番茄Ph-2基因晚疫病株龄抗性的比较转录组分析

晚疫病是危害番茄的重要病害,研究表明番茄抗晚疫病Ph-2基因存在株龄相关抗性(age-related resistance,ARR)。通过对Ph-2基因晚疫病抗性材料三叶期与六叶期幼苗接种晚疫病菌后0、8、24、48 h的转录组比较分析,发现接种后0~48 h,Ph-2基因与其他典型抗病基因在三叶期与六叶期幼苗间表达量不存在显著性差异,而2个过氧化物酶活性基因Solyc01g006290与Solyc02g087110在不同苗期叶片中的差异表达可能是导致Ph-2基因晚疫病株龄抗性产生的主要原因,接种后0~48 h,Solyc01g006290基因在六叶期幼苗中表达量始终显著高于三叶期幼苗,该基因正调控木质素合成,并在细胞壁强化中起重要作用;接种后0 h,Solyc02g087110基因在三叶期与六叶期幼苗中表达量不存在显著性差异,而接种后8~48h三叶期幼苗中该基因表达量大幅下调并显著低于六叶期幼苗。此外,三叶期与六叶期幼苗水杨酸与乙烯信号转导途径中响应晚疫病抗性相关基因的表达也存在差异。研究结果为番茄持久抗晚疫病育种提供了一定依据。

利用种子红色荧光标记鉴定转基因番茄后代

转基因技术有助于番茄基因功能研究和遗传改良,其中转基因后代的筛选是一个非常重要但工作量大的环节。本研究基于番茄油体蛋白基因家族序列分析和番茄基因表达数据库SGN-TEA搜索结果,克隆了一个种子特异且高水平表达的油体蛋白基因SlOLE1(Solyc06g034040)。利用无缝克隆的方法将红色荧光蛋白基因TagRFP的编码区序列插入到SlOLE1基因的终止密码子前,形成一个嵌合基因SlOLE1-TagRFP。将嵌合基因插入到pBI121双元载体,构建植物表达载体pSlOLE1-TagRFP,利用农杆菌介导法转化番茄品种‘Money Maker’,T_(0)代植株的自交种子在荧光显微镜下呈现出明亮红色荧光或无荧光。PCR分子标记进一步验证发现,红色荧光种子萌发的幼苗均存在TagRFP序列,表明在种子阶段检测红色荧光筛选转基因番茄后代的准确率为100%。由此,本研究建立了一种利用SlOLE1-TagRFP嵌合基因,可以通过种子红色荧光可视化分析,简单快速、低成本地鉴定转基因番茄后代的方法。

“十三五”我国番茄产业现状及展望

“十三五”期间,我国番茄产业继续稳步发展,番茄生产逐步形成了更为明显的优势区域,确保了周年供应,培育出一批适应市场消费需求的番茄新品种,应用基础研究取得了长足进步。本文从番茄生产、市场、新品种选育、育种技术等方面综述了过去5年间取得的最新进展和研究成果,并分析了存在的问题及发展趋势。

利用PCR技术同时鉴定番茄抗根结线虫和抗斑萎病毒基因

利用同-PCR反应体系,对分别与番茄抗根结线虫的Mi基因和抗斑萎病毒(TSWV)的Sw-5基因紧密连锁的SCAR标记进行了同时扩增筛选,扩增的特异性片段与单引物扩增片段完全吻合,其中与Mi基因紧密连锁的SCAR1标记为共显性标记,抗感试材均产生750 bp的特异片段,纯合和杂合抗病基因型试材存在rqp I酶切位点,酶切后分别产生了570 bp、160 bp和750 bp、570 bp、160 bp的不同特异性片段,而感病基因型试材无Taq I酶切位点;与Sw-5基因紧密连锁的SCAR2标记为显性标记,只有抗病试材扩增出400 bp的特异性片段。经反复验证,结果稳定准确可靠,可用于在同-PCR反应体系中对两个抗病基因进行同时筛选鉴定。

