第二章、番茄育种课件

第二章、番茄育种第二章、番茄育种1第一节、起源与种质资源

一、起源与习性：番茄，原产南美洲。典型自花受粉蔬菜。茄科、番茄属。2n=24。喜温、喜光。对日照时间不敏感。种植面积在全世界居蔬菜的第一位，244万公顷。20世纪初由传教士传入中国。二、种质资源与分类1、野生番茄（1）秘鲁番茄种：第一节、起源与种质资源2干物质含量高达12.75%,100克鲜重维生素C含量50.4毫克,抗多种病害,特别是高抗病毒病.(2)智利番茄种根系发达,抗旱.抗病毒、抗凋萎。（3）多腺番茄种抗线虫，耐低温。干物质含量高达12.75%,100克鲜重维生素C含量50.43（4）多毛番茄种抗虫、抗病、抗低温。2、普通番茄种（1）野生亚种：醋栗番茄、总状番茄（2）半野生亚种：樱桃番茄、梨形番茄、李形番茄、多室番茄等。（3）栽培亚种普通番茄、大叶番茄、直立番茄。（4）多毛番茄种4第二节、开花习性与性状遗传一、开花习性：8-9叶着生第一花序，后每隔2-3叶着生一个花序。番茄为完全花，普通番茄，花瓣、雄蕊各5-6枚，花药聚合成筒状。开花到种子成熟45-55天。

第二节、开花习性与性状遗传5二、性状遗传1、果实形状长形（扁形、）×圆形→F1圆形2、果实颜色大红果×粉红果（黄果）→F1大红果粉红果×黄果→F1粉红果3、抗病性二、性状遗传6枯萎病：显性少基因黄萎病：显性少基因青枯病：隐性少基因或多基因晚疫病：显性或多基因早疫病：显性或部分显性叶斑病：显性少基因叶霉：显性少基因碳疽病：多基因烟草花叶病毒：显性或隐性枯萎病：显性少基因7

第三节、番茄现代育种目标

1、丰产性育种：丰产是许多复杂因素的综合体现单位面积产量构成因素：单位面积株数、平均单株产量单株产量构成因素：花序数、花数、座果率、果实大小从以上“表型”上进行育本选择选配，才有可能育出高产组合。另外：株型、叶量、光合效率、抗逆性、抗病性等也从间接上影响产量。目前已有人提出高光效、低光呼吸、低补尝点等育种指标。

第三节、番茄现代育种目标

1、丰产性育种：丰产是许多8第二章、番茄育种课件92、抗病育种：番茄抗病性育种一直是重要育种目标。是国家农业科研攻关10大项目之一。

番茄是一种病害较多的蔬菜，目前生产上引起减产或绝产的病害多达20余种。主要为：病毒病、晚疫、早疫、叶霉、青枯、立枯、脐腐、斑枯等，一方面由于其危害影响了产量和品质，另一方面，过量化学防治造成药物残留带来公害。2、抗病育种：番茄抗病性育种一直是重要育种目标。是国家农业科10番茄斑枯病番茄斑枯病11番茄灰霉病

