一种番茄早熟抗根结线虫自交系的培育方法与流程

1.本发明涉及一种番茄早熟抗根结线虫自交系的培育方法，属于蔬菜育种技术领域。


背景技术：

2.目前，根结线虫已成为设施蔬菜优质丰产高效栽培的主要障害。番茄是设施栽培的主要蔬菜品种，选用综合性状优良性较强抗根结线虫的番茄品种是克服设施土壤综合性状优良性育种方法，因此，开展抗根结线虫品种选育是极为必要的。目前有多种根结线虫的选择方法，存在鉴定时间长、过程慢、效率低，难以从大混合群体中快速筛选出抗性个体，同时也存在选择过程对环境造成直接污染的风险。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对以上问题，提供一种番茄早熟抗根结线虫自交系的培育方法，采取该方法能够快速、准确、科学、高效地评价番茄种质的抗线虫程度和早熟性程度，为番茄种质抗根结线虫和早熟性评价提供了可行的技术指标和检测方法，有利于快速培育番茄早熟抗根结线虫自交系。
4.为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：选择番茄抗根结线虫自交纯系a作母本，有早熟性遗传背景的番茄自交系b为父本和轮回亲本，通过多次有性杂交、抗性筛选和系谱选择，培育番茄早熟抗根结线虫自交系。
5.一种优化方案，所述多次有性杂交、抗性筛选和系谱选择，包括以下步骤：
6.1)以抗南方根结线虫自交纯系a为母本和具有早熟性遗传背景的自交系b为父本进行人工杂交，得到f1代种子；将f1代自交，得到f2代分离群体种子；通过抗性筛选，选择f2代抗根结线虫单株；通过系谱选择，筛选f2代早熟单株；
7.2)将选出的f2代早熟单株与自交系b进行回交，得到bc1f1代种子；将bc1f1代自交，得到bc1f2代分离群体种子；通过抗性筛选，选择bc1f2代抗根结线虫单株；通过系谱选择，筛选bc1f2代早熟单株；
8.3)将选出的bc1f2代早熟单株与自交系b进行回交，得到bc2f1代种子；将bc2f1代自交，得到bc2f2代分离群体种子；通过抗性筛选，选择bc2f2代抗根结线虫单株；通过系谱选择，筛选bc2f2代早熟单株；
9.4)将选出的bc2f2代早熟单株与自交系b进行回交，得到bc3f1代种子；将bc3f1代自交，得到bc3f2代分离群体种子；通过抗性筛选，选择bc3f2代抗根结线虫单株；通过系谱选择，筛选bc3f2代早熟单株；
10.5)将选出的bc3f2代早熟单株自交，得到bc3f3种子；通过抗性筛选，选取bc3f3代抗根结线虫单株；通过系谱选择，筛选bc3f3代早熟单株；
11.6)将选出的bc3f3代早熟单株自交，得到bc3f4种子；通过抗性筛选，选择bc3f4代抗根结线虫单株；通过系谱选择，筛选bc3f4代早熟单株；
12.7)将选出的bc3f4代早熟单株自交，得到bc3f5种子；通过抗性筛选，选取bc3f5代抗根结线虫单株；通过系谱选择，筛选bc3f5代早熟单株；
13.8)将选出的bc3f5代早熟单株自交，得到性状稳定一致，早熟、抗根结线虫的自交系种子。
14.另一种优化方案，所述抗性筛选，按下列步骤进行：
15.a)随机选取不少于100粒待评价种子进行穴盘育苗，出苗后对每株秧苗进行编码，起始编码为001；
16.b)2叶1心时采用灌根法接种根结线虫，接种浓度150
‑
200条/株；
17.c)接种后第3
‑
5天选取第2片真叶测定超氧化物歧化酶(sod)活性，记录秧苗超氧化物歧化酶(sod)活性值xi，其中i代表秧苗编码；
18.d)将秧苗超氧化物歧化酶(sod)活性值xi由大到小排序；
19.e)选取最小的2
‑
5个秧苗超氧化物歧化酶(sod)活性值并求它们的平均值w，计算xi/w值，依据xi/w值大小选择抗根结线虫单株。根据回交和自交次数确定选取最小的秧苗超氧化物歧化酶(sod)活性值的个数，当所有秧苗超氧化物歧化酶(sod)活性值趋向一致无明显最小值时，期望性状基本达到稳定一致。
20.所述步骤a)中穴盘为50孔育苗穴盘，长宽高54cm
×
28cm
×
5cm。筛选完成后可将受根结线虫污染的基质集中处理，防止污染土壤环境。
21.所述步骤c)中优选4天。
22.进一步地，所述抗根结线虫单株为xi/w值不小于3的秧苗。
23.进一步地，所述系谱选择，将通过抗性筛选选择出的抗根结线虫单株去掉根系后田间扦插定植，通过观察植株初始开花节位，筛选出早熟单株。
24.进一步地，所述早熟单株为初始开花节位在3
‑
4节的抗根结线虫单株。
25.采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
26.(1)本发明通过根结线虫抗性筛选，能够从混合群体种子中快速筛选出所需要的抗性个体，增加了得到期望基因型(抗根结线虫)的机率和速度，大大有利于降低育种成本。
