【摘 要】
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加工番茄产业是新疆的特色园艺产业,其生产与加工规模在全国居于首位。新疆无霜期短,造成加工番茄原料供应期集中,加工企业设备满负荷运转时间短。生产上需要早、中、晚熟品种合理搭配,以达到延长原料供应期,并实现均衡供应的目的。在新品种选育中,因早熟种质资源少、遗传上选育难度大,生产上推广应用的早熟品种较少。目前,已将培育早熟品种作为加工番茄新品种选育的重要目标,也成为新品种选育的主要任务之一。因此,本文以
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加工番茄产业是新疆的特色园艺产业,其生产与加工规模在全国居于首位。新疆无霜期短,造成加工番茄原料供应期集中,加工企业设备满负荷运转时间短。生产上需要早、中、晚熟品种合理搭配,以达到延长原料供应期,并实现均衡供应的目的。在新品种选育中,因早熟种质资源少、遗传上选育难度大,生产上推广应用的早熟品种较少。目前,已将培育早熟品种作为加工番茄新品种选育的重要目标,也成为新品种选育的主要任务之一。因此,本文以EMS诱变获得早熟突变体为试验材料,对突变体的物候期、农艺性状、光合特性、品质指标进行了研究,并采用转录组学的方法对突变体的花和果实进行分子水平研究,从生理到分子水平探讨突变体早熟的机理,为早熟品种的培育提供一定的参考依据和理论基础。研究结果如下:1.对加工番茄早熟突变体物候期和农艺性状调查表明:早熟突变体的始花节位低,现蕾期和开花期均早于原始亲本。因此,现蕾期、开花期和始花节位可作为初步判断早熟品种的依据依据。从各农艺性状来看,早熟突变体TH11-2和TH12-7表现最优,一二穗结果数、前期产量均显著高于原始亲本,但单果重均小于原始亲本,株高和茎粗与对照组没有显著差异,可以看出单果重与一二穗结果数呈显著负相关,故在早熟品种的选育过程中应兼顾早熟与单果重两个性状,以获得最优的品种。对早熟突变体材料进行叶片叶绿素含量和光合特性研究发现,同一品种间,随着生育期的进行叶绿素含量和光合作用均呈现低-高-低的趋势;不同品种间变化各不相同,在现蕾期、开花期和坐果期,早熟突变体TH11-2和TH12-7叶绿素含量均显著高于原始亲本,分别提高了8.52%、8.88%、9.87%和9.43%、8.58%、3.47%;光合作用的变化,TH11-2在坐果期,蒸腾速率、净光合速率和气孔导度均显著高于对照里格尔87-5;TH12-7在现蕾期和开花期,净光合速率显著高于对照,分别提高了16.4%和13.6%,说明早熟品种在现蕾期,开花期和坐果期叶片的叶绿素含量较高,光合能力强。2.果实品质指标的测定结果表明:早熟突变体TH11-2果实的总糖、番茄红素、糖酸比和固酸比含量均显著提高,总酸和抗坏血酸含量均显著降低,果实硬度和可溶性固形物含量没有显著差异。TY11-1果实硬度、可溶性固形物、总酸和抗坏血酸含量显著低于对照。TH12-7果实总糖含量、番茄红素含量均比对照显著提高,分别提高了10.95%和21.69%。糖酸比显著降低,总酸、可溶性固形物、果实硬度和固酸比与原始亲本没有显著差异;TH12-6番茄红素、可溶性固形物、果实硬度和抗坏血酸含量均显著低于对照。从整体来说,早熟突变体TH11-2优于TH12-7优于TY11-1优于TH12-6。说明突变体TH11-2和TH12-7品种性状优于对照,其农艺性状和品质指标两方面均达到早熟品种要求。3.采用转录学的方法研究早熟突变体的早熟机理,结果表明:调控开花的J基因、DDTFR18基因,MADS-box家族基因FUL1、FUL2、TAGL1、SOC1、AGL24以及合成赤霉素的关键基因GA2ox1、GA2ox2、促花因子基因FPF1在突变体中表现上调,早熟突变体果实中乙烯受体和乙烯响应因子相关基因表现下调,从而负向调控了果实的成熟。
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