番茄灰霉病12番茄晚疫病番茄晚疫病13第二章、番茄育种课件143、品质育种：随人民生活水平提高，加之中国面临加入WTO对番茄品质要求更加迫切，番茄品质主要包括以下几方面：①商品品质：果实大小一致性，果肉坚实度，色泽光滑，完整性，疤痕，裂果，果肩有无等。②营养品质：干物质、维生素，茄红素，矿物质，风味，糖分等。③卫生品质：微生物、有害残留，有害化学成分。3、品质育种：154、抗热育种：高温多湿的季节，番茄品种多表现为枝叶结长，花果稀少，果实变小，易裂果，产量低，选择越夏品种是解决淡季生产的关键。4、抗热育种：165、早熟品种选育：在不能露地越冬生长的地区，春季蔬菜品种缺乏，春季生产急需早品种，苗期提高抗寒性是早熟品种成功的关键，而早开花结实，果实快速发育，快速转色都对品种的特性提出特殊要求。不光达到早熟，还应早期生产。早熟品种的构成性状是：花序节位低，现蕾、开花早，实发育快，转色快，另外还与株型，分枝习性有关。节间短，矮生，自封顶。在杂优育种时应考虑这些性状选择。5、早熟品种选育：在不能露地越冬生长的地区，春季蔬菜品种缺乏176、保护地品种选育：我国保护地面积发展迅速，番茄生产占有相当比重，目前多数采用露地品种。而缺乏专用品种，需适应保护地独特的生长环境，对番茄较多生长习性提出新要求：低温、高温、高温、低CO2，连作、多病等。6、保护地品种选育：我国保护地面积发展迅速，番茄生产占有相当187、加工品种选育加工制药在番茄消费中占有主要位置，在有些国家甚至超过解食类型。美国占总量78%，而不同加工要求的番茄也各有不同。如罐装品种对果实形状、色泽、种子腔大小有要求，而酱用品种则要求干物质和茄红素含量，汁用品种则对风味有要求，随着出口蔬菜增加加工品种将愈来愈受到重视。7、加工品种选育19第二章、番茄育种课件208、耐贮运品种选育：耐贮运品种也称之为长货架期品种，耐贮运品种一般皮厚、肉质致密，水分低，呼吸强度低，呼吸高峰推迟。PE（半乳糖醛酸酶）、纤维素酶活性低，美国育成的F1代中有极耐久贮藏品种，常温下达三月之久，目前我国比国外引入的番茄品种144、秀丽等均比国内品种耐贮运。8、耐贮运品种选育：耐贮运品种也称之为长货架期品种，耐贮运品21

9、适于机械化栽培的品种选育

普通蕃茄品种需支架、整枝、绑蔓等操作很难实现机械化生产，最近国外已选育成功元枝架栽培品种。其特点为：全株果成熟一致，果皮韧性好，果柄脱落层在靠近果实一端。9、适于机械化栽培的品种选育22第四节、育种途径

一、常规育种

按育种目标合理选择选配亲本，人工杂交，采用系谱选择法进行杂交后代的单株自交选择。中蔬4、5号，强丰，红棉等均用此法育成此法也可用于杂交亲本的合成。第四节、育种途径一、常规育种23二、远源杂交育种作物的野生类型在长期自然选择下，形成了高度的抗病性以至免疫力，形成了对恶劣气候条件（如高温、寒冷、干旱、高湿）的抵抗能力。现在的许多栽培品种是经长期的人工选择形成的，在人类长期栽培下，许多作物对不良条件的抗性削弱了，为了大幅度提高现有品种的抗病性、抗逆性，通过与其野生的祖先进行远缘杂交是很有效的途径。二、远源杂交育种24

在番茄的育种（特别是抗病育种中），广泛利用了野生种。保加利亚、意大利、美国、荷兰等国利用抗疫病的穗状醋栗形番茄、不感褐斑病的多毛番茄等野生种育成了高度抗病的品种。我国现在广泛用作杂种优势育种的抗花叶病毒的亲本Tm－2nv是美国用栽培番茄与秘鲁番茄杂交的远缘杂种。按野生种类与栽培品种远缘杂交时的亲和性高低，醋栗番茄＞多毛＞多腺＞秘鲁

在番茄的育种（特别是抗病育种中），广泛利用了野251、远缘杂交不亲和的克服方法

（1）、媒介法

当两个种的亲缘关系过远不能杂交成功时，可以选用亲缘关系与这两个种都较近的第三个种先与某一个种杂交产生杂种，然而用这个杂种再与另一个亲本种杂交，这个“第三者”起了有性媒介作用。用栽培种和野生的秘鲁番茄种杂交表现高度不亲和，用半野生的醋栗番茄做媒介获得了成功。

1、远缘杂交不亲和的克服方法

（1）、媒介法当两个种的26（2）．射线处理法

山川邦夫（1971）报道：用γ射线辐照花粉或柱头，可有效地克服番茄的栽培种和野生种间杂交的不亲和性。如用处理花粉授粉者，获得了1.8%的杂种；而用未经处理的花粉授粉者，只获得0.19%的杂种。

（2）．射线处理法山川邦夫（1971）报道：用γ射线辐照272、远缘杂种夭亡、不育的克服方法在远缘杂交中，应用克服杂交不亲和的措施产生了受精卵，但这种受精卵由于与母本的生理机能不协调，以致不能发育成健全的种子，有时种子健全但不能发芽或发芽后不能发育成正常的植株，或虽能长成植株，但不能受精结实获得杂种后代。

