【研究意义】 樱桃番茄具有丰富营养价值,其果实富含维生素A、维生素C和番茄红素等,具有降低血液胆固醇、减少心脑血管疾病发生及预防肿瘤等多种功效[1-3],越来越受到人们的喜爱。随着设施农业、观光农业等都市农业的发展,樱桃番茄成为设施栽培的主要作物之一,近年来广东樱桃番茄种植面积逐渐增加,现有樱桃番茄种植面积约1万hm2。但是,由于广东热带亚热带高温高湿气候,导致番茄青枯病的发生严重,而目前市面上种植的大都是国外樱桃番茄品种,在广东种植表现出抗青枯病差、耐热性不好等缺点,造成大幅减产或失收,严重影响樱桃番茄生产[4],番茄青枯病成为阻碍樱桃番茄大面积种植的制约因素之一。针对樱桃番茄生产上缺乏优质多抗的设施栽培樱桃番茄国产品种等问题,培育优质高产多抗樱桃番茄新品种,对促进樱桃番茄产业化发展具有重要意义。【前人研究进展】 青枯病的抗性遗传比较复杂,采用不同的抗性材料、不同的抗性鉴定方法,所得出的抗性规律也不尽相同,目前通过有性杂交有可能实现青枯病抗性基因的聚合,达到抗青枯病的目的[6-9],番茄优质、抗青枯病育种在国内已取得一定进展,以广东省农业科学院、浙江省农业科学院等为代表的育种单位开展了番茄抗青枯病研究育种工作,通过筛选国外引进高抗材料,培育出了高抗青枯病的粤星、浙杂204、浙杂301等番茄品种[10-16]。【本研究切入点】 本研究团队通过引进创制筛选优质抗病育种材料,以高可溶性固形物含量、适宜糖酸比、高产、抗青枯病、耐黄化曲叶病毒病为目的,开展樱桃番茄保护地和露地兼用的品种培育。【拟解决的关键问题】 创制优质、抗青枯病、耐黄化曲叶病毒病的樱桃番茄育种新材料,以期扩大广东樱桃番茄种植面积、提高樱桃番茄品质。
母本001F7-1-1-1-1是从海南引进的樱桃番茄品种001经过多代自交分离系谱选择的纯自交系,有限生长型,坐果多,果实高圆形,绿果肩,单果质量为1 4.0 g,果形均匀美观,果实粉红色,口感酸甜可口、配合力高,抗青枯病,耐热性好。父本005是自有育种材料,有限生长类型,黄苗,果实短椭圆形,粉红色,无绿果肩,单果质量10.0g,可溶性固形物含量高,坐果多,抗青枯病和黄化曲叶病毒病。2016年秋季进行组合配制,2017年春季对不同组合的配合力进行测试,其中以组合001F7-1-1-1-1×005综合性状表现优良。
1.2.1 品种比较试验 2017年秋季、2018春季在广东省农业科学院白云试验基地试验田和温室进行品种比较试验,对照品种为红月亮(有限生长类型)。大田种植采用传统土培,3次重复,随机区组设计,小区面积8.3 m2,每个小区种植20株。温室采用浮板毛管水培,3次重复,随机区组设计,小区面积12 m2,每个小区种植40株,均采用单干整枝。育苗均采用50穴盘基质育苗,2017年秋季于8月10日播种、9月5日移栽,2018年春季于1月21日、3月12日移栽。
1.2.2 小面积试种试验 2018年秋季和2019年春季在广东省五华县华阳镇、广州市白云区钟落潭镇进行多点小面积试种,均采用温室浮板毛管水培,其中两地均种植300 m2,对照品种为红月亮。五华县华阳镇2018年秋季于8月15日播种、9月28日移栽,2019年春季于1月21日播种、3月15日移栽,广州市白云区钟落潭镇2018秋季于8月20日播种、9月25日移栽,2019年春季于1月20日播种、3月10日移栽。
1.3.1 果实品质测定 在番茄果实成熟时,从第2穗和第3穗果实中选取大小合适的成熟果实20个,测定番茄果实品质。果实硬度采用手持GY-1型果实硬度计进行测量,可滴定酸含量采用标准滴定法测定,Vc含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定,番茄红素含量采用石油醚浸提分光光度法[17]测定。
1.3.2 果实产量测定 番茄分果穗采收,用电子天平(精确度0.01 g)测量各处理番茄果实单果重、总产量。
1.3.3 抗病性鉴定 番茄青枯病抗病性鉴定参照《NY/T 1858.4-2010 番茄主要病害抗病性鉴定技术规程》[18],黄化曲叶病毒病鉴定参照《NY/T 3081-2017番茄抗番茄黄化曲叶病毒鉴定技术规程》[19]。
试验数据采用Excel 2010和Statistix 8.0 统计软件进行方差分析。
