全 文 ：园 艺 学 报 2005, 32 (5) : 892～894
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 04 - 05; 修回日期 : 2005 - 08 - 05
基金项目 : 国家 ‘863’计划项目 (2001AA244011) ; 农业部蔬菜遗传与生理重点开放实验室项目
番茄抗晚疫病材料的鉴定及初步转育
李君明 杨宇红 宋 燕 徐和金 冯兰香 周永健 莫丽珂
(中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081)
摘 要 : 对引入的 LA1033、LA2099、LA1777等 3份多毛番茄人工接种晚疫病 , 证明其均高抗我国番
茄晚疫病生理小种 T10203, 其中 LA2099和 LA1777还高抗致病力极强的小种 T1020304。直播杂交转育 F1
种子可出苗 , 但出苗率极低 , 且不同母本遗传背景和多毛番茄材料组合间差异明显。与直播相比 , 普通 MS
培养基培养成熟胚可更快速、有效地获得 F1 杂交种植株。人工辅助授粉 F1 自交 , 田间坐果数也存在明显
不同。
关键词 : 番茄 ; 晚疫病 ; 育种
中图分类号 : S 64112 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2005) 0520892203
Iden tif ica tion of Toma to W ild Spec ies Resistan t to La te Blight ( Phytoph thora
infestans) and Pr imary In trogression in to Cultivars in Ch ina
L i Junm ing, Yang Yuhong, Song Yan, Xu Hejin, Feng Lanxiang, Zhou Yongjian, and Mo L ike
( Institu te of V egetables and Flow ers, Chinese A cadem y of A gricultura l Sciences, B eijing 100081, Ch ina)
Abstract: The results from seedling inoculation on 3 accessions L ycopersicon h irsu tum including
LA1033, LA2099 and LA1777 p roved that all of them gave a high resistance to Phy toph thora infestans strains
T10203. Moreover, LA2099 and LA1777 also p roduced a high resistance to strain T1020304, which was
much more pathogenicity for tomato in China. F1 seeds from crossing these species with tomato lines were
sowed in the greenhouse but gave very low germ ination rate. Significant difference was observed among differ2
ent combinations, and it mainly depends on the different maternal genetic background and wild accessions.
Comparing to direct sowing, mature embryo rescue in MS medium could p rovide more convenient, efficient
and easy way to get F1 p lants. Fruit setting of F1 pollinated by artificial pollination in the field indicated the
great difference which was existed among the combinations. The above identified wild species and the intro2
gression p rogenies would p rovide the potential use for tomato breeding resistant to Phytoph thora infestans in
China.
Key words: Tomato; Phytoph thora infestans; B reeding
1 目的、材料与方法
番茄晚疫病 ( Phytoph thora infestans) 是一种世界性毁灭病害 , 在我国许多省市均有发生〔1～3〕。目
前已鉴定出 Ph22、Ph23等抗晚疫病基因和位于不同染色体的抗病 QTL〔2～4〕。作者从美国番茄遗传研
究中心引入一些抗晚疫病材料 , 就这些材料对我国番茄晚疫病致病性较强的生理小种 T10203和
T1020304的抗性进行了鉴定 , 并作了初步转育。
2001年春季以引入的多毛番茄 (L ycopersicon h irsu tum ) LA1033、LA1777、LA2099为试材 , 以
99165、红杂 14、红杂 18为对照 , 进行人工接种抗晚疫病鉴定。2001年秋季以 99165、9617923、红
100、95148、95149、早粉 2号等优良品系为母本 , 与上述材料进行了远缘杂交转育并获得了种子。