2、远缘杂种夭亡、不育的克服方法28（1）、胚胎培养

当受精卵只发育成胚而无胚乳，或胚与胚乳的发育不适应时，可用胚胎培养法（embryoculture）使胚胎发育成幼苗。一般做法是，在杂交后15-20天取下果实，取出幼胚，接种于三角瓶或试管内的培养基上。其过程均按无菌操作法进行。接种后放入25±2℃温箱内，幼胚在培养基上生长发育成幼苗，再将幼苗移植到消过毒的培养土里，最好盆栽于温室内。（1）、胚胎培养当受精卵只发育成胚而无胚乳，或胚与胚乳的29（2）、回交法

育种实践中发现，应用回交法可显著提高育性。回交时以远缘杂种作母本，以普通番茄亲本作父本，效果不错。应根据选育目标选择轮回亲本，使杂种后代加强选育目标所期望的性状。为了防止远缘杂种丢失野生亲本的优良性状，一定注意隐性优良性状的保持，自交与回交隔代进行。（2）、回交法育种实践中发现，应用回交法可显著提高育性。30（3）、嫁接法

幼苗出土后由于根系发育不良而引起的夭亡，可将杂种幼苗嫁接（grafting）在普通栽培番茄亲本幼苗上，使杂种正常生长发育。（3）、嫁接法幼苗出土后由于根系发育不良而引起的夭亡，可31三、番茄杂种优势利用1、优良自交系的选育（1）．选择优良的品种或杂交种作为育成优良自交系的基础材料因为并非任何品种都能分离出优良的自交系，也并非任何自交系都能配组出优良的一代杂种，而且许多自交系在自交分离过程中会被淘汰，因而要获得优良一代杂种必须在开始时有大量的自交系。三、番茄杂种优势利用32（2）．选择优良的单株进行自交在选定的基本材料内选择优良的单株分别进行自交。每一基本材料内应选供自交的株数，和每一自交系应种植的后代株数，是随试材的具体情况而不同的，通常约数株至数十株。（2）．选择优良的单株进行自交33（3）、逐代系间淘汰选择和选株自交

根据选育目标性状比较鉴定各S1自交系，先淘汰一部分不良自交系。所谓不良自交系即系内植株普遍表现生长衰弱，没有经济性状可取的植株。在剩余的各S1自交系内分别选取几株到十几株继续进行自交。用常规品种作材料，自交1-2代即可，用一代杂种则要4-5代。（3）、逐代系间淘汰选择和选株自交342、番茄雄性不育的类型和利用（1）功能不育《Johnbaer发现，也叫J不育》花瓣与雄蕊粘连，花冠封闭，无法正常受粉。但人工剥开雄蕊仍见少量花粉，雌蕊也能接受花粉，结实正常。可人工自交保种，也可做母本生产杂交种。2、番茄雄性不育的类型和利用35（2）部位不育《Lst基因控制，也叫L不育》长柱头，雌蕊，花粉正常，可人工自交保种，也可做母本生产杂交种。（3）雄蕊退化开花正常，雄蕊萎缩于基部，不能正常受粉，有少量花粉，可人工自交保种，也可做母本生产杂交种。（2）部位不育《Lst基因控制，也叫L不育》36（4）花粉败育开花正常，无花粉或有少量，不能正常受粉，后者可人工自交保种，也可做母本生产杂交种。（4）花粉败育372、组合选配原则：①所选的双亲应具备尽可能多的优良经济性状。②注意主要经济性状的显隐性遗传，特别是隐性遗传。③注意双亲的差异性。④注意双亲在主要经济性状上的互补性，解决好丰产与早熟，优质抗病的搭配。2、组合选配原则：38四、杂种优势的早期预测1、同工酶法电泳分析酯酶中同工酶的活性，同源性差者，优势强。2、线粒体法活体提取液单独和混合下呼吸商的测定。3、酵母培养法四、杂种优势的早期预测39五、杂交种子生产1、亲本株的培育和选择种株培育的三项基本要求是：生长健壮、典型性及无病虫危害。采取各种措施同时调整亲本花期，使之相遇。选择杂交用花选择花序中下部3-6个健壮饱满的花蕾父母本比例1：7五、杂交种子生产402、父本花粉采集父本花粉最好从隔离条件下亲本株当天盛开花朵上取得。也可在花前一天取回父本花蕾，取出花药干燥后，用木棒擀碎，过200目花粉筛取粉。用棕色玻璃瓶储藏在低温避光下备用。2、父本花粉采集413、母本花去雄授粉母本在授粉前必须去除雄蕊以防自交。去雄可在开花前一天下午。授粉可在去雄后马上进行，也可在第二天开花后进行。3、母本花去雄授粉424、杂交标记、结果检查杂交后的花蕾去除1-2个萼片标记。授粉后7天检查座果率，发现问题及时解决。5、种果采收与脱粒授粉后45-55天，种果可采收，去皮后用非金属容器，30℃条件下发酵每2-3小时用木棒搅拌一次发酵24-36小时，清水洗净，晾干入库。4、杂交标记、结果检查43第二章、番茄育种课件44六、多倍体育种我们用0.2%的秋水仙碱进行种子或幼苗24小时处理，得到了4倍体植株，初步研究表明：4倍体在品质、抗性等方面比2倍体均有提高，进一步的研究正在进行之中。六、多倍体育种我们用0.2%的秋水仙碱进行种子45第二章、番茄育种第二章、番茄育种46第一节、起源与种质资源