从表1可以看出,粤科达301在2017年秋季温室和大田的平均折合每667 m2产量分别达到3 641.87 kg、1 471.25 kg,比对照品种红月亮显著增加34.95%、37.81%;2018年春季,粤科达301在温室和大田中折合每667 m2产量分别达2 561.87 kg、1 217.50 kg,比对照品种红月亮显著增加32.78%、24.49%。
表1 樱桃番茄品种比较试验产量结果
Table 1 Yield of cherry tomato in variety comparison test
产量Yield(kg/667m2)2017年秋季Autumn in 2017时间Time栽培方式Cultivation mode品种Varietiy小区产量Plot yield(kg)温室 粤科达301 58.27a 3641.87红月亮(CK) 43.18b 2698.75大田 粤科达301 11.77a 1471.25红月亮(CK) 8.58b 1072.50 2018年春季Spring in 2018温室 粤科达301 40.99a 2561.87红月亮(CK) 30.87b 1929.37大田 粤科达301 9.74a 1217.50红月亮(CK) 7.82b 978.00
2018年秋季,粤科达301在广州市白云区钟落潭镇和五华县华阳镇折合每667 m2产量分别达3 358.0、3 425.0 kg,比对照品种红月亮产量(2 953.0、3 014.0 kg)分别增加13.71%、13.64%。2019年春季,粤科达301在广州市白云区钟落潭镇和五华县华阳镇折合每667 m2产量分别达到2 058.0、2 125.0 kg,分别比对照品种红月亮产量(1 953.0、2 014.0 kg)增加5.38%、5.51%。
从表3可以看出,粤科达301果实可溶性固形物含量8.10%,比红月亮的含量增加2.53%,番茄红素含量9.84 mg/kg,比红月亮增加19.27%,Vc含量120.38 mg/kg,比对照品种增加23.14%,可溶性糖含量4.42%,比对照品种增加1.14%,可滴定酸含量0.50%,比对照品种降低6.0%,果肉厚5.45 mm,比对照品种增加12.37%,硬度2.03 kg/cm2,比红月亮降低34.48%。
表2 樱桃番茄小面积试种情况
Table 2 Yield of cherry tomato in plots
时间Time 栽培地点Cultivation site 品种Variety 产量Yield(kg/667m2)2018年秋季Autumn in 2018广州白云钟落潭 粤科达301 3358.0红月亮(CK) 2953.0五华华阳 粤科达301 3425.0红月亮(CK) 3014.0 2019年春季Spring in 2019广州白云钟落潭 粤科达301 2058.0红月亮(CK) 1953.0五华华阳 粤科达301 2125.0红月亮(CK) 2014.0
表3 樱桃番茄果实品质调查结果
Table 3 Results of fruit quality of cherry tomato
可滴定酸Titratable acid(%)粤科达301 Yuekeda 301品种Varieties可溶性固形物Soluble solid(%)Vc(mg/kg)番茄红素Lycopenecontent(mg/kg)硬度Hardness (kg/cm2)果肉厚度Thickness(mm)可溶性糖Soluble sugar(%)8.10 120.38 9.84 2.03 5.45 4.42 0.50红月亮Red Moon(CK)7.90 97.76 8.25 2.73 4.85 4.37 0.53
2018年委托北京通州国际种业科技有限公司进行抗病性状分子标记检测,并在广东省农业科学白云实验基地进行青枯病和黄化曲叶病毒病人工接种抗病性鉴定,结果(表4)发现,粤科达301在Ty1、Ty3带有抗病位点和青枯病分子在抗病基因BW12位点检测为杂合体,在根结线虫在抗病基因Mi1-2为纯合位点,而对照品种红月亮均无抗性基因。接种鉴定结果表明,粤科达301青枯病发病率为40.37%、黄化曲叶病毒病的病情指数为45.8,均表现为中抗;对照品种红月亮青枯病发病率为50.9%、黄化曲叶病毒病的病情指数为50.5,均表现为感病。
表4 樱桃番茄抗病基因位点分子标记检测结果
