CN106106122A - 叶产虾青素番茄品种的培育方法 - Google Patents
叶产虾青素番茄品种的培育方法 Download PDFInfo
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Abstract
番茄新品种‘云虾2号’的培育方法，以云南地方老品种‘大平顶’为母本，产虾青素工程番茄‘虾红1号’为父本进行杂交，用丙酮提取叶片虾青素，并采用UPLC法检测其含量。‘云虾2号’组合了父母本的主要优良性状，果实品质好，且叶片高产虾青素。其主要特征为，植株有限生长型，株高130cm左右，暗红色，生长健壮；茎黄绿色至浅褐色，分枝能力强；普通叶型，叶柄黄绿色至暗红色，叶片暗红色，其干物质虾青素平均含量达2.27mg/g。花萼暗红色，辐射状花冠橙黄色至橘红色，花药橙色至红色，柱头和宿存幼果棕红色。果实大红色，果肩紫红色，圆形至扁圆形，果形指数0.67～0.79，果面光滑，光泽亮，果肉厚，粉色，胎座胶状物红色，心室5～7个，硬度适中，平均单果重150g，最大单果重可达350g。
Description
技术领域：
本发明属于生物技术领域，具体涉及番茄植物杂交品种的培育方法，更具体地，涉及以‘大平顶’为母本，以产虾青素工程番茄‘虾红1号’为父本杂交得到一种果实品质好，且叶片高产虾青素的单交种的培育方法。
背景技术：
‘大平顶’为云南省楚雄州元谋县最早种植的地方老品种，其植株为有限生长型，株高120cm左右，长势强健，分枝能力极强，主茎8～10叶着生第1花序，属中晚熟品种；适应性强，耐热，易栽培，坐果率高。果型整齐，扁圆形，果面着色均匀，光滑无棱，光泽亮，成熟果实大红色，果肉厚，心室5～7个，硬度适中。平均单果重150g，最大单果重可达350g，在昆明地区春季大棚栽培，从播种到采收为160天左右。产虾青素工程番茄‘虾红1号’为其植株、花、叶、果在形态上与普通番茄无差别，主要是颜色上的差异。具体地，植株有限生长型，株高110cm左右。茎半直立型，茎粗2.6～4.7cm，4～6个分枝，黄绿色至浅褐色。普通叶型，叶柄绿色至暗红色，叶片暗红色。两性花，花萼暗红色，辐射状花冠橙黄色至橘红色，花药橙色至红色，柱头和宿存幼果棕红色。果实近球形，成熟后橘红色，平均单果重100g左右，其果实虾青素含量的平均值为1.63mg/g。
以云南地方老品种‘大平顶’为母本，以产虾青素工程番茄‘虾红1号’为父本杂交进行杂交育种，从而得到一种果叶品质俱优的番茄新品种的培育方法与技术尚未见报道。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种以普通栽培番茄为母本、产虾青素工程番茄为父本进行杂交育种，获得一种果实品质好，且叶片高产虾青素的番茄新品种的培育方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案加以实现的：
番茄品种‘云虾2号’的培育方法，包括花粉采集、母本去雄、人工授粉、果实采收、种子处理、虾青素含量测定步骤，以‘大平顶’为母本，产虾青素工程番茄‘虾红1号’为父本进行杂交，用丙酮提取叶片虾青素，并采用UPLC法 检测其含量。
如所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其中所述的花粉采集是，父本比母本早播种20天，盛花期上午待露水干后，采集父本‘虾红1号’花瓣展开170-190°且花色偏红的花，挑出雄蕊，在白纸上摊开，标明品种名和采集日期，置于干净的地方自然阴干，待花药裂开，花粉散出时，收集花粉备用；所述的母本去雄是在授粉前一天选择‘大平顶’花冠伸长外露，颜色由绿转黄，花瓣未开或微开，花药呈黄绿色，但未开裂散出花粉，于次日开花的花蕾进行去雄；所述的人工授粉是当每天母本田露水干后，晴天上午8-9点、气温20～25℃授粉；所述的果实采收是在授粉后50～60天采收成熟果实；所述的种子处理是完全红熟的果实采收后，待后熟1～2天再取种；所述的虾青素含量测定是用丙酮提取叶片虾青素，UPLC法检测其含量。
