全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2010, 37 (1) : 39 - 46
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2009 - 08 - 26; 修回日期 : 2009 - 11 - 11
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (30771474, 30571274) ; 国家 ‘863’计划项目 ( 2006AA10Z1A6, 2007AA10Z178) ; 农业部
园艺作物遗传改良重点开放实验室项目3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: yongchen1du@mail1caas1net1cn; huhong@mail1caas1net1cn)
利用高代回交群体定位野生醋栗番茄发芽期耐盐
QTL
潘　颖 , 王孝宣 , 杜永臣 3 , 胡　鸿 3 , 高建昌 , 国艳梅 , 戴善书 , 朱德蔚
(中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081)
摘 　要 : 以野生醋栗番茄 (Solanum pim pinellifolium ) LA722和栽培番茄 ( Solanum lycopersicum ) 9706
为材料 , 结合发芽期大规模盐胁迫筛选方法和 AB2QTL技术进行耐盐 QTL定位和转育研究 , 建立了包括
280个 BC3 S1单株的高代回交群体 , 利用 26个 CAPS、66个 SSR和 39个 SRAP多态性标记构建了分子遗传
图谱并进行了耐盐性 QTL定位。利用发芽 20、24、28 d的发芽指数分别检测耐盐相关的 QTL, 确定发芽
24 d时的指数为检测 QTL的最优指标 , 共检测出 11个与耐盐相关的 QTL, 8个来自于野生醋栗番茄 LA722。
研究获得了 58个极耐盐株系 , 对部分耐盐株系进行 Q TL qST2821和 qST2922的基因型分析 , 其中 23021和
23023株系含 Q TL qST2821 , 22824株系含主效 Q TL qST2922 , 23126, 21027, 22621, 22626, 22627和 20427株
系同时含有 2个主效 QTL, 这些株系的农艺性状接近栽培番茄 9706, 可作为耐盐育种种质。
关键词 : 番茄 ; 耐盐 ; 种子萌发 ; AB2QTL
中图分类号 : S 64112　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2010) 0120039208
M app ing QTL s Conferr ing Sa lt Tolerance D ur ing Germ ina tion in Solanum pi
m pine llifo lium Using AB2QTL
PAN Ying, WANG Xiao2xuan, DU Yong2chen3 , HU Hong3 , GAO J ian2chang, GUO Yan2mei, DA I Shan2
shu, and ZHU De2wei
( Institu te of V egetables and Flow ers, Ch inese A cadem y of A gricu ltura l Sciences, B eijing 100081, China)
Abstract: An advanced back2cross BC3 S1 population consisted of 280 individuals was constructed from
the cross between S olanum lycopersicum 9706 and Solanum pim pinellifolium LA722 after large scale screening
under salt stress during seed germ ination of each backcross fam ily. One hundred and thirty one polymorphic
markers including 26 CAPS, 66 SSR and 39 SRAP were used to construct a linkage map. U sing germ ination
index of 20, 24 and 28 d to detected QTL s respectively, and it confirmed that germ ination index of 24 d is the
op timum index. A total of 11 favourable QTL s of salt tolerance were detected usingMQM mapp ing methods, of
which 8 QTL s were derived from salt2tolerant wild parents LA722. A ll significant QTL s accounted for 7312%
of the totlal phenotyp ic variation. Fifty eight fam ilies with high salt tolerance and favorable econom ic traits
were obtained. Fam ily 23021 and 23023 contained qST2821 locus, fam ily 22824 contained qS T2922 locus, while
23126, 21027, 22621, 22626, 22627, 20427 contained both QTL s. These fam ilies had sim ilar agronom ic traits
with 9706 and could be used as breeding materials.