有关番茄果实中可溶性固形物和番茄红素的研究进展

概括介绍了与番茄果实中可溶性固形物和番茄红素相关因子的研究,包括可利 用的种质资源、遗传育种、QTL定位、分子标记辅助选育和环境条件。

番茄ps-2雄性不育品系的初步观察

对从保加利亚引入的含有ps 2雄性不育基因的番茄雄性不育品系 (CMC1ps2和 2 2 2 )在田间自然条件下进行初步观察 ,结果表明其不育性状表现稳定 ,雄蕊、花粉发育均正常 ,花药不开裂 ,田间自交坐果率 5 .2 5 %～ 10 .83 %,其中正常果率只有 3.8%～ 6 .2 %,利用人工自交可获得 10 0 %的不育后代。

番茄抗晚疫病材料的鉴定及初步转育

对引入的LA1033、LA2099、LA1777等3份多毛番茄人工接种晚疫病,证明其均高抗我国番茄晚疫病生理小种T1,2,3,其中LA2099和LA1777还高抗致病力极强的小种T1,2,3,4。直播杂交转育F1种子可出苗,但出苗率极低,且不同母本遗传背景和多毛番茄材料组合间差异明显。与直播相比,普通MS培养基培养成熟胚可更快速、有效地获得F1杂交种植株。人工辅助授粉F1自交,田间坐果数也存在明显不同。

番茄耐盐分子育种研究进展

土壤盐渍化是一个世界性问题,其中由于过量施用化肥,造成土壤尤其是蔬菜保护地次生盐渍化已是一个极其严重的现象,常障碍蔬菜作物的生长、发育,导致大幅度减产,产品品质下降。虽然作物耐盐新品种的选育,一直是国内外研究的重点,但对于番茄而言,普通栽培种一般表现对盐中度敏感。目前还尚未有很明确的生理生化指标,可供育种者直接进行番茄耐盐性的鉴定,番茄耐盐机理的明确,有助于相关指标的获得。研究业已表明,番茄耐盐受QTLs控制,遗传较为复杂,影响番茄耐盐的QTL在不同生长发育的阶段也不相同。因此育种难度较大。番茄在芽期和苗期对盐害最敏感,随着株龄的增加,耐盐性也增强,而影响番茄芽期和苗期的耐盐性为少数QTLs控制,且效应较大,因此开发芽期和苗期耐盐QTLs对于番茄耐盐育种意义较大。另外,耐盐QTLs还包括组成型和非组成型两种,控制番茄耐盐的组成型或非特异QTL对耐盐性贡献较大。部分野生资源材料及个别栽培种表现出一定程度的耐盐性,为番茄耐盐育种提供了可能。利用分子标记及生物工程技术深入挖掘这些材料,可加速番茄耐盐遗传改良。本文就番茄耐盐筛选方法、耐盐资源材料,耐盐QTL定位及利用分子标记辅助选育和基因工程等手段改良番茄耐盐新品种进行了综述。

不同基因型番茄种子发芽率及发芽势初步研究

本文材料证明不同基因型番茄材料种子的发芽率、发芽势及重量存在一定差别。以这些材料配制的杂交组合 ,组合间发芽率及发芽势也不相同 ,绝大多数F1 呈现杂种优势 ,但个别组合明显低于亲本 ,尤其是有携带nv、ah基因材料的组合更为明显。经方差分析表明 ,组合间及正反交效应差异均极显著。同一组合正反交种子的重量也存在一定差异而且和发芽率及发芽势无关。配合力分析初步说明 ,加性、非加性及细胞质效应对番茄种子发芽的影响都是重要的。来自951 4 8×红 1 0 0的F2 代分离群体不同个体间发芽率变化幅度为 54 %～ 1 0 0 % ,发芽势为 2 9%～ 97%。因此 ,有必要在配制杂交组合时对亲本种子的发芽情况进行选择 。

番茄苗龄对晚疫病生理小种T_1的抗性表现差异研究

对感病和抗病品系3、6、9叶苗龄番茄幼苗人工接种晚疫病菌T1小种,结果表明,感病品系随着苗龄的增加,对晚疫病的感病程度有所减轻,其中6叶期较3叶期、9叶期较6叶期幼苗的病级指数分别降低了28.8%和3.9%,但差异不显著;9叶期较3叶期降低了31.0%,差异达显著水平。抗病品系的6叶期和9叶期较3叶期幼苗病级指数均降低了50%左右,差异达极显著水平;6叶期和9叶期幼苗抗性基本相同。