如所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其中所述的花粉采集步骤中采集到的花粉暂时贮存用4℃冰箱冷藏，长期贮存用硅胶作干燥剂保存于-80℃冰箱。
如所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其中所述的母本去雄步骤是用左手稳持花蕾基部，右手用镊子夹住花药将其雄蕊全部摘除，或连同花瓣一同剥落，注意去雄要干净，去雄后注意隔离，同时剔除不适合授粉的花朵和自交果。
如所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其中所述的人工授粉步骤最适宜的平均气温为20～25℃，用普通铅笔的橡皮头蘸取少量花粉点授于母本去雄花朵的柱头上，或者直接将花粉置于白纸上，直接接触去雄的柱头，蘸取少量花粉。用6×8cm茶包袋套袋，曲别针固定，挂牌标记，牌子上标明父母本组合编号和授粉日期，授粉10天后取袋，同时观察坐果情况，及时整枝清理，去除未授粉的花蕾以及新生的花序，整枝打杈，摘除多余的腋芽和徒长枝，进行水肥协同管理和病虫害防治。
如所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其中所述的果实采收步骤中只采收生长发育正常的果实，不采收无标记的落地果和畸形果。
如所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其中所述的种子处理步骤中用刀子横向将果实剖开，将种子和胶瓤挤入无水非金属容器内发酵1～2天，至发酵物表面为白色，用木棒搅动，种子下沉，用手捏种子，果胶与种子分离，无黏滑 感时清洗种子，去除果肉、杂物和瘪籽，装入双层纱布袋内挤出水分，摊在底部架空的帆布或吸水纸上阴干，翻动几次，使种子表面的水分迅速蒸发掉，直至种子含水量降至7％～8％时，纸袋包装，常温贮藏，翌年3月播种。
如所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其中所述的虾青素的测定步骤为，待植株长大，采集番茄新品种‘云虾2号’顶下4-5层叶片，经冷冻干燥获得叶片干粉，称取样品50mg，加丙酮抽提4次，直至抽提液无色，收集抽提液定容至5ml，抽滤后上样测定色素，设置3个重复，采用超高效液相色谱法测定其虾青素的含量。
本发明的一种番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其包括如下步骤：(1)花粉采集，父本比母本早播种20天，盛花期上午待露水干后，采集父本‘虾红1号’花瓣展开170-190°且花色偏红的花，于室内用镊子挑出雄蕊，摊开在薄而有韧性的白纸上，标明品种名和采集日期，置于干净的地方自然阴干，待花药裂开，花粉散出时，收集花粉备用，花粉暂时保存在4℃冰箱，长期贮存用硅胶作干燥剂保存于-80℃冰箱中；(2)母本去雄，授粉前一天选择‘大平顶’花冠伸长外露，颜色由绿转黄，花瓣未开或微开，花药呈黄绿色，但未开裂散出花粉，于次日开花的花蕾进行去雄，去雄时，左手稳持花蕾基部，右手用镊子夹住花药将其雄蕊全部摘除，或连同花瓣一同剥落，去雄后隔离，同时剔除不适合授粉的花朵和自交果；