您好,欢迎访问三七文档
潘那利番茄(Solanumpennellii)的研究××(姓名)××××××(单位)××(联系方式)摘要:番茄(Solanumlycopersicum)是全世界广泛栽培的重要经济作物之一。本文以潘那利番茄(Solanumpennellii)作为研究对象,以生长环境,植物学特性、生长习性与分子生物学上的运用及进展为轴进行了整理,着重突出其抗旱、抗盐、抗虫、抗病的特性,以及这些特性在优化栽培番茄上的运用,期望能使读者对这一个番茄野生种有大致的了解,以对番茄野生资源在分子生物学上的重要性与潜力有一定的认识。关键词:潘那利番茄;生物学特性;植物学特征;运用。TheresearchofSolanumpennelliiChenkunShanghaiJiaoTongUniversitySchoolofAgricultureandBiologyshanghai200240Abstract:Thetomatoisoneoftheimportanteconomiccropswidelycultivatedthroughouttheworld.BychoosingSolanumpennelliiasaobjectandlookingintorelevantarticles,weintroducetheecologicalenvironment,thebotanicalcharacteristics,thehabitofgrowthanditsapplicationinmolecularbiology,withfocusonitsabilityofdroughtresisting,saltresistance,insectresistancediseaseresistanceandhowthoseabilitiescanbeusedtoimprovethequalityofsolanumlycopersicum,thetomatoesweeat.Wehopeourreaderscangainsomeknowledgeaboutthespecieandfinallyunderstandtheimportanceandthepotentialofwildtomatoes.Keywords:Solanumpennellii;Thebiologicalcharacteristics;use.1.潘那利番茄起源地、生长环境潘那利番茄(Solanumpennellii)起源于秘鲁沿海地区由Penell与1925年发现,correll在1958年对其分类和命名,是秘鲁沿海地区特有的一种番茄品种,在植物学分类上属茄科,茄属,马铃薯(Potatoe)亚属,Petota组,Lycopersicon亚组,Neolycopersion族,但由于新近的划分方法,潘那利番茄被归入茄属番茄组。受到秘鲁寒流的影响,向岸风被冷却,难以造成降水,因此秘鲁沿海地区气候干旱炎热。由其分布情况表发现,潘那利番茄地区的海拔范围较广,从50米到1900米不等,在1000米上下较为集中,基本只有在700米到1200米这个区间内才能发现大片(50个植株及Figure1·潘那利番茄的起源地以上)的潘那利番茄。潘那利番茄多分布于干旱的河床与岩石构成的斜坡上,在路边也有发现。干旱是潘那利番茄栖息地共有的特点。干旱的生态环境使潘那利番茄产生了较强的抗旱耐盐能力。一些潘那利番茄周围同时发现了仙人掌甚至少有其他绿色植物,这也是对其抗旱能力的一种印证。2.植物学特征潘那利番茄属于绿色番茄亚种(ssp.eriopersicon),其果实为绿色。幼苗对湿度敏感,生长势弱。潘那利番茄叶片为灰绿或黄绿色,多为羽状复叶,由5~7片小叶组成,小叶对生,肉质,钝圆,少缺刻,顶端为叶而非芽,叶片上表皮气孔较多,即使是在根系发育不良的情况下也能吸取充足的水分,为栽培番茄抗旱特性的输送提供了来源。其茎也为肉质,呈绿色或深绿色,有一定光泽。全体被微绒毛,分泌粘液。花为黄色,苞叶大,花冠较大,花瓣相连,为合瓣花。柱头外露,花药为黄色,稍暗,长短不一,其中二长,二中,一短,致柱头弯曲,顶端倾斜。潘那利番茄结果不多,果实小,仅有1~2厘米,呈绿色,多毛,底部有五片萼片,果实在成熟之前易裂开,内部种子为白色,较小潘那利番茄的叶片在干旱条件下仍能吸取水分,而潘那利番茄中SpERD15一1和SpERD15一2的表达产生的化合物通过增强渗透调节,使其能够克服高盐的渗透胁迫,干旱,氧化逆境自然生长,超量表达这两个基因的转基因番茄也有类似的特性。(Note:Figure1·潘那利番茄(LA1773)生存环境Figure2·潘那利番茄叶型Figure3·潘那利番茄花型Figure4·潘那利番茄果实)3.潘那利番茄生长发育习性3.1生长习性S.pennellii野生种在春夏露地中幼苗极其细弱,对湿度特别敏感,湿度过高或过低极易造成幼苗死亡。定植后较长时间内,植株生长势头普遍较弱。植株呈半匍匐状,叶片灰绿或显黄绿色,多数是由5~7片小叶组成的羽状复叶。椭圆形或近圆形的小叶边缘呈浅波浪形。3.2开花习性通常情况下,普通栽培番茄在5月上旬以前已全部开花。而S.pennellii种属短日照植物,所以不同植株之间开花习性差异很大。从调查的数据来看(表1),到5月19日,有6份材料达到50%的植株开花,它们是LA1920,LA2963,LA2580,LA2560,LA1277和LA1522;LA1656,LA17322份材料在5月19日以后才开开花并达到花期;LA1302,LA1272,LA1282,LA1340,LA1367和LA1674等6份材料一直到试验后期,才分别有一两株植株开花;而LA716和LA1946直到拉秧也没有植株开花,只能观察到一些无效花蕾,属于极严格的短日照植物材料。13243.3授粉习性潘那利番茄开的花为正常的黄色花,且柱头外露。从TGRC番茄资源中心在网上公布的信息得知,S.pennellii种大部分为自交不亲和植株,只有LA716为自交可育,。