第二章-番茄育种

目前栽培的番茄都属于普通番茄，包括5个变种： 1. 普通番茄 蔓性，茎干和分枝很多，不能直立，为
栽培中最主要的种类，果大，从扁圆或圆球形，色 泽有大红、粉红、深红、淡黄等。
2. 大叶番茄 又称薯叶番茄，每小时的叶形大、叶数少， 无裂缺，形似马铃薯叶。果实形状与普通番茄相似， 植株分枝性较普通番茄弱。
(2)有限生长型：在主干3～5层时花序封顶，生长点变成 花序，不再向上生长，依靠叶腋或花序下部抽生侧枝生长， 侧枝生长1～2个花序后顶端又变成花序而封顶，如此反复， 再从叶腋形成侧芽生长。该类型品种的番茄植株较矮，大 多也较早熟，一般株高1米左右，可行2～3秆整枝，立较 矮的或简易的支架，或不立支架。该类型品种宜作小棚栽 培或大棚双层覆盖栽培、露地简易支架密植栽培或无支架 栽培。
第三节 番茄主要性状的遗传
可溶性固形物遗传 番茄红素的遗传 维生素C的遗传 含酸量与pH值的遗传 番茄果实抗裂性遗传 果实硬度遗传
与产量相关性状的遗传特性
果重遗传：优势不显著，F1往往中间偏小，小果实不完 全显性。平均单果重以特殊配合力为主。
单株结果遗传：当单株结果数差异较大时，F1往往中间 偏小。
二、我国番茄育种未来的发展方向
1. 进一步收集和鉴定各种番茄种质资源, 特别是抗病、抗逆 的资源材料。到目前为止,我国番茄种质资源的鉴定、开 发研究仍然十分薄弱, 如果不改变这种状态, 我国番茄育 种研究就很难达到世界先进水平。
2. 重点培育具有多抗性品种和耐不同逆境条件的品种。 露地品种应抗2～3 种以上主要病害, 保护地品种应抗 3～4 种以上主要病害。要培育适合于冬春保护地栽培 耐低温弱光的品种、适合于越夏栽培耐热的品种、适 合于低洼盐碱地栽培耐盐的品种。要着手开展培育抗 虫的品种。
3.按照果实颜色分类 按照果实颜色分类，有大红的、粉红的、金黄的、橙 黄的、淡黄的、咖啡色的等，这些都是自然界本身就 存在的番茄品种。
番茄品种按熟性分类，有早熟种、中熟种和晚熟种。 按照果实的主要用途，可分为鲜食和加工贮藏两种。鲜
食品种主要是适口性好，果形、颜色也好。加工品种则 注重果肉的颜色及果肉果汁的糖酸比。 其他还可以按叶型、果实形状等来分类。
3. 番茄抗病育种。
番茄栽培范围广，危害番茄的病害也多。通过传统的病害 抗原的筛选和新的生理小种及株系分研究是目前最行之有 效的方法之一。几乎所有的番茄病害都可以在近缘野生种 中找到相应的抗源，近半数的抗病基因已经通过杂交转入 到普通番茄中。为更有效的提高品种的抗病性，育种上将 至少两个未被侵染的抗病基因转育到一个品种中。但对抗 病毒病育种基因工程技术效果将更显著。在国内外，对 TMV、CMV、TSWV都有相关的转基因研究，并且获得了 对其抗性水平达到中到高抗的转基因番茄植株。
番茄含有丰富的胡萝卜素、维生素C和B族维生素。
二、番茄种质资源
由于番茄是一种严格的自花授粉植物，进过长期的驯化 和选育，番茄的遗传背景逐渐变窄。
国外早在1778年就开始了番茄的种质资源收集工作，近 十年来，IBPGR又先后多次对番茄的种质资源进行了大规模 的收集。据IBPGR在1987年的报道，全世界共收集到番茄种 质资源材料32000份，到1990年则已经超过了40000份，这些 材料主要收藏在11个研究单位
(3)半有限生长型：半有限生长型是指具有无限生长趋势 的有限生长类型的品种。
