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。     

不同环境效应对西瓜果实可溶性固形物含量的QTL的影响

利用西瓜栽培品种97103和野生品种PI296341-FR为亲本构建重组自交系群体及其分子遗传连锁图谱,在新疆和北京不同生长环境中对果实可溶性固形物含量进行QTL比较分析。结果表明,共检测到6个QTL, 两种环境中能重复检出的QTL 1个,这些QTL在不同的环境中的加性效应方向一致,但遗传效应差异较大,表明数量性状基因的表达易受环境的影响。根据不同环境条件下的QTL比较分析结果,认为第6连锁组群的qSSC-6a 可能是控制可溶性固形物含量性状表达的主要QTL位点。     

加工番茄可溶性固形物含量相关因素研究

试验研究表明：在影响加工番茄可溶性固形物含量诸多因素中，品种间差异较大，立原8号、98—1和AS9080的可溶性固形物含量最高；氮素在正常施肥范围内，对番茄可溶性固形物含量影响不大；可溶性固形物含量与番茄果实成熟度成正相关，随着果实的成熟，可溶性固形物含量呈上升趋势，以转红后20d达到最大值；果实采摘后放置时间长短与可溶性固形物含量变化无明显规律，但以放置36～72h之间呈逐渐升高趋势；灌水对果实可溶性固形物的影响表现为：灌水后1d含量最低，5d后接近浇水前值。     

利用电学参数和机器学习无损检测番茄可溶性固形物含量

利用电学参数和机器学习建立番茄可溶性固形物含量的预测模型。使用LCR测试仪检测0.1、1、10、100、1 000 kHz频率下的番茄并联等效电容、并联等效电阻、品质因子等9项电学参数,利用皮尔逊相关系数分析并确定电学特性的特征变量,基于特征变量构建番茄可溶性固形物含量的3种无损检测模型：BP神经网络(BpNN)、多元线性回归(MLR)、支持向量回归(SVR)。结果表明,在10kHz频段下,品质因子、损耗因子、偏转角、并联等效电容及并联等效电阻5个电学参数与番茄可溶性固形物含量相关性显著。将这5个电学参数作为模型输入变量,可溶性固形物含量作为输出变量,经验证SVR模型对可溶性固形物含量的预测效果最好,决定系数R²为0.951,均方根误差RMSE为0.122,平均绝对误差MAE为0.082。本研究为番茄采后可溶性固形物含量快速无损检测提供了一种新方法。     

果实可溶性固形物含量与含糖量的差值分析

通过对 9个树种 48个品种果实可溶性固形物含量与总糖量等的实际检测 ,明确了供试树种果实的可溶性固形含量与总糖的差异值 ,并对存在差值的原因进行了探讨。     

番茄果实有机酸总含量的QTL分析

以番茄高酸品种"12680"为母本,低酸品种"12574"为父本,配制杂交组合,构建含有260个单株的F2代群体为试材,采用酸碱滴定法测量果实的总酸含量,并进行遗传图谱构建及QTL分析,研究番茄果实中有机酸含量的遗传规律并找到与有机酸含量相关的QTL位点。结果表明:在256对AFLP引物和185对SSR引物中获得多态性良好的AFLP引物24对,SSR引物17对;构建连锁图谱,该图谱包括6个连锁群,共42个标记,覆盖基因组长度1 358.93cM,检测LOD值大于2.5的标记2个,贡献率分别为20.27%、10.98%,均分布在第2连锁群上。其中Ta1为负向加性效应,Ta2为正向加性效应。     

我国梨主产区部分品种果实可溶性固形物含量和硬度分析

测定和分析了我国9个省共31个梨主产县(区、市)409份梨果实样品可溶性固形物含量和果实硬度。结果表明,河北、山东、辽宁、甘肃省样品梨果可溶性固形物含量低于10.00%的样品占23.1%;河南、安徽、陕西、江苏、四川省样品梨果可溶性固形物含量低于10.00%的样品占51.0%;秋白、丰水、黄金、砀山酥、新高5个品种样品果可溶性固形物含量低于国家标准《鲜梨》主要品种理化指标参考值;陕西砀山酥梨样品果可溶性固形物含量显著高于甘肃、安徽、江苏、河南产区样品。河北、江苏省黄冠梨样品果可溶性固形物含量偏低的样品分别占35.9%和31.8%。     

甜瓜可溶性固形物含量的遗传表现与基因效应分析

通过半轮配双列杂交,分析了甜瓜可溶性固形物含量的遗传特性。研究结果表明,遗传方差组成中,基因的加性效应和显性效应都是显著的,但加性效应占相对主要优势,狭义遗传力(h2N)值为65%。基因的分布是不均衡的,控制该性状的基因W为显性基因,但表现为不完全显性,可溶性固形物含量选择的较好世代在F4代。     