Key words: tomato; salt tolerance; seed germ ination; AB 2QTL
近年来由于农作物周年种植 , 土壤次生盐渍化问题日益突出。盐害能限制番茄 (Solanum lycoper2
园 　　艺 　　学 　　报 37卷
sicum) 的生长、发育 , 引发脐腐病 , 最终导致产量下降。因此 , 培育耐盐番茄新品种具有重大意义。
研究表明 , 野生番茄资源中醋栗番茄 ( Solanum pim pinellifolium )、秘鲁番茄 (S olanum peruvia2
num )、契斯曼尼番茄 (Solanum cheesm anii)、多毛番茄 (Solanum habrocha ites)、潘那利番茄 ( Sola2
num pennellii) 等含有大量的耐盐基因 ( Foolad & L in, 1997) , 发掘野生番茄资源中的耐盐基因并将
其转育至栽培品种 , 是解决番茄品种耐盐问题的重要途径。Foolad在定位番茄耐盐 QTL方面做了大
量的工作 , 1998年利用醋栗番茄 LA722和栽培番茄的 BC1群体 , 构建了包含 151个 RFLP标记的分子
遗传连锁图谱 , 将 7个番茄芽期耐盐 QTL定位在 1、2、5、7、9、12号染色体上 , 其中 6个 QTL源
于 LA722, 分布在 1、2、5、9、12号染色体 , 共解释了总遗传变异的 6711% ( Foolad et al. , 1998)。
Foolad的研究均以 F2、BC1等群体进行 QTL定位 , 获得的材料含有野生番茄的不良性状较多 , 其
含有的外源野生番茄的 DNA片段比较长 , QTL与产量低、果实小、品质低劣等不良农艺性状之间的
连锁累赘较大 , 难以直接应用于育种实践。因此 , Tanksley和 Nelson (1996) 提出了高代回交 QTL分
析法 (Advanced backcross quantitative trait locus analysis, AB2QTL) , 其主要步骤是将普通栽培番茄与
野生番茄杂交后 , 连续进行 2至 3次回交以渗入轮回亲本的 85% ～95%的遗传信息 , 再利用 BC2和
BC3群体进行 QTL分析。该方法不仅能完成 QTL的定位 , 还能减少连锁累赘的影响 , 在完成 QTL定
位后的 1～2年即可得到可直接用于生产的优异新品系。AB 2QTL分析法已广泛应用于水稻、小麦、
大麦、棉花、番茄等作物野生资源有利基因的发掘中 ( Fulton et al. , 2002; 李德军 等 , 2002; Frary
et al. , 2004; Korff et al. , 2005; 李爱国 等 , 2008; Naz et al. , 2008)。
但是利用 AB 2QTL方法进行 QTL定位和耐盐种质创制存在问题是 , 进行 QTL分析的群体往往较
小 , 导致以栽培番茄优良亲本为遗传背景含野生番茄的耐盐基因的单株出现的概率较低 , 特别是包含
所有野生番茄的耐盐基因的优异单株出现的概率更低。另外 , 对大规模群体的植株进行耐盐性鉴定缺
少行之有效的鉴定方法 , 进行耐盐鉴定所需的时间长 , 成本高 , 误差大。这些原因致使耐盐 QTL的
全面定位未能完成 , 一些作用较小的 QTL可能未被检测出来 , 至今未克隆到相应的耐盐 QTL, 含有
野生番茄耐盐 QTL, 特别是同时含有多个主效耐盐 QTL的育种种质尚未育成。
为解决上述问题 , 本研究利用野生醋栗番茄 LA722与栽培番茄优良骨干亲本 9706为材料 , 结合
AB 2QTL分析法和发芽期大规模盐胁迫筛选法 , 对野生醋栗番茄 LA722中的耐盐 QTL进行定位 , 并尽
可能地将耐盐 QTL转移至栽培番茄骨干系中。
1　材料与方法
111　亲本材料及群体构建
试材为盐敏感栽培番茄 9706和耐盐醋栗番茄 LA722。9706是中国农业科学院蔬菜花卉研究所鲜
食番茄组选育的栽培番茄优良骨干亲本 , 具有产量高 , 抗病毒病、叶霉病和枯萎病等优点 ; 野生醋栗
番茄 LA722具有高产、高耐盐性和抗病性等多种优良的农艺性状。
本研究于 2005—2009年进行。2005年春季于中国农业科学院蔬菜花卉所温室种植番茄 9706和醋
栗番茄 LA722, 进行杂交获得 F1代种子。2005年秋季以栽培番茄 9706为轮回亲本与 F1代植株回交 ,
获得 BC1代种子 ; 2006年春季将大约 200 000粒 BC1代种子均匀地铺在底部镂空的塑料容器中 (规格
为 65 cm ×38 cm ×22 cm , 底部铺两层棉纱 ) , 浸没在 0115 mol·L - 1 NaCl + 01015 mol·L - 1 CaCl2的