2. 按照果实大小分类 按照果实大小分类，可分为大番茄、串番茄和樱桃形番茄。 大番茄是指目前生产中一般性的果实在130～250克或以上的 品种。串番茄是指类似于葡萄的一串番茄，一般为5～7只， 其中4～6只基本上一起成熟。串番茄的果形较小，一般为 100～130克，目前该类型的番茄品种还须依靠进口。樱桃形 番茄的果实较小，一般单果重10～20克，也有50～60克的。
二、番茄的有性杂交
1.4 抗霜冻育种。 受冻组织死亡往往是在霜冻条件下受冻部位体液产生冰晶， 冰晶不断增大，撕裂了液泡膜挤压刺伤其他细胞器及其膜 系统和细胞膜，最终导致细胞死亡。
1.5 耐热育种。
耐热育种是目前番茄抗逆育种的一个重要内容鉴定番茄耐 热性最可靠的方法是调查在高温条件下的坐果情，但费时 费力.双列杂交分析初步表明，番茄坐果的耐热表现为加性 遗传。另外，番茄抗热分子生物方面的研究日益深入，已 经成功地对若干个番茄热反应调控子（HSF）的基因进行 了克隆和遗传定位，将来利用基因工程创造耐热材料无疑 前景非常广阔。
2. 番茄品质育种。 番茄品质主要包括果实的商品品质、风味品质以及营养品质 三个方面。
2.1 果实的商品品质。
果实的商品品质体现在果实的形状、大小、颜色、硬度以 及耐储性等方面。果实的形状、大小、颜色由于消费习惯 和消费方式不同，世界各国间的要求也不尽相同。因地制 宜。另外，据报道通过转基因育种，使果实中类胡罗卜素 的生物合成被抑制97%以上，番红素的合成量也很低，仅 为正常植株的2%。转基因的植株的花冠为淡黄色，果实 为黄色。加工番茄要求着色均一致。
4. 培育能进入国际市场的品种。根据国外对品种的要求特 点, 积极选育适合国外栽培的鲜食和加工品种, 利用我国 杂交制种成本低的优势, 将番茄种子打入国际市场。
5. 加强高新育种技术的应用。在有条件的单位, 开展生物技 术辅助选择和转基因的研究, 开展用组织培养技术加快育 种材料纯合的研究以及雄性不育材料的开发和利用的研 究。
前期产量与总产量遗传：产量性状显性和上位性效应较 其他性状明显，产量杂种优势相当强。
第四节 番茄育种方法
一、番茄的花器官结和开花授粉习性
番茄花是具有雌蕊和雄蕊两性器官的两性花, 聚伞花序,小果型品种多 为总状花序。花序着生节间每个花序有小花 5～10余朵，番茄每朵小 花由花梗、萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊组成。雄蕊的花丝短，花药 6枚， 连结成花药筒包围花柱； 雌蕊位于雄蕊侧，由胚珠、子房、花柱、 柱头组成。番茄属于自花授粉植物，花瓣黄色，萼片绿色。每一朵 小花的花梗中部有一明显的断带，是在花芽分过程中由离层细胞构 成，在环境条件不良时, 离层形成，引起落花落果。
3. 把品质育种放在突出的位置。我国目前番茄生产从数 量上看, 已经满足或接近于满足市场的基本需求, 下一 步育种的主要目标应是千方百计地提高番茄产品的质 量。这包括提高果实的外观质量, 无畸形果、裂果, 着 色好, 花痕细小; 提高风味品质, 高糖度, 高糖酸比, 高 维生素C 含量; 提高贮运性和延长货架期。
2.4 果实的品质。