不同倍性小型西瓜果实中维生素C和可溶性固形物含量的差异

以9组纯合二倍体及其人工诱变的同源四倍体小型西瓜为材料,测定、比较分析了维生素C(VC)、中心可溶性固形物(TSS)含量。试验结果表明,与对应的二倍体小型西瓜相比,同源四倍体小型西瓜VC、TSS含量都随着倍性的增加而增加,其中VC含量增幅最高的为PI7,增幅达45.68%;TSS含量增幅最高的为PI4,增幅为8.22%。西瓜的VC含量与其瓤色有关,二倍体中VC含量为黄瓤大红瓤粉红瓤红瓤,四倍体中VC含量为黄瓤大红瓤=粉红瓤红瓤,而TSS含量与瓤色之间总体上相关性不大。     

番茄抗坏血酸含量相关QTL定位及候选基因鉴定

以番茄果实高抗坏血酸含量材料TS-226和低抗坏血酸含量材料TS-228为试验亲本杂交和自交创制F2遗传分离群体,分别构建高抗坏血酸混池和低抗坏血酸混池,集团分离群体测序（bulked segregant analysis sequencing,BSA-seq）分析鉴定到与番茄果实抗坏血酸相关的主效QTL,进一步将与抗坏血酸相关的候选基因定位于番茄基因组8号染色体58.00～60.15 Mb区域内。结合?SNP-index数据,推断SlPPO(Polyphenol oxidase)是参与调控番茄抗坏血酸含量的主效基因。以TS-228为背景材料,通过农杆菌介导方法进行遗传转化,获得SlPPO过表达和沉默株系,相比野生型,过表达株系OE-3和OE-18的红熟果实总抗坏血酸含量分别减少了18.89%和26.56%;沉默株系Ri-9和Ri-16红熟果实总抗坏血酸含量分别增加了37.53%和63.93%。综上所述,SlPPO为参与控制番茄红熟果实抗坏血酸含量的关键基因,对果实抗坏血酸含量起负向调控作用。     

利用高代回交群体定位醋栗番茄发芽期与幼苗期耐冷QTL

以醋栗番茄LA722和普通番茄9706为材料,利用发芽期大规模低温胁迫筛选方法和AB-QTL方法对野生醋栗番茄发芽期和幼苗期的耐冷性QTL进行了定位研究,构建了包括273个BC3S1株系的高代回交作图群体,以种子相对发芽指数和苗期耐冷指数作为耐冷指标,检测到5个与发芽期耐冷性相关的QTLs,分别位于第1、2、5、11染色体上,2个与幼苗期耐冷性相关的QTLs,分别位于第2和第8染色体上。其中,控制发芽期耐冷性的qRGI-2-1和qRGI-5-1贡献率分别为12.8%和32.9%。有12个单株的自交后代（BC3S2）在发芽期和幼苗期的耐冷性都达到或优于LA722的水平,且果实质量等农艺性状均接近或优于普通番茄9706,可作为番茄耐冷育种材料。     

大棚草莓果实固酸含量变化初探

以4个大棚草莓栽培品种为试材,从采果开始到采收结束,每月1次测定可溶性固形物含量和可滴定酸含量,分析随季节的光温改变果实固酸含量变化情况.结果表明:在11月至翌年8月内,光温改变可滴定酸含量呈“W”形变化,可溶性固形物含量及固酸比呈“M”形变化,且12月至翌年3月固酸变化趋势相同,其它月份变化相反.     

利用Solanum galapagense番茄重组自交系对控制单果质量及果形的QTL定位分析

利用由野生种番茄(Solanum galapagense)‘LA0317’和普通栽培种番茄(Solanum lycopersicon)‘9706’构建包含130个株系的BC2S8群体,对控制果实质量和果实形状的QTL进行分析,共检测到18个QTL,LOD值介于2.40~5.17之间,可解释8.0%~32.4%的表型变异,其中LOD值大于3的QTL有5个,贡献率超过10%的QTL有8个。与果实质量相关的QTL有5个,加性效应值均为负值。与果形指数相关的QTL有6个,与果实纵径相关的QTL有2个,与果实横径相关的QTL有5个。在分子标记SSR135、In Del_FT-77、TMS66和In Del_FT-143处均聚集了多个控制单果质量和果形的QTL,说明这些位点可能同时对多个不同的果实表型性状起作用,属于多效位点。     

球色对大白菜VC和可溶性固形物分布的影响

以不同球色的大白菜为试材,测定收获期大白菜的内、外叶的叶柄、软叶的VC及可溶性固形物含量。结果表明:桔红心白菜和深绿色、淡黄心的直筒类型大白菜VC含量、可溶性固形物含量高于绿色、白心大白菜;VC含量分布总趋势是内叶高于外叶、软叶高于叶柄;可溶性固形物含量分布总趋势是内叶高于外叶。     