(3)人工授粉，母本田露水干后开始授粉，晴天在上午8-9点进行，授粉适宜的平均气温为20～25℃，用普通铅笔的橡皮头蘸取少量花粉，点授于母本去雄花朵的柱头上或者将花粉置于白纸上，直接接触去雄的柱头，蘸取少量花粉，用6×8cm茶包袋套袋，曲别针固定，挂牌标记，牌子上标明父母本组合编号和授粉日期，授粉10天后取袋，同时观察坐果情况，及时整枝清理，去除未授粉的花蕾以及新生的花序，整枝打杈，摘除多余的腋芽和徒长枝，进行水肥协同管理和病虫害的防治；(4)果实采收，授粉后50～60天采收成熟果实，只采收生长发育正常的果实，不采收无标记的落地果和畸形果；(5)种子处理，完全红熟的果实采收后，后熟1～2天再取种，用刀子横向将果实剖开，将种子和胶瓤挤入无水非金属容器内发酵1～2天，直至发酵物表面白色，用木棒搅动，种子下沉，用手捏种子，果胶与种子分离，无黏滑感即可清洗种子，用清水漂洗，去除果肉、杂物和瘪籽，装入双层纱布袋内挤出水分，摊在底部架空的帆布或吸 水纸上，翻动，使种子表面的水分迅速蒸发掉，直至种子含水量降至7％～8％时，纸袋包装，常温贮藏，翌年3月播种；(6)虾青素含量测定，番茄新品种‘云虾2号’播种后待植株长大，采收顶下4-5层叶片，经冷冻干燥获得叶片干粉，称取样品50mg，加丙酮抽提4次，直至抽提液无色，收集抽提液定容至5ml，抽滤后上样测定色素，设置3个重复，采用超高效液相色谱UPLC法测定其虾青素的含量。
如所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其中所述的由‘大平顶’为母本，产虾青素工程番茄‘虾红1号’为父本进行杂交得到的‘云虾2号’的生物学特性为：‘云虾2号’组合了父母本的主要优良性状，果实品质好，且叶片高产虾青素，其主要特征为：植株有限生长型，株高130cm左右，暗红色，生长健壮；茎黄绿色至浅褐色，分枝能力极强；普通叶型，叶柄黄绿色至暗红色，叶片暗红色，其干物质虾青素平均含量达2.27mg/g，花萼暗红色，辐射状花冠橙黄色至橘红色，花药橙色至红色，柱头和宿存幼果棕红色，果实大红色，果肩紫红色，圆形至扁圆形，果形指数0.67～0.79，果面光滑，光泽亮，果肉厚，粉色，胎座胶状物红色，心室5～7个，硬度适中，平均单果重150g，最大单果重达350g。
与现有技术相比，本发明的优益性在于，通过本发明培育方法培育出的番茄品种‘云虾2号’以叶片干物质虾青素平均含量达2mg/g为目标性状，兼顾果实性状，以植株颜色是否为暗红色作为鉴别杂交品种和‘大平顶’的标记性状。结合表型观察和叶片虾青素含量的测定评估，‘云虾2号’组合了父母本的主要优良性状，果实品质好，且叶片高产虾青素。其主要特征为，植株有限生长型，株高130cm左右，暗红色，生长健壮；茎黄绿色至浅褐色，分枝能力极强；普通叶型，叶柄黄绿色至暗红色，叶片暗红色，其干物质虾青素平均含量达2.27mg/g。花萼暗红色，辐射状花冠橙黄色至橘红色，花药橙色至红色，柱头和宿存幼果棕红色。果实大红色，果肩紫红色，圆形至扁圆形，果形指数0.67～0.79，果面光滑，光泽亮，果肉厚，粉色，胎座胶状物红色，心室5～7个，硬度适中，平均单果重150g，最大单果重可达350g。
具体实施方式：
下面用本发明的实际例子来进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此来 限定本发明。
实施例1：
番茄品种‘云虾2号’的杂交方法：
以云南地方老品种‘大平顶’为母本，以产虾青素工程番茄‘虾红1号’为父本杂交而得。