一、起源与习性：番茄，原产南美洲。典型自花受粉蔬菜。茄科、番茄属。2n=24。喜温、喜光。对日照时间不敏感。种植面积在全世界居蔬菜的第一位，244万公顷。20世纪初由传教士传入中国。二、种质资源与分类1、野生番茄（1）秘鲁番茄种：第一节、起源与种质资源47干物质含量高达12.75%,100克鲜重维生素C含量50.4毫克,抗多种病害,特别是高抗病毒病.(2)智利番茄种根系发达,抗旱.抗病毒、抗凋萎。（3）多腺番茄种抗线虫，耐低温。干物质含量高达12.75%,100克鲜重维生素C含量50.448（4）多毛番茄种抗虫、抗病、抗低温。2、普通番茄种（1）野生亚种：醋栗番茄、总状番茄（2）半野生亚种：樱桃番茄、梨形番茄、李形番茄、多室番茄等。（3）栽培亚种普通番茄、大叶番茄、直立番茄。（4）多毛番茄种49第二节、开花习性与性状遗传一、开花习性：8-9叶着生第一花序，后每隔2-3叶着生一个花序。番茄为完全花，普通番茄，花瓣、雄蕊各5-6枚，花药聚合成筒状。开花到种子成熟45-55天。

第二节、开花习性与性状遗传50二、性状遗传1、果实形状长形（扁形、）×圆形→F1圆形2、果实颜色大红果×粉红果（黄果）→F1大红果粉红果×黄果→F1粉红果3、抗病性二、性状遗传51枯萎病：显性少基因黄萎病：显性少基因青枯病：隐性少基因或多基因晚疫病：显性或多基因早疫病：显性或部分显性叶斑病：显性少基因叶霉：显性少基因碳疽病：多基因烟草花叶病毒：显性或隐性枯萎病：显性少基因52

第三节、番茄现代育种目标

1、丰产性育种：丰产是许多复杂因素的综合体现单位面积产量构成因素：单位面积株数、平均单株产量单株产量构成因素：花序数、花数、座果率、果实大小从以上“表型”上进行育本选择选配，才有可能育出高产组合。另外：株型、叶量、光合效率、抗逆性、抗病性等也从间接上影响产量。目前已有人提出高光效、低光呼吸、低补尝点等育种指标。

第三节、番茄现代育种目标

1、丰产性育种：丰产是许多53第二章、番茄育种课件542、抗病育种：番茄抗病性育种一直是重要育种目标。是国家农业科研攻关10大项目之一。

番茄是一种病害较多的蔬菜，目前生产上引起减产或绝产的病害多达20余种。主要为：病毒病、晚疫、早疫、叶霉、青枯、立枯、脐腐、斑枯等，一方面由于其危害影响了产量和品质，另一方面，过量化学防治造成药物残留带来公害。2、抗病育种：番茄抗病性育种一直是重要育种目标。是国家农业科55番茄斑枯病番茄斑枯病56番茄灰霉病