27.(2)本发明采用穴盘育苗法进行根结线虫抗性筛选，整个过程在穴盘中完成，容易将受根结线虫污染的基质集中处理，防止污染土壤环境。
28.下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
具体实施方式
29.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
30.实施例1一种番茄早熟抗根结线虫自交系的培育方法，选择抗根结线虫自交纯系番茄a作母本，选择具有早熟性遗传背景的自交系番茄b为父本和轮回亲本；通过有性杂交、线虫抗性筛选和系谱选择，获得了具有早熟性和高抗线虫的番茄自交系scfq186。番茄a晚熟，番茄b不抗根结线虫。
31.番茄自交系scfq186的选育过程：
32.1)杂交：以番茄a为母本和番茄b为父本杂交授粉，得到f1代种子。
33.2)自交：将f1代自交，得到f2代分离群体种子。
34.3)抗性筛选：选择f2代抗南方根结线虫单株，方法如下：
35.①
随机选取100粒f2代种子进行穴盘育苗，出苗后对每株秧苗进行编码；
36.②
2叶1心时采用灌根法接种根结线虫，接种浓度175条/株；
37.③
接种后第4天选取第2片真叶测定超氧化物歧化酶(sod)活性，记录秧苗超氧化物歧化酶(sod)活性值xi，其中i代表秧苗编码。需要说明的是接种根结线虫的当天为接种后第0天；
38.测定结果见表1。
39.表1 f2代超氧化物歧化酶(sod)活性测定结果
40.[0041][0042]
④
将秧苗超氧化物歧化酶(sod)活性值xi有大到小排序；
[0043]
⑤
选取f2(003)、f2(034)、f2(060)和f2(097)秧苗超氧化物歧化酶(sod)活性值，求这4个最小测定值的平均值w，w＝(41+39+42+38)/4＝40u/(gfw
·
h)，xi/40值不小于3的单株为抗根结线虫单株，据此从f2代分离群体种子中选择出10个抗根结线虫单株，分别为f2(001)、f2(012)、f2(023)、f2(024)、f2(035)、f2(045)、f2(053)、f2(072)、f2(087)和f2(096)。
[0044]
4)系谱选择：将选出的f2(001)、f2(012)、f2(023)、f2(024)、f2(035)、f2(045)、f2(053)、f2(072)、f2(087)和f2(096)单株去掉根系后田间扦插定植，选择初始开花节位在3
‑
4节的单株f2(001)、f2(012)、f2(023)、f2(035)、f2(045)、f2(072)和f2(087)。
[0045]
步骤3)中，若第一次随机选取的100粒f2代种子中选择不出抗根结线虫单株，或步骤4)中选不出初始开花节位在3
‑
4节的单株，可以再次随机选取100粒f2代种子继续选择，必要时进行多次选取和选择，直至选择出f2代期望单株。
[0046]
步骤4)中将抗根结线虫单株去掉的根系连同基质一起进行高温处理，杀灭接种的根结线虫，下同。
[0047]
5)第一轮回交：将选出的f2(087)单株与番茄b回交，得到bc1f1代种子。
[0048]
6)自交：将bc1f1代自交，得到bc1f2代分离群体种子。
[0049]
7)抗性筛选：依据步骤3)的方法从bc1f2代分离群体种子中选择出15个抗线虫单株，分别为bc1f2(003)、bc1f2(010)、bc1f2(015)、bc1f2(016)、bc1f2(022)、bc1f2(027)、bc1f2(031)、bc1f2(034)、bc1f2(048)、bc1f2(053)、bc1f2(068)、bc1f2(069)、bc1f2(071)、bc1f2(085)和bc1f2(099)。
[0050]
8)系谱选择：将选出的bc1f2(003)、bc1f2(010)、bc1f2(015)、bc1f2(016)、bc1f2(022)、bc1f2(027)、bc1f2(031)、bc1f2(034)、bc1f2(048)、bc1f2(053)、bc1f2(068)、bc1f2(069)、bc1f2(071)、bc1f2(085)和bc1f2(099)单株去掉根系后田间扦插定植，选择初始开花节位在3
‑
4节的单株bc1f2(010)、bc1f2(016)、bc1f2(022)、bc1f2(027)、bc1f2(034)、bc1f2(048)、bc1f2(068)、bc1f2(071)、bc1f2(085)和、bc1f2(099)。
[0051]
步骤5)中也可选择除f2(087)外的其它综合性状好的f2代早熟、抗根结线虫单株
与番茄b回交，得到bc1f1代种子，再按照步骤6)、步骤7)和步骤8)选择bc1f2代早熟、抗根结线虫单株。
[0052]
