CN109169265A - 培育高亲和性抗枯萎病番茄砧木的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种培育高亲和性抗枯萎病番茄砧木的方法，属于番茄嫁接砧木选育领域，能够解决现有抗枯萎病砧木选育方法选育出的砧木根系弱小，砧木存在生长缓慢和嫁接不亲和特性，引起番茄减产甚至绝收，难以在生产中大面积应用的问题。该技术方案包括选择特定田间病圃种植番茄砧木，通过引入根系发达程度和抗枯萎病发生率两个指标评价番茄砧木特性，选育出根系发达且抗枯萎病的砧木自交系，并通过鉴别接穗对选育出的砧木自交系进行全生育期田间亲和性鉴定，得到高亲和性抗枯萎病番茄砧木。本发明能够应用于番茄各品种的生产中。

Description

培育高亲和性抗枯萎病番茄砧木的方法

技术领域

本发明涉及一种番茄嫁接砧木选育方法，尤其涉及一种培育高亲和性抗枯萎病番茄砧木的方法。

背景技术

番茄是世界范围内重要的蔬菜作物之一，在我国蔬菜栽培中占有重要地位。番茄枯萎病是影响番茄生产的重要土传病害，番茄枯萎病是由番茄尖镰孢菌番茄专化型侵染(Fusarium oxysporum f.sp lycopersici(sacc)snyder et Hansen)所引起的一种维管束疾病，该菌主要侵染植物导管组织，通过阻塞木质部物质和水分运输引起植物萎蔫。番茄枯萎病在开花结果期始发，病初仅茎一侧自下而上出现凹陷区，致一侧叶片发黄，变褐后枯死，剖开病茎，维管束变褐。一般可导致番茄减产20％-30％，严重时可导致绝产。番茄尖镰孢菌可通过根部伤口侵染番茄植株，因此，枯萎病常常同根结线虫病同时发生。

通过选育具有抗病基因的番茄材料，可以很大程度上缓解枯萎病的危害。由于抗枯萎病基因(Mi基因家族)多存在于番茄野生种中，培育和改良现有的番茄品种难度较高。目前，多抗番茄砧木选育的主要方法是通过抗病自交系分离鉴定、杂交、抗病性鉴定等方法。抗病性鉴定主要是采用盆栽试验和苗期人工接种相结合的方法进行，选育出的抗病砧木开展田间嫁接栽培试验，通过嫁接成活率评价砧木的嫁接亲和性抗枯萎病(王绍辉,孔云,杨瑞,等.嫁接番茄抗枯萎病砧木筛选及抗性研究[J].中国蔬菜,2008,1(12):24-27)。已报道的番茄抗枯萎病砧木‘科砧3号’是通过此种方法选育而成(郜秋华,王学颖,王明耀,张桂海.番茄砧木新品种‘科砧3号’的选育[J].北方园艺,2018,(06):204-210)。

然而，这一方法选育的抗枯萎病砧木存在延迟嫁接不亲和现象，其主要是由于砧穗接合处水分运输受阻所致，番茄果实膨大期需水需肥量大，砧木根系吸收的水分养分不能满足接穗的需求，具体表现为苗期至果实膨大期嫁接亲和性好，而果实膨大期植株迅速萎蔫，黄化早衰，严重时番茄可减产60％-100％(Oda M,Maruyama M,Mori G.WaterTransfer at Graft Union of Tomato Plants Grafted onto Solanum Rootstocks[J].Engei Gakkai Zasshi,2006,74(6):458-463.)。因此，这些具有延迟嫁接不亲和特性的砧木品种难以在生产中推广应用。

发明内容

本发明提供了一种培育高亲和性抗枯萎病番茄砧木的方法，该方法可有效解决现有抗枯萎病枯萎病砧木选育方法选育出的砧木根系弱小，砧木存在延迟嫁接不亲和特性，引起番茄减产甚至绝收，难以在生产中大面积应用的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种培育高亲和性抗枯萎病番茄砧木的方法，包括以下步骤：

