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加工番茄核心种质构建及其遗传背景分析

加工番茄核心种质构建及其遗传背景分析
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园艺学报,2015,42 (7):1299–1312.

Acta Horticulturae Sinica

doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0134;http://www. ahs. ac. cn 1299

加工番茄核心种质构建及其遗传背景分析

邓学斌,刘磊*,闫喆,李 涛,刘希艳,冯晶晶,池海娟,郑峥**,李君明**

(中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081)

摘 要:基于50年来收集的3 026份加工番茄不同类型种质资源,分别利用20个表型性状和均匀覆盖12条染色体的46个SNP标记,采用5种不同方法(Mstrat、Random、REMC、SBS和SFS)构建了

10种初始核心种质。通过对其代表性评价与分析,最终确定了加工番茄最佳核心种质。Mstrat是构建加

工番茄亚群核心种质的最佳方法,采用10%抽样比例所构建的302份最佳核心种质GCC1对原始种质的

遗传结构和多样性均具有较好的代表性。通过对原始种质群体结构和主成分分析,加工番茄种质资源可

分为2个较大的群体,遗传背景分别是基于代表性材料普通栽培番茄E6203和M82,所构建的GCC1核

心种质均匀分布在原始种质资源群体。

关键词:加工番茄;SNP标记;核心种质;遗传背景

中图分类号:S 641.2 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2015)07-1299-14 Development of a Core Collection of Processing Tomato Germplasms and Analysis of Genetic Background

DENG Xue-bin,LIU Lei*,YAN Zhe,LI Tao,LIU Xi-yan,FENG Jing-jing,CHI Hai-juan,ZHENG Zheng**,and LI Jun-ming**

(Institute of Vegetables and Flowers of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China)

Abstract:Based on 3 026 accessions of processing tomato germplasms collected in the last 50 years,10 kinds of primary core collections were established by using 20 phenotypic traits and 46 SNP markers evenly distributed over 12 chromosomes combining with 5 different strategies(Mstrat,Random,REMC,SBS and SFS). Finally a core collection of processing tomato was determined after the evaluation and analysis of their representativeness. M strategy is a valid method to develop a core collection for the subgroup of processing tomato. The collected processing tomato germplasms could be divided into two clusters and their genetic backgrounds are based on cultivated tomato accession E6203 and M82 as the representative accessions of processing tomato,respectively. The established core collection GCC1 evenly distributed in the population of the initial processing tomato germplasms.

Key words:processing tomato;SNP marker;core collection;genetic background

收稿日期:2015–03–18;修回日期:2015–05–21

基金项目:国家自然科学基金项目(31171962);公益行业(农业)科研专项经费项目(201303115);‘十二五’国家科技支撑计划项目(2012BAD02B04);中国农业科学院科技创新工程项目(CAAS-ASTIP-IVFCAAS);农业部园艺作物生物学与种质创新重点实验室项目* 共同第一作者

** 通信作者Author for correspondence(E-mail:lijunming@https://www.doczj.com/doc/326806429.html,;zhengzheng@https://www.doczj.com/doc/326806429.html,)

Deng Xue-bin,Liu Lei,Yan Zhe,Li Tao,Liu Xi-yan,Feng Jing-jing,Chi Hai-juan,Zheng Zheng,Li Jun-ming.

Development of a core collection of processing tomato germplasms and analysis of genetic background. 1300Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1299–1312.

核心种质(core collection)的概念于1984年提出(Frankel,1984),1995年,Brown对其进行了明确定义。核心种质是从已收集的资源群体中选择出数量有限(整个群体的5% ~ 20%)且能代表整个所收集的资源遗传多样性的一系列材料。构建核心种质,不仅能够减轻种质资源保存和更新的负担(张永兵等,2013),对具有代表性的种质及其性状优先评价(Gepts,2006),还可以为育种提供更详细和有用的材料,提高优良品种选育效率(李辛雷等,2014)。过去几十年,先后有50多种作物构建了核心种质(Hintum,2000),其在资源保存和遗传改良中发挥着重要作用。

虽然随着各种新技术的不断涌现和改进,核心种质构建的方法得以创新和发展(Oliveira et al.,2013),但构建核心种质始终围绕两个基本点,一是最佳抽样比例,二是最有效抽样方法。由于作物遗传进化存在一定差异,所以不同作物核心种质构建的具体方法也不尽相同(Hamon et al.,1998)。就抽样比例而言,通常可根据不同目的、材料及遗传背景来确定,其中通过数据模拟模型对不同抽样比例下所捕获的等位基因数量进行预测已成为预测最佳抽样比例的一种有效手段(Gouesnard et al.,2001)。目前采用Mstrat预测最佳抽样比例,已在水稻(Zhang et al.,2011)、苹果(Gross et al.,2013)、咖啡(Leroy et al.,2014)等作物中广泛应用。Oliveira等(2013)对不同抽样比例下(5%、10%、15%和20%)构建的核心种质多样性分析,发现基于不同抽样比例构建的核心种质多样性参数差异很小。综合前人研究结果,核心种质通常保持在原始保存材料10%左右较好(Ortiz et al.,1998;Zhang et al.,2000;Upadhyaya et al.,2003;Mahalakshmi et al.,2007)。此外最有效的抽样方法,目前应用较为普遍的有M法抽样(Maximization Strategy)、随机抽样(Random Strategy)、RMEC (Replica Exchange Monte Carlo)、SBS(Sequential Backward Selection)和SFS(Sequential Forward Selection)等。不同抽样方法各有优势,其中M方法能够最大限度的保留等位基因(Gross et al.,2013;Leroy et al.,2014),随机抽样则有利于保存群体结构的遗传多样性(Hu et al.,2000),RMEC 则能根据多重遗传多样性快速构建核心种质(de Beukelaer et al.,2012),SBS和SFS(Liu & Yu,2005)则能有效保留稀有位点。无论采用哪种方法,只有充分考虑材料之间的遗传距离和多样性差异,才能构建出最佳核心种质(Hamon et al.,1998;de Beukelaer et al.,2012)。另外,若材料的地理分布或来源已明确,抽样前可先依据其来源进行分层,会获得更为理想的效果(Igartua et al.,1998)。

番茄(Solanum lycopersicum)的驯化栽培最初可能发生在中美洲地区,16世纪由西班牙探险家带入欧洲(Bauchet & Causse,2012),从野生种进化到现有普通栽培种大约经历了500年(Jenkins,1948),而人类对其遗传改良只有几十年的历史,并且在过去相当长一个阶段,主要是将野生种番茄抗病基因转育到栽培种中(Lin et al.,2014)。自20世纪40年代起,根据市场需求才逐渐分化为加工番茄与鲜食番茄两个亚群,其明显差异性主要表现在植株生长习性和果实特性,至20世纪60年代育成第1个适合机械采收的加工番茄品种(Sim et al.,2012;Corrado et al.,2013)。由于当时有限的驯化资源和长期有益性状的不断高压选择,栽培种番茄的遗传背景越来越狭窄(Nesbitt &Tanksley,2002)。为了适应机械采收,加工番茄育种资源必须具有有限生长类型、无节、植株紧凑、成熟期一致等特性(Barrios-Masias & Jackson,2014),无疑使其遗传多样性又受到极大限制(Sim et al.,2009)。传统的RFLP、CAPS、SSR、ISSR等标记,在普通栽培种间呈现十分有限的多态性(Park et al.,2004;Mazzucato et al.,2010)。遗传标记多样性的匮乏也导致番茄核心种质构建工作较为滞后。最近Rao等(2012)对收集的322份野生醋栗番茄(S. pimpinellifolium),利用SSR标记构建了核心种质。而作为育种基础的栽培种核心种质,主要由相关公司完成,公开报道较少。近年来,随着番茄基因组测序和大量不同类型番茄资源转录组测序及全基因组重测序的完成,基于全基因组

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序列开发了大量的高多态性SNP标记,为番茄栽培种种内遗传多样性的分析提供了可能(Hamilton et al.,2012;Sim et al.,2012;Shirasawa et al.,2013;Lin et al.,2014)。基于SNP标记,根据最小等位基因频率(Minor Allele Frequency,MAF)在基因组的分布,可将栽培种番茄分为鲜食、加工和古老品种3个群,特别是在染色体2、4、5、6和11上存在明显差异(Sim et al.,2012)。本研究中基于50多年来收集的3 026份加工番茄亚群遗传资源,分别利用表型和基因型数据,采用不同方法,构建了加工番茄的核心种质,旨在为番茄及类似作物核心种质的构建提供方法,为番茄遗传改良奠定一定基础。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验材料由中国农业科学院蔬菜花卉研究所加工番茄课题组提供,共计3 026份,全部为加工番茄单株多代自交材料,2013年3月播种于顺义试验站育苗温室。育苗基质为草炭和蛭石(2∶1)及有机肥料。每品系播种8株,每穴盘播种5个品系。昼温25 ~ 28 ℃,夜温15 ~ 18 ℃。每7 d浇水1次,每14 d浇施1次0.5%的磷酸二氢钾溶液。待幼苗长到5 ~ 6片真叶时选取5株大小均匀的幼苗,4月25日定植于大田。田间沟心距1.5 m,株距25 cm,垄高25 cm,采用单行栽植,按大田生产管理。生长期间单株采取少许嫩叶,采用CTAB法(Fulton et al.,1995)提取基因组DNA。

1.2性状调查

参照Schroeder(2012)、Tanksley和Nelson(1996)的方法调查20个性状(表1)。除旧金色花色(Ogc)在开花期调查外,其余19个性状均在果实红熟期调查。数量性状依据分级来评判,其中株形是指植株在田间匍匐或直立的生长状态及其均匀程度;覆盖是指植株叶片覆盖果实的程度;硬度是指用手挤压的难易程度;病指是田间整株综合病害发病的病情指数。质量性状用数字1和2(或

表1 加工番茄表型性状分级

Table 1 Items and standards of phenotypic characteristics identification for processing tomato

性状

分级Grade

Trait 5 4 3 2 1 0 旧金色Ogc 是 Present 否 Absent

株形Plant type 极好 Excellent 好 Well 中 Medium 差 Bad 极差 Poor

株幅 Plant width 大 Large 中大 Big 中 Medium 中小 Small 小 Minor

开展 Plant form 大 Large 中大 Big 中 Medium 中小 Small 小 Minor

分枝 Branching 多 Large 中多 Big 中 Medium 中少 Small 少 Minor

节间 Internode 长 Long 中长 Longer 中 Medium 中短 Shorter 短 Short

叶量 Leaf mass 多 Large 中多 Big 中 Medium 中少 Small 少 Minor

长势 Growth vigor 强 Vigorous 中强 Tronger 中 Medium 中弱 Weaker 弱 Weak

叶片大小 Leaf size 大 Large 中大 Big 中 Medium 中小 Small 小 Minor

叶色 Leaf Color 深绿 Dark 灰绿 Grey 绿 Green 浅绿 Light 黄绿 Yellow

覆盖 Canopy 好 Excellent 中好 Well 中 Medium 中差 Bad 差 Poor

坐果 Fruit set 多 Large 中多 Big 中 Medium 中少 Small 少 Minor

果形 Fruit shape 长柱 Long 梨形 Pear 卵圆 Oval 方圆 Round 扁圆 Oblate

成熟果皮色 Epidermis color 深红 Dark 红 Red 桔红 Orange 粉 Pink 黄 Yellow

硬度 Hardness 3++++ 3+++ 3++ 3+ 3

病指Incidence index 80% ~ 100% 60% ~ 80% 40% ~ 60% 20% ~ 40% 1% ~ 20% 0 flesh 是 Present 否 Absent

干汁All

果节Abscission layer 有节 Joint 假节 Jointless2无节 Jointless1

可溶性固形物/% SSC

单果质量/g Fruit weight > 150 100 ~ 150 80 ~ 100 60 ~ 80 40 ~ 60 < 40

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Development of a core collection of processing tomato germplasms and analysis of genetic background. 1302Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1299–1312.