母本‘大平顶’番茄是云南省楚雄州元谋县最早种植的地方老品种，果面光滑，个头大，果实品质好，供试材料来源于云南农业大学园林园艺学院自留种的优良株系。父本‘虾红1号’是产虾青素工程番茄，于2009年培育而成，是黄俊潮等(Huang JC等，2013)通过基因工程方法从绿藻中筛选和分离到能催化植物细胞中β-胡萝卜素和玉米黄素合成虾青素的酮化酶和羟化酶基因转入野生型番茄植株(cv.UC82B)中，得到的转基因番茄(已于2014年5月14日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为：CGMCC No9223号，分类命名：‘虾红1号’转基因番茄)。2010年至2012年分别在香港大学生物科学院和中国科学院昆明植物研究所通过盆栽方式进行了4代次的栽种，性状稳定。2013年3月开始播种，‘虾红1号’比‘大平顶’早播20天，5月盛花期授粉前一天，将‘大平顶’花冠伸长外露，颜色由绿转黄，花瓣未开或微开，花药呈黄绿色，但未开裂散出花粉，于次日开花的花蕾去雄干净，注意隔离。上午露水干时，采集父本‘虾红1号’花瓣展开170～190°且花色偏红的花，于室内用镊子挑出雄蕊，摊开晾在薄而有韧性的白纸上，标明采集日期，置于干净的地方自然阴干。待花药裂开，花粉散出时，收集花粉备用。第二天，母本田露水干后，晴天在上午8-9点进行授粉。具体的，用普通铅笔的橡皮头蘸取少量花粉点授于母本去雄花朵的柱头上或者将花粉置于白纸上，接触去雄的柱头，直接蘸取少量花粉。用6×8cm茶包袋套袋，曲别针固定，挂牌标记，牌子上标明父母本组合编号和授粉日期。授粉10天后取袋，同时观察坐果情况，及时整枝清理，去除未授粉的花蕾以及新生的花序，整枝打杈，摘除多余的腋芽和徒长枝，期间注意水肥协同管理以及病虫害的防治。授粉后50～60天可采收成熟果实。不采收无标记的落地果和畸形果，只采收生长发育正常的果实。完全红熟的果实采收后，可后熟1～2天再取种。取种时，用刀子横向将果实剖开，然后将种子和胶瓤挤入无水非金属容器内发酵，发酵1～2天后清洗种子，并置于通风、干燥的地方滤干水分 并立即晾晒，直至种子含水量降至7％～8％时贮藏，翌年3月播种。待番茄品种‘云虾2号’播种后的植株长大，适时采收其顶下4-5层叶片，冷冻干燥获得干粉。精确称取样品50mg，加丙酮抽提4次，直至抽提液无色，收集抽提液定容至5ml，抽滤后上样测定色素，设置3个重复，采用超高效液相色谱(UPLC)法测定其虾青素的含量。经过2014年和2015年的4次种植，表型观察和叶片虾青素含量的测定结果显示，‘云虾2号’性状优良整齐，果实品质好，叶片虾青素含量高，且抗病性强。
本发明杂交方法涉及的杂交亲本的性状如下：
‘大平顶’：云南省楚雄州元谋县最早种植的地方老品种，其植株为有限生长型，株高120cm左右，长势强健，主茎8～10叶着生第1花序，属中晚熟品种；适应性强，耐热，易栽培，坐果率高。果型整齐，扁圆形，果面着色均匀，光滑无棱，光泽亮，成熟果实大红色，果肉厚，心室5～7个，硬度适中。平均单果重150g，最大单果重可达350g，在昆明地区春季大棚栽培，从播种到采收为160天左右。
产虾青素工程番茄‘虾红1号’：其植株、花、叶、果在形态上与普通番茄无差别，主要是颜色上的差异。具体地，植株有限生长型，株高110cm左右。茎半直立型，茎粗2.6～4.7cm，4～6个分枝，黄绿色至浅褐色。普通叶型，叶柄绿色至暗红色，叶片暗红色。两性花，花萼暗红色，辐射状花冠橙黄色至橘红色，花药橙色至红色，柱头和宿存幼果棕红色。果实近球形，成熟后橘红色，平均单果重100g左右，其果实虾青素含量的平均值为1.63mg/g。