Table 4 Test result of molecular markers on disease resistance gene loci in cherry tomato
注:RR表示带有的抗病位点为纯合位点,SS表示不带抗病位点,RS表示杂合体基因型。
枯萎病Wilt Ty1 Ty2 Ty3 I2 I3粤科达301 Yuekeda 301品种Varietiy黄化曲叶病毒TYLCV 青枯病Bacterial wilt(BW12)叶霉病Leaf mold(Cf9)根结线虫Meloidogyne incognita(Mil-2)RS SS RS RS SS RR SS SS红月亮Red Moon(CK)SS SS SS SS SS SS SS SS
粤科达301为有限生长类型,生长势好,株高约170 cm,普通叶,叶色绿,早熟,始花节位为第7叶左右,以多歧花序为主,连续坐果能力强,果实高圆型(纵径/横径比率0.94),有绿果肩,果表光滑;成熟果为粉红色,色泽鲜亮,着色一致,果实单果质量17.3 g,可溶性固形物含量约8.1%,风味酸甜可口,畸形果少(表5)。
表5 粤科达301和红月亮主要性状比较
Table 5 Comparison of main characteristics of ‘Yuekeda 301’ and ‘Red Moon’
性状Characteristics 粤科达301 Yuekeda 301 红月亮Red Moon(CK)植株生长类型Plant growth types 有限 有限植株生长习性Plant growth habbit 半蔓生 半蔓生复叶类型Compound leaf type 二回羽状复叶 二回羽状复叶花序类型Inflorescence type 多歧花序为主 多歧花序为主果梗离层Abscission layer of fruit stem 有离层 有离层果实绿肩Green shoulder 有绿肩 有绿肩果实重量Fruit weight 约17.3 g 约12.1 g果实纵径/横径比率Longitudinal/Transverse diameter ratio 0.94 1.32果实纵切面形状Fruit longitudinal section shape 纵切面心形 纵切面椭圆形果实心室数量Number of fruit ventricles 2~3个心室 2~3个心室果实成熟时颜色Fruit color at maturity 粉红色 红色成熟期Fruit maturity 早 早
随着生活水平的提高,人们对樱桃番茄品质的要求也越来越高,需求高可溶性固形物含量、糖酸比适中、酸甜可口、耐贮运,且外型美观、颜色鲜艳、萼片长直、裂果少。本研究团队培育的樱桃番茄新品种粤科达301可溶性固形物含量达8.10%以上,番茄红素含量为9.84 mg/kg,Vc含量为120.38 mg/kg,均高于对照品种红月亮,可滴定酸为0.40%,糖酸比为8.84,糖酸比适中,有研究表明樱桃番茄的糖酸比在6.9~11.0比较好[20-21]。粤科达301在品质上比其他国产品种有较大进步,但是在果型上,粤科达301为高圆型,果型指数为0.93,而目前市面上大部分果型为椭圆形。
广东等华南地区属于热带亚热带气候,高温高湿容易导致病毒病和青枯病的爆发,所以一个综合性状好的樱桃番茄品种不仅应具备优质高产等性状,同时还应抗青枯病、病毒病以及具有很好的广适性[22-23]。粤科达301中抗青枯病和黄花曲叶病毒病,在保护地和田间均表现出很好的抗性,具有广适性,但是对青枯病和黄花曲叶病毒病的抗性还没有达到高抗,在田间仍有少量病(毒)株。
随着樱桃番茄设施栽培面积的增加,生长者对优质、高产、多抗的设施栽培樱桃番茄国产品种的需求量逐渐增加。粤科达301在2017年秋季温室折合每667 m2产量达3 641.87 kg,比大田产量1 471.25 kg增加147.53%,可满足现代设施农业对优质高产品种的需求,但该品种是自封顶型,不利于设施栽培条件下多年种植。
粤科达301樱桃番茄适合全国各地春秋两季种植,根据华南地区气候条件合理安排茬口,春季可于1月底之前播种、苗龄35~45 d定植,秋季可于8月底前播种、苗龄25~35 d定植;温室栽培采用单干整枝、每667 m2栽培密度以2 200~2 500株为宜,大田采用双干整枝、每667 m2栽培密度以2 300左右为宜;施足基肥,每667 m2以3 000 kg有机肥为宜,在开花结果时追施钾肥,有利于提高番茄品质;种植过程中无需摘顶,温室种植可以采用悬挂黄板防治白粉虱和烟粉虱。