盐水中 , 室温条件下发芽 , 每日换一次盐水。经过盐胁迫筛选 , 选出最早发芽的前 100粒播种于温室
内。100棵植株与栽培番茄 9706回交获得 BC2代种子 ; 2008年 2月大约 200 000粒 BC2代种子经过盐
胁迫筛选 , 选出最早发芽的前 100粒种子播种于温室内 , 与 9706回交获得 100棵 BC3代植株 , 按发
芽时间的早晚排序 , 编号为 1～100。BC3植株自交 , 每株上收获自交种子。2008年 8月从 1～40号单
株中 , 随机挑选 7粒播种于田间 , 得到 280个 BC3 S1单株作为作图群体 , 单株自交后获得的 280份
04
　1期 潘 颖等 : 利用高代回交群体定位野生醋栗番茄发芽期耐盐 QTL　
BC3 S2种子用作芽期耐盐的表型鉴定。
112　BC3 S2代发芽期耐盐鉴定
参照 Foolad (1998) 方法 , 将 280份单株的 BC3 S2种子在室温 0115 mol·L - 1 NaCl + 01015 mol·
L - 1 CaCl2的盐胁迫条件下进行种子发芽试验 , 每单株 50粒 , 设置 3次重复 , 放置于垫有滤纸的口径
为 7 cm的培养皿中 , 记录每日发芽数 , 共观察记录 28 d, 计算发芽 20、24和 28 d的发芽指数 ( Ger2
m ination index, GI) , 分别记为 GI20、GI24、GI28。GI = (∑TiN i) /S, Ti为从浸种到发芽所需的天
数 , N i为第 i天发芽的种子数 , S为全部发芽的种子数。GI值越小 , 发芽速率就越快。
113　CAPS、SSR和 SRAP标记分析
待植株长到三叶一心时 , 取刚展开的嫩绿叶片 , 采用 CTAB 法提取 DNA, 用分光光度计测定
DNA浓度。
本试验所用的 415对 CAPS引物、55对 RFLP引物和 147对 SSR引物的序列均来自康奈尔大学网
站 ( http: ∥www1sgn1cornell1edu) , 245对 SSR引物序列由华南农业大学园艺学院汪国平老师惠赠 ,
均由北京三博远志生物技术有限责任公司合成。SRAP (L i & Quiros, 2001) 引物序列由中国农业科
学院蔬菜花卉研究所生物技术室王晓武老师惠赠 , 由上海生工生物工程技术有限公司合成。
CAPS分析 : 25μL的 PCR反应体系中含有 10 ×buffer 215μL, 215 mmol·L - 1 dNTP 210μL, 引
物 30 ng, TaqE 1 U , 模板 DNA 50 ng。 dNTP和 TaqE均购自天根生化科技有限公司。反应程序为
94 ℃预变性 3 m in; 94 ℃变性 1 m in, 55 ℃退火 1 m in, 72 ℃延伸 2 m in, 35个循环 ; 72 ℃延伸 10
m in, 4 ℃终止反应。取 10μL反应产物 , 与 2μL溴酚蓝 (0125%溴酚蓝 , 40%蔗糖水溶液 ) 混匀 ,
点入含 015 mg·L - 1 EB的 2%琼脂糖凝胶中 , 在 5 V·cm - 1电场强度下电泳 1～2 h, 以 100 bp DNA
Marker作为标准分子量标记 , 确定 DNA片段在胶上的相对位置 , 利用凝胶分析仪进行凝胶分析。
SSR分析 : 20μL的 PCR反应体系中含 10 ×buffer 210μL, dNTP 116μL, 引物 30 ng, TaqE 1 U,
模板 DNA 10 ng。反应程序为 94 ℃预变性 3 m in; 94 ℃变性 30 s, 55 ℃退火 30 s, 72 ℃延伸 115 m in,
35个循环 ; 72 ℃延伸 7 m in, 4 ℃终止反应。取 SSR扩增样品与上样缓冲液 (98%甲酰胺 , 0105%溴
酚蓝 , 0105%二甲苯青 ) 各 5μL混合 , 95 ℃变性 8 m in, 立即置于冰上冷却。每个样品取 415μL上
样 , 用 4%聚丙烯酰胺凝胶电泳 , 70 W恒功率电泳约 50 m in, 终止电泳。最后进行银染显色。
SRAP分析 : 20μL的 PCR反应体系中含 10 ×buffer 210μL, dNTP 116μL, 引物 30 ng, TaqE
1 U, 模板 DNA 10 ng。反应程序为 94 ℃预变性 3 m in; 94 ℃变性 1 m in, 35 ℃退火 1 m in, 72 ℃延伸
1 m in, 5个循环 ; 94 ℃变性 1 m in, 50 ℃退火 1 m in, 72 ℃延伸 1 m in, 35个循环 ; 72 ℃保温 10
m in, 4 ℃终止反应。经过聚丙烯酰胺凝胶电泳后银染显色。