番茄新品种‘云虾2号’组合了父母本的主要优良性状，果实品质好，且叶片高产虾青素。其主要特征为，植株有限生长型，株高130cm左右，暗红色，生长健壮；茎黄绿色至浅褐色，分枝能力极强；普通叶型，叶柄黄绿色至暗红色，叶片暗红色，其干物质虾青素平均含量达2.27mg/g。花萼暗红色，辐射状花冠橙黄色至橘红色，花药橙色至红色，柱头和宿存幼果棕红色。果实大红色，果肩紫红色，圆形至扁圆形，果形指数0.67～0.79，果面光滑，光泽亮，果肉厚，粉色，胎座胶状物红色，心室5～7个，硬度适中，平均单果重150g，最大单果重可达350g。
Claims (10)
1.番茄品种‘云虾2号’的培育方法，包括花粉采集、母本去雄、人工授粉、果实采收、种子处理、虾青素含量测定步骤，以‘大平顶’为母本，产虾青素工程番茄‘虾红1号’为父本进行杂交培育‘云虾2号’，用丙酮提取叶片虾青素，并采用UPLC法检测其含量。
2.如权利要求1所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于：所述的花粉采集是，父本比母本早播种20天，盛花期上午待露水干后，采集父本‘虾红1号’花瓣展开170-190°且花色偏红的花，挑出雄蕊，在白纸上摊开，标明品种名和采集日期，置于干净的地方自然阴干，待花药裂开，花粉散出时，收集花粉备用；所述的母本去雄是在授粉前一天选择‘大平顶’花冠伸长外露，颜色由绿转黄，花瓣未开或微开，花药呈黄绿色，但未开裂散出花粉，于次日开花的花蕾进行去雄；所述的人工授粉是母本田露水干后，晴天上午8-9点、气温20～25℃授粉；所述的果实采收是在授粉后50～60天采收成熟果实；所述的种子处理是完全红熟的果实采收后，待后熟1～2n天再取种；所述的虾青素含量测定是用丙酮提取叶片虾青素，UPLC法检测其含量。
3.如权利要求2所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于：所述的花粉采集步骤中采集到的花粉暂时贮存用4℃冰箱冷藏，长期贮存用硅胶作干燥剂保存于-80℃冰箱。
4.如权利要求2所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于：所述的母本去雄步骤是用左手稳持花蕾基部，右手用镊子夹住花药将其雄蕊全部摘除，或连同花瓣一同剥落，去雄干净，去雄后隔离，同时剔除不适合授粉的花朵和自交果。
5.如权利要求2所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于：所述的人工授粉步骤气温为20～25℃，用普通铅笔的橡皮头蘸取少量花粉点授于母本去雄花朵的柱头上，或者直接将花粉置于白纸上，直接接触去雄的柱头，蘸取少量花粉。用6×8cm茶包袋套袋，曲别针固定，挂牌标记，牌子上标明父母本组合编号和授粉日期，授粉10天后取袋，同时观察坐果情况，及时整枝清理，去除未授粉的花蕾以及新生的花序，整枝打杈，摘除多余的腋芽和徒长枝，进行水肥协同管理和病虫害防治。
6.如权利要求2所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于：所述的果实采收步骤中只采收生长发育正常的果实，不采收无标记的落地果和畸形果。
7.如权利要求2所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于：所述的种子处理步骤中用刀子横向将果实剖开，将种子和胶瓤挤入无水非金属容器内发酵1～2天，至发酵物表面为白色，用木棒搅动，种子下沉，用手捏种子，果胶与种子分离，无黏滑感时清洗种子，去除果肉、杂物和瘪籽，装入双层纱布袋内挤出水分，摊在底部架空的帆布或吸水纸上阴干，翻动几次，使种子表面的水分迅速蒸发掉，直至种子含水量降至7％～8％时，纸袋包装，常温贮藏，翌年3月播种。