加工番茄早熟性状的相关性分析及QTL定位

利用加工番茄TD-13和TD-41杂交的185个F2群体,分析与早熟性相关的各生育期性状,并对相关性状进行QTL分析。结果表明:成熟期与始花期、始花节位、结果期、开花至成熟天数呈极显著正相关,与早期结果数,平均单果重相关性不显著。利用复合区间作图法检测到与加工番茄早熟性状相关的12个QTLs。控制始花期和始花节位的QTLs分别检测到3个,控制成熟期和平均单果重的QTLs分别检测到2个,控制开花至成熟天数和早期结果数的QTL分别检测到1个。     

类番茄茄LA2951抗黄瓜花叶病毒QTL的定位

 类番茄茄（Solanum lycopersicoides）高抗黄瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus,CMV）。通过4次独立试验,对来自类番茄茄LA2951的渐渗系（Introgression Line,IL）采用摩擦接种法,人工接种CMV亚组Ⅱ进行了筛选,定位了8个抗CMV的QTL,它们分别位于番茄第2、7、8、9、10、11和12染色体上,均可显著降低植株的病情指数,与前人已鉴定的来自多毛番茄（S. habrochaites）LA1777和智利番茄（S. chilense）LA0458的抗CMV位点不同位,为抗CMV新位点。通过对抗CMV的IL初步分析发现,这些IL包含的QTL呈现不完全显性遗传效应,QTL聚合为完全加性效应。     

多毛番茄‘LA2329’对B 型烟粉虱抗性的QTL分析

 多毛番茄‘LA2329’对烟粉虱具有很高的抗性。利用‘LA2329’与普通番茄‘9706’得到 的BC1 群体构建了一张包含180 个分子标记,总长度为1 166.6 cM 的番茄分子连锁图谱。采用离体鉴定 的方法对BC1 群体进行抗烟粉虱鉴定,鉴定指标为叶片烟粉虱成虫附着量、叶片烟粉虱卵量,叶片正、 背面Ⅵ型腺毛密度。共定位到33 个与4 个指标相关的QTL。其中叶片烟粉虱成虫附着量和卵量显著正相 关,二者定位到8 个相同的QTL,其中2 个主效QTL 定位在2 号染色体,分别介于标记InDel_FT45 ~ SSR57 之间和SSR57 ~ InDel_FT49 之间,解释的表型变异率分别为33.2%和39.8%。叶片背面Ⅵ型腺毛密度相关 的QTL 在6 号染色体具有集群分布的现象,其中4 个显著性QTL 定位在C2_At3g11210 ~ C2_At1g24360 标记之间,解释的总变异率为56%。叶片正面Ⅵ型腺毛密度相关的4 个QTL 和叶片烟粉虱成虫附着量及 卵量相关的4 个QTL 定位在2 号和12 号染色体的相同位点,增效基因来源相反。以上结果说明叶片烟粉 虱成虫附着量和卵量指标具有相同的抗性鉴定效果,可以认为是同一个鉴定指标;此外,番茄中Ⅵ型腺 毛密度不是影响叶片烟粉虱成虫附着量和卵量的性状。     

红肉脐橙果肉中番茄红素和β - 胡萝卜素含量的变化及外源ABA和GA3 对其的影响

 用高效液相色谱法测定了红肉脐橙果实发育期间果肉中番茄红素和β - 胡萝卜素含量的变化,并对果实转色期用不同浓度的外源ABA和GA3 处理后主要色素的含量进行了测定。结果表明: 果肉中番茄红素和β - 胡萝卜素的含量在果实成熟期( 12月21日) 达到最大值(分别为26.79和9.21 μg·g^{- 1}FM) , 分别在果实膨大期和果实成熟期迅速积累, β - 胡萝卜素的合成较番茄红素滞后; 外源ABA处理促进番茄红素的积累, 但不一定促进β - 胡萝卜素的积累; 较高浓度的GA₃ 在一定程度上抑制番茄红素和β - 胡萝卜素的积累, 但低浓度的GA₃ (如50 mg·L ^{- 1} ) , 则能明显促进果肉中番茄红素的积累。     

西瓜糖含量相关性状的QTL分析

以高糖西瓜品系花园母本为母本、低糖西瓜品系LSW-177为父本配制杂交组合,构建含有125个单株的F2S7重组自交系群体(RILs),利用CAPS分子标记构建了1张包含245个CAPS标记、11个连锁群的遗传连锁图谱,该图谱覆盖基因组长度2423.9c M,标记间的平均距离9.9c M。采用复合区间作图法对西瓜糖含量相关性状进行QTL分析,定位到与可溶性固形物相关的QTL4个,表型贡献率分别为14.80%、11.50%、32.10%、8.60%;与果糖相关的QTL3个,表型贡献率分别为8.80%、20.50%、9.50%;与蔗糖和葡萄糖相关的QTL各1个,表型贡献率分别为11.34%、24.10%。这9个QTL均表现为对糖含量的正加性效应,表明系高糖西瓜品系花园母本提供了对糖含量的贡献。