CAPS和 SSR标记的统计方法 : 来自父本的纯合带型记为 “a”, 来自母本的纯合带型记为 “b”,
杂合带型记为 “h”, 模糊不清或者丢失的带记为 “u”。SRAP标记的统计方法 : “a”为来自父本带
型 , “b”为来自母本带型 , “c”为非 “a”, “d”为非 “b”。采用 JoinMap 410分析数据 , 将 LOD值
的范围设定为 “4”到 “10”之间 , 构建遗传连锁图谱。
114　QTL分析与性状指标的优化
采用 SSPS1115对 BC3 S2种子的平均发芽指数分布频率进行分析 , 确定是否适于数量性状的分析。
利用 MapQTL410软件 , 采用多 QTL (Multi2QTL Mapp ing, MQM ) 分析法检测 QTL的位置和效应。首
先运用区间分析法初步检测 QTL。然后通过 “Permutation Test”计算 , 确定在整个基因组中 QTL存在
的 LOD阈值。最后利用 MQM分析法 , 选择余因子 “cofactor”检测 QTL的位置与效应。
将 GI20、GI24、GI28性状指标分别做 QTL分析 , 确定最优的 QTL定位的性状指标。
115　BC3 S1代果实性状调查及 BC3 S2代耐盐株系的获得
在果实成熟期对 280株 BC3 S1植株所结果实的单果质量、可溶性固形物含量和单株产量进行调
14
园 　　艺 　　学 　　报 37卷
查。在每株植株第 2、3果穗上选取 10个生长正常、成熟期一致的果实 , 称其质量 , 取平均值 , 测定
每个果实的可溶性固形物含量 , 取平均值 ; 对单株上所有果实分批称其质量 , 最后计算单株总产量。
对 280份 BC3 S2自交种子的发芽指数和对照栽培番茄 9706的发芽指数进行方差分析 , 筛选出极
耐盐单株 (发芽指数越小 , 说明种子越耐盐 )。根据 QTL定位的结果 , 对主效应 QTL区域的标记和
极耐盐单株作基因型分析 , 选出在表型和 QTL分析中均表现耐盐性的单株作为育种材料。
2　结果与分析
211　分子标记的多态性分析
从 Tanksley的遗传图谱 ( Tomato2EXPEN 2000) 中选出 415个 CAPS标记进行分析 , 筛选到 56个
可用于本研究的 CAPS标记 , 同时将该图谱上的 55个 RFLP标记中的 18个成功转化成 CAPS标记 ,
共获得 74个多态性 CAPS标记 ; 从 392对 SSR引物中筛选出 70个多态性 SSR标记。利用 55对 SRAP
引物组合筛选出可以稳定扩增的 SRAP引物 28对 , 选取其中的 8对引物对群体进行遗传分析 , 共产
生 39个标记位点。各染色体上多态性标记数见表 1。
表 1　CAPS、SSR和 SRAP标记在染色体上的分布情况
Table 1　D istr ibution of CAPS, SSR and SRAP markers on chrom osom es
标记
Marker
染色体 Chromosome
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
位置未知标记数
Number of markers which
absent location
总数
Total
CAPS 2 3 3 2 2 4 1 1 2 0 4 2 0 26
SSR 15 8 5 7 5 2 3 9 4 2 4 2 0 66
SRAP 3 2 2 0 1 0 0 3 7 0 0 2 19 39
总数 Total 20 13 10 9 8 6 4 13 13 2 8 6 19 131
212　分子标记的遗传分析
利用筛选得到的 74个 CAPS、70个 SSR和 39个 SRAP标记对群体 DNA进行遗传分析 (图 1, 图
2, 图 3) , 采用 J ionMap410对标记数据进行连锁分析 , 构建了包含 26个 CAPS、66个 SSR和 20个
SRAP标记的遗传连锁图谱 , 共覆盖基因组总长度 77315 cM , 平均图距为 7197 cM。
24
　1期 潘 颖等 : 利用高代回交群体定位野生醋栗番茄发芽期耐盐 QTL　
图 3　SRAP引物 m e12em6在栽培番茄 9706、醋栗番茄 LA722和部分 BC3 S1单株上的扩增结果
P1: 9706; P2: LA722; 1～25: BC3 S1单株。
F ig. 3　The am plif ica tion pa ttern of SRAP pr im er m e12em6 in 9706, LA722 and partia l BC3 S1 ind iv idua ls
P1: 9706; P2: LA722; 1 - 25: BC3 S1 individual.