1、2和3)表示,Ogc根据花色判断;果节根据果柄是否存在离层判断;干汁根据成熟果实是否具有果胶判断;固形物含量(SSC)是每份材料取10 ~ 20个完全红熟的果实,制作成匀浆,在室温20 ~ 23℃条件下,采用手持折光仪(日本ATAGO 3452便携式折糖仪)测定。

1.3 SNP标记的分型

根据Lin等(2014)开发的大量SNP标记,基于7份加工番茄材料,选取均匀分布于12条染色体上的65个SNP位点用于遗传多样性分析。SNP分型采用Sequenom公司的MassARRAY技术平台(Gabriel et al.,2009),由毅新兴业(北京)科技有限公司完成。

1.4数据分析

利用PowerMarker V2.5(Liu & Yu,2005)软件分别计算期望杂合度H e(Weir,1996)、观测杂合度H o(Weir,1996)和生物信息含量PIC(Botstein et al.,1980)参数;利用Mstrat V4.0软件预测核心种质最佳样本,设置参数为20次重复(Replicates),每重复20次迭代次数(Maximum iterations),每次递增样本(Step)数为10(Lü et al.,2012)。根据预测结果,参照Thachuk等(2009)方法,利用CoreHunter软件,分别采用Mstrat、Random、REMC、SBS和SFS等5种方法,对基于基因型和表型数据进行10%的抽样比例,抽样参数Rogers修正遗传距离(Mean Modified Rogers Distance,MR)和香农多样性指数(Shannon’s Diversity Index,I)均设置为0.5,分别构建初始核心种质,然后分别从表型和基因型两个方面对其进行评价。其中表型代表性评价参考Hu等(2000)的标准,构建的核心种质须同时符合两个条件:(1)均值同原始种质资源群体存在显著差异(α = 0.05)的性状占全部性状的百分数小于或等于20%;(2)核心种质和原始种质资源群体的极差符合率不低于80%。核心种质与原始种质表型性状的F检验(α = 0.05)和t检验(α = 0.05)均采用SPSS19.0 软件(Green & Salkind,2010);基因型代表性评价利用Coreanalyser软件,计算不同抽样方法下核心种质的MR、CE(Mean Cavalli-Sforza and Edwards Distance)、I、杂合位点多样性指数(Heterozygous Loci Diversity Index,HE)以及等位基因覆盖度(Coverage Measure,CV)。利用GGT2软件(van Berloo,2008),根据SNP基因型数据计算任意两份材料间的遗传距离。利用Structure V2.3(Weir & Cockerham,1984)预测和分析群体结构,群体数(K)设定为1 ~ 18,将MCMC(Markov Chain Monte Carlo)开始时的不作数迭代(Length of Burn-in Period)和不作数迭代后的MCMC迭代均设为100 000次,重复运行3次。通过不同重复间的自然常数值[lnP(D)]计算Pr(X|K)指数,以获得不同K值所对应的ΔK值,并通过ΔK值的第1个峰值所对应的K值确定最佳组群数(Evanno et al.,2005;Lü et al.,2012)。利用GCTA软件(Yang et al.,2011)进行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)。分析过程中,表型数据缺失记为“9”,SNP基因型缺失记为“NA”。

2 结果与分析

2.1基于表型的多样性分析

通过对3 026份加工番茄遗传资源的17个数量和3个质量性状调查发现,除果皮色差异较小外,其它各项指标均呈现丰富的变异。可溶性固形物含量(%)、病情指数等重要农艺性状均明显受数量性状位点控制,呈现明显的正态分布(图1)。不同材料果实的SSC最低2.0%,最高6.5%,绝大多数材料为4%左右;不同材料病指从不发病到几乎完全发病(0 ~ 5级)。

邓学斌,刘 磊,闫 喆,李 涛,刘希艳,冯晶晶,池海娟,郑 峥,李君明.

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表2 表型遗传多样性分析 Table 2 Genetic diversity analysis of phenotypic traits 表型性状 Trait 分级数 Grade 香农多样性指数I 生物信息含量 PIC 株形 Plant type 5 1.3915 0.6704 株幅 Plant width 5 1.1041 0.5556 开展 Plant form 5 1.4719 0.7058 分枝 Branching 5 1.3448 0.6462 节间 Internode 5 1.2970 0.6309 叶量 Leaf mass 5 1.2598 0.6151 长势 Growth vigor 5 1.2059 0.6057 叶片大小 Leaf size 5 1.2524 0.6069 叶色 Leaf color 5 1.3167 0.6356 覆盖 Canopy 5 1.3672 0.6649 坐果 Fruit set 5 1.4203 0.6809 果形 Fruit shape 5 1.5401 0.7376 成熟果皮色 Epidermis color 5 0.1877 0.0716 硬度 Hardness 5 1.1783 0.5756 病指 Incidence index 6 1.5127 0.7150 固形物 SSC – 3.0537 0.9357 单果质量Fruit weight 6 0.9889 0.4725 平均值 Mean – 1.3466

0.6192

图1 部分重要农艺性状表型变异

Fig. 1 The phenotypic variance of some agronomic characters

基于上述表型性状,采用可评价群体多样

性高低的香农多样性指数(I )和生物信息含量

(PIC ),对3 026份资源的遗传多样性进行了

评价(表2)。各性状间I 和PIC 存在较大差异,

其中I 变幅从0.19到3.05,群体I 均值为1.3466;

PIC 变幅从0.07到0.94,群体均值为0.6192。

说明收集的加工番茄亚群内表型遗传多样性丰

富。同时还发现,不同性状间也存在较大差异,

如果实SSC 的I 和PIC 值最高,分别为3.05

和0.94,这与田间表型结果相吻合;而成熟果

皮色最低,I 和PIC 值分别仅为0.19和0.07,

也与田间表型结果相吻合,加工番茄亚群个体

成熟果皮一般为红色或深红色。上述结论说明,

利用I 和PIC 可以准确分析加工番茄亚群的群

体遗传多样性及不同性状间所存在的差异。

2.2 基于SNP 标记的遗传多样性分析

通过对均匀覆盖基因组的65个SNP 分型,58个(89.2%)位点得到成功分型,其中46个(79.3%)

呈现多态性,平均每条染色体上约3.8个。利用46个多态性位点,对全部3 026份材料分型,平均

检出率为92.95%,其中SL2.40ch02-15236133(80.50%)、SL2.40ch06-19974591(67.51%)和

SL2.40ch09-44371812(76.83%)等3个位点的检出率低于85%。基于SNP 分型的遗传多样性分析

结果表明(表3),在46个多态性位点中,包含41个常见SNP (MAF :0.1061 ~ 0.4825)和5个稀

有SNP (SL2.40ch08-25578222、SL2.40ch04-10548824、SL2.40ch10-54578343、SL2.40ch12-37943350

和SL2.40ch06-19974591)(MAF < 0.01)。稀有SNP 位点对于遗传多样性的贡献较低,期望杂合度

(H e )平均为0.00678(0.0017 ~ 0.0194)

、观测杂合度(H o )平均为0.0032(0.0003 ~ 0.0048)、生物信息含量(PIC )平均为0.0067(0.0017 ~ 0.0192);而常见SNP 位点的遗传多样性达到较高水平,

期望杂合度(H e )平均为0.4352(0.1897 ~ 0.4994)、观测杂合度(H o )平均为0.1453(0.0113 ~ 0.6957)、

Deng Xue-bin,Liu Lei,Yan Zhe,Li Tao,Liu Xi-yan,Feng Jing-jing,Chi Hai-juan,Zheng Zheng,Li Jun-ming.

Development of a core collection of processing tomato germplasms and analysis of genetic background. 1304Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1299–1312.生物信息含量(PIC)平均为0.3381(0.1717 ~ 0.3747)。

表3 46个多态性SNP位点的遗传多样性分析

Table 3 Genetic diversity analysis of 46 polymorphic SNP loci

SNP位点SNP locus 最小等位基因频率

MAF

期望杂合度

H e

观测杂合度

H o

生物信息含量

PIC

SL2.40ch01-33639728 0.3008 0.4206 0.0372 0.3322 SL2.40ch01-63847972 0.2831 0.4059 0.0294 0.3235 SL2.40ch01-86877729 0.4076 0.4829 0.0441 0.3663 SL2.40ch02-4509739 0.4704 0.4982 0.0321 0.3741 SL2.40ch02-15236133 0.1431 0.2452 0.2845 0.2151 SL2.40ch02-20098248 0.2068 0.3280 0.3797 0.2742 SL2.40ch02-33425235 0.4701 0.4982 0.0365 0.3741 SL2.40ch02-42034536 0.2596 0.3844 0.0375 0.3105 SL2.40ch03-8706284 0.4751 0.4988 0.0598 0.3744 SL2.40ch03-44127667 0.2250 0.3488 0.3770 0.2880 SL2.40ch04-10548824*0.0019 0.0039 0.0039 0.0038 SL2.40ch04-22343907 0.2504 0.3754 0.4644 0.3049 SL2.40ch04-49255445 0.3638 0.4629 0.0452 0.3558 SL2.40ch05-9823245 0.2808 0.4039 0.0450 0.3223 SL2.40ch05-26056307 0.3479 0.4537 0.6957 0.3508 SL2.40ch05-49979901 0.2445 0.3694 0.0218 0.3012 SL2.40ch06-4107108 0.3458 0.4524 0.0325 0.3501 SL2.40ch06-15074385 0.3529 0.4567 0.6745 0.3524 SL2.40ch06-19974591*0.0098 0.0194 0.0029 0.0192 SL2.40ch06-25282168 0.3126 0.4297 0.0548 0.3374 SL2.40ch06-45238831 0.1061 0.1897 0.0113 0.1717 SL2.40ch07-11024868 0.4787 0.4991 0.0510 0.3745 SL2.40ch07-19230462 0.3626 0.4622 0.0358 0.3554 SL2.40ch07-32241875 0.3531 0.4569 0.0484 0.3525 SL2.40ch07-38799735 0.3204 0.4355 0.0407 0.3406 SL2.40ch07-54935635 0.4482 0.4946 0.0473 0.3723 SL2.40ch07-57289590 0.3981 0.4792 0.0443 0.3644 SL2.40ch08-25578222*0.0008 0.0017 0.0003 0.0017 SL2.40ch08-55122516 0.4442 0.4938 0.0368 0.3719 SL2.40ch08-60673054 0.3938 0.4774 0.0379 0.3635 SL2.40ch09-6428848 0.4159 0.4858 0.5302 0.3678 SL2.40ch09-24856081 0.3059 0.4247 0.0465 0.3345 SL2.40ch09-44371812 0.3198 0.4350 0.6120 0.3404 SL2.40ch09-66402596 0.2844 0.4071 0.0673 0.3242 SL2.40ch10-14429676 0.4021 0.4808 0.0345 0.3652 SL2.40ch10-30972593 0.3628 0.4624 0.0443 0.3555 SL2.40ch10-38604877 0.2130 0.3353 0.0267 0.2791 SL2.40ch10-54578343*0.0020 0.0041 0.0041 0.0041 SL2.40ch10-63833268 0.4684 0.4980 0.0378 0.3740 SL2.40ch11-27311049 0.4015 0.4806 0.0402 0.3651 SL2.40ch11-39267091 0.3812 0.4718 0.0282 0.3605 SL2.40ch11-51957966 0.4825 0.4994 0.0495 0.3747 SL2.40ch12-1338779 0.4261 0.4891 0.0542 0.3695 SL2.40ch12-16959146 0.2653 0.3899 0.0197 0.3139 SL2.40ch12-37943350*0.0024 0.0048 0.0048 0.0047 SL2.40ch12-61637774 0.3950 0.4779 0.6612 0.3637

注:*稀有SNP。

Note:*Rare SNP.

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园艺学报,2015,42 (7):1299–1312. 1305 2.3初始核心种质的构建

2.3.1 核心种质最佳样本量预测

为了获得核心种质的最佳样本量,分别利用M(Mstrat method)和R(Random)两种方法,对核心种质最佳样本量进行了预测(图2)。基于表型数据,当采用M法,样本数未达到40时,得分已趋平;而采用R法,样本数达到300时得分才趋平(图2,A)。而基于基因型数据,采用M法,在样本数未达到100时,得分已趋平;而采用R法,样本数达到300时得分才趋平(图2,B)。上述结果表明,无论是基于表型还是基因型数据,随着样本数量的增加,对应分值(即材料所覆盖的等位基因数量指数)逐渐增大,达到一定临界值后趋平,而且M法趋平所需样本数量较少,说明M 法捕捉等位基因的效率明显高于R法。综合2类不同数据及2种抽样方法结果,为了尽可能保留等位基因,以及考虑标记位点偏少,基因组信息量少等因素,最终选取10%的抽样比例(302份材料)用于构建加工番茄的核心种质资源。

图2 用R和M两种抽样方法预测核心种质样本量

A:基于表型数据预测;B:基于基因型数据预测。

Fig. 2 Prediction of the optimal CC sample size by Random and Mstrat methods

A:Prediction by phenotypic data;B:Prediction by genotypic data.

