好的显性效应,且不降低单果重量和产量。
潘那利番茄LA0716高固形物含量位点的遗传效应分析
互作效应分析筛选到一系列能够显著影响固形物含量和产量的ILs或位点。其中,IL7-3和IL9-2-5所含的高固形物含量位点具有较好的上位性效应和累加效应,均能显著增加其互作组合的固形物含量,但IL7-3降低产量的连锁累赘影响了其互作组合的产量;IL2-6则能显著降低其互作组合的单果重量;IL5-4-5-44与IL7-5-5能够分别增加其互作组合的单株产量;在染色体上等位的IL1-4和LA3914具有较好的杂种优势效应,能够提高单株产量和园艺产量。
潘那利番茄LA0716高固形物含量位点的SSC互作效应
潘那利番茄LA0716高固形物含量位点的单株产量互作效应
潘那利番茄LA0716高固形物含量位点的单果重量互作效应
潘那利番茄LA0716高固形物含量位点的园艺产量互作效应
园艺产量(可溶性固形物含量与产量的乘积)与单株产量的相关性最高,相关性系数为0.916,说明在固形物含量的遗传改良中需要兼顾产量。
番茄高固形物含量位点的聚合能够在一定程度上提高固形物含量和园艺产量,特别是遗传或生理上具有协同作用的位点互作,能够更加有效提高其互作效应。因此,选择适宜的高固形物含量位点进行聚合育种,是番茄可溶性固形物含量和产量遗传改良的有效途径。
中国农业科学院蔬菜花卉研究所张敏为该文第一作者,刘洪海、李君明、刘磊老师为共同通信作者。
该研究获得中基健康产业股份有限公司博士后合作项目、兵团科技计划(2024AB022)、国家重点研发项目(2022YFD1200805)、国家自然科学基金(31993118015)、新疆生产建设兵团技术创新人才计划(2023CB019-02)、农业农村部园艺作物生物学与种质创制重点实验室项目的资助。
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文献引用:
张敏, 李鑫, 张勇, 钟德萍, 鲁晓晓, 何淑敏, 陈冬红, 李烨, 李荣霞, 黄泽军, 王孝宣, 国艳梅, 杜永臣, 刘洪海, 李君明, 刘磊. 加工番茄高可溶性固形物含量位点的遗传与互作效应分析[J]. 中国农业科学, 2025, 58(9): 1816-1829.
ZHANG Min, LI Xin, ZHANG Yong, ZHONG DePing, LU XiaoXiao, HE ShuMin, CHEN DongHong, LI Ye, LI RongXia, HUANG ZeJun, WANG XiaoXuan, GUO YanMei, DU YongChen, LIU HongHai, LI JunMing, LIU Lei. Genetic and Interaction Analysis of High Soluble Solid Content Loci in Processing Tomato[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(9): 1816-1829.
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