213　发芽期耐盐 QTL的定位
21311　耐盐指标 GI在群体中的分布频率分析 　
采用 SPSS1115软件对 LA722、9706和 BC3 S2
群体 GI进行频率分布分析 (图 4) , 结果表明盐
胁迫条件下群体发芽速度分离明显 , BC3 S1群体的
发芽指数呈现连续的正态分布 , 是一个典型的数量
性状。
21312　QTL性状指标的确定与耐盐 QTL定位 　
以 LOD > 210为 QTL检出的阈值 , 对 GI20、
GI24和 GI28指标分别作 QTL分析 , 共检测到 7
个、11个和 6 个与耐盐相关的 QTL 位点。以
GI20和 GI28指标检测出的 QTL数量较少 , 主要
原因是 20 d前有些株系未发芽 , 而 24 d后陆续有
部分株系的种子发霉 , GI指数受到了影响产生了
偏差 , 导致某些 QTL未检测出来。因此 , 本研究
确定以发芽 24 d时的发芽指数 GI24 作为检测
QTL存在的性状指标。
图 4　在盐胁迫条件下 , BC3 S1 群体 G I24的频率分布情况
箭头所指分别为 LA722、BC3 S1 和 9706的平均值。
F ig. 4　Frequency d istr ibution for G I24 under sa lt2stress
in the BC3 S1 popula tion
Means of the parental lines and BC3 S1
population are shown by arrows.
　　利用 GI24指标检测到的 11个 QTL 中的 8个来自醋栗番茄 LA722, 分别为 qST2221、 qS T2222、
qST2321、qS T2522、qST2821、qST2921、qST2922、 qST21221 , 位于 2、3、5、8、9、12号染色体上 , 贡
献率分别为 514%、1316%、416%、217%、718%、315%、1012%、913% , 解释了总遗传变异率的
5711% ; 3个来自栽培番茄 9706, 分别为 qS T2121、 qST2523、 qST2521 , 位于 1号和 5号染色体上 , 贡
献率分别为 813%、313%、415% (表 2) , 共解释了总表型变异的 1611%。
214　耐盐株系的获得
280份 BC3 S2自交种子的发芽指数 GI在 1016～2316之间 , 平均为 1912。经方差分析后确定 ,
BC3 S2自交种子当 GI < 181396时 , 极显著小于对照 9706。共有 58个株系的 GI < 181396, 为芽期极耐
盐株系 , 其 BC3 S1代单果质量、单株产量、固形物含量等农艺性状均接近于栽培番茄 9706 (表 3) ,
可作为芽期耐盐的育种材料。
对部分耐盐株系的 2个主效 Q TL qST2821和 qS T2922含有与否情况进行分析 (图 5) , 23021和
23023株系含 Q TL qST2821 , 22824株系含主效 Q TL qST2922 , 23126, 21027, 22621, 22626、22627和
20427株系同时含有 2个主效 QTL。
34
园 　　艺 　　学 　　报 37卷
表 2　以 G I24为性状指标的 QTL分析
Table 2　QTL ana lysis using G I24
QTL 染色体Chromosome No.