2.3.2 初始核心种质构建

分别基于表型和基因型数据,采用5种不同方法(Mstrat、Random、REMC、SBS和SFS)首先构建了初始核心种质。基于表型数据的初始核心种质(PCC,based on Phenotype Core Collection)为PCC1(Mstrat)、PCC2(Random)、PCC3(REMC)、PCC4(SBS)和PCC5(SFS),基于基因型数据的初始核心种质(GCC,based on Genotype Core Collection)为GCC1(Mstrat)、GCC2(Random)、GCC3(REMC)、GCC4(SBS)和GCC5(SFS)。每种初始核心种质均包含302份材料。

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Development of a core collection of processing tomato germplasms and analysis of genetic background.

1306Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1299–1312.

2.4 初始核心种质的评价与核心种质的确定

2.4.1 表型代表性评价

依据Hu等(2000)标准,对初始核心种质的表型代表性进行评价。结果(表4)表明,基于表

型数据获得的5种初始核心种质中,除PCC2外其余的表型均值差异百分率(MD%)均大于20%,

说明其对原始种质的群体结构代表性较差。基于基因型构建的5种核心种质中,GCC1和GCC2与

原始种质均不存在显著差异,而GCC3、GCC4和GCC5均有30%(6个)的表型性状与原始种质间

存在显著差异(α = 0.05)。同时,通过方差齐性检验所得结果与表型均值差异百分率检验结果一致,

即PCC2、GCC1和GCC2的方差差异百分率(VD%)均为0,而其余7种初始核心种质均超过20%。

另外,对达到表型评价标准的3种初始核心种质进行极差符合率比较发现,PCC2、GCC1和GCC2

的极差符合率(CR%)分别为97.7%、99.0%和96.3%,均达到80%以上,GCC1的极差符合率最高;

它们的变异系数变化率(CV%)分别为96.8%、106.1%和98.6%,GCC1的变异系数变化率也最大。

通过对10种初始构建的核心种质的表型代表性评价,说明GCC1各性状分布较均匀,在去除遗传

冗余的同时保留了更多的变异,保存了原始资源群体较丰富的遗传多样性。

表4 核心种质与原始种质间性状差异百分率

Table 4 Percentage of the trait differences between the core collections and the initial collection

核心种质 Core collection VD% MD% CR% CV%

125.4

99.3

30

PCC1 45

97.7

96.8

PCC2 0

100

142

60

PCC3 65

100

143.6

70

PCC4 70

143.5

100

70

PCC5 70

106.1

99

GCC1 0

96.3

98.6

GCC2 0

97.6

108

30

GCC3 30

99.4

107.2

30

GCC4 30

99.4

107.4

30

GCC5 30

注:VD%:核心种质与原始种质方差齐性检验存在显著差异的表型性状的百分数;MD%:核心种质与原始种质均值差异检验存在显著

差异的表型性状的百分数;CR%:极差符合率;CV%:变异率。

Note:VD%:Percentage of significant difference(α = 0.05)between core collection and the initial collection for variance of traits;MD%:

Percentage of significant difference(α= 0.05)between core collection and the initial collection for means of traits;CR%:Coincidence rate;CV%:

Variable rate.

2.4.2 基因型代表性评价

在分子水平,对10种初始核心种质的基因型代表性评价结果(表5)表明,无论利用表型还是

基因型数据构建的初始核心种质,等位基因覆盖度(CV)均可达0.98以上。同时,除采用Random

方法获得的PCC2和GCC2的遗传距离(MR和CE)和遗传多样性指数(I和HE)与原始种质保持

不变外,其余8种初始核心种质均较原始种质有所提升,其中以GCC3、GCC4和GCC5的提升幅

度最大(MR:8.8%,CE:8.3%;I:1.2%,HE:11.1%),GCC1次之(MR:6.0%,CE:5.6%;I:

0.8%,HE:6.9%)。还可看出,采用Mstrat、REMC、SBS和SFS方法,基于基因型构建的4种初

始核心种质的遗传距离和遗传多样性不仅均较原始种质有所提升(MR:6.0% ~ 8.8%,CE:5.6% ~

8.3%;I:0.8% ~ 1.2%,HE:6.9% ~ 11.1%),而且也较基于表型性状所构建的4种初始核心种质有

明显提升(MR:4.4% ~ 7.1%,CE:4.2% ~ 6.8%;I:0.6% ~ 1.0%,HE:5.6% ~ 9.6%)。即使是PCC2

和GCC2,虽然与原始种质的MR、CE、I和HE均保持不变,但GCC2的等位基因覆盖度仍高于PCC2。

综上所述,基于基因型数据构建的核心种质的基因型代表性均优于基于表型数据构建的核心种质。

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园艺学报,2015,42 (7):1299–1312. 1307

表5 核心种质与原始种质分子水平代表性分析

Table 5 Representative evaluation by molecule markers between core collections and initial collection

核心种质 Core collection MR CE I HE CV

1.00 原始种质Initial

0.58 0.59 4.39 0.39

collection

0.99 PCC1 0.59 0.60 4.4 0.39

0.98 PCC2 0.58 0.59 4.39 0.39

0.99 PCC3 0.59 0.60 4.40 0.40

0.99 PCC4 0.60 0.60 4.40 0.40

PCC5 0.60 0.60 4.40 0.40

0.99

1.00 GCC1 0.62 0.62 4.42 0.42

GCC2 0.58 0.59 4.39 0.39

0.99

1.00 GCC3 0.63 0.63 4.43 0.43

1.00 GCC4 0.63 0.64 4.44 0.43

1.00 GCC5 0.63 0.64 4.44 0.43 注:MR:Rogers修正遗传距离;CE:Cavalli-Sforza和EdwardsCE平均遗传距离;I:香农多样性指数;HE:杂合位点多样性指数;CV:等位基因覆盖度。

Note:MR:Mean Modified Rogers Distance;CE:Mean Cavalli-Sforza and Edwards Distance;I:Shannons Diversity Index;HE:Heterozygous Loci Diversity Index;CV:Coverage Measure.

2.4.3 核心种质的确定

对初始核心种质通过表型和基因型评价(表4、表5)表明,虽然7种初始核心种质(GCC3、GCC4、GCC5、PCC1、PCC3、PCC4和PCC5)均能在基因型水平上去除遗传重复,增大遗传距离

和提高遗传多样性指数,但其表型代表性未能达到标准,故均不能作为加工番茄的核心种质。而PCC2、GCC1和GCC2均符合表型评价标准,对原始种质具有较好的代表性;而且,采用Mstrat

方法构建的核心种质GCC1,在表型评价和分子标记评价中均优于PCC2和GCC2,对原有种质的遗

传变异及结构更具代表性,故最终选用GCC1作为最终核心种质。

2.5 不同方法的比较分析

对利用5种不同方法构建的初始核心种质对原始种质表型的代表性进行比较(表4)发现,采

用Mstrat方法获得的GCC1可代表原始种质的表型变异,而PCC1的极差符合率虽可达核心种质表

型评价标准(≥ 80%),但其均值差异百分率未达标(≤ 20%);采用Random方法获得的PCC2

和GCC2,二者均值差异百分率均为0且极差符合率均可达80%以上,与原始种质的群体结构吻合;但采用REMC、SBS和SFS方法时,虽然初始核心种质的极差符合率均可满足标准,但其均值差异

百分率不符合标准,即所构建的核心种质的表型代表性较差。因此,仅从5种方法构建的初始种质

对原始种质的表型代表性来看,方法Random > Mstrat > REMC、SBS、SFS。而从初始核心种质对

原始种质基因型的代表性来看(表5),采用Mstrat方法获得的GCC1和PCC1,其遗传距离和遗传

多样性指数均较原始种质有明显提高(MR:3.8%,CE:3.5%;I:0.5%,HE:4.1%);采用Random

方法时,PCC2和GCC2的遗传距离和遗传多样性指数均基本维持在原始种质的水平;采用REMC、SBS和SFS构建的核心种质较原始种质的提高幅度最大(MR:5.5%,CE:5.0%;I:0.7%,HE:6.4%)。上述结果说明,仅从5种方法构建的初始核心种质对基因型的代表性来看,在增大遗传距

离和提高遗传多样性水平方面表现为REMC、SBS、SFS > Mstrat > Random。

2.6原始种质的遗传背景及核心种质在原始种质中的分布

为了明确加工番茄的遗传背景,利用46个多态性SNP标记对3 026份加工番茄的原始种质进

行了群体结构分析。代表群体结构的ΔK分析结果(图3,A)表明,随着K值的逐渐变大,仅在

K = 2时出现唯一峰值,当K取其它值时,对应的ΔK值均接近于0,所以K的最理想取值为2,即

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Development of a core collection of processing tomato germplasms and analysis of genetic background. 1308Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1299–1312.原始种质可以分为两大群体(图3,B),但两大群体间界限不明显。第一大群体(红色)共计1 874份材料,包括广泛应用于开展AB-QTL分析的E6203、中国农业科学院蔬菜花卉研究所早期育成的红杂系列亲本、美国北卡罗纳州立大学育成的NC25P、NC1CELBR、NC2CELBR、NCEBR-7、NCENR-8以及来自美国太阳和亨氏等公司的后代分离材料;第二大群体(绿色)共计1 152份材料,包括广泛应用于不同类型研究的UC82和M82,新疆的主栽品种87-5,来自亚洲蔬菜研究与发展中心(A VRDC)的PT6475B、PT4679B、PT4719A、PT4719B、PT4716A、PT4664A、CLN2123A、CLN2026D、CLN3125L、CLN3125O、CLN3078A、CLN3078C和CLN3078G以及美国太阳和亨氏等公司的后代材料。

另外,基于SNP数据,利用PCA对核心种质的代表性也进行了分析(图4),结果表明核心种质GCC1基本均匀分布在原始种质资源材料中,可有效覆盖全部资源材料,说明所构建的核心种质具有较好的代表性。

图3 原始种质的Structure分析

A:K = 2时获得唯一峰值,即原始种质可分为两个群体;B:红色代表群体1,绿色代表群体2。

Fig. 3 Structure analysis of the initial collection

A:The only peak appears when K = 2,indicated the initial collection can be divided into two clusters;B:The red is 1 and the green is 2.

图4 核心种质GCC1在PCA分析中的确认

Fig. 4 The identification of GCC1 in PCA analysis

3 讨论

3.1加工番茄亚群的遗传多样性

本研究中所用的3026份加工番茄材料来自世界不同地区,既包括广为人知的代表性加工番茄

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加工番茄核心种质构建及其遗传背景分析.