本研究团队培育的樱桃番茄新组合粤科达301品种生长势强,二回羽状复叶,果实高圆形,果型指数0.94,未成熟果有绿肩,果表光滑,成熟果为粉红色,萼片长且直,裂果少,平均单果重17.3 g,温室折合每667 m2产量5 000~7 000 kg,大田每667 m2产量3 000~5 000 kg,可溶性固形物含量8.1%以上,酸甜适中,中抗青枯病和黄花曲叶病毒病,具有很好的广适性,综合形状好,具有广阔的应用前景。
[1]李智军,龙卫平,郑锦荣,卢文佳,张衍荣,韩福光,田永红.国外引进番茄资源的果实性状比较[J].广东农业科学,2008(12):40-42.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2008.12.042.
LI Z J,LONG W P,ZHENG J R,LU W J,ZHANG Y R,HAN F G,TIAN Y H.Comparison of fruit characters of tomato germplasmic materials from abroad[J].Guangdong Agricultural Sciences,2008(12): 40-42.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2008.12.042.
[2]许奕进,林绿,全锋,汪国平,龙镇河.耐青枯病、抗逆、硬果番茄品种金石的选育[J].广东农业科学,2012,39(18):46-47.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2012.18.059.
XU Y J,LIN L,QUAN F,WANG G P,LONG Z H.Breeding of Jinshi,a tomato variety resistant to bacterial wilt,stress and hard fruit[J].Guangdong Agricultural Sciences,2012,39(18): 46-47.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2012.18.059.
[3]王晓峰,潘家荃,张青.保护地樱桃番茄品种“格雷斯”的选育[J].北方园艺,2013(18):162-163.
WANG X F,PAN J Q,ZHANG Q.Breeding of cherry tomato variety grace in protected land[J].Northern Horticulture,2013(18): 162-163.
[4]赵丽萍,赵统敏,杨玛丽,余文贵,王银磊.樱桃番茄新品种金陵佳玉的选育及栽培技术[J].江苏农业科学,2014,42(8):145-146.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2014.08.224.
ZHAO L P,ZHAO T M,YANG M L,YU W G,WANG Y L.Breeding and cultivation techniques of a new cherry tomato variety Jinling Jiayu[J].Jiangsu Agricultural Science,2014,42(8): 145-146.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2014.08.224.
[5]赵汉卿,赵汉武,黄向云,蓝杰,李成.早熟粉红樱桃番茄新品种 美 娜 的 选育[J].长 江 蔬 菜,2018(20):53-54.doi:10.3865/j.issn.1001-3547.2018.20.018.
ZHAO H Q,ZHAO H W,HUANG X Y,LAN J,LI C.Breeding of a new cherry tomato cultivar meina[J].Changjiang Vegetable,2018(20): 53-54.doi:10.3865/j.issn.1001-3547.2018.20.018.