图距 / cM
D istance
LOD 加性效应
Additive effect
连锁标记
L inkage marker
贡献率 /%
Phenotyp ic variation exp lained
qST2121 1 1913 2170 - 01888824 SSR117 813
qST2221 2 11819～12319 2142 01202156 T1480 514
qST2222 2 14918 3110 01457134 me12em62e 1316
qST2321 3 1011～4510 3114 01963127 SSRD62 416
qST2521 5 1315 2146 - 01459021 SSRD219 313
qST2522 5 3316 2129 01645297 C2_A t1g10500 217
qST2523 5 7817～8015 2134 - 01843300 SSR162 415
qST2821 8 　0～1010 6130 11063040 SSRD198 718
qST2921 9 　5～1418 2162 01726898 me52em82d 315
qST2922 9 5819～6819 4185 014671107 LEaat003 1012
qST21221 12 3913～5216 3195 010143585 Me42em82e 913
表 3　部分耐盐株系的性状指标
Table 3　Tra it index for partia l sa lt2toleran t fam ilies
株系
Fam ilies
发芽指数
Germ ination index
单果质量 / g
Fruit weight
单株产量 / g
Yield
可溶性固形物含量 / %
Soluble solids content
LA722 11193 　0190 　 88 7193
23021 15144 59105 1 801 5193
23023 14178 73181 1 483 5132
23126 15136 19176 590 6109
21027 15146 56180 1 259 6143
22621 15105 83199 2 516 5158
22626 15155 72157 1 732 6154
22627 13184 97157 1 731 6102
20427 15168 64143 923 5172
22824 14151 49117 2 415 6158
9706 23111 108170 2 589 5122
图 5　部分耐盐株系的基因型图
黑色条形 : 纯合 LA722基因型 ; 斜线条形 : 杂合基因型 ; 白色条形 : 纯合 9706基因型。
F ig. 5　Graph ica l genotypes for partia l sa lt2toleran t fam ilies
B lack bar: Homozygous LA722 genotype; D iagonal bar: Heterozygous genotype; W hite bar: Homozygous 9706 genotype.
44
　1期 潘 颖等 : 利用高代回交群体定位野生醋栗番茄发芽期耐盐 QTL　
3　讨论
AB2QTL分析法具有将 QTL分析与育种选择相结合的特点 , 但是 AB 2QTL分析需要培育较大的群
体 , 这无疑大大增加了 QTL定位的工作量 , 在分析过程中 , 因种植群体有限 , 很容易丢失含有目的
基因的单株 , 特别是同时含有供体亲本所有有益基因的单株。针对这个问题 , 黎志康 ( 2005) 提出
将目标性状的表型选择与 AB 2QTL相结合 , 通过分子标记跟踪供体基因的流向 , 获得定向选择所导致
的等位基因频率变化信息 , 进而定位目标性状 QTL。利用携带有利等位基因的高代回交导入系进一步
进行 QTL有利等位基因聚合 , 培育目标性状获得显著改良的新品种。本研究在各个回交世代进行大
规模盐胁迫筛选 , 既保证了耐盐基因较少流失 , 又使获得的耐盐材料的农艺性状更接近栽培番茄 , 通
过此方法已经筛选得到了一些耐盐材料 , 并且农艺性状接近栽培番茄 9706, 例如耐盐株系 23021、
23023、23126、21027、22621、22626、22627、20427、22824等。该结果表明进行大规模盐胁迫筛选方
法是有效的 , 它可以将野生番茄的耐盐 QTL转移至栽培番茄中 , 其中一些株系含有所有野生番茄的
有益 QTL。从图 5中可以看出 23126株系中 qST2821和 qST2922存在加性效应 , 但从表 3中的 GI24来
看 , qST2821和 qS T2922并不存在加性效应 , 这可能是因为只利用这两个 QTL分析是不全面的 , 发芽
指数还受到其他 QTL的影响。
本研究构建的番茄遗传连锁图谱覆盖基因组 77315 cM , 与已发表的分子遗传连锁图谱具有较好
的一致性 ( Frary et al. , 2005; 刘杨 等 , 2005 ) , 并且所用的标记与网站 ( http: ∥www1sgn1
cornell1edu) 上公布的和汪国平 (个人交流 ) 的标记顺序基本一致。但其中 C2_A t2g46820、SSR111
和 SSR330与康奈尔大学网站 ( http: ∥www1sgn1cornell1edu) 上公布的位置不同 , 这可能是由于所