9)第二轮回交：将选出的bc1f2(048)单株与番茄b回交，得到bc2f1代种子。
[0053]
10)自交：将bc2f1代自交，得到bc2f2代分离群体种子。
[0054]
11)抗性筛选：依据步骤3)的方法从bc2f2代分离群体种子中选择出18个抗线虫单株，分别为bc2f2(001)、bc2f2(008)、bc2f2(015)、bc2f2(017)、bc2f2(024)、bc2f2(025)、bc2f2(031)、bc2f2(033)、bc2f2(036)、bc2f2(041)、bc2f2(045)、bc2f2(046)、bc2f2(052)、bc2f2(055)、bc2f2(067)、bc2f2(072)、bc2f2(078)、bc2f2(085)和bc2f2(098)。
[0055]
12)系谱选择：将选出的bc2f2(001)、bc2f2(008)、bc2f2(015)、bc2f2(017)、bc2f2(024)、bc2f2(025)、bc2f2(031)、bc2f2(033)、bc2f2(036)、bc2f2(041)、bc2f2(045)、bc2f2(046)、bc2f2(052)、bc2f2(055)、bc2f2(067)、bc2f2(072)、bc2f2(078)、bc2f2(085)和bc2f2(098)单株去掉根系后田间扦插定植，选择初始开花节位在3
‑
4节的单株bc2f2(001)、bc2f2(017)、bc2f2(025)、bc2f2(031)、bc2f2(036)、bc2f2(045)、bc2f2(046)、bc2f2(052)、bc2f2(055)、bc2f2(067)、bc2f2(078)、bc2f2(085)和bc2f2(098)。
[0056]
步骤9)中也可选择除bc1f2(048)外的其它综合性状好的bc1f2代早熟、抗根结线虫单株与番茄b回交，得到bc2f1代种子，再按照步骤10)、步骤11)和步骤12)选择bc2f2代早熟、抗根结线虫单株。
[0057]
13)第三轮回交：将选出的bc2f2(046)单株与番茄b回交，得到bc3f1代种子。
[0058]
14)自交：将bc3f1代自交，得到bc3f2代分离群体种子。
[0059]
15)抗性筛选：依据步骤3)的方法从bc3f2代分离群体种子中选择出21个抗线虫单株，分别为bc3f2(002)、bc3f2(007)、bc3f2(010)、bc3f2(011)、bc3f2(023)、bc3f2(026)、bc3f2(031)、bc3f2(035)、bc3f2(038)、bc3f2(044)、bc3f2(047)、bc3f2(052)、bc3f2(056)、bc3f2(057)、bc3f2(061)、bc3f2(064)、bc3f2(068)、bc3f2(077)、bc3f2(081)、bc3f2(090)和bc3f2(094)。
[0060]
16)系谱选择：将选出的bc3f2(002)、bc3f2(007)、bc3f2(010)、bc3f2(011)、bc3f2(023)、bc3f2(026)、bc3f2(031)、bc3f2(035)、bc3f2(038)、bc3f2(044)、bc3f2(047)、bc3f2(052)、bc3f2(056)、bc3f2(057)、bc3f2(061)、bc3f2(064)、bc3f2(068)、bc3f2(077)、bc3f2(081)、bc3f2(090)和bc3f2(094)单株去掉根系后田间扦插定植，选择初始开花节位在3
‑
4节的单株bc3f2(007)、bc3f2(010)、bc3f2(011)、bc3f2(026)、bc3f2(031)、bc3f2(038)、bc3f2(044)、bc3f2(047)、bc3f2(052)、bc3f2(056)、bc3f2(061)、bc3f2(064)、bc3f2(077)、bc3f2(081)和bc3f2(094)。
[0061]
步骤13)中也可选择除bc2f2(046)外的其它综合性状好的bc2f2代早熟、抗根结线虫单株与番茄b回交，得到bc3f1代种子，再按照步骤14)、步骤15)和步骤16)选择bc3f2代早熟、抗根结线虫单株。
[0062]
17)自交：将选出的bc3f2(007)单株自交，得到bc3f3种子。
[0063]
18)抗性筛选：依据步骤3)的方法从bc3f3代分离群体种子中选择出26个抗线虫单株，分别为bc3f3(004)、bc3f3(009)、bc3f3(012)、bc3f3(013)、bc3f3(014)、bc3f3(021)、bc3f3(024)、bc3f3(025)、bc3f3(028)、bc3f3(031)、bc3f3(038)、bc3f3(042)、bc3f3(045)、bc3f3(047)、bc3f3(050)、bc3f3(051)、bc3f3(055)、bc3f3(062)、bc3f3(064)、bc3f3(078)、