加工番茄生产的现状及品种遗传改良浅析

本文概括介绍了目前世界及我国加工番茄生产及遗传改良的现状、存在的主要问题及未来发展方向和解决的策略。

与番茄Ps-2位点紧密连锁的AFLP分子标记的获得

含有ps-2雄性不育基因的番茄材料可通过自交获得100%的不育后代,方便地应用于番茄杂交制种。作者以来自保加利亚含有ps-2基因的不育材料CMC1ps2为母本,以优良的加工番茄92155为父本,构建了123个F2分离群体,育性表型分离比例完全符合孟德尔遗传规律,为单基因隐性遗传。采用AFLP分子标记技术,通过筛选64对AFLP引物组合,获得了与可育ps-2位点紧密连锁的3个AFLP标记(E37/M47、E38/M48及E33/M50),它们与可育基因的遗传图距分别是6.04cM、6.04cM、6.06cM,而且位于可育基因的同一侧,位置基本相同,分别扩增出390bp、150bp、80bp的DNA片断。这3个标记的获得,可直接用于标记辅助选育,加速番茄雄性不育的转育和利用。

番茄ps-2雄性不育系01222的育性观察

对从保加利亚引入并选出的含有番茄ps - 2基因的雄性不育新品系 0 12 2 2进行了杂交制种试验。结果表明 ,该不育品系虽然会发生自交 ,但座果率极低 ,其中正常果率只占 2 9% ,其余均为僵果。通过开花后 1～ 3d人工去雄授粉和蕾期去雄杂交制种试验比较说明 ,即使 3d后的处理杂交种子纯度仍可达 99%以上 ,符合国际种子质量标准 ,但是杂交座果率、单果种子含量却随开花天数的增加而降低 ,以蕾期和开花后 1d处理最佳。表明该不育系是一个很有应用价值的新材料。

王弘诲与利玛窦首次进京

罗马耶稣会士利玛窦于万历二十六年(1598)进入了明朝的政治文化中心———北京,从而成为有史以来第一次成功进京的西方传教士;而广东籍的南都南京的礼部尚书王弘诲,则是利玛窦此次北上的策划者与引导人。此次北京之行虽未能使利玛窦实现其接触神宗皇帝的目的,但为他后来的成功居京打下了基础,意义堪称重大。精神的投契与旨趣的相合是王弘诲与利玛窦结交的基础,帮助朝廷修订历法是作为朝廷高官的王弘诲把利玛窦引进北京的浅层动机,帮助利玛窦传教则是作为准天主教徒的王弘诲把利玛窦引进北京的深层动机。他对自己策划和帮助利玛窦进京一事讳莫如深,既是想维持其高官地位,也是想在对外战争的背景下避免"里通外国"的嫌疑。

极早熟加工番茄新品种红杂10号的选育

红杂 10号番茄是极早熟一代杂种。父本是从美国引进的Peto95材料中 ,经多代定向选择而育成的优良自交系 8784。母本 875 3由亚洲蔬菜研究中心提供 ,含有幼苗表现为绿茎的ah基因 ,不仅便于杂种一代早期快速鉴定 ,而且高抗TMV ,另经人工接种鉴定还高抗枯萎病。该品种可溶性固形物及番茄红素含量高、抗裂、耐压、耐贮运。较对照品种红杂 18增产 6 .3%～ 39.0 %。适于我国西北、华北、东北等加工番茄生产基地罐藏加工及云南、广西等地长途贮运鲜销或出口。