番茄灰霉病57番茄晚疫病番茄晚疫病58第二章、番茄育种课件593、品质育种：随人民生活水平提高，加之中国面临加入WTO对番茄品质要求更加迫切，番茄品质主要包括以下几方面：①商品品质：果实大小一致性，果肉坚实度，色泽光滑，完整性，疤痕，裂果，果肩有无等。②营养品质：干物质、维生素，茄红素，矿物质，风味，糖分等。③卫生品质：微生物、有害残留，有害化学成分。3、品质育种：604、抗热育种：高温多湿的季节，番茄品种多表现为枝叶结长，花果稀少，果实变小，易裂果，产量低，选择越夏品种是解决淡季生产的关键。4、抗热育种：615、早熟品种选育：在不能露地越冬生长的地区，春季蔬菜品种缺乏，春季生产急需早品种，苗期提高抗寒性是早熟品种成功的关键，而早开花结实，果实快速发育，快速转色都对品种的特性提出特殊要求。不光达到早熟，还应早期生产。早熟品种的构成性状是：花序节位低，现蕾、开花早，实发育快，转色快，另外还与株型，分枝习性有关。节间短，矮生，自封顶。在杂优育种时应考虑这些性状选择。5、早熟品种选育：在不能露地越冬生长的地区，春季蔬菜品种缺乏626、保护地品种选育：我国保护地面积发展迅速，番茄生产占有相当比重，目前多数采用露地品种。而缺乏专用品种，需适应保护地独特的生长环境，对番茄较多生长习性提出新要求：低温、高温、高温、低CO2，连作、多病等。6、保护地品种选育：我国保护地面积发展迅速，番茄生产占有相当637、加工品种选育加工制药在番茄消费中占有主要位置，在有些国家甚至超过解食类型。美国占总量78%，而不同加工要求的番茄也各有不同。如罐装品种对果实形状、色泽、种子腔大小有要求，而酱用品种则要求干物质和茄红素含量，汁用品种则对风味有要求，随着出口蔬菜增加加工品种将愈来愈受到重视。7、加工品种选育64第二章、番茄育种课件658、耐贮运品种选育：耐贮运品种也称之为长货架期品种，耐贮运品种一般皮厚、肉质致密，水分低，呼吸强度低，呼吸高峰推迟。PE（半乳糖醛酸酶）、纤维素酶活性低，美国育成的F1代中有极耐久贮藏品种，常温下达三月之久，目前我国比国外引入的番茄品种144、秀丽等均比国内品种耐贮运。8、耐贮运品种选育：耐贮运品种也称之为长货架期品种，耐贮运品66

9、适于机械化栽培的品种选育

普通蕃茄品种需支架、整枝、绑蔓等操作很难实现机械化生产，最近国外已选育成功元枝架栽培品种。其特点为：全株果成熟一致，果皮韧性好，果柄脱落层在靠近果实一端。9、适于机械化栽培的品种选育67第四节、育种途径

一、常规育种

按育种目标合理选择选配亲本，人工杂交，采用系谱选择法进行杂交后代的单株自交选择。中蔬4、5号，强丰，红棉等均用此法育成此法也可用于杂交亲本的合成。第四节、育种途径一、常规育种68二、远源杂交育种作物的野生类型在长期自然选择下，形成了高度的抗病性以至免疫力，形成了对恶劣气候条件（如高温、寒冷、干旱、高湿）的抵抗能力。现在的许多栽培品种是经长期的人工选择形成的，在人类长期栽培下，许多作物对不良条件的抗性削弱了，为了大幅度提高现有品种的抗病性、抗逆性，通过与其野生的祖先进行远缘杂交是很有效的途径。二、远源杂交育种69

在番茄的育种（特别是抗病育种中），广泛利用了野生种。保加利亚、意大利、美国、荷兰等国利用抗疫病的穗状醋栗形番茄、不感褐斑病的多毛番茄等野生种育成了高度抗病的品种。我国现在广泛用作杂种优势育种的抗花叶病毒的亲本Tm－2nv是美国用栽培番茄与秘鲁番茄杂交的远缘杂种。按野生种类与栽培品种远缘杂交时的亲和性高低，醋栗番茄＞多毛＞多腺＞秘鲁