园艺学报,2015,42 (7):1299–1312. 1309

老材料,如Marglobe(1957年育成)、UC82(1977年育成)、M82(1994年育成)、87-5(1995年育成)(姜涛和张革,1996)、E6203(2000年育成)等,也包括从国内外育种公司,如过去的皮托、太阳、坎贝尔及孟山都、亨氏、纽耐姆、利马格兰等公司育成的Hypeel849、AB2、H9780、Sun6366、HM7883等现代品种分离获得的后代资源。从20个田间调查的表型性状来看,全部资源材料均为有限生长类型,较老品种均有果节,株形、叶形等变异较为丰富(I:1.3466;PIC:0.6192),而且随着时间的推移,果实硬度、可溶性固形物含量及产量等均发生了明显变化。这与过去50年间,美国加州加工番茄的产量增加了1倍,但并非单个遗传因子贡献所致(Barrios-Masias & Jackson,2014)相一致。由于材料较多,虽然本文中仅用每条染色体约3.8个SNP对其遗传多样性进行了分子水平的分析,但发现群体观测杂合度(H o:0.1453)显著低于期望杂合度(H e:0.4352),说明材料杂合度很低,准确反映了全部资源均为连续多年自交的后代材料这一遗传背景。同时,常见SNP位点也表现出较高的遗传多样性(H e:0.4352,H o:0.1453,PIC:0.3381),明显高于Sim等(2012)对141份加工番茄亚群分析的多样性(H e:0.16,PIC:0.13)。另外,还发现亚群的表型遗传多样性指数(PIC:0.6192)要显著高于其基因型多样性指数(PIC:0.3381),即产生前人所发现的现象,作为自花授粉的番茄作物,表型遗传多样性明显高于基因型遗传多样性(Causse et al.,2013),这与Zhang等(2012)构建芝麻核心种质所得结论也一致。其原因一方面可能是由于研究中分子标记不足,另一方面也可能是在长期的品种收集过程中,因缺乏对其遗传背景的了解,过多注重其表型多样性所致。

3.2核心种质的构建

通过数据模拟模型对3 026份原始种质最佳样本量预测,无论基于表型性状还是基因型数据,可以明显发现采用M方法预测的最佳样本量要显著小于R方法(M法:< 100;R法:~ 300),进一步证明前人所得结论,即M方法捕获等位基因的效率优于R方法(Lü et al.,2012)。而且当采取M法时,利用表型数据预测的最佳样本量(< 40)要明显低于基因型(~ 100)。这与上述所得结论,加工番茄表型遗传指数显著高于其基因型遗传指数相一致,M法捕获较少的样本即可具有广泛的表型代表性。而对于随机选择的R方法,两种数据均要求较大的样本量,才能具有较好的代表性。无论采用M或者R方法,最大样本量均为300,即本研究样本量的10%左右,这与前人研究其他作物所得结论(Ortiz et al.,1998;Zhang et al.,2000;Upadhyaya et al.,2003;Mahalakshmi et al.,2007;Gross et al.,2013;Leroy et al.,2014)一致。Corrado等(2013)对意大利的75个地方番茄品种和25个现代栽培种,利用152个SNP分析发现,最佳抽样比例为15% ~ 25%。这一结果从另一个方面说明初始样本较少时,需要一定的抽样比例才能覆盖群体的多样性。另外,地方品种的遗传多样性水平(H e:0.19,PIC:0.14)较加工番茄亚群(H e:0.16,PIC:0.13)高也可能是其中原因之一(Sim et al.,2012)。本研究中原始群体较大,但表型性状仅为一年调查结果,多个性状受QTL控制,而且用于遗传背景分析的SNP位点也较少,为了尽可能保留等位基因,特别是稀有等位基因,最终采用10%的样本(Zhang et al.,2011)。

进一步对采用5种不同方法和2种不同类型数据获得的10%样本量的初始核心群体代表性评价发现,除Random方法外,基于表型构建的核心种质(PCC)的表型变异代表性(CR%和CV%)较好,说明充分体现了表型的遗传多样性;而基于基因型构建的核心种质(GCC)的群体结构代表性(VD%和MD%)较好,说明准确反映了基因组水平存在的差异。还可以看出,虽然本研究覆盖基因组的SNP位点较少,但基于基因型构建的核心种质的代表性均不同程度优于根据表型性状构建的核心种质,说明基于基因型数据进行核心种质构建更为准确有效(Leroy et al.,2014)。这主要是因

Deng Xue-bin,Liu Lei,Yan Zhe,Li Tao,Liu Xi-yan,Feng Jing-jing,Chi Hai-juan,Zheng Zheng,Li Jun-ming.

Development of a core collection of processing tomato germplasms and analysis of genetic background. 1310Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1299–1312.为作物多数表型性状由QTL调控,不仅受环境影响,且当存在多个等位基因的位点时仅依据分级不能准确反映不同的位点,而基因型则可以准确反映每个等位基因位点,这也进一步又说明了利用基因型数据构建的核心种质具有更好地代表性。

3.3 不同方法的比较分析

本试验中利用5种不同方法构建初始核心种质,所得结论基本与前人研究结果相同,即5种方法各有其优势和劣势,应根据核心种质构建目标的不同,选用适合的方法(Odong et al.,2013)。其中Random方法构建的核心种质虽然均能有效保留原始种质的遗传结构(Hu et al.,2000),但其表型和基因型的等位基因代表性却表现较差;REMC、SBS和SFS方法,虽然在核心种质构建中可100%覆盖等位基因(Liu & Yu,2005;de Beukelaer et al.,2012),但其群体结构代表性却较差。采用Mstrat 方法构建遗传背景狭窄的加工番茄亚群的核心种质GCC1,兼顾了群体结构和等位基因覆盖的程度(Gross et al.,2013)。利用该方法,在水稻、咖啡等作物上也获得了理想效果(Zhang et al.,201l;Leroy et al.,2014)。

3.4 加工番茄的遗传背景

Sim等(2011)利用300个SSR、InDel和SNP标记,将28份加工番茄分为2 ~ 4个群体,后又利用7 310个SNP,将141份加工番茄材料分为2个群(Sim et al.,2012)。本研究利用46个多态性SNP标记,将3 026份材料也分为2个大群。其中一个群体的代表性材料包括E6203、Marglobe 以及来自A VRDC等公共资源库的材料,另外一个群体包括代表性的M82、UC82、新疆87-5以及来自NC-USA等公共资源库的材料。同时,Sim等(2012)也将E6203和M82分别分在2个不同的群体,本研究群体分类结果与之一致。另外,从来自A VRDC的CLN3125L、CLN3125O、CLN3078A、CLN3078C、CLN3078G等系谱也可以看出,这些材料来源相同并被划分到同一群体。上述结果说明,虽然本研究每条染色体平均只覆盖3.8个SNP,但已将3 026份加工番茄亚群体较为准确地区分为不同类群。另外,还可以看出,来自国外不同育种公司的后代资源材料,较为均匀地分布在2个大群,说明这些育种公司资源较为丰富。目前,番茄基因组测序业已完成,而且相关研究积累了大量EST、内含子序列、核苷酸芯片、转录组测序等数据,结合目前开展的大量资源重测序工作,将会挖掘出海量SNP,也将为番茄遗传资源的多样性及育种提供更好的技术支撑。

References

Barrios-Masias F H,Jackson L E. 2014. California processing tomatoes:Morphological,physiological and phenological traits associated with crop improvement during the last 80 years. European Journal of Agronomy,53:45–55.

Bauchet G,Causse M. 2012. Genetic diversity in tomato(Solanum lycopersicum)and its wild relatives. INTECH Open Access Publisher. Botstein D,White R L,Skolnick M,Davis R W. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. American Journal of Human Genetics,32 (3):314.

Causse M,Desplat N,Pascual L,Le Paslier M C,Sauvage C,Bauchet G,Bérard A,Bounon R,Tchoumakov M,Brunel D,Bouchet J P. 2013.

Whole genome resequencing in tomato reveals variation associated with introgression and breeding events. BMC Genomics,14 (1):791. Corrado G,Piffanelli P,Caramante M,Coppola M,Rao R. 2013. SNP genotyping reveals genetic diversity between cultivated landraces and contemporary varieties of tomato. BMC Genomics,14 (1):835.

de Beukelaer H,Smykal P,Davenport G F,Fack V. 2012. Core hunter II:Fast core subset selection based on multiple genetic diversity measures using Mixed Replica search. BMC Bioinformatics,13 (1):312.

Evanno G,Regnaut S,Goudet J. 2005. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE:A simulation study.

邓学斌,刘磊,闫喆,李涛,刘希艳,冯晶晶,池海娟,郑峥,李君明.

加工番茄核心种质构建及其遗传背景分析.

园艺学报,2015,42 (7):1299–1312. 1311

Molecular Ecology,14 (8):2611–2620.

Frankel O H. 1984. Genetic perspectives of germplasm conservation // Arber W,Llimensee K,Peacock W,Starlinger P. Genetic Manipulation:Impact on Man and Society. Cambridge,UK:Cambridge University Press:161–170.

Fulton T M,Chunwongse J,Tanksley S D. 1995. Microprep protocol for extraction of DNA from tomato and other herbaceous plants. Plant Molecular Biology Reporter,13 (3):207–209.

Gabriel S,Ziaugra L,Tabbaa D. 2009. SNP genotyping using the sequenom MassARRAY iPLEX platform. Current Protocols in Human Genetics,60:2.12.1–2.12.18.

Gepts P. 2006. Plant genetic resources conservation and utilization:The accomplishments and future of a societal insurance policy. Crop Sci,46:2278–2292.

Gouesnard B,Bataillon T M,Decoux G,Rozale C,Schoen D J,David J L. 2001. MSTRAT:An algorithm for building germ plasm core collections by maximizing allelic or phenotypic richness. Journal of Heredity,92 (1):93–94.

Green S B,Salkind N J. 2010. Using SPSS for Windows and Macintosh:Analyzing and understanding data. Prentice Hall Press.

Gross B L,V olk G M,Richards C M,Reeves P A,Henk A D,Forsline P L,McFadden A S,Fazio G,Chao C T. 2013. Diversity captured in the USDA-ARS national plant germplasm system apple core collection. Journal of the American Society for Horticultural Science,138 (5):375–381.

Hamilton J P,Sim S C,Stoffel K,Deynze V,Buell,Francis D. 2012. Single nucleotide polymorphism discovery in cultivated tomato via sequencing by synthesis. The Plant Genome,5 (1):17–29.

Hamon S,Dussert S,Deub M,Hamon P. 1998. Effects of quantitative and qualitative principal component score strategies. Genet Sel Evol,30 (Suppl.

1):237–258.

Hu J,Zhu J,Xu H M. 2000. Methods of constructing core collections by stepwise clustering with three sampling strategies based on the genotypic values of crops. Theoretical and Applied Genetics,101 (1–2):264–268.

Igartua E,Gracia M P,Lasa J M,Medina B,Molina-Cano J L,Montoya J L,Romagosa I. 1998. The Spanish barley core collection. Genetic Resources and Crop Evolution,45 (5):475–481.

Jenkins J A. 1948.The origin of the cultivated tomato. Economic Botany,2 (4):379–392.

Jiang Tao,Zhang Ge. 1996. New accession of processing tomato“Liger 87-5”. Vegetable,(5):15. (in Chinese)

姜涛,张革. 1996. 加工番茄新品种“里格尔 87-5”. 蔬菜,(5):15.

Leroy T,de Bellis F,Legnate H,Musoli P,Kalonji A,Loor Solórzano R G,Cubry P. 2014. Developing core collections to optimize the management and the exploitation of diversity of the coffee Coffea canephora. Genetica,142 (3):185–199.

Li Xin-lei,Li Ji-yuan,Fan Zheng-qi. 2014. Advances in core collection of plant germplasm resources. Journal of Food Safety & Quality,5 (11):3733–3738. (in Chinese)

李辛雷,李纪元,范正琪. 2014. 植物遗传资源核心种质研究进展. 植物资源学报,5 (11):3733–3738.

Lin T,Zhu G,Zhang J,Xu X,Yu Q,Zheng Z,Zhang Z,Lun Y,Li S,Wang X,Huang Z,Li J,Zhang C,Wang T,Zhang Y,Wang A,Zhang Y,Lin K,Li C,Xiong G,Xue Y,Mazzucato A,Causse M,Fei Z,Giovannoni J J,Chetelat R T,Zamir D,St?dler T,Li J,Ye Z,Du Y,Huang S. 2014. Genomic analyses provide insights into the history of tomato breeding. Nature Genetics,46 (11):1220–1226. Liu H,Yu L. 2005. Toward integrating feature selection algorithms for classification and clustering. IEEE Transactions on Knowledge & Data Engineering,17 (4):491–502.

Liu K,Muse S V. 2005. PowerMarker:An integrated analysis environment for genetic marker analysis. Bioinformatics,21 (9):2128–2129.

Lü J,Qi J,Shi Q,Shen D,Zhang S,Shao G,Li H,Sun Z,Weng Y,Shang Y,Gu X,Li X,Zhu X,Zhang J,van Treuren R,van Dooijeweert W,Zhang Z,Huang S. 2012. Genetic diversity and population structure of cucumber(Cucumis sativus L.). PloS ONE,7 (10):e46919. Mahalakshmi V,Ng Q,Atalobhor J,Ogunsola D,Lawson M,Ortiz R. 2007. Development of a West African yam Dioscorea spp. core collection.

Genetic Resources and Crop Evolution,54 (8):1817–1825.