用的材料不同所致。20个 SRAP标记与已知位置的 CAPS和 SSR标记连锁在一起 , 剩余 19个标记位
置未知。由于本研究所用的材料醋栗番茄与栽培番茄的多态性比较差 , 因此 , 从潘那利番茄遗传图谱
中挑选出 862个 CAPS和 SSR标记进行分析时 , 只筛选到 100多个可用于本研究的标记 , 标记在整个
基因组中的分布不很均匀 , 有些标记位点的距离相对较大 , QTL定位的精细程度与预期的目标相差较
远 , 下一步可发展更多的 CAPS、AFLP ( amp lified fragment length polymorphism )、SRAP和单核苷酸多
态性 ( Single nucleotide polymorphism , SNP) 等标记来进一步完善此番茄遗传连锁图谱。
普通栽培番茄一般表现对盐中度敏感 , 番茄耐盐性受 QTL控制 , 遗传较为复杂 (李君明 等 ,
2006)。Foolad (2004) 的研究结果表明 , 番茄耐盐受生长发育特异阶段多基因控制 , 而且环境影响
较大。在发育的各个阶段都对盐比较敏感 , 而发芽期和幼苗期最敏感 , 且受环境影响较小。影响芽期
和幼苗期的耐盐性为少数主效 QTL和几个微效 QTL控制 , 且主效 QTL效应较大。因此开发芽期和幼
苗期耐盐 QTL对于番茄耐盐育种意义较大。在表型鉴定上 , 不仅要求发芽期具有耐盐性 , 还要求生
长发育的各个阶段均具有耐盐性。由于本试验获得的是发芽期耐盐的材料 , 还需要进一步验证其全生
育期的耐盐性。
QTL定位的结果与 Foolad等 (1998) 将芽期耐盐 QTL定位在 1、2、5、7、9、12号染色体上的
结果有些不同 , 可能是不同栽培材料或不同群体间的差异所致。本研究中检测到了 8个来自醋栗番茄
LA722芽期耐盐 QTL, 与 Foolad的结果相比 , 有 4个 QTL的定位结果与之基本相同 , 分别是 2号染
色体上与 me12em62e连锁的 Q TL qS T2222 , 5号染色体上与 C2_ A t1g10500连锁的 Q TL qST2522 , 9号染
色体上与 LEaat003连锁的 Q TL qST2922 , 和 12号染色体上与 me42em82e连锁的 Q TL qST21221。另外本
研究中还多检测出 4个 QTL, 在 2号和 9号染色体分别检测到 2个 QTL, 在 3、8号染色体上检测到 2
个 QTL, 这可能是由于应用 AB2QTL减少了来自野生亲本基因间的上位性效应 , 来自供体的基因和受
体背景基因间的上位性作用也不同 , 而且在各个回交世代进行了大规模盐胁迫筛选 , 尽可能多的保留
了耐盐片段。本试验中未检测出第 7号染色体上的耐盐 QTL, 这可能与所用的耐盐鉴定程序有关 , 本
54
园 　　艺 　　学 　　报 37卷
研究中在多代回交 F1代进行鉴定 , 保留下来的显性耐盐 QTL较多 , 而一些隐性 QTL丢失。本研究中
还有些潜在的或微效的耐盐 QTL未得到定位 , 通过进一步加密图谱更多的 QTL可得到定位。
本研究获得了 58个发芽期耐盐的株系 , 其单果质量和产量均接近于栽培番茄 9706, 可作为耐盐
的育种材料。第 8和第 9染色体上 2个主效耐盐 QTL含有量分析结果表明结合 AB 2QTL分析和大规模
盐胁迫筛选方法将野生醋栗番茄的耐盐 QTL转移至栽培番茄是有效的 , 该方法也应该可以用于秘鲁
番茄、契斯曼尼番茄、多毛番茄、潘那利番茄等野生番茄发芽期耐盐 QTL向栽培番茄骨干系的转育。
获得的耐盐材料也可进一步构建渗入系 ( Introgression L ines, IL s) 作图群体 , 对耐盐 QTL进行精细
定位和克隆打下基础。
References
Foolad M R. 2004. Recent advances in genetics of salt tolerance in tomato. Plant Cell Tissue and O rgan Culture, 76 (2) : 101 - 119.
Foolad M R, Chen F Q, L in G Y. 1998. RFLP mapp ing of QTL conferring salt tolerance during germ ination in an interspecific cross of tomato.
Theor App l Genet, 97: 1133 - 1144.
Foolad M R, L in G Y. 1997. Genetic potential for salt tolerance during germ ination in Lycopersicon species. HortScience, 32: 296 - 300.
Foolad M R, Zhang L P, Khan A A, N iÌo2L iu D, L in G Y. 2002. Identification of QTL for early blight (A lternaria solani) resistance in tomato
using backcross populations of a Lycopersicon esculentum ×L. h irsutum cross. Theor App l Genet, 104: 945 - 958.