[6]阮美颖,杨悦俭,周国治,叶青静,李志邈,王荣青,姚祝平,万红建.抗TYLCV樱桃番茄新品种浙樱粉2号的选育[J].中国蔬菜,2018(7):74-76.
RUAN M Y,YANG Y J,ZHOU G Z,YE Q J,LI Z M,YAO Z P,WAN H J.A new TYLCV resistant cherry tomato F1 hybrid—’Zheyingfen No.2’[J].China vegetable,2018(7): 74-76.
[7]刘士亚,李向阳,王小玲,彭谦.丰产、抗病番茄新品种穗丰的选育[J].广 东 农 业 科 学,1999(6):14-15.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.1999.06.006.
LIU S Y,LI X Y,WANG X L,PENG Q.Breeding of Suifeng,a new tomato variety with high yield and disease resistance[J].Guangdong Agricultural Sciences,1999(6): 14-15.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.1999.06.006.
[8]谢秀明,沈虹,孙锦.番茄青枯病综合防治研究进展[J].中国果菜,2018,38(11):63-67.doi:10.19590/j.cnki.1008-1038.2018.11.019.
XIE X M,SHEN H,SUN J.Research advance in integrated management of tomato bacterial wilt[J].China Fruit and Vegetable,2018,38(11): 63-67.doi:10.19590/j.cnki.1008-1038.2018.11.019.
[9]何自福,虞皓.广东省主要番茄品种对青枯病的抗性研究初报[J].广 东 农 业 科 学,2001(3):42-44.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2001.03.016.
HE Z F,YU H.Preliminary study on resistance of main tomato varieties to bacterial wilt in Guangdong[J].Guangdong Agricultural Sciences,2001(3): 42-44.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2001.03.016.
[10]张素平,丘漫宇,吴宇军,黄绍力,郭爽,刘玉平.抗逆樱桃番茄新品种‘红樱1号’[J].园艺学报,2017,44(S2):1-2.doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0120.
ZHANG S P,QIU M Y,WU Y J,HUANG S L,GUO S,LIU Y P.A new stress resistant cherry tomato cultivar‘Hongying 1’[J].Acta Horticulturae Sinica,2017,44(S2):1-2.doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0120.
[11]丘漫宇,张素平,刘玉平,李伯寿,何自福.抗青枯病番茄新品种‘益丰2号’[J].园艺学报,2013,40(11):2321-2322.doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2013.11.030.
QIU M Y,ZHANG S P,LIU Y P,LI B S,HE Z F.A new tomato cultivar‘Yifeng 2’with resistance to bacterial wilt disease[J].Acta Horticulturae Sinica,2013,40(11): 2321-2322.doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2013.11.030.
[12]尹贤贵,王小佳,张赟,潘光辉,杨琦凤.我国番茄青枯病及抗病育种研究进展[J].云南农业大学学报,2005,20(4):163-165.doi:10.16211/j.issn.1004-390x(n).2005.02.003.
YIN X G,WANG X J,ZHANG Y,PAN G H,YANG Q F.Research progress on tomato bacterial wilt and resistance breeding in China[J].Journal of Yunnan Agricultural University,2005,20(4): 163-165.doi:10.16211/j.issn.1004-390x(n).2005.02.003.
[13]汪国平,林明宝,吴定华.番茄青枯病抗性遗传研究进展[J].园艺学报,2004,31(3):403-407.doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2004.03.033.
WANG G P,LIN M B,WU D H.Classical and molecular genetics of bacterial wilt resistance in tomato[J].Acta Horticulturae Sinica,2004,31(3): 403-407.doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2004.03.033.
[14]张保才,何红梅,张秀荣,化娟莉.优质串收抗番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)樱桃番茄新品种‘圣婴’的选育[J].上海农业学报,2015,31(1):67-70.doi:10.15955/j.issn1000-3924.2015.01.16.