Mazzucato A,Ficcadenti N,Caioni M,Mosconi P,Piccinini E,Sanampudi V R R,Sestili S,Ferrari V. 2010. Genetic diversity and distinctiveness in tomato(Solanum lycopersicum L.)landraces:The Italian case study of‘A pera Abruzzese’. Scientia Horticulturae,125 (1):55–62.

Deng Xue-bin,Liu Lei,Yan Zhe,Li Tao,Liu Xi-yan,Feng Jing-jing,Chi Hai-juan,Zheng Zheng,Li Jun-ming.

Development of a core collection of processing tomato germplasms and analysis of genetic background. 1312Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1299–1312. Nesbitt T C,Tanksley S D. 2002. Comparative sequencing in the genus Lycopersicon:Implications for the evolution of fruit size in the domestication of cultivated tomatoes . Genetics,162 (1):365–379.

Odong T L,Jansen J,van Eeuwijk F A,van Hintum T J. 2013. Quality of core collections for effective utilisation of genetic resources review,discussion and interpretation. Theoretical and Applied Genetics,126 (2):289–305.

Oliveira E J,Ferreira C F,Santos V S,Oliveira G A. 2013. Development of a cassava core collection based on single nucleotide polymorphism markers. Genetics and Molecular Research,13 (3):6472–6485.

Ortiz R,Ruiz-Tapia E N,Mujica-Sanchez A. 1998. Sampling strategy for a core collection of Peruvian quinoa germplasm. Theoretical and Applied Genetics,96 (3–4):475–483.

Park Y H,West M A L,St Clair D A. 2004. Evaluation of AFLPs for germplasm fingerprinting and assessment of genetic diversity in cultivars of tomato(Lycopersicon esculentum L.). Genome,47 (3):510–518.

Rao E S,Kadirvel P,Symonds R C,Geethanjali S,Ebert A W. 2012. Using SSR markers to map genetic diversity and population structure of Solanum pimpinellifolium for development of a core collection. Plant Genetic Resources,10 (1):38–48.

Schroeder S. 2012. New tomato variety NUN 00175 TOP:U.S. Patent Application 13/684,189.

Shirasawa K,Fukuoka H,Matsunaga H,Kobayashi Y,Kobayashi I,Hirakawa H,Isobe S,Tabata S. 2013. Genome-wide association studies using single nucleotide polymorphism markers developed by re-sequencing of the genomes of cultivated tomato. DNA Research,20 (6):593–603. Sim S C,Robbins M D,Chilcott C,Zhu T,Francis D M. 2009. Oligonucleotide array discovery of polymorphisms in cultivated tomato(Solanum lycopersicum L.)reveals patterns of SNP variation associated with breeding. BMC Genomics,10:466–476.

Sim S C,Robbins M D,Van Deynze A,Michel A P,Francis D M. 2011. Population structure and genetic differentiation associated with breeding history and selection in tomato(Solanum lycopersicum L.). Heredity,106 (6):927–935.

Sim S C,Van Deynze A,Stoffel K,Douches D S,Zarka D,Ganal M W,Chetelat R T,Hutton S F,Scott J W,Gardner R G,Panthee D R,Mutschler M,Myers J R,Francis D M. 2012. High-density SNP genotyping of tomato(Solanum lycopersicum L.)reveals patterns of genetic variation due to breeding. PLoS One,7 (9):e45520.

Tanksley S D,Nelson J C. 1996. Advanced backcross QTL analysis:A method for the simultaneous discovery and transfer of valuable QTLs from unadapted germplasm into elite breeding lines. Theoretical and Applied Genetics,92 (2):191–203.

Thachuk C,Crossa J,Franco J,Dreisigacker S,Warburton M,Davenport G F. 2009. Core Hunter:An algorithm for sampling genetic resources based on multiple genetic measures. BMC Bioinformatics,10 (1):243.

Upadhyaya H D,Ortiz R,Bramel P,Sube S. 2003. Development of a groundnut core collection using taxonomical,geographical and morphological descriptors. Genetic Resources and Crop Evolution,50 (2):139–148.

van Berloo R. 2008. GGT 2.0:Versatile software for visualization and analysis of genetic data. Journal of Heredity,99 (2):232–236.

van Hintum T J L. 2000. Core collections of plant genetic resources . Bioversity International.

Weir B S. 1996. Genetic data analysis II,Sunderland,MA:Sinauer Associates.

Weir B S,Cockerham C C. 1984. Estimating F-statistics for the analysis of population structure. Evolution,1358–1370.

Yang J,Lee S H,Goddard M E,Visscher P M. 2011. GCTA:A tool for genome-wide complex trait analysis. The American Journal of Human Genetics,88 (1):76–82.

Zhang H,Zhang D,Wang M,Sun J,Qi Y,Li J,Wei X,Han L,Qiu Z,Tang S,Li Z. 2011. A core collection and mini core collection of Oryza sativa L. in China. Theoretical and Applied Genetics,122 (1):49–61.

Zhang Xiurong,Zhao Yingzhong,Cheng Yong,Feng Xiangyun,Guo Qingyuan,Zhou Mingde,Hodgkin T. 2000. Establishment of sesame germplasm core collection in China. Genetic Resources and Crop Evolution,47 (3):273–279.

Zhang Yong-bing,Yi Hong-ping,Ma Xin-li,Li Mei-hua,Wu Ming-zhu. 2013. Construction of core collection of melon landraces in Xinjiang.

Journal of Plant Genetic Resources,14 (1):53–58. (in Chinese)

张永兵,伊鸿平,马新力,李寐华,吴明珠. 2013. 新疆甜瓜地方品种资源核心种质构建. 植物遗传资源学报,14 (1):53–58.

Zhang Y,Zhang X,Che Z,Wang L,Wei W,Li D. 2012. Genetic diversity assessment of sesame core collection in China by phenotype and molecular markers and extraction of a mini-core collection. BMC Genetics,13 (1):102.

加工番茄品种综合性状介绍

品种综合性状介绍 一、87-5 87-5生育期90-95天,其中从出苗到开花45-48天,从开花到成熟45-47天,株高50-60cm 左右,主茎着生3-4穗花后自封顶。87-5生长势弱,植株紧凑,分枝数5-6个。果实椭圆形,鲜红色,着色均匀一致。平均单果重60-70g,可溶性固形物含量4.5%,茄红素含量10.5mg/100g,总酸含量5.3%,耐压力5kg/果,果实抗裂耐压耐贮运,单产可达5-10t/亩,抗病性中等。但随着87-5长时间大面积的种植,导致该品种在近几年出现了退化现象,并且逐年加重,主要表现在丛生株比例高,固形物含量降低,抗病性有所减弱,要想获得高产越来越困难。 二、屯河8号 屯河8号为优良早熟杂交品种,成熟期95天左右,其中从出苗到开花46-48天,从开花到成熟47-49天。株高70-75cm左右,株植生长势强,主穗着生3-4穗花后自封顶,分枝数7-9个。果实椭圆形,鲜红色,着色均匀一致。平均单果重80克左右,可溶性固形物含量5.0-5.4%,茄红素含量12-13mg/100g,耐压力6kg/果,果实抗裂耐压耐贮运。屯河8号的抗逆性和综合抗病性都非常好,适应性强,丰产性非常好。一般情况下,产量可以达到6-8吨/亩。该品种综合性状非常好,深受广大种植户的欢迎,近几年在沙湾推广面积逐年攀升,现已成为我公司继87-5之后的第二大主栽品种。预计该品种在今后几年内还有很大的发展空间。 三、石番15号 石番15号:石河子亚心种业公司,早熟杂交种,生育期90天左右。前期产量较高,成熟集中,果型较大,平均单果重90g左右,单株座果50个左右。果实从下到上,大小基本一致。建议保苗株数2500株。90cm地膜,一膜双行,株距35-40cm。前期控一下,后期促苗。 四、屯河3号 屯河3号为晚熟杂交品种,生育期105天左右。生长势强,主杆着生4-5个花序后自封顶。株高75-85cm,果实长圆形,深红色,无青肩,果实着色均匀一致,平均单果重70-80克。可溶性固形物含量5.0-5.2%,茄红素含量13.86mg/100g,耐压力6-6.5kg/果,果实硬度高,抗裂耐压耐贮运。综合抗病性好。一般亩产在5-7吨。要求亩保苗株数在2200-2400株左右 五、屯河45号 屯河45号是早熟杂交品种,成熟期92-94天,主杆着生3-4穗花后自封顶,植株紧凑,生长势中等,节间短,株高65cm左右。果实转红后成熟较快,成熟期集中,前期产量比例大。果实椭圆形,平均单果重70g左右,总酸含量最低 5.4%,耐压力 5.5-6kg/果,固形物5%,茄红素11-12mg/100g。屯河45号产量性状较好,一般可达5t/亩以上。该品种在早熟性、产量和品质性状方面表现都较好,但综合抗病性中等。 六、新红18号 新红18号生长势强。株高70厘米,节间稍短,座果稍集中;成熟期96天,较早熟;果实长圆形,深红色,平均单果重80克,果实硬,抗裂耐压耐贮运。综合抗病性好,抗逆性强。一般亩

精细管理越夏番茄品质好

精细管理越夏番茄品质好 The document was prepared on January 2, 2021

精细管理越夏番茄品质好 整枝抹杈减少养分消耗 目前番茄正处于旺盛生长期,入夏后,番茄长势快,很容易出现徒长,所以整枝打杈的工作较多,及时整枝打杈不但可以减少不必要的养分消耗,使养分集中供应果实,而且提高植株间的通风透光性,利于果实的转色。 张普国的做法是,果实上部的叶片不要摘,即使是老叶,也尽量不要摘掉,这些叶片可以充当果实的“遮阳伞”,减少日灼病的发生。 为避免降低植株光合产物的形成,造成植株养分供应不足,果实下部的叶片不要全部去除,他通常会适当预留两三片片功能叶,以保证植株的光合作用,促进番茄果实的膨果和转色。 “菜农需要注意的是,给番茄整枝打杈要选择在连续的晴天进行,操作后应紧跟喷施百菌清、甲基托布津等保护性药剂,促进伤口的愈合,避免细菌性病害的发生。”张普国说到。 遮阳降温把握好“度” 夏季高温强光天气多,若不及时进行遮阳,阳光直射后果实很容易出现日灼果,导致商品性大大降低。 番茄在结果盛期,合理的遮阳可降低棚内温度,利于花芽分化,减少日灼的出现,可以说遮阳是越夏茬蔬菜获得高产不可忽视的环节。张普国采取的遮阳方式是覆盖遮阳网,他认为覆盖遮阳网比喷洒降温剂或泥浆要灵活,因为遮阳网可根据天气情况随时收、放,遇到阴天可全部拉起,以增加散射光进入大棚。 除了遮阳降温,合理放风也不能忽视,“目前高温天气越来越多,顶部放风口和两侧的腰风都要开到最大,晚上也不关闭,除非遇到雨天,会将顶部风口关闭,防止雨水进入棚内,影响番茄的正常生长。”张普国补充到。

(完整word版)蕃茄育种

蕃茄育种 一、简介 番茄(Tomato)别名西红柿、洋柿子,古名六月柿、喜报三元。 在秘鲁和墨西哥,最初称之为“狼桃”。果实营养丰富,具特 殊风味。可以生食、煮食、加工制成番茄酱、汁或整果罐藏。 番茄是全世界栽培最为普遍的果菜之一。美国、苏联、意大利 和中国为主要生产国。在欧、美洲的国家、中国和日本有大面 积温室、塑料大棚及其他保护地设施栽培。中国各地普遍种植。 栽培面积仍在继续扩大。 二、育种现状 番茄:原产南美洲的热带密林。番茄在我国栽培历史较短, 20世纪50年代初迅速发展起来,但已经发展成为主要的蔬菜之一。 番茄除可鲜食和烹饪多种菜肴外,还可制成酱、汁、沙司等强化维生素C的罐头及脯、干等加工品,用途广泛。由于番茄适应性强、产量高、品质好和用途广泛,因此需要量逐年上升,无论国内、国外栽培面积都在不断扩大,栽培方式也日益多样化。目前美国、俄罗斯、意大利和中国为主要生产国,在欧美、中国和日本有大面积的温室、塑料大棚及其他保护设施栽培。 种质资源 由于番茄是一种严格的自花授粉植物,经过长期的驯化和选育,番茄的遗传背景逐渐变窄,因此,通过广泛的资源收集来丰富番茄的种质资源对番茄育种极其重要。

