番茄育种种质对南方根结线虫抗性评价及Mi—1基因检测

贾正民

摘 要：本文就广东珠海地区以及国内和国外各地区的番茄育种基地中的“仙客1号”进行对比分析，将南方根结线虫具有抗性的番茄及南方根结线虫为实验材料。通过对多代筛选出来并且具有明显抗性的番茄种质，利用病土盘栽自然发病以及人工接种二期幼虫的方法进行鉴定，全面分析番茄育种种质的抗性。同时运用了合理的方法对番茄中的Mi-1基因进行检验，希望能为关注这一领域的人士提供一些参考意见。

关键词：番茄育种种质；南方根结线虫；Mi-1基因检测；仙客1号

在近几年的实验成果中得出Mi系列的1至9号抗性基因中Mi-1基因的抗虫性效果最突出，且已经广泛地应用到美国、荷兰等国家的番茄育种当中。我国在此领域中起步较晚，但也取得了一些具有研究价值的成果。通过对番茄后代植株中是否含有Mi系列基因进行监测，能帮助我国农业领域实现新的突破。

一、“仙客1號”番茄育种种质对南方根结线虫抗性测评

1.实验方法

（1）病土盘栽引病法。将分别来自亚洲地区、国内其他地区以及广东省珠海市地区育种中心的实验用“仙客1号”番茄不同种质同时进行播种，模拟番茄自然生长的环境、雨水和光照等因素对其进行培育。控制番茄播种土壤为变量，番茄生长的土壤控制为含有大量南方根结线虫幼虫的病土，将病土、肥料和砻糠灰按照7：1：2的比例进行混合。由于珠海市地区的土质松软并且砂性较强，适合南方根结线虫繁殖生长，因此培育番茄的病土中数量会达到800条以上。将影响番茄生长的温度、湿度等其他因素作为定量，把盘栽的番茄幼苗生长环境调整适宜，并且不对其进行杀虫剂和其他农药喷洒，使其自然发病。

（2）引入二期病虫幼虫方法。对“仙客1号”番茄种质使用浓度为5%的氯酸钠溶液进行杀毒清洗十分钟之后，再用清水洗净种子上的溶液残留物质。之后将种子分别放在含有双层滤纸的培养器皿当中，控制温度和湿度等作为定量，对种子催生发芽。待种子根部生长至5毫米时，再将其移植到无菌土壤当中。相同基因的番茄种子种植十份，置于恒温恒氧的培育室当中。因为土壤为无菌培养土，因此种子前期可以健康生长，当幼苗根部平均生长至10厘米以上时，在实验对象根部周围2厘米处钻孔，并且植入事前配置好的根结线虫二期幼虫溶液，控制定量保持不变，观察番茄后期生长变化。

2.实验结果

笔者选取了我国广东省珠海市某番茄育种研究基地中用于番茄育种实验的南方根结线虫幼卵进行培养，通过活体繁殖方法，培育出适合番茄育种实验研究的南方根结线虫幼虫。此外，笔者还将广东省珠海市果蔬培育中心的“仙客1号”的不同种质进行对比分析试验。其中，将广东省珠海市果蔬培育中心含有Mi-1基因的“仙客1号”番茄种质作为试验对象，其他来自国家育种中心以及亚洲研究中心的同种番茄不同育种种质作为对照组，以方便获得更加直观的实验结果。根据实验的结果可以得出，“仙客1号”人工接种鉴定能表现出较高的抗病性。例如，2号～6号、8号～15号、18号～21号、23号、25～28号等二十二份育种种质同实验对象为1号的抗病性育种种质“仙客1号”进行对比，发病率分别为6.7%至63.3%，根结指数为0.1至1.1，均具有较高的抗虫能力。此外，实验结果还显示出，其中17份高抗性育种种质和实验对象“仙客1号”相比，具有十分显著的水平，其余五份和“仙客1号”差异并不明显。其中根结指数为3.2～4.2的番茄育种种质表现出感病性和高感染性，同其他对照组相比具有明显的差异性，且无免疫材料。

二、“仙客1号”番茄育种种质抗病性实验结论分析

1.番茄育种种质对南方根结线虫抗性的鉴定

通过实验分析得出，含有Mi系列基因的番茄种质通常具有抗根结线虫的能力，其中Mi-1基因的抗根结线虫能力最优。Mi-1基因对于多种根结线虫的预防和抵抗功能只在某一种群中最具优势，并且根结线虫群体和与之相对应的抗性基因之间具有转化特性。因此，在番茄种质育种的过程中，需要在番茄种质中利用Mi-1基因进行转基因培育。因为Mi-1基因对于最常见的M.arenaria、M.incognita以及M.javanica等三种根结线虫都具有良好的抗性，所以可以利用三种根结线虫的基因进一步提高番茄中Mi-1基因对于其他种类根结线虫的抗性。。

2.番茄种质抗性材料Mi-1基因鉴定

（1）番茄基因的提取和检测。在广东省珠海地区育种基地的“仙客1号”番茄品种进行取样和DNA基因提取，引入物质Mi-1F以及Mi-1R对番茄中的Mi-1基因进行鉴定。通过对在培育基地采集的新鲜番茄叶片组织进行取样，在一百毫克的番茄叶片组织中加入过量液态氮并且将二者充分研磨混合，再利用CTAB法提取出样本中的DNA基因，最后将DNA存储于零下二十摄氏度的冰柜之中，等待进一步分析和研究。

经过一段时间，将冰柜中的番茄DNA基因调取，并且加入检测用反应试剂，利用PCR反应测试对番茄DNA基因进行分析检测。PCR的反应程序为将番茄DNA基因在94摄氏度中进行变形反应2分钟，之后再进行90摄氏度反应45秒、52摄氏度反应45秒、72度反应1分钟。一共四次变性反应共进行八组三十二次循环反应。最后将产物放置于温度为16摄氏度的恒温箱中，进行持续观察。

（2）番茄基因鉴定。经过长期的观察和分析，在我国广东省珠海市地区番茄育种中心所培育的番茄育种种质中含有Mi-1基因，因此相对于国家果蔬中心以及亚洲果蔬研究中心所培育出的番茄种质具有较好的抗根结线虫能力。能有效抵抗南方根结线虫的Mi-1基因目前已在我国农业领域广泛推广，并且在我国南方省市地区大面积种植。在保证番茄品质的基础上，提高抗病番茄的产量。

三、结语

综上所述，通过对广东珠海地区“仙客1号”番茄育种材料进行病土培植的防治有利于发现对南方根结线虫病具有良好抗性的番茄种质。并且，在实验中得出相对于二期幼虫接种法而言，病土直栽不仅操作简单而且更加贴近番茄自然的生长环境，得出的结果相对来说更加准确并且可信度更高。并且，国内在利用Mi-1基因对番茄进行转基因培植时，需要对Mi-1基因热稳定不足方面进行合理控制，以加快优质番茄种质的培育进程。

参考文献：

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