1)选用连作番茄10年以上、枯萎病发病严重的田间病圃种植番茄砧木；

2)结合对番茄砧木多代栽培的自然选择，并在每一栽培茬口结束后，根据根系大小和枯萎病发生率两个指标评价番茄砧木特性，选育出根系发达且抗枯萎病的砧木自交系；

3)选用亲和性差的鉴别接穗对选育出的砧木自交系进行全生育期田间亲和性鉴定，以嫁接成活率大于95％、且整个生育期不出现延迟嫁接不亲和为标准，培育得到具有高亲和性抗枯萎病番茄砧木。

作为优选，所述田间病圃的选用标准：连续种植番茄10年以上，并且连续5年以上没有进行土壤消毒、番茄栽培品种的枯萎病发病率为100％。

作为优选，所述砧木自交系的枯萎病发生率为0，且根系发达。其中，所提及的根系发达是相对概念，是相对于同一栽培茬次其它砧木自交系的根系所评判的，主要表现为主根系粗壮，根系侧根、须根数量较多。

作为优选，所述鉴别接穗为‘72-69’。‘72-69’为有限生长类型番茄品种，生长势强，品质优良。研究发现部分现有砧木品种采用‘72-69’做接穗时存在延迟嫁接不亲和现象，而与‘72-69’嫁接亲和的砧木，与其它接穗嫁接亲和性好。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明利用田间病圃结合多代选择，引入根系发达程度这一指标，通过选育根系发达且抗枯萎病的番茄材料，结合多类型番茄接穗进行全生育期砧木亲和性鉴定，最终获得对有限生长类型和无限生长类型接穗具有广泛亲和性，与现有番茄栽培品种的嫁接亲和性为100％，无延迟嫁接不亲和现象。

2、由本发明选出的抗枯萎病砧木根系发达且与不同生长类型番茄接穗嫁接亲和性好，在整个生育期不存在延迟嫁接不亲和现象。比采用传统方法选育出的砧木亲和性提高了30％-50％。采用该方法选育出的砧木嫁接后产量比传统方法选育出的砧木嫁接栽培后产量提高10％-36％。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1抗枯萎病和抗根结线虫番茄砧木的选育

2008年-2014年，在连续种植番茄10年以上，枯萎病和根结线虫发病率为100％的田间病圃内连续多年进行抗病砧木材料筛选。其中抗根结线虫病株系‘Z120-5-3’、‘Z120-5-5’、‘Z123-2’表现为植株旺盛，叶片浓绿，根部发达，根部线虫指数为0％；抗枯萎病株系‘Z05-1-4’和‘Z05-1-5’表现为植株旺盛，叶片浓绿，根部发达，根部线虫指数为6％，枯萎病发病率为0；对照‘Z121’表现为叶片发黄，植株弱小，根部线虫指数为61.2％。其中，‘Z05-1-5’在播种的12个株系中表现最为突出，植株生长旺盛，叶色浓绿，根系发达，较耐线虫，而其它株系植株长势明显不如‘Z05-1-5’，叶子黄衰，调查结果见表1。

表1 2012年秋季番茄砧木根系及植株长势调查结果

1.2结果

通过连续6代的病圃栽培自然选择，筛选出根系发达、植株长势旺盛的抗线虫砧木自交系‘Z120-5-3’、‘Z120-5-5’和‘Z123-2’，抗枯萎病且耐线虫的自交系‘Z05-1-1、‘Z05-1-5’等，配制抗线虫砧木杂交一代组合48份。

1.2.1抗枯萎病和抗根结线虫基因分子鉴定

如表2所示，通过分子标记结果可以看出Z123-2含有纯合的Mi基因，Z05-1-05含有纯合I₂基因，Z05-1-5×Z123-2同时含有杂合的抗线虫基因Mi和抗枯萎病基因I₂，与田间试验结果相吻合。

实施例2砧木嫁接亲和性的鉴定

前期研究发现，用‘72-69’做接穗嫁接不同砧木后，会出现砧木根系营养吸收的速率不及接穗果实的发育速率，导致亲和性不好。表现为嫁接亲和性好的砧木嫁接后会植株生长正常；而嫁接亲和性不好的砧木嫁接后苗期和果实膨大前期植株生长旺盛，而果实膨大后期出现植株萎蔫甚至死亡的不亲和现象。