番茄含有丰富的胡萝卜素、维生素C和维生素B。 每100克番茄的营养成分: 能量11千卡,维生素B0.06毫克,蛋白质0.9克,脂肪0.2克,碳水化合物3.3克 叶酸5.6微克,膳食纤维1.9克,维生素A63微克,胡萝卜素375微克,硫胺素0.02毫克 核黄素0.01毫克,烟酸0.49毫克,维生素C14毫克,维生素E0.42毫克,钙4毫克,磷24毫克 钾179毫克,钠9.7毫克,碘2.5微克,镁12毫克,铁0.2毫克,锌0.12毫克,铜0.04毫克 锰0.06 毫克 番茄的食用部位为多汁的浆果。它的品种极多,按果的形状可分为圆形的、扁圆形的、长圆形的、尖圆形的;按果皮的颜色分,有大红的、粉红的、橙红的和黄色的。由于受到有机酸以及维生素P的保护,不必担心西红柿会因为煮熟加热而流失营养。

番茄11个品质性状的相关分析及通径分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/326806429.html, 番茄11个品质性状的相关分析及通径分析作者:龙安四等 来源:《安徽农业科学》2014年第11期 摘要 [目的]为了研究番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)品质性状间的相关性。[方法]以5个母本、8个父本及其杂交得到的40个番茄杂交一代组合作为试验材料,通过测量法测定番茄果型指数、pH、果实硬度以及可溶性固形物含量,采用滴定法测定果实总酸、维生素C含量,采用比色法测定番茄红素、可溶性糖、总糖及还原糖含量,通过相关分析了解各性状的表型相关系数、遗传相关系数,通过通径分析得出各性状间的直接相关效应、间接相关效应。[结果]在一定范围内,果实酸度越大、pH越小,果实硬度越大。糖酸比与可溶性糖、总糖、可溶性固形物和还原糖含量间的相关性均达到极显著水平,且可溶性固形物含量与可溶性糖含量间达到显著相关水平,与糖酸比、总糖含量间均达到极显著相关水平,总糖含量对可溶性固形物含量的直接效应值较大;果实硬度经可溶性固形物和可溶性糖含量间接作用于总糖含量的为负向效应。通过决定系数可以看出,总酸度等性状对糖酸比和果实硬度等性状对总糖含量的决定系数大于0.5外,其他的决定系数都小于0.5,表明性状指标之间存在着一定的关系,但其 他性状对其也起作用。[结论]筛选番茄优良品种,不仅仅只从果型指数、果实硬度、可溶性糖含量、可溶性固形物含量、总糖含量、还原糖含量及总酸含量等性状出发,还要继续探索其他性状,更全面地了解影响番茄品质的其他相关性状,这可为以后有计划、有目的地筛选优良番茄品种提供理论依据。 关键词番茄;品质性状;通径分析;遗传相关 中图分类号 S641.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)11-03209-03 Abstract [Objective] To study the correlation between quality characters of tomato. [Method] Forty firstgeneration hybrid varieties of tomato from 5 female parents and 8 male parents were taken as the test materials to get tomato fruit shape index, pH, fruit hardness, and soluble dry matter with measurement method, total acid and VC content with titrimetric method, lycopene, soluble sugar, total sugar and reducing sugar content with colometric method, phenotypic correlation coefficient, genetic correlation coefficient of each character with correlation method, direct correlation effect and indirect correlation effect among characters. [Result] Within a certain range,higher fruit acidity means lower pH and higher fruit hardness. The correlation between sugaracid ratio and soluble sugar, total sugar, soluble solid matter and reducing sugar content achieves the extremely significant level, that between soluble solid matter and soluble sugar achieves the significant level, that between sugaracid ratio and total sugar content achieves the extremely significant level. Total sugar content has greater direct effect on soluble solid matter content; fruit hardness has negative effect on total sugar content via the indirect action of soluble solid matter and soluble sugar. According to the determination coefficients, determination coefficient of such characters as total acidity for sugaracid ratio, and such characters as fruit hardness for total sugar

水果西红柿的简介

水果西红柿的简介 西红柿到底是水果还是蔬菜呢,现在不用纠结了,有一种叫水果西红柿的改良版西红柿,它们有好多种颜色。有些人不喜欢西红柿的味道,水果西红柿有水果的清脆和香甜,让人口齿留香,而且西红柿有的功效、作用它也都有,美容养颜、抗癌什么的。有些人可能认为是圣女果(小西红柿),实则不然,圣女果只是小版西红柿而已。好了下面为大家简介一下吧: 它又叫长寿果,是对人类健康最大的食品之一。而其中番茄红素被称为是“植物中的黄金”。 这些番茄和一般的的西红柿完全不一样,它们是一串串的,就像葡萄一样,下面的最早成熟,已经展现出了各种各样的色彩,最显眼的自然是鲜红的红番茄,这些红番茄红的非常耀眼,比一般的西红柿好看的多,这个品种叫“彩霞”,还有一种红色的叫“爱佳”。虽然也有番茄的味道,但却像其它水果一样的清脆可口。一般的西红柿里面软绵绵的,瓤很多,肉很薄。这种番茄却是肉很厚,瓤很少,吃起来像水果一样的。 另一种很耀眼的番茄是黄色的,很漂亮,色彩非常的亮丽。这个品种叫“夏日阳光”,这个品种来至日本,味道和红番茄不同,也非常好吃。 还有深紫色的,只看到这个颜色,就忍不住不住的想去尝一尝。这个品种叫“黑钻”,很稀有,种子价钱也很贵,比其它品种的种子要贵很多,紫色的东西营养价值都挺高的,因为它们都富

含花青素,这是天然的抗氧化剂。 还有一个品种是粉红色的,叫“千禧”,听这个名字就知道这个品种够新的。 还有一种绿色的,看起来像是没熟的,名字叫“绿宝石”。但是透出了成熟的气息,果然它的味道是成熟的,和别的品种略有不同的是它的口感格外清脆。 说了这么多,相信大家对水果番茄有了一些了解,它是一种新品种的西红柿,可以说是改良版的,相比于之前的老品种有了更多的优点,便于运输,前景更好。

番茄品质育种计划书

番茄品质育种计划书 育种项目: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3个方面。 一.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。[1]另外,据报道通过转基因育种,使果实中类胡萝卜素的生物合成被抑制97%以上,番茄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[11]。 1.果实硬度 番茄从采收到销售需经过很多环节,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,种子腔大小,再结合手感握测来筛选果实硬度高的品种[15]。 2.耐贮运性 由于番茄品种间果实贮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,即成熟抑制基因rin(riping inhibitor)和不成熟基因nor(non ripening)。[8]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,特别是成熟抑制基因已经开始被应用到育种实践中[19]。 二.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、V A 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。[7]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[6]。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]。 研究依据: 番茄是一种世界范围广泛种植的蔬菜作物,也是我国最主要的消费蔬菜之一。番茄原产南美洲的热带密林。番茄在我国栽培历史较短,20世纪50年代初迅速发展起来,但已经发展成为主要的蔬菜之一。番茄除可鲜食和烹饪多种菜肴外,还可制成酱、汁、沙司等强化维生素C 的罐头及脯、干等加工品,用途广泛。由于番茄适应性强、产量高、品质好和用途广泛,因此需要量逐年上升,无论国内、国外栽培面积都在不断扩大,栽培方式也日益多样化。目前美国、俄罗斯、意大利和中国为主要生产国,在欧美、中国和日本有大面积的温室、塑料棚及其他保护设施栽培。随着人们生活水平和生活质量的提高,番茄品质受到越来越多的关注。市场对其番茄果实大小、形状、颜色、品质、风味、耐储运性、上市时间等不断提出新的要求,而作为生产者还要考虑品种的抗病性、丰产性、熟性以及经济效益。为满足市场对番茄的要求,以上这些毫无疑问都应成为番茄育种的主要育种目标。 研究目标: 如何提高番茄营养成分含量、提升番茄品质,如何应用常规技术、分子聚合育种或转基

精细管理越夏番茄品质好精编版

精细管理越夏番茄品质 好 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

精细管理越夏番茄品质好整枝抹杈减少养分消耗 目前番茄正处于旺盛生长期,入夏后,番茄长势快,很容易出现徒长,所以整枝打杈的工作较多,及时整枝打杈不但可以减少不必要的养分消耗,使养分集中供应果实,而且提高植株间的通风透光性,利于果实的转色。 张普国的做法是,果实上部的叶片不要摘,即使是老叶,也尽量不要摘掉,这些叶片可以充当果实的“遮阳伞”,减少日灼病的发生。 为避免降低植株光合产物的形成,造成植株养分供应不足,果实下部的叶片不要全部去除,他通常会适当预留两三片片功能叶,以保证植株的光合作用,促进番茄果实的膨果和转色。 “菜农需要注意的是,给番茄整枝打杈要选择在连续的晴天进行,操作后应紧跟喷施百菌清、甲基托布津等保护性药剂,促进伤口的愈合,避免细菌性病害的发生。”张普国说到。 遮阳降温把握好“度” 夏季高温强光天气多,若不及时进行遮阳,阳光直射后果实很容易出现日灼果,导致商品性大大降低。 番茄在结果盛期,合理的遮阳可降低棚内温度,利于花芽分化,减少日灼的出现,可以说遮阳是越夏茬蔬菜获得高产不可忽视的环节。张普国采取的遮阳方式是覆盖遮阳网,他认为覆盖遮阳网比喷洒降温剂或泥浆要灵活,因为遮阳网可根据天气情况随时收、放,遇到阴天可全部拉起,以增加散射光进入大棚。

除了遮阳降温,合理放风也不能忽视,“目前高温天气越来越多,顶部放风口和两侧的腰风都要开到最大,晚上也不关闭,除非遇到雨天,会将顶部风口关闭,防止雨水进入棚内,影响番茄的正常生长。”张普国补充到。

番茄果实品质形成及其分子机理研究进展

番茄果实品质形成及其分子机理研究进展 尚乐乐 宋建文 王嘉颖 张余洋 叶志彪* (华中农业大学园艺林学学院,园艺植物生物学教育部重点实验室,湖北武汉 430070) 摘 要:番茄营养丰富、风味独特,是世界上消耗量最大的蔬菜之一,近年来人们对番茄品质有着越来越高的要求。影响番茄品质的化学组分包括糖、有机酸、VC 、类胡萝卜素等代谢物,它们决定番茄果实独特的风味、营养和外观品质,影响番茄产品的商品性。本文论述了这些物质的代谢途径及其内在调控机制,旨在为番茄品质改良提供新的思路和方法。关键词:番茄;品质;糖;酸;VC ;类胡萝卜素;综述 不溶性固形物中的多糖;可溶性固形物中的类胡萝卜素等。有机酸和糖是产生风味的重要组分,并且是其他番茄果实品质决定因素的重要组分。酸度通过抑制有机体的孢子萌发来影响加工番茄和番茄制品的贮藏能力。果实中的糖分组成决定相关的番茄制品产量和某些加工产品产量。番茄风味品质的主要决定因素是糖和酸的比率,主要取决于果糖和柠檬酸、葡萄糖和苹果酸的比率,其中前者更为重要。果实中的不溶性固形物决定果实的粘性,而番茄果汁、番茄酱、番茄汤的品质受产品粘性的影响。类胡萝卜素对哺乳动物(包括人类)来说至关重要,因为它是V A 合成的唯一来源,β-胡萝卜素是抵抗癌症的生物活性保护剂(Mayne ,1996)。番茄果实品质改良尤其是风味和营养品质改良是番茄育种的首要目标。 番茄果实发育过程包括5个时期:幼果期、绿熟期、破色期、黄熟期和红熟期,成熟过程伴随着可溶性固形物和不溶性固形物等物质的连续性变化,最终决定番茄果实的风味和营养品质。番茄果实具有的糖、酸以及最终的糖酸比决定了果实的风味品质,VC (抗坏血酸)、类胡萝卜素等次生代谢物形成了番茄果实的营养品质。本文着重论述番茄果实所含有的糖、酸、类胡萝卜素、VC 的代谢过程及其内在调控机制。 1 番茄果实中主要糖类成分及其代谢 机制 在栽培番茄(S. lycopersicum )果实中糖类 尚乐乐,硕士研究生,主要从事番茄分子生物学和生物技术研究,E -mail :mushamber@https://www.doczj.com/doc/326806429.html, *通讯作者(Corresponding author ):叶志彪,博士生导师,主要从事番茄遗传育种和分子生物学研究,E -mail :zbye@https://www.doczj.com/doc/326806429.html, 收稿日期:2018-12-25;接受日期:2019-03-06 基金项目:国家大宗蔬菜产业技术体系项目(CARS -23-A03),武汉市设施蔬菜产业技术体系项目(HBT -17180064-180398) 番茄(Solanum lycopersicum )为茄科茄属一年生稍近蔓性草本植物,起源中心位于南美洲的安第斯山脉,现在栽培番茄的祖先是醋栗番茄,在墨西哥驯化栽培较早。番茄16世纪从原产地传入欧洲,17世纪传入亚洲,18世纪传入北美和日本,它作为一种世界性蔬菜广泛分布在南纬45°至北纬65°的世界各地,19世纪以后得到了长足的发展。 中国是世界上番茄栽培面积最大、生产总量最多的国家,其种植面积自20世纪90年代开始直线上升,至2016年全国种植总面积约为110万hm 2 (1 648万亩),国内主要产地集中在山东、河南、河北和新疆等地,常年产量在5 000万t 以上,而且呈现增长态势(http : //https://www.doczj.com/doc/326806429.html,/zwllm/jcyj/201701/t20170122_5461550.htm )。 番茄果实品质主要包括外观品质、风味品质、营养品质和加工贮藏品质,其品质特性影响商品价值。消费者不仅追求果实外观、风味等感官品质,对其内在营养价值的要求也逐渐提高。品质形成的内在原因在于果实具有的可溶性和不溶性固形物含量的转变,其中影响果实风味和营养品质形成的物质主要包括:可溶性固形物中的糖、酸以及糖酸比; — 21 — 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 专论与综述 2019(4):21 - 28