番茄ss基因的连锁分析及其种子发芽特性

证明控制番茄种皮表现为海绵状的基因ss符合孟德尔遗传规律 ,并与幼苗绿茎基因ah连锁 ,位于第 9条染色体上 ,使种皮表现为灰白色。来自 95 14 8×红 10 0的F2 代分离群体的种子 ,含有ah基因的无花青素单株个体较有花青素个体普遍表现为前期 (39或 5 1h)发芽率较高 ,而第 10天的平均总发芽率却呈现下降趋势 ;不同单株个体间差异较大 ,总发芽率变化幅度为 5 4 %～ 10 0 % ,表明虽然ah基因可促进番茄种子的前期发芽 ,但还受种子基因型 ,尤其是胚或胚乳基因型的影响。番茄种子种皮褐色色素的积累和ah、aw、aa等基因无关。种皮颜色和茸毛等性状可以作为明显的形态标记 。

番茄抗番茄花叶病毒和斑点萎凋病毒病基因PCR标记的同时鉴定

利用同一PCR反应体系,对分别与番茄的抗番茄花叶病毒病的Tm22基因和抗斑点萎凋病毒病的Sw-5基因紧密连锁的SCAR标记进行了同时扩增筛选,扩增的特异性片段与单引物扩增片段完全吻合,其中与Tm22基因紧密连锁的SCAR1标记为共显性标记,抗感试材均产生800bp的特异片段,杂合抗病基因型和感病基因型有HindIII酶切位点,酶切结果为:纯合抗病RR:950bp;杂合抗病Rr:950bp+500bp+300bp+150bp;感病的rr:500bp+300bp+150bp,纯合抗病基因型无HindIII酶切位点。与Sw-5基因紧密连锁的SCAR2标记为显性标记,只有抗病试材扩增出400bp的特异性片段。经反复验证,结果稳定、准确可靠,可用于在同一PCR反应体系中对2个抗病基因进行同时筛选鉴定。该体系的建立不仅省时、省工、节省费用,而且可用于苗期早期辅助选育,加快番茄育种进程。

醋栗番茄Solanum pimpinellifolium遗传多样性分析

野生种醋栗番茄包含丰富的变异,具有众多优良性状。本研究对从世界不同地区收集的433份醋栗番茄遗传资源进行了表型鉴定及遗传多样性分析。表型鉴定结果表明,在收集的433份醋栗番茄中约有14%为樱桃番茄,370份典型醋栗番茄中约22%的材料存在不同程度的分离。群体变异分析表明,不同性状间变异系数存在较大差异,其中柱头变异系数最大,为56.716%;花瓣数遗传稳定,变异系数最小,为2.082%;相关分析表明,多个性状间存在显著相关性;利用表型和基因型数据聚类均将醋栗番茄群体划分为两大类群;主成分分析表明,坐果率、单果重、可溶性固形物对变异的贡献率较大。研究结果将为利用醋栗番茄进行栽培种番茄遗传改良奠定一定的基础。

基因组分析揭示番茄育种的历史

番茄（Solanum lycopersicum）适应性广，产量高，营养丰富，风味独特，栽培方式多样，是世界范围内广泛种植的第一大蔬菜作物。2012年全球产量达到1.62亿吨（联合国粮农组织（FAO）统计），产值超过550亿美元。番茄也是植物遗传、发育和生理研究的重要模式系统。番茄起源于南美洲的安第斯山脉，随着人类迁移和驯化逐渐传到中美洲和墨西哥一代，16世纪传到欧洲，在随后的几百年中番茄被传播到世界各地，在这一过程中受到不同的人工选择，产生了丰富的变异类型。番茄果实大小的变化是驯化的一个重要特征，今天人们食用的大果栽培番茄是由野生醋栗番茄（Solanum pimpinellifolium）驯化而来，野生番茄果实非常小，只有1~2g 重，经过人工的长期驯化，现代栽培番茄的果重是其祖先的100多倍。然而，番茄果实变大的人工驯化过程一直未有全面的研究，人类选择如何改变番茄基因组仍是知之甚少。

全钒液流电池电气模型建模与验证

为准确把握全钒液流电池的实际应用特性,基于全钒液流电池原理,采用建模与仿真软件建立了全钒液流电池的电气模型,并结合5kW全钒液流电池样机系统将仿真与试验充放电电压结果进行比较。结果表明,该模型能较好地模拟线性情况下全钒液流电池的充放电电压特性和暂态特性,验证了模型的准确性和适用范围。