5期 李君明等 : 番茄抗晚疫病材料的鉴定及初步转育
为了克服远缘杂交不孕 , 同时采用了成熟胚培养获得 F1 代植株。2002年春播种上述不同 F1 种子 , 花
期人工辅助授粉 , 对 F1 种子的出苗及植株田间坐果情况进行调查。
成熟胚培养采用普通 MS培养基。成熟果用 70%乙醇和 10%次氯酸钠表面消毒 , 取出种子并挤压出
胚 , 置于培养基。在温度 25～27℃, 光照 100μmol·m - 2 ·s- 1 , 光周期 10～12 h的培养箱中培养。
接种及调查参照冯兰香等〔1〕的方法。在番茄幼苗 7～8叶时分别接种 T10203和 T1020304菌株。
每一材料接种 30株 , 3次重复。依发病等级划分材料的抗感反应类型 : 0～215级为高抗 ; 216～410
级为中抗 ; 411～610级为感病。
2 结果与分析
211 对致病力极强小种 T1020304高抗材料的鉴
定
目前我国已发现晚疫病病菌至少有 8个生理
小种 , 其中小种 T10203 和 T1020304 致病力较
强〔1〕。苗期人工接种鉴定结果表明 (表 1) , 引入
的 3份多毛番茄材料 , 对小种 T10203均表现高
抗 , 尤其是 LA2099和 LA1777对致病力极强的小
种 T1020304 还表现高抗 , 而对照 99615、红杂
14、红 杂 18 表 现 感 病。B rouwer 等〔4〕报 道 ,
LA2099高抗美国的对甲霜灵已产生抗性的晚疫病
病菌生理小种。因此获得的 LA2099和 LA1777是
我国番茄抗晚疫病育种的宝贵抗源材料。
212 胚培养获得远缘杂种
多毛番茄和普通番茄杂交通常存在杂交不亲
和性 , 即不能受精结实或结籽率极低。本试验以
5份优良品系为母本 , 分别和 3个多毛番茄材料
进行杂交 , 绝大多数杂种种皮呈现浅黑色。表 2
表明 , 直播杂种 F1 可出苗 , 但不同 F1 出苗率差
异较大。有 LA1033参与杂交的组合 , 出苗率最
低 , 说明其杂交不孕性较高 , 而与 LA1777杂交
较容易获得杂种后代。
采用普通 MS培养基的胚培养克服了杂交不
孕的障碍。杂交果实内只要种子外观发育良好 ,
一般均有成熟胚 , 而且相当数量的成熟胚其胚芽
发育良好。在相同 母 本 条 件 下 , LA1777 和
LA2099较 LA1033更容易获得胚芽发育完整的成
熟胚 , 说明不同野生材料配子受精过程中亲和性
存在一定差异。上述 LA1033的 F1 种子出苗率较
低也说明这一结论。
表 1 不同番茄材料晚疫病苗期人工接种抗病性鉴定结果
Table 1 The results from artif ic ia l inocula tion dur ing
seedling in d ifferen t germ pla sm s
试材
Materials
T10203
平均病级
D isease
index
抗病性
Resistant to
disease
T1020304
平均病级
D isease
index
抗病性
Resistant to
disease
LA1033 211 R 411 S
LA2099 113 R 111 R
LA1777 112 R 014 R
99615
(对照 Control) 512 S 419 S
红杂 14 Hongza 14
(对照 Control) 512 S 417 S
红杂 18 Hongza 18
(对照 Control) 512 S 418 S
注 : R: 抗病 ; S: 感病。Note: R: resistibility; S: susceptibility.
表 2 番茄不同组合及田间播种 F1 代种子出苗情况
Table 2 The d ifferen t com b ina tion s and the seedlings
obta ined from F1 seeds
母本
Female
parents
父本
Male
parents
F1 种子数
Number of
F1 seeds
出苗数
Number of
seedlings
出苗率
Rate of
seedling( % )
早粉 2 Zaofen 2 LA1033 378 1 01265
99165 LA1033 452 0 01000
LA1777 445 28 61292
LA2099 490 1 01204
9617923 LA1033 595 0 01000
LA1777 621 6 01966
LA2099 1 336 6 01440
995148 LA1033 748 0 01000
LA1777 915 6 01656
LA2099 480 4 01833
95149 LA1033 280 0 01000
LA1777 642 27 41206
LA2099 340 9 21647
红 100 Hong 100 LA1033 210 1 01476
LA1777 175 18 101286
LA2099 782 5 01639
213 远缘杂种特异表型性状
将远缘杂种 F1 代播种于温室 , 观察发现 , 远缘杂种植株和多毛番茄植株极其相似 , 表现为生长
势强 , 叶片及茎部均着生绒毛 , 植株有多毛番茄特殊异味。花序较长 , 开花后柱头外露 , 可育 , 但田
间自然坐果能力极低 , 人工授粉后可以提高坐果率 (表 3)。相同母本的不同组合间存在一定差异 ,
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园 艺 学 报 32卷
均出现一定比例的僵果 , 其中以 LA1033为父本配制的组合坐果率仍然呈现较低的趋势 , 而以 LA1777