8.如权利要求2所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于：所述的虾青素的测定步骤为，待植株长大，采集番茄新品种‘云虾2号’顶下4-5层叶片，经冷冻干燥获得叶片干粉，称取样品50mg，加丙酮抽提4次，直至抽提液无色，收集抽提液定容至5ml，抽滤后上样测定色素，设置3个重复，采用超高效液相色谱法测定其虾青素的含量。
9.番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于其包括如下步骤：(1)花粉采集，父本比母本早播种20天，盛花期上午待露水干后，采集父本‘虾红1号’花瓣展开170-190°且花色偏红的花，于室内用镊子挑出雄蕊，摊开在薄而有韧性的白纸上，标明品种名和采集日期，置于干净的地方自然阴干，待花药裂开，花粉散出时，收集花粉备用，花粉暂时保存在4℃冰箱，长期贮存用硅胶作干燥剂保存于-80℃冰箱中；(2)母本去雄，授粉前一天选择‘大平顶’花冠伸长外露，颜色由绿转黄，花瓣未开或微开，花药呈黄绿色，但未开裂散出花粉，于次日开花的花蕾进行去雄，去雄时，左手稳持花蕾基部，右手用镊子夹住花药将其雄蕊全部摘除，或连同花瓣一同剥落，去雄后隔离，同时剔除不适合授粉的花朵和自交果；(3)人工授粉，母本田露水干后开始授粉，晴天在上午8-9点进行，授粉适宜的平均气温为20～25℃，用普通铅笔的橡皮头蘸取少量花粉，点授于母本去雄花朵的柱头上或者将花粉置于白纸上，直接接触去雄的柱头，蘸取少量花粉，用6×8cm茶包袋套袋，曲别针固定，挂牌标记，牌子上标明父母本组合编号和授粉日期，授粉10天后取袋，同时观察坐果情况，及时整枝清理，去除未授粉的花蕾以及新生的花序，整枝打杈，摘除多余的腋芽和徒长枝，进行水肥协同管理和病虫害的防治；(4)果实采收，授粉后50～60天采收成熟果实，只采收生长发育正常的果实，不采收无标记的落地果和畸形果；(5)种子处理，完全红熟的果实采收后，后熟1～2天再取种，用刀子横向将果实剖开，将种子和胶瓤挤入无水非金属容器内发酵1～2天，直至发酵物表面白色，用木棒搅动，种子下沉，用手捏种子，果胶与种子分离，无黏滑感即可清洗种子，用清水漂洗，去除果肉、杂物和瘪籽，装入双层纱布袋内挤出水分，摊在底部架空的帆布或吸水纸上，翻动，使种子表面的水分迅速蒸发掉，直至种子含水量降至7％～8％时，纸袋包装，常温贮藏，翌年3月播种；(6)虾青素含量测定，番茄新品种‘云虾2号’播种后待植株长大，采收顶下4-5层叶片，经冷冻干燥获得叶片干粉，称取样品50mg，加丙酮抽提4次，直至抽提液无色，收集抽提液定容至5ml，抽滤后上样测定色素，设置3个重复，采用超高效液相色谱UPLC法测定其虾青素的含量。
10.如权利要求1或9所述的番茄品种‘云虾2号’的培育方法，其特征在于，所述的由‘大平顶’为母本，产虾青素工程番茄‘虾红1号’为父本进行杂交得到的‘云虾2号’的生物学特性为：‘云虾2号’组合了父母本的主要优良性状，果实品质好，且叶片高产虾青素，其主要特征为：植株有限生长型，株高170-190cm，暗红色，生长健壮；茎黄绿色至浅褐色，分枝能力极强；普通叶型，叶柄黄绿色至暗红色，叶片暗红色，其干物质虾青素平均含量达2.27mg/g，花萼暗红色，辐射状花冠橙黄色至橘红色，花药橙色至红色，柱头和宿存幼果棕红色，果实大红色，果肩紫红色，圆形至扁圆形，果形指数0.67～0.79，果面光滑，光泽亮，果肉厚，粉色，胎座胶状物红色，心室5～7个，硬度适中，平均单果重150g，最大单果重达350g。
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