西红柿的营养价值

西红柿的营养价值 西红柿是我们日常食用最多的蔬菜之一,大部分人只知道它的维生素含量丰富,可它到底对健康有什么好处,什么样的西红柿营养成分含量最高,烹调时怎么做才能最大限度地保存其中的营养,很多人并不清楚。 西红柿越红营养越高西红柿中主要的营养就是维生素,其中最重要、含量最多的就是胡萝I、素中的一种一番茄红素。近年来,科学家已证明西红柿具有独特的抗氧化能力,可以清除人体内导致衰老和疾病的自由基;预防心血管疾病的发生;阻止前列腺的癌变进程,并有效地减少胰腺癌、直肠癌、喉癌、口腔癌、乳腺癌等癌症的发病危险。 西红柿的品种、颜色、成熟度、甜度,甚至生产季节的不同,都是决定其中番茄红素含量的重要原因。黄色品种的西红柿中番茄红素含量很少。红色品种的西红柿则含量较高。一般来说,西红柿颜色越红,番茄红素含量越高,未成熟和半成熟的青色西红柿番茄红素含量相对较低。 番茄红素的含量与西红柿中可溶性糖的含量是负相关的关系,也就是说,越是不甜的西红柿,其中番茄红素含量越高。此外,夏天生产的西红柿中番茄红素含量比较高,这主要是因为夏天阳光充沛、光照时间长,会让番茄红素的含量大大增加;而冬天温室大棚里种植的西红柿,番茄红素的含量比较低。

西红柿做熟后比生吃更有利于营养吸收 一个成年人每天食用100—200克西红柿,就能满足身体对番茄红素的需要。但很多人喜欢生吃西红柿,这样并不利于番茄红素的吸收,因为它是一种脂溶性的维生素,经过加热和油脂烹调后,才更有利于发挥它的健康功效。 由于番茄红素遇光、热和氧气容易分解,烹调时应避免长时间高温加热,以保留更多的营养成分。做菜时盖严锅盖,再稍加些醋,能保护其避免被氧气破坏。 西红柿的营养价值番茄,也就是西红柿,凉拌西红柿你喜欢吃吗?还有番茄蛋花汤。这两种吃法一个是生的一个是熟的,那生吃熟吃那种很有营养点呢? 番茄有非常丰富的天然抗氧化剂,除了维生素C,还有番茄红素。维生素C大家都非常熟悉了,可以预防感冒、治疗坏血病。那番茄红素呢,是一种让番茄变红的天然色素,对我们的作用很象胡萝卜素,是一种很强的抗氧化剂,有抗氧化损伤和保护血管内皮的作用,我们身体里血浆中的番茄红素含量越高,冠心病的发病率就会越低。 番茄红素还有抗癌、防癌的作用,血清中番茄红素的含量比较高的朋友得上胃癌和消化道癌的比率就会小。番茄你要是弄熟了再吃,就更能提高血液里番茄红素的浓度。这是因为高温会破坏番茄细胞的细胞壁,增加了番茄红素的释放,另外要是烹调

五年级介绍西红柿说明文

五年级介绍西红柿说明文 五年级介绍西红柿说明文1 番茄又叫西红柿。由于它色泽鲜艳,果汁多,酸甜可口,营养丰富,别有风味,因此深得大家的喜爱。 我也很爱吃番茄,几乎每天都要求妈妈买菜时给我带一两个番茄。番茄为什么那么得宠呢,我认为有五点原因。第一,番茄的颜色很鲜艳,表面呈红色,红彤彤的,红的那样鲜艳,那样可爱,那样惹人吃,保准你一见到它就已含馋欲滴了。第二,是它的味美,无论是生吃或做菜,吃起来总有种酸甜的味道,使人食欲大增。第三,是它那清淡的香味,你把鼻子靠近它,会闻到一股番茄独有的清香,似乎也夹杂着酸甜味。第四,就是番茄的形状了,说起番茄的形状可谓是千奇百怪,有的像个红彤彤的小南瓜,有的像个红扑扑的`娃娃脸,还有的说不出像个什么。其次,番茄的营养价值也不少,番茄所含的钙、磷、铁、胡罗卜素、维生素、尼克酸等营养成分,比不少蔬菜要多。中医认为,番茄味甘酸、性微寒,有健脾开胃、生津止渴等功效,药用可治疗食欲不振、热病、伤暑、口渴等症。由此看来番茄的功效还真不少呀!

番茄既是惹人吃的水果,又是营养丰富的蔬菜! 五年级介绍西红柿说明文2 有一种蔬菜,红红的,圆圆的,不像苹果不像桃子。大家想到这是什么了吧?那就是西红柿。 西红柿又名番茄或洋柿子。它身长7厘米,宽9厘米。 西红柿还有两大类,一类是红色的,皮厚;另一类是粉色的,皮薄。还有一种西红柿,它生活在野外,因为小巧玲珑所以被称为圣女果。 它比西瓜更加解渴,西红柿还有很多的水分,比西瓜多4倍呢。 西红柿还有一段来里呢! 相传番茄的老家在秘鲁和墨西哥,原先是一种生长在森林里的野生浆果。当地人把它当作有毒的果子,称之为“狼桃”,只用来观赏,无人敢食。当地传说狼桃有毒,吃了狼桃就会起疙瘩长瘤子。虽然它成熟时鲜红欲滴,红果配绿叶,十分美丽诱人。但正如色泽娇艳的蘑菇有剧毒一样,人们还是对它敬而远之,未曾有人敢吃上一口,只是把它作为一种观赏植物来对待。 据记载,十六世纪,英国有位名叫俄罗达拉的公爵在南美洲旅游,很喜欢番茄这种观赏植物,于是如获至宝一般将之带回英国,作为爱情的礼物献给了情人伊丽莎白女王以表达爱意,从此,“爱情果”、“情人果”之名就广为流传了。

精细管理越夏番茄品质好(总1页)

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整枝抹杈减少养分消耗 目前番茄正处于旺盛生长期,入夏后,番茄长势快,很容易出现徒长,所以整枝打杈的工作较多,及时整枝打杈不但可以减少不必要的养分消耗,使养分集中供应果实,而且提高植株间的通风透光性,利于果实的转色。 张普国的做法是,果实上部的叶片不要摘,即使是老叶,也尽量不要摘掉,这些叶片可以充当果实的“遮阳伞”,减少日灼病的发生。 为避免降低植株光合产物的形成,造成植株养分供应不足,果实下部的叶片不要全部去除,他通常会适当预留两三片片功能叶,以保证植株的光合作用,促进番茄果实的膨果和转色。 “菜农需要注意的是,给番茄整枝打杈要选择在连续的晴天进行,操作后应紧跟喷施百菌清、甲基托布津等保护性药剂,促进伤口的愈合,避免细菌性病害的发生。”张普国说到。 遮阳降温把握好“度” 夏季高温强光天气多,若不及时进行遮阳,阳光直射后果实很容易出现日灼果,导致商品性大大降低。 番茄在结果盛期,合理的遮阳可降低棚内温度,利于花芽分化,减少日灼的出现,可以说遮阳是越夏茬蔬菜获得高产不可忽视的环节。张普国采取的遮阳方式是覆盖遮阳网,他认为覆盖遮阳网比喷洒降温剂或泥浆要灵活,因为遮阳网可根据天气情况随时收、放,遇到阴天可全部拉起,以增加散射光进入大棚。 除了遮阳降温,合理放风也不能忽视,“目前高温天气越来越多,顶部放风口和两侧的腰风都要开到最大,晚上也不关闭,除非遇到雨天,会将顶部风口关闭,防止雨水进入棚内,影响番茄的正常生长。”张普国补充到。

番茄品质遗传及育种研究进展.

中国蔬菜 2010(14):1-7 CHINA VEGETABLES 番茄品质遗传及育种研究进展 李晓蕾李景富康立功张贺许向阳 * (东北农业大学园艺学院,黑龙江哈尔滨 150030) 摘要:番茄品质育种主要集中在外形美观、大小适中、着色均匀、高VC含量、高可溶性固形物含 量、高糖度、高糖酸比、高番茄红素含量及耐贮运相关品质性状等方面。本文综述了番茄品质相关评价、遗传分析和育种的研究进展,并分析了番茄品质育种中存在的问题及今后的育种目标和技术路线。 关键词:番茄;品质;育种;综述 中图分类号:S641.2 文献标识码:A 文章编号:1000-6346(2010)14-0001-07 Research Progress in Tomato Quality Genetics and Breeding LI Xiao-lei, LI Jing-fu, KANG Li-gong, ZHANG He, XU Xiang-yang* (Horticulture College, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, Heilongjiang, China) Abstract:Objectives of tomato(Lycopersicon esculentum Mill.)quality breeding were focused on good looking appearance, moderate size, even coloring, rich VC content, high soluble solid content, high sugar content, high ratio of sugar and acid, high content of lycopene and be able to tolerant to storage and transportation. This paper expounds the relative review, genetic analysis and breeding progress about tomato quality; and analyzes the existing problems in tomato quality breeding and future breeding objectives and technological line. 番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)是一种世界范围广泛种植的蔬菜作物,也是我国最主要的消费蔬菜之一。随着人们生活水平和生活质量的提高,番茄品质受到越来越多的关注。如何提高番茄营养成分含量、提升番茄品质,如何应用常规技术、分子聚合育种或转基因技术获得高品质优良番茄品种已成为番茄品质育种的主要研究方向。本文综述了番茄品质相关评价、遗传分析和育种的研究进展。 Key words:Tomato; Quality; Breeding; Review 1 番茄品质相关性状的遗传研究 1.1 外观品质 1.1.1 番茄果实颜色番茄果实颜色主要由果皮颜色和果肉颜色决定,果皮颜色分为黄色和透明,黄色果皮基因为Y、透明果皮基因为y,二者为等位基因,Y对y显性。果肉颜色分为红色、收稿日期:2010-01-25;接受日期:2010-03-28 基金项目:现代农业产业技术体系专项资金(Nycytx-35-gw08),国家“863”计划项目(2006AA10Z1B9,2006AA100108,2006AA10A116),