ZHANG B C,HE H M,ZHANG X R,HUA J L.Selective breeding of a new high-quality clustered-fruitingcherry tomato variety‘Shengying’resistant to TYLCV[J].Acta Agriculturae Shanghai,2015,31(1): 67-70.doi:10.15955/j.issn1000-3924.2015.01.16.
[15]王荣青,叶青静,周国治,阮美颖,姚祝平,杨悦俭.兼抗根结线虫、青枯病、TYLCVD番茄新品种‘浙杂301’的选育[J].分子植物育种,2014,12(1):104-111.doi:10.13271/j.mpb.012.000104.
WANG R Q,YE Q J,ZHOU G Z,RUAN M Y,YAO Z P,YANG Y J.Breeding of tomato new variety‘Zheza 301’with resistance to rootk not nematode,bacterial wilt and tomato yellow leaf curl virus[J].Molecular Plant Breeding,2014,12(1): 104-111.doi: 10.13271/j.mpb.012.000104.
[16]王荣青,周国治,阮美颖,杨悦俭,叶青静.高抗青枯病大果型番茄杂交一代新品种浙杂204的选育[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2007,33(5):557-561.
WANG R Q,ZHOU G Z,RUAN M Y,YANG Y J,YE Q J.Breeding of tomato hybrid F1‘Zheza 204’with high resistance to bacterial wilt and large size fruit[J].Journal of Zhejiang University,2007,33(5): 557-561.
[17]李玲.植物生理学模块实验指导[M].北京:科学出版社,2009:48-50.
LI L.Experimental guidance of plant physiology module[M].Beijing:Science Press,2009: 48-50.
[18]NY/T 1858.4-2010.番茄主要病害抗病性鉴定技术规程.第4部分:番茄抗青枯病鉴定技术规程[S].2010.
NY/T 1858.4-2010.Rules for evaluation of tomato for resistance to diseases.Part 4: Rule for evaluation of tomato for resistance to bacterial wilt[S].2010.
[19]NY/T 3081-2017.番茄抗番茄黄化曲叶病毒鉴定技术规程[S].2017.
NY/T 3081-2017.Rules for evaluation of tomato resistance to tomato yellow leaf curl virus[S].2017.
[20]霍建勇,刘静,冯辉,王玉刚.番茄果实风味品质研究进展[J].中国蔬菜,2005(2):34-36.
HUO J Y,LIU J,FENG H ,WANG Y G.Research progress of tomato fruit flavor quality[J].China Vegetables.2005(2): 34-36.
[21]骆巧娟,马文静,宿梅飞,赵颖,魏小红.不同樱桃番茄果实营养特性比较及遗传倾向研究[J].西北农业学报,2019,28(8):1-13.doi:10.7606/jissn.1004-1389.2019.08.010.
LUO Q J,MA W J,SU M F,ZHAO Y,WEI X H.Comparison of nutritional characteristics and genetic tendency of different cherry tomatoes fruits[J].Northwest Agricultural Journal,2019,28(8): 1-13.doi:10.7606/jissn.1004-1389.2019.08.010.
[22]聂俊,吕娜,李艳红,罗国庆,郑锦荣,谭德龙,史亮亮.不同栽培方式对番茄产量及品质的影响[J].广东农业科学,2018,45(6):25-29.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2018.06.005.
NIE J,LYU N,LI Y H,LUO G Q,ZHENG J R,TAN D L,SHI L L.Effects of cultivation methods on yield and quality of tomato[J].Guangdong Agricultural Sciences,2018,45(6): 25-29.doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2018.06.005.
[23]雷菲,谭皓,符传良,杨春,高芳华,肖彤斌.不同叶面肥对樱桃番茄生长及产质量的影响[J].贵州农业科学2019,47(1):107-110.
LEI F,TAN H,FU C L,YANG CH,GAO F H,XIAO T B.Effects of different foliar fertilizer on growth yield and quality of cherry tomato [J].Guizhou Agricultural Sciences,2019,47(1): 107-110.
Breeding of New Cherry Tomato Hybrid F1“Yuekeda 301”with High Quality and Multi-resistance