在番茄的育种（特别是抗病育种中），广泛利用了野701、远缘杂交不亲和的克服方法

（1）、媒介法

当两个种的亲缘关系过远不能杂交成功时，可以选用亲缘关系与这两个种都较近的第三个种先与某一个种杂交产生杂种，然而用这个杂种再与另一个亲本种杂交，这个“第三者”起了有性媒介作用。用栽培种和野生的秘鲁番茄种杂交表现高度不亲和，用半野生的醋栗番茄做媒介获得了成功。

1、远缘杂交不亲和的克服方法

（1）、媒介法当两个种的71（2）．射线处理法

山川邦夫（1971）报道：用γ射线辐照花粉或柱头，可有效地克服番茄的栽培种和野生种间杂交的不亲和性。如用处理花粉授粉者，获得了1.8%的杂种；而用未经处理的花粉授粉者，只获得0.19%的杂种。

（2）．射线处理法山川邦夫（1971）报道：用γ射线辐照722、远缘杂种夭亡、不育的克服方法在远缘杂交中，应用克服杂交不亲和的措施产生了受精卵，但这种受精卵由于与母本的生理机能不协调，以致不能发育成健全的种子，有时种子健全但不能发芽或发芽后不能发育成正常的植株，或虽能长成植株，但不能受精结实获得杂种后代。

2、远缘杂种夭亡、不育的克服方法73（1）、胚胎培养

当受精卵只发育成胚而无胚乳，或胚与胚乳的发育不适应时，可用胚胎培养法（embryoculture）使胚胎发育成幼苗。一般做法是，在杂交后15-20天取下果实，取出幼胚，接种于三角瓶或试管内的培养基上。其过程均按无菌操作法进行。接种后放入25±2℃温箱内，幼胚在培养基上生长发育成幼苗，再将幼苗移植到消过毒的培养土里，最好盆栽于温室内。（1）、胚胎培养当受精卵只发育成胚而无胚乳，或胚与胚乳的74（2）、回交法

育种实践中发现，应用回交法可显著提高育性。回交时以远缘杂种作母本，以普通番茄亲本作父本，效果不错。应根据选育目标选择轮回亲本，使杂种后代加强选育目标所期望的性状。为了防止远缘杂种丢失野生亲本的优良性状，一定注意隐性优良性状的保持，自交与回交隔代进行。（2）、回交法育种实践中发现，应用回交法可显著提高育性。75（3）、嫁接法

幼苗出土后由于根系发育不良而引起的夭亡，可将杂种幼苗嫁接（grafting）在普通栽培番茄亲本幼苗上，使杂种正常生长发育。（3）、嫁接法幼苗出土后由于根系发育不良而引起的夭亡，可76三、番茄杂种优势利用1、优良自交系的选育（1）．选择优良的品种或杂交种作为育成优良自交系的基础材料因为并非任何品种都能分离出优良的自交系，也并非任何自交系都能配组出优良的一代杂种，而且许多自交系在自交分离过程中会被淘汰，因而要获得优良一代杂种必须在开始时有大量的自交系。三、番茄杂种优势利用77（2）．选择优良的单株进行自交在选定的基本材料内选择优良的单株分别进行自交。每一基本材料内应选供自交的株数，和每一自交系应种植的后代株数，是随试材的具体情况而不同的，通常约数株至数十株。（2）．选择优良的单株进行自交78（3）、逐代系间淘汰选择和选株自交

根据选育目标性状比较鉴定各S1自交系，先淘汰一部分不良自交系。所谓不良自交系即系内植株普遍表现生长衰弱，没有经济性状可取的植株。在剩余的各S1自交系内分别选取几株到十几株继续进行自交。用常规品种作材料，自交1-2代即可，用一代杂种则要4-5代。（3）、逐代系间淘汰选择和选株自交792、番茄雄性不育的类型和利用（1）功能不育《Johnbaer发现，也叫J不育》花瓣与雄蕊粘连，花冠封闭，无法正常受粉。但人工剥开雄蕊仍见少量花粉，雌蕊