番茄的功效与作用

番茄的功效与作用 番茄的功效和作用 有保护肝脏、营养心肌、降低血压的作用,它含糖量适度(为葡萄糖和果糖),维生素p,有类似阿斯匹林的作用,可降低血液粘稠度,保护血管,能防治高血压。常食番茄对冠心病和肝脏病人有辅助治疗的作用。含有一种叫氯化铜的物质,对肝病有辅助治疗作用。 有清热解毒、利尿通便、帮助消化的功效。苹果酸和柠檬酸可帮助胃液对脂肪物质进行消化,吃了油腻食物,吃点番茄不但助消化,且可防消化不良。番茄亦有利尿作用,吃番茄对肾病有益。热天还可以将番茄片熬汤当茶喝,有清热防暑作用。所含纤维质能使粪便中水份增多,还能转换成容易软便的物质,达到通便作用。 保护皮肤健康,含维生素pp,维持胃液的正常分泌,促进红血球的形成,维生素c的含量高,可保持皮肤的弹性。将番茄切碎加少许蜂蜜外用可以滋润肌肤,治疗癞皮病。 防止小儿佝偻病、夜盲症、眼干燥症。富含维生素a,能促进骨骼钙化,对牙齿组织的形成起重要作用,牙根炎、牙病、流鼻血和患出血性疾病的病人多吃番茄,有助于治疗。 番茄的食用价值 番茄果实营养丰富,具特殊风味。可以生食、煮食、加工制

成番茄酱、汁或整果罐藏。 番茄的食用部位为多汁的浆果。它的品种极多,按果的形状可分为圆形的、扁圆形的、长圆形的、尖圆形的;按果皮的颜色分,有大红的、粉红的、橙红的和黄色的。 红色番茄,果色火红,一般呈微扁圆球形,脐小,肉厚,味道沙甜,汁多爽口,风味佳,生食、熟食可,还可加工成番茄酱、番茄汁;粉红番茄,果粉红色,近圆球形,脐小,果面光滑,味酸甜适度,品质较佳,黄色番茄,果桔黄色果大,圆球形,果肉厚,肉质又面又沙、生食味淡,宜熟食。 番茄的品质要求:一般以果形周正,无裂口、无虫咬,成熟适度,酸甜适口,肉肥厚,心室小者。宜选择成熟适度的番茄,不仅口味好,而且营养价值高。 据营养学家研究测定:每人每天食用50克-100克鲜番茄,即可满足人体对几种维生素和矿物质的需要。番茄含的“番茄素”,有抑制细菌的作用;含的苹果酸、柠檬酸和糖类,有助消化的功能。番茄含有丰富的营养,又有多种功用被称为神奇的菜中之果。番茄内的苹果酸和柠檬酸等有机酸,还有增加胃液酸度,帮助消化,调整胃肠功能的作用。番茄中含有果酸,能降低胆固醇的含量,对高血脂症很有益处。番茄富含维生素a、维生素c、维生素b1,维生素b2以及胡萝卜素和钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜和碘等多种元素,还含有蛋白质、糖类、有机酸、纤维素。 番茄的注意事项 一、不宜生吃,尤其是脾胃虚寒及月经期间的妇女。如果只把番茄当成水果吃补充维生素c,或盛夏清暑热,则以生吃为佳。

番茄品质遗传及育种研究进展

中国蔬菜 2010(14):1-7 CHINA VEGETABLES 番茄品质遗传及育种研究进展 李晓蕾 李景富 康立功 张 贺 许向阳* (东北农业大学园艺学院,黑龙江哈尔滨 150030) 摘 要:番茄品质育种主要集中在外形美观、大小适中、着色均匀、高VC含量、高可溶性固形物含量、高糖度、高糖酸比、高番茄红素含量及耐贮运相关品质性状等方面。本文综述了番茄品质相关评价、遗传分析和育种的研究进展,并分析了番茄品质育种中存在的问题及今后的育种目标和技术路线。 关键词:番茄;品质;育种;综述 中图分类号:S641.2 文献标识码:A 文章编号:1000-6346(2010)14-0001-07 Research Progress in Tomato Quality Genetics and Breeding LI Xiao-lei, LI Jing-fu, KANG Li-gong, ZHANG He, XU Xiang-yang* (Horticulture College, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, Heilongjiang, China) Abstract:Objectives of tomato(Lycopersicon esculentum Mill.)quality breeding were focused on good looking appearance, moderate size, even coloring, rich VC content, high soluble solid content, high sugar content, high ratio of sugar and acid, high content of lycopene and be able to tolerant to storage and transportation. This paper expounds the relative review, genetic analysis and breeding progress about tomato quality; and analyzes the existing problems in tomato quality breeding and future breeding objectives and technological line. Key words:Tomato; Quality; Breeding; Review 番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)是一种世界范围广泛种植的蔬菜作物,也是我国最主要的消费蔬菜之一。随着人们生活水平和生活质量的提高,番茄品质受到越来越多的关注。如何提高番茄营养成分含量、提升番茄品质,如何应用常规技术、分子聚合育种或转基因技术获得高品质优良番茄品种已成为番茄品质育种的主要研究方向。本文综述了番茄品质相关评价、遗传分析和育种的研究进展。 1番茄品质相关性状的遗传研究 1.1外观品质 1.1.1 番茄果实颜色番茄果实颜色主要由果皮颜色和果肉颜色决定,果皮颜色分为黄色和透明,黄色果皮基因为Y、透明果皮基因为y,二者为等位基因,Y对y显性。果肉颜色分为红色、 收稿日期:2010-01-25;接受日期:2010-03-28 基金项目:现代农业产业技术体系专项资金(Nycytx-35-gw08),国家“863”计划项目(2006AA10Z1B9,2006AA100108,2006AA10A116),国家科技支撑计划(2006BAD01A7,2009BAD8B00),黑龙江新世纪人才培养计划(1152NCET003),东北农业大学创新团队专项基金(CXT002-3-2),东北农业大学科技人才启动基金(2009RC11) 作者简介:李晓蕾,女,硕士研究生,专业方向:蔬菜遗传育种与生物技术,E-mail:lxlhgz@https://www.doczj.com/doc/326806429.html, * 通讯作者(Corresponding author):许向阳,副研究员,硕士生导师,专业方向:蔬菜遗传育种与生物技术,E-mail:xxy709@https://www.doczj.com/doc/326806429.html, 《中国蔬菜》学术论文下载 https://www.doczj.com/doc/326806429.html,

番茄果实品质测定

可溶性糖含量测定(蒽酮法) 材料 仪器:分光光度计、天平、水浴锅、 大试管、三角瓶、容量瓶100ml、量筒25ml、移液管5ml一支、1ml一支、小漏斗 药品:标准葡萄糖溶液、准确城区无水葡萄糖200mg,放入200ml容量瓶中,加入蒸馏水定容,使用时稀释10倍(100ug/ml) 蒽酮试剂:称取0.1g蒽酮溶于100ml稀硫酸中(76ml浓硫酸稀释成100ml),贮于棕色瓶内,冰箱保存,可用数日。 方法 1、葡萄糖标曲 项目 管号 空白 1 2 3 4 5 标准葡萄糖液/ml 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 蒸馏水 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 蒽酮试剂 5 5 5 5 5 5 将各管摇匀,在沸水浴中煮沸10分钟,取出冷却,在620nm波长处比色,以空白调零点,记录光密度值,绘制标准曲线。 2、样品中可溶性糖的提取称取减碎新鲜样品0.5~1g,放入三角瓶50ml中,再加入25ml 蒸馏水,放入沸水浴中煮沸20min,取出冷却,过滤入100ml容量瓶中,用热水冲洗残渣数次,定容至刻度。 3、测定 项目 管号 空白 1 2 3 4 5 样品提取液0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 蒸馏水 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 蒽酮试剂 5 5 5 5 5 5 在分光光度计上比色,测出光密度值,在标曲上查出相应含糖量(ug) 4、结果计算 可溶性糖含量%=【(糖含量(ug)×稀释倍数)/(样品质量×106)】×100

有机酸测定 仪器:天平、刀、研钵、漏斗、玻璃棒、水浴锅、滴定管、滤纸、移液管10ml一支,容量瓶50ml、三角瓶50ml,量筒25ml1个 药品:0.1mol/L氢氧化钠,1%酚酞,石英砂 步骤 1、城区5g番茄果肉,放入研钵中,加少许石英砂研磨成匀浆,用蒸馏水洗入50ml三角瓶中,加水约30ml,放在80°水浴锅中浸提30分钟,每隔5分钟搅拌一次。取出冷却,过滤入50ml容量瓶中,并用蒸馏水洗残渣数次,定容至刻度,充分摇匀作测定用。 2、两区10ml样液放入50ml三角瓶中,加三滴酚酞指示剂,用0.1mol/L 氢氧化钠滴定至微红色,摇1min不褪色为终点,取3次平均值 计算结果 有机酸含量=(A×0.1×K×C)÷(W×D)×100 A滴定时消耗的氢氧化钠量,0.1=4×10-3 g/ml K=0.67 C稀释总量 W样品质量 D测定时所取样液量ml

番茄的遗传转化

番茄的遗传转化 班级 姓名 学号

摘要:本研究以小型番茄为试材,建立其以子叶、下胚轴为外植体的高效、稳定 再生体系及遗传转化体系。子叶外植体与农杆菌共培养后,经过诱导,根的再生,初步建立了农杆菌介导的遗传转化体系。是目前最有效的途径之一。农杆菌对植物释放的化学物产生趋化反应,向植物受伤组织集中。经共培养后,受伤部位的化学诱导物透过农杆菌的细胞膜使Ti质粒上的Vir基因活化。Vir基因产物使Ti 质粒上的T—DNA进入植物细胞,并整合到植物核基因组中。插入在T—DNA 左右边界区内的目的基因也随之整合到植物染色体上,从而使目的基因在植物细胞中得到表达。近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物中也得到了广泛应用。 关键字:番茄下胚轴子叶转化

一、实验材料、试剂和仪器设备 1.实验材料:番茄种子 2.试剂:大量元素、氯化钙、微量元素、铁盐、有机成分、琼脂、蔗糖、蒸馏水、1mol∕LNaOH、6BA、NAA、升汞、蛋白胨、酵母粉、卡那霉素、75%乙醇 3.仪器设备:天平、烧杯、量筒、移液管、药勺、称量纸、玻璃棒、吸耳球、PH 试纸、培养瓶、封口膜、橡皮筋、高压灭菌锅、电炉、标签纸、记号笔、滤纸、镊子、剪子、移液枪、枪头、酒精灯、培养皿 二、实验步骤 1.外植体的制备 (1) MS培养基母液的配制 按以下的成分与浓缩比例配制母液 大量元素50mg∕L 氯化钙50mg∕L 微量元素1 mg∕L 有机成分1 mg∕L 蔗糖30 g∕L 琼脂 6 g∕L (2)MS培养基的配置 配制200ml的MS培养基,将所需要的试剂混合后加热溶解,用1mol∕LNaOH 调节PH至5.8,宁大勿小偏酸不凝固,然后分装到灭好菌的培养瓶中。 (3)高压灭菌 将配制好的培养基、培养瓶、无菌水、有滤纸的培养皿灭菌 (4)铺种子 打开超净工作台紫外灯照射约30min,然后关闭紫外灯,打开超净工作台的风机。先数好所需要的种子,放在一个小烧杯中,到入升汞,没过种子,五到六分钟。然后回收升汞,把无菌水倒入摇晃,用灭菌好的无菌水洗3—4次,拿镊子灭菌,要灭透。将种子放在灭好菌的有滤纸的培养皿中,吸干水。拿灭好菌冷却的镊子将种子接进灭好菌的8瓶培养基中,每瓶5—6粒,接完种子将培养基放在培养室中培养,发育一周左右。 结果:共培养12瓶种子,每瓶接种5颗种子,平均每瓶生长了4颗,萌发率为48∕60=80%。 2.工程菌的活化 (1)LB培养基的制备 根据以下配方,分别配制LB固体、液体培养基,分装后高压灭菌。 液体培养基用量:蛋白胨10g∕L 酵母粉5g∕L 氯化钠10g∕L 固体培养基用量:蛋白胨10g∕L 酵母粉5g∕L 氯化钠10g∕L 琼脂10g∕L (2)倒平板 灭菌后的LB固体培养基冷却至40℃左右,加入卡那霉素,摇匀后倒入已灭菌培养皿中,冷却备用。 (3)划线 用已灭菌的接种环从保存的原菌液取一环,在已冷却的平板上划线。封好培养皿置于28℃培养箱中培养2天。

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