番茄(Lycopersicon esculentum. Mill)是一种重要的经济作物,富含维生素C和多种微量元素,营养价值很高,在我国大面积栽培。它既可作为蔬菜,又可作为水果食用,还可加工成番茄酱、番茄汁等罐制品,出口创汇,具有很高的经济价值。番茄的产量和品质好坏将直接影响到农业和食品业的发展,因此,提高番茄产量,改善番茄品质对我省、我国的经济发展具有重要意义。然而,在番茄的生长过程中,病虫害问题依然较为突出。目前影响番茄的真菌病害主要是番茄早疫病、晚疫病、叶霉病、灰霉病、镰刀枯萎病、脐腐病等。这些病害常常发生于番茄的苗期至成株期的各个阶段,危害番茄的根、茎、叶、花、果等器官,严重影响了番茄的生长,破坏了番茄的品质,使国民经济遭受重大损失。目前防治作物真菌病害的主要方法还是喷洒化学农药,然而这一方法最终将导致病原菌抗药性增强,并且残留的农药又造成了环境污染,危害人类健康。几丁质酶对细胞壁中含有几丁质的真菌有抑制作用。现已发现,很多动物、植物、微生物都可产生几丁质酶。随着对几丁质酶的深入研究,几丁质酶在植物抗病基因工程中的应用也被广泛开展起来。本研究的目的是利用从木霉中克隆的新型几丁质酶基因和从烟草中克隆的β-葡聚糖酶基因,通过基因工程方法,将这两种抗病基因导入番茄,培育出抗病的番茄新种质或新品系。该项目将首先探索番茄再生体系和相关技术,为番茄细胞工程和基因工程研究奠定理论基础和技术基础。研究结果将有助于解决当前严重的番茄病害问题,有利于提高番茄产量,改善番茄品质,促进我国农业以及食品行业的可持续发展。获得的转基因番茄具有较强的抗病能力,可显著减少化学农药的使用,减少番茄种植中的人力、物力、财力,降低生产成本。由于可减少化学农药对环境的污染和对人类健康的危害,研究结果将有利于环境保护。因此,该项研究将具有较好的理论意义和实际应用价值。针对山东番茄种植情况,通过对几个主栽番茄品种的深入研究,利用转基因技术,设计实验方法和技术路线,完成了以下工作:1.对山东几个主栽番茄品种进行组织培养,确定出2种子叶再生能力强的番茄品种2.利用农杆菌介导法将外源抗病基因导入番茄子叶,筛选转化愈伤组织;3.通过子叶再生获得转基因植株,并进行转基因植株的PCR检测和Southern杂交检测。4.对获得的转基因植株进行抗病测验和筛选,得到高抗病的番茄新品系。在完成上述工作的过程中,本文着重在以下三点进行了创新性研究:1.研究了11个山东主栽番茄品种的组织培养和植株再生技术,鉴定出两个再生能力很强的品种。2.将两个抗真菌病害的基因同时导入番茄,获得了增强抗病性的转基因番茄植株株系。3.总结出一套番茄再生和转化的实验技术,为进一步开展番茄细胞工程和基因工程研究提供了基础。细胞工程育种是一种重要的育种手段,是其它生物技术难以替代的,还应该继续开展。本研究针对11个番茄品种,或者说11个不同的基因型,进行了它们的组织培养和植株再生的研究,探索了高频再生方法系统,发现不同品种之间存在明显差异,并且从中筛选出具有高再生能力的2个品种,为进一步开展番茄细胞工程和基因工程研究提供了优良实验材料。