2.1材料与方法

2012年春季，用‘72-69’做接穗对48个砧木杂交组合做了嫁接亲和性试验。试验安排在青岛农科院，2月4日，将番茄砧木和接穗品种分别播种在育苗盘中。3月10日，采用套管嫁接法进行嫁接。4月2日，把嫁接苗定植，每畦种20棵，小区面积3.6平方米。

2.2嫁接亲和性结果

2.2.1田间生长情况

试验结果表明，用Z120-5-3、Z120-5-5为母本做的27个杂交组合跟接穗72-69存在嫁接不亲和的现象(统计结果见表3)，表现为苗期生长正常，在果实膨大后期出现整棵植株萎蔫，逐渐死亡的现象，说明Z120-5-3、Z120-5-5做的砧木杂交组合不适用于嫁接72-69；而Z121、Z128、Z123-2粉、Z122-3粉做母本的砧木嫁接后亲和性较好(产量见表3)，其中Z123-2×Z05-1-5生长旺盛，叶色浓绿，产量最高，比对照增产72.2％，根系发达，线虫指数调查为0，枯萎病发病率为0，而对照砧木Z121的线虫发生严重，根部肿大，叶片发黄，植株瘦弱甚至死亡。

表3 2012年春季砧木嫁接亲和性调查

实施例3验证试验

不同类型接穗对砧木‘Z 05-1-5×Z 123-2’嫁接亲和性鉴定

3.1材料和方法

2013年春、2013年秋，在青岛农科院钢管棚内，分别利用‘青研番茄一号’、‘粉莎二号’做接穗对砧木‘Z 05-1-5×Z 123-2’进行嫁接品比试验。‘青研番茄一号’早熟，果实膨大快，用于做接穗，对砧木要求严格，可以选出亲和性强的砧木。栽培的小区面积是3.6平方米，株距0.3米，行距0.6米，每畦种20棵，分3次重复。

3.2试验结果

3.2.1‘青研番茄一号’做接穗

2013年春，用‘青研番茄一号’做接穗，‘Z05-1-5×Z123-2’、‘Z123-2×Z05-1-5’做砧木，分三次重复进行嫁接生产试验。如表4所示以‘Z05-1-5×Z123-2’作砧木增产效果最好，比对照增产10.1％；其次是‘Z123-2×Z05-1-5’作砧木，比对照增产5.4％。

表4 2013年‘青研番茄一号’做接穗嫁接结果

3.2.2‘粉莎二号’做接穗

2013年秋，用‘粉莎二号’做接穗，进行嫁接亲和性试验，根据表5数据看出，‘Z05-1-5×Z123-2’做砧木比自根对照增产36.1％，对照‘Z128’比自根减产33.2％。

表5 2013年秋‘粉莎二号’做接穗嫁接结果

综上所述，采用本发明方法通过采用不同类型的番茄品种做接穗，进行全生育期嫁接亲和性鉴定，最终选育出嫁接亲和性高、根系发达且抗枯萎病或者兼具抗枯萎病和抗根结线虫病的复合抗病砧木‘Z05-1-5×Z123-2’。

Claims (4)

1.一种培育高亲和性抗枯萎病番茄砧木的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)选用连作番茄10年以上、枯萎病发病严重的田间病圃种植番茄砧木；

2)结合对番茄砧木多代栽培的自然选择，并在每一栽培茬口结束后，根据根系大小和枯萎病发病率两个指标评价番茄砧木特性，选育出根系发达且抗枯萎病的砧木自交系；

3)选用亲和性差的鉴别接穗对选育出的砧木自交系进行全生育期田间亲和性鉴定，以嫁接成活率大于95％、且整个生育期不出现延迟嫁接不亲和为标准，培育得到具有高亲和性抗枯萎病番茄砧木。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述田间病圃的选用标准：连续种植番茄10年以上，并且连续5年以上没有进行土壤消毒、番茄栽培品种的枯萎病发病率为100％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述砧木自交系的枯萎病发生率为0，且根系发达。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述鉴别接穗为‘72-69’。