陕南山区54个番茄地方品种抗病基因鉴定

张文慧

(安康市农业科学研究院，陕西 安康 725000)

番茄是一种亦蔬亦果的植物，它的果实不仅美味可口，而且营养丰富，还具有一定的药用价值[1]。番茄的经济价值较高，陕南山区农民种植普遍，既满足了自家生活的需求，还可带来一部分经济收入。陕南气候湿润，降雨较多，很容易滋生番茄病虫害，目前市面上的番茄品种大多不太适宜在本地区种植。陕南山区番茄地方品种，经过长期的栽培，既适应了本区域特定的环境，又保持了相对稳定的遗传结构，可以作为番茄新品种选育重要的种质资源[2]。近年来，分子生物学技术的发展使得番茄等作物育种年限大大缩短，包括SSR、CAPS、STS、KASP在内的分子标记在番茄抗病基因的筛选中应用广泛[3～7]。通过寻找与抗病基因紧密连锁的分子标记，可以鉴定番茄中是否存在抗病基因，进而聚合多个抗病基因，培育适宜本地种植的多抗优质番茄新品种，这对促进陕南山区番茄种业的发展，带动农民增产增收具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

课题组于2017-2019年从陕南三市收集了54份番茄地方品种，该批材料都是连续自交6代以上的高世代材料。

1.2 试验地概况

试验设在安康市农业科学研究院育种基地，该基地土质为壤土，有机质含量中等，已经连续种植番茄4年。

1.3 试验方法

对54份材料分别进行取样，用CTAB小量法提取DNA，检测各材料的抗病基因。参照孙亚林[8]、葛乃鹏[9]等人设计的Ty-1、I-2、Tm-2a、Cf-9、Mi-1抗病基因标记检测各材料是否含有番茄黄化曲叶病毒病、枯萎病、烟草花叶病毒病、叶霉病、根结线虫等抗性基因。

PCR检测反应体系为 ddH2O 15.2 μL，1×10 Buffer(Mg2+)2.0 μL，模板DNA 1.0 μL，0.25 mMdNTPs 0.4 μL，0.5 μM Forward Primer NL3 0.2 μL/0.2μL，0.5 μM Reverse Primer NL2 0.4 μL/0.4μL，0.05 U/μLTaq DNA 聚合酶 0.2 μL，总体积20 μL。

凝胶电泳显示：PCR产物用加有EB(溴化乙锭)的1%琼脂糖在100-120 V电压条件下电泳，时间约30～40 min，凝胶成像系统显示结果。

基因标记的反应程序见表1。

表1 Ty-1 基因的SNP标记PCR扩增程序

番茄黄化曲叶病毒病抗病基因(Ty-1)双重SNP标记的PCR检测，通过扩增，纯合抗病材料会出现984bp条带，感病材料出现1424bp的条带，而杂合材料将会同时出现这两条条带；番茄叶霉病抗病基因(Cf-9)通过PCR检测，只有抗病材料能扩增出约415bp的条带；番茄根结线虫抗性基因(Mi-1)CAPS标记通过PCR检测，需要经过酶切，抗病材料会扩增出180bp和570bp两条条带，感病材料只有一条750bp的条带，杂合抗病材料则会扩增出上述三条条带；番茄烟草花叶病毒病抗病基因(Tm-2a)只有抗病材料会扩增出一条469bp的条带；番茄枯萎病抗病基因(I-2)标记通过PCR检测，抗病材料会扩增出600bp的条带，感病材料会扩增出720bp的条带，杂合抗病材料能同时出现上述两条条带。

2 结果与分析

对54份番茄地方品种进行抗病基因分子标记检测，详细检测记录见附表。经过统计分析，该批材料中，47份含有1个及以上抗病基因，含Ty-1纯合抗病基因的材料有19份，占总量的35.19%；含I-2纯合抗病基因的材料17份，占总量的48.57%；含Mi-1纯合抗病基因的材料有14份，占总量的25.93%；含Tm-2a抗病基因的材料11份，占总量的20.37%；含Cf-9抗病基因的材料21份，占总量的38.89%；未发现杂合抗病材料。

表2、附表2中所列是抗病基因检测结果，HZ15、HZ01、AK22等3份材料同时检测出5个抗病基因分子标记，另有18份材料检测出2个以上抗病基因分子标记，7份材料未检测出抗病基因分子标记。

表2 抗病基因的PCR检测

附表2 抗病基因的PCR检测

3 结论

陕南山区由于特殊的气候条件，对番茄抗性要求更高，市面上常见的番茄品种往往不能很好的适应本地的环境。本地区的番茄地方品种遗传多样性非常丰富，在抗病性、抗逆性上具有较好的表现，而且经过多年的种植选择，完全能够适应本地种植，可以作为重要的遗传资源加以利用。

分子标记辅助选择早在三十多年前就被应用到作物育种中[10]。通过抗病基因鉴定试验，在54份番茄地方品种中筛选出47份含有1个及以上抗病基因的材料，占总量的87%，这说明陕南山区番茄地方品种具有抗性基因的重要基因源，可以作为抗性亲本材料进行杂交育种。本研究筛选出3份材料具有5个抗病基因，这是非常难得的优秀多抗番茄种质资源。

本地区的番茄抗性材料与其他番茄品种的遗传交换较少，还可能存在其他未知的抗性基因，可为番茄抗病优质新品种的选育提供新的抗源。