因此,种子扩繁需要人工辅助同系内株间相互授粉。S.pennellii种不仅果实小,而且种子也非常小,千粒重0.15~0.25g。表1野生番茄L.pennellii16份核心收集系春夏露地的开花、坐果情况Tab1Resultsforflowering,fruit_settingandseed_savingabout16corecollectionsofL.pennellii田间编号FieldNo.原编号Accession起源收集地Collectionsite出花节位Nodeforlstcluster花期(月—日)Floweringtime坐果Fruitsetting种子Seedsaving03_213LA716Atico,Arequipa,Peru6~7———03_214LA1920Cachiruma,(RioGrande),Ayacuchu,Peru5~705—01+—03_215LA1946Caraveli,Arequipa,Peru6~7———03_216LA2963Acoy(RioMajes),Arequipa,Peru5~705—15++++++03_217LA2580VelledeCasma,Ancash,Peru6~705—05++++03_218LA2560Santa-Huaraz,Km58,Ancash,Peru7~805—03+++++03_219LA1302QUitaSol,Ica,Peru7~905—11——03_220LA1656Marca-Chincha,Ica,Peru10~1105—19以后——03_221LA1732RioSanJuan,Km44,Huancavelica,Peru8~1205—19以后++03_222LA1277Trapiche,Lima,Peru6~905—19++03_223LA1272Pisaquera,Lima,Peru5~1005—09++03_224LA1282Sisacaya,Lima,Peru8~905—07——03_225LA1340Capillucas,Lina,Peru—05—19+—03_226LA1367SantaEulalia,Lima,Peru6~905—15+++03_227LA1522Huaura-Churin,,Lima,Peru6~905—11++03_228LA1674ToparillaCanyon,Lima,PeruE5~905—01——4.分子生物学及应用进展4.1潘那利番茄渐渗系的建立目前发现潘那利番茄具有茎腐病、细菌性斑点病、镰刀枯萎病、黄萎病、晚疫病、等病害的抗性基因(Foolad,2007),对白粉虱、烟粉虱、二斑叶螨、蚜虫等9种虫害具有较高抗性(Muigaietal,2003),同时还是一个很好的抗病毒材料。其在抗旱、耐盐、等非生物胁迫下也表现出极高的忍耐力。实验证明,以优良的鲜食栽培番茄和野生潘那利番茄为材料,利用分子标记筛选,群体构造,通过一次杂交,5次回交和四次苗期分子标记辅助选择的方法初步构建了一个潘那利番茄渐渗系群体,与其它同类型的渐渗系相比,本群体群体数目多,且平均每条染色体所含片段多,已构建的群体以加工番茄或小果番茄为背景,本群体以鲜食番茄为背景,有利于鲜食番茄利用潘那利番茄中的有益基因,为鲜食番茄育种奠定了良好的材料基础。4.2利用潘那利番茄渐渗系进行农艺性状定位潘那利番茄与栽培番茄形态差异大,理论上潘那利渐渗系回交群体中会出现存在于潘那利显性基因控制的性状。试验中的确有偏向潘那利番茄性状出现,而且出现两亲本均未表现出的黄果肉和网纹果实性状。充分挖掘和利用潘那利番茄中的有益基因,利用潘那利渐渗系群体结合分子标记技术对黄果肉和网纹果实进行初步定位,另外对8种番茄常见病害的12个抗病基因进行了遗传分析,可以为抗病基因在育种中的快速应用提供依据。4.3利用潘那利番茄渐渗系筛选抗番茄斑萎病毒材料·番茄斑萎病毒(TomatoSpottedWiltVirus,TSWV)已在世界各国番茄生产中造成严重损失(Soleretal.,2003),危害日趋严重。目前已经鉴定出Swa1、Swb1、sw2、sw3、sw4、Sw-5、Sw-7等抗性基因。这些基因对TSWV具有小种特异抗性,抗性很快被克服。来自秘鲁番茄的Sw-5对TSWV不同小种具有高水平的广谱抗性,而且对其它斑萎病毒如TCSV和GRSV等也有抵抗作用(Boiteux&Giordano,1993),是目前应用较广泛的抗TSWV基因。为了将Sw-5高效率地应用于番茄育种,众多研究者开发了该基因的分子标记,其中以Dianese等(2010)的工作最为有效,利用Sw-5序列开发了一个共显性SCAR标记Sw-5-2,其多态性来源于插入/删除突变,利用该标记筛选的结果与田间实际抗性鉴定的结果符合较好,因此可用于抗TSWV的分子标记辅助选择中。利用潘那利番茄渐渗系对发生的番茄斑萎病进行了鉴定并利用Sw-5-2对渐渗系和其他番茄育种材料进行筛选,可以为番茄抗TSWV育种提供材料。4.4不同性状近等基因系的构建及其性状定位含有特异性状的栽培番茄与潘那利番茄连续回交,通过表型鉴定就可以得到含特异性状的近等基因系。这类近等基因系父母本间存在较大差异,可以开发丰富的分子标记,为克隆该性状提供了良好的分子基础,实现对性状的快速克隆。不同性状近等基因系的建立还为性状基因研究提供了遗传背景清晰的材料。4.5潘那利番茄核心种质抗虫性的评价柴敏(国家蔬菜工程技术研究中心,北京100097)等于2003年使用潘那利番茄核心种质共16份进行番茄抗虫性实验,其中在实验室对16份S.pennellii核心收集系接种红蜘蛛,由各材料单个叶片上红蜘蛛平均数、标准差及变异系数可知,除LA1920以外的15份野生材料,单个叶片上的红蜘蛛均明显少于对照,可见野生材料对红蜘蛛具有明显的趋避性。此外还可发现,除LA716和LA1920外,单个叶片上的活虫数均低于总虫数,由此推测,野
本文标题:潘那利番茄
链接地址:https://www.777doc.com/doc-2214728 .html