为父本的组合坐果较好。上述结果初步说明 F1 代自交 , 自交不孕仍然存在。远缘杂种一代的果实和
野生种果实相似 , 果皮着生较多绒毛 , 果实较小 , 果面有褐色条纹 , 但果实成熟后为黄绿色 , 单果
10 g左右 , 果实内有成熟的种子。
表 3 远缘杂种 F1 代田间人工授粉自交坐果情况
Table 3 The fru it setting of F1 plan ts after artif ic ia l pollina tion
组合名称
Combinations
株数
Number of
p lants
授粉花朵数
Number of
pollinated flowers
坐果数
Number of
setting fruits
坐果率
Rate of fruit
setting( % )
僵果数
Undeveloped
fruits
僵果率 Rate
of undeveloped
fruit( % )
早粉 2 Zaofen 2 ×LA1033 12 847 5 0159 1 0112
99165 ×LA1777 23 1 623 204 12157 8 0148
99165 ×LA2099 1 300 150 2100 0 0100
9617923 ×LA1777 5 507 35 6190 6 1118
9617923 ×LA2099 6 59 530 11113 9 1170
95148 ×LA1777 4 337 95 28119 31 9120
95148 ×LA2099 4 477 97 20134 3 0163
95149 ×LA1777 14 1 228 235 19114 39 3118
95149 ×LA2099 8 678 122 17199 0 0100
红 100 Hong 100 ×LA1033 1 300 105 2186 0 0100
红 100 Hong 100 ×LA1777 5 454 50 11101 5 1110
红 100 Hong 100 ×LA2099 5 104 665 15164 11 1165
参考文献 :
1 冯兰香 , 杨宇红 , 谢丙炎 , 冯东昕 , 杨翠荣. 中国 18省市番茄晚疫病生理小种的鉴定. 园艺学报 , 2004, 31 (6) : 758～761
Feng L X, Yang Y H, Xie B Y, Feng D X, Yang C R. Identification of physiological race of Phytophthora infestans on tomato in eighteen p rov2
inces. Acta Horticulturae Sinica, 2004, 31 (6) : 758～761 ( in Chinese)
2 Moreau P, Thoquet P, O livier J, Laterrot H, Girm sley N. Genetic mapp ing of Ph22, a single locus controlling partial resistance to Phyphthora
infestans in tomato. Molecular Plant2M icrobe Interaction, 1998, 11: 259～269
3 Chunwongse B J, Chunwongse C, B lack L, Hanson P. Molecular mapp ing of the Ph23 gene for late blight in tomato. Journal of Horticultural
and B iotechnology, 2002, 77 (3) : 281～286
4 B rouwer D J, Jones E S, St. Clair D A. QTL analysis of quantitative resistance to Phytophthora infestans ( late blight) in tomato and compari2
sons with potato. Genome, 2004, 47: 475～492
国际葡萄基因组学学术研讨会在美国圣路易斯市召开
国际葡萄基因组学学术研讨会 ( IN ternational Grape Genom ics Symposium) 于 2005年 7月 12～14日在美国密苏里
州圣路易斯市召开。本次会议由西南密苏里州立大学 ( SMSU ) 主办 , 国际葡萄基因组计划 ( International Grape Ge2
nome Program) 和美国葡萄栽培与酿酒学会东部分会 (ASEV2ES) 协办。与会代表 98名 , 分别来自 16个国家。大会
共收到论文 69篇 , 报告 31篇 , 其余论文以墙报形式交流。中国东北林业大学刘桂丰教授、王军教授和刘关君博士参
会 , 论文题目为 “山葡萄遗传图谱的构建 ”。
大会分 7个专题报告 , 即葡萄基因组结构与品种改良的遗传学基础、抗病育种的遗传学基础、抗病性和经济性状
的 QTL分析。果实成熟过程中基因的表达、非生物胁迫下的基因表达、病毒侵染下的基因表达、发育过程中的基因
表达和功能分析 ; 特邀美国、法国、意大利、德国、澳大利亚、加拿大、南非的科学家报告最新的研究成果 , 部分代
表根据自身研究内容在相关专题报告后做大会报告。从本次会议交流的论文内容可以看出 , 胁迫下功能基因的表达、
高密度连锁图 (抗病性和经济性状的 QTL分析 ) 构建及辅助育种、发育过程调控的分子基础、文库的构建及 EST序
列分析、种质资源的遗传学管理、系统发育学研究等为葡萄基因组学研究的热点。
东北林业大学 (王军 供稿 )
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