Frary A, Fulton TM, Zam ir D, Tanksley S D. 2004. Advanced backcrossQTL analysis of a Lycopersicon esculen tum L. pennellii cross and iden2
tification of possible orthologs in the Solanaceae. Theor App l Genet, 108: 485 - 496.
Frary A, Xu Y M, L iu J P, M itchell S, Tedeschi E, Tanksley S. 2005. Development of a set of PCR2based anchor markers encompassing the to2
mato genome and evaluation of their usefulness for genetics and breeding experiments. Theor App l Genet, 111: 291 - 312.
Fulton T M, Bucheli P, Voirol E. 2002. Quantitative trait loci (QTL) affecting sugars, organic acids and other biochem ical p roperties possibly
contributing to flavor, identified in four advanced backcross populations of tomato. Euphytica, 127: 163 - 177.
Korff M V, W ang H, Le on J, Pillen K. 2005. AB2QTL analysis in sp ring barley. I. Detection of resistance genes against powdery m ildew, leaf
rust and scald introgressed from wild barley. Theor App l Genet, 111: 583 - 590.
L i A i2guo, Zhang Bao2cai, L i Jun2wen, Shi Yu2zhen, L iu A i2ying, Yang Ze2mao, L iu Zhi, Yu Xiao2nan, Yuan You2lu. 2008. QTL analysis of
yield related traits using G. hirsu tum ×G. barbadense advanced backcross populations. Molecular Plant B reeding, 6 ( 3 ) : 504 - 510. ( in
Chinese)
李爱国 , 张保才 , 李俊文 , 石玉真 , 刘爱英 , 杨泽茂 , 刘　志 , 余筱南 , 袁有禄. 2008. AB2QTL法定位陆海杂种棉花产量相关性状.
分子植物育种 , 6 (3) : 504 - 510.
L i De2jun, Sun Chuan2qing, Fu Yong2cai. 2002. QTL analysis of high2yield using advanced backcross populations in Dong Xiang wild rice. Chi2
nese Science Bulletin, 47 (11) : 854 - 858. ( in Chinese)
李德军 , 孙传清 , 付永彩. 2002. 利用 AB2QTL法定位江西东乡野生稻中的高产基因. 科学通报 , 47 (11) : 854 - 858.
L i Jun2m ing, Song Yan, Zhu Dan, Xu J in2he, Zhou Yong2jian. 2006. Reviews about molecular breeding of salt tolerance on tomato. Molecular
Plant B reeding, 4 (1) : 111 - 116. ( in Chinese)
李君明 , 宋 燕 , 朱 彤 , 迟庆勇 , 徐和金 , 周永健. 2006. 番茄耐盐分子育种研究进展. 分子植物育种 , 4 (1) : 111 - 116.
L in Yang, Chen Huo2ying, W ei Yu2tang. 2005. Construction of a genetic map and location of quantitative trait loci for number of flowers per truss
traits in tomato by SSR markers. Journal of Nanjing Agricultural University, 28 (4) : 30 - 34. ( in Chinese)
刘 杨 , 陈火英 , 魏毓棠. 2005. 番茄 SSR遗传连锁图谱的构建及每序花数性状的 QTL定位. 南京农业大学学报 , 28 (4) : 30 - 34.
L i G, Quiros C F. 2001. Sequence2related amp lified polymorphism ( SRAP) , a new marker system based on a simp le PCR reaction: Its app lica2
tion to mapp ingand gene tagging in B rossica. Theoretical and App lied Genetics, 103: 455 - 461.
L i Zhi2kang. 2005. Strategies for molecular rice breeding in China. Molecular Plant B reeding, 3 (5) : 603 - 608. ( in Chinese)
黎志康. 2005. 我国水稻分子育种计划的策略. 分子植物育种 , 3 (5) : 603 - 608.
Naz A A, Kunert A, L ind V. 2008. AB2QTL analysis in winter wheat: II. Genetic analysis of seedling and field resistance against leaf rust in a
wheat advanced backcross population. Theor App l Genet, 116: 1095 - 1104.
Tanksley S D, Nelson J C. 1996. Advanced backcrossQTL analysis a method for the simultaneous discovery and transfer of valuable QTL from un2
adap ted germp lasm into elite breeding lines. Theor App l Genet, 92: 191 - 203.
64