包括营养品质和风味品质。果实的营养品质主要取决于果 实中矿物盐和维生素的含量，尤其是VC、VA的含量，提 高这些营养成分的含量也是番茄育种中不可忽视的方面； 影响果实风味品质的因素很多，目前尚无法根据一定指标 进行改良。过去，育种家希望通过传统方法提高果实的含 糖量，从而改良品质，但是由于碳代谢的复杂性和缺少基 因型的多样性使育种方法难以突破。目前有关学者正致力 于提高工程植株Monellin基因表达的研究。
1.6 耐盐育种。
番茄在不同发育时期，具有不同的耐盐机制，其中对 盐害最敏感的时期是种子萌发和幼苗生长期。目前国 外已经筛选出一些在种子萌发期、营养生长期和开花 期耐盐的番茄材料。
1.7 抗虫害。 主要指基因工程技术的应用。目前发现应用于提高植物抗 虫性的基因主要有两类，一类简称BT基因，另一类简称PI 基因，但由于其表达能力不够强，应用暂时受到抑制。 1.8 抗除草剂。 实验证明转基因植株可以将有毒的除草剂转化为非毒性的 乙酰化形式，使转基因植株能有效的抗除草剂。
3. 直立番茄 茎直立粗短，可不搭支架，高60－80厘 米，叶小而厚，深绿色，果实中等大小，圆形或扁 圆形，红色或橙黄色。
4. 梨形番茄 果小形如洋梨。二室，红色或黄色，叶浓 绿而较小，生性强健。
5. 樱桃番茄 果小而圆，形如樱桃，二室。植株强健， 茎细长叶小，淡绿色，果实有黄、红等色。
野生番茄有：细叶番茄（醋栗番茄），近野生种，茎 细长，叶形小，果实很小，圆形，色鲜红或黄色，每 穗可生12—15个果，味酸、籽多。秘鲁番茄，野生型， 表面多腺毛，果小，二室，有异臭味，均作为育种材 料栽植。
不同颜色形状的番茄
四、番茄品种的分类
普通番茄的园艺学分类，大体上可以从植株的生长习性、 叶型、果实大小、颜色等不同的角度进行分类。
1. 按照植株的生长习性分类 按照植株的生长习性分类，可以分为无限生长型、有限生 长型及半有限生长型三类。
(1)无限生长型：植株无限生长，一般采用单秆整枝法。在 条件适宜的情况下，主枝高度可达2米以上，能结果十多 穗，宜作露地栽培或温室长周期栽培。
第二章 番茄育种
第一节 番茄种质资源与分类
一、概况
番茄（学名：Solanum lycopersicum，英语：Tomato）， 又称西红柿，是茄科茄属番茄亚属的多年生草本植物。番茄 的“番”字是用来表示其外来之义（同“番石榴”等），但 亦作草字头的“蕃”(《国语辞典》在“蕃”字条下云：“来 自外国或外族的。通番。如：蕃茄、蕃薯。”)。原产于中美 洲和南美洲，现作为食用蔬果在全世界范围内广泛种植。
2.2 果实硬度。
番茄从采收到销售需经过包括运输等很多环节，这就要 求番茄具有较强的耐挤压和抗损伤能力。因此果实的硬 度显得至关重要。目前一般是通过比较果实果肉厚度、 种子腔打小再结合手感握测来筛选果实硬度高的品种。
2.3 果实耐储性。
由于番茄品种间果实储存期的长短差异较小，通过系选很难 达到理想效果，因此人们把研究重点转移到两个成熟突变基 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 过 抑 制 多 聚 半 乳 糖 醛 酸 酶 （PG）的活性来抑制细胞壁果胶的降解，使果实抗软化；另 一种是通过抑制乙烯的生成，提高果实耐受“成熟过度”的 能力。目前，成熟抑制基因已经开始被应用到育种实践中。
我国自80年代以来，也先后组织了两次大规模的种质资 源收集工作，两次共收集到各种番茄材料1912份。这些材料 的收集与保存工作对于番茄遗传育种研究作出了突出贡献。