bc3f3(079)、bc3f3(081)、bc3f3(088)、bc3f3(091)、bc3f3(092)和bc3f3(094)。
[0064]
19)系谱选择：将选出的b bc3f3(004)、bc3f3(009)、bc3f3(012)、bc3f3(013)、bc3f3(014)、bc3f3(021)、bc3f3(024)、bc3f3(025)、bc3f3(028)、bc3f3(031)、bc3f3(038)、bc3f3(042)、bc3f3(045)、bc3f3(047)、bc3f3(050)、bc3f3(051)、bc3f3(055)、bc3f3(062)、bc3f3(064)、bc3f3(078)、bc3f3(079)、bc3f3(081)、bc3f3(088)、bc3f3(091)、bc3f3(092)和bc3f3(094)单株去掉根系后田间扦插定植，选择初始开花节位在3
‑
4节的单株bc3f3(009)、bc3f3(012)、bc3f3(013)、bc3f3(021)、bc3f3(024)、bc3f3(025)、bc3f3(028)、bc3f3(031)、bc3f3(038)、bc3f3(045)、bc3f3(050)、bc3f3(051)、bc3f3(055)、bc3f3(062)、bc3f3(064)、bc3f3(078)、bc3f3(079)、bc3f3(081)、bc3f3(088)、bc3f3(091)和bc3f3(094)。
[0065]
步骤17)中也可选择除bc3f2(007)外的其它综合性状好的bc3f2代早熟、抗根结线虫单株自交，得到bc3f3代种子，再按照步骤18)和步骤19)选择bc3f3代早熟、抗根结线虫单株。
[0066]
20)自交：将选出的bc3f3(050)单株自交，得到bc3f4种子。
[0067]
21)抗性筛选：依据步骤3)的方法从bc3f4代分离群体种子中选择出37个抗线虫单株，分别为bc3f4(001)、bc3f4(004)、bc3f4(005)、bc3f4(010)、bc3f4(011)、bc3f4(015)、bc3f4(022)、bc3f4(024)、bc3f4(028)、bc3f4(031)、bc3f4(032)、bc3f4(035)、bc3f4(041)、bc3f4(043)、bc3f4(045)、bc3f4(046)、bc3f4(051)、bc3f4(055)、bc3f4(057)、bc3f4(064)、bc3f4(066)、bc3f4(074)、bc3f4(078)、bc3f4(081)、bc3f4(088)、bc3f4(095)bc3f4(062)、bc3f4(069)、bc3f4(075)、bc3f4(076)、bc3f4(077)、bc3f4(085)、bc3f4(087)、bc3f4(088)、bc3f4(091)、bc3f4(097)和bc3f4(100)。
[0068]
22)系谱选择：将选出的bc3f4(001)、bc3f4(004)、bc3f4(005)、bc3f4(010)、bc3f4(011)、bc3f4(015)、bc3f4(022)、bc3f4(024)、bc3f4(028)、bc3f4(031)、bc3f4(032)、bc3f4(035)、bc3f4(041)、bc3f4(043)、bc3f4(045)、bc3f4(046)、bc3f4(051)、bc3f4(055)、bc3f4(057)、bc3f4(064)、bc3f4(066)、bc3f4(074)、bc3f4(078)、bc3f4(081)、bc3f4(088)、bc3f4(095)bc3f4(062)、bc3f4(069)、bc3f4(075)、bc3f4(076)、bc3f4(077)、bc3f4(085)、bc3f4(087)、bc3f4(088)、bc3f4(091)、bc3f4(097)和bc3f4(100)单株去掉根系后田间扦插定植，选择初始开花节位在3
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4节的单株bc3f4(001)、bc3f4(004)、bc3f4(010)、bc3f4(011)、bc3f4(015)、bc3f4(022)、bc3f4(028)、bc3f4(032)、bc3f4(035)、bc3f4(041)、bc3f4(043)、bc3f4(045)、bc3f4(046)、bc3f4(055)、bc3f4(064)、bc3f4(066)、bc3f4(074)、bc3f4(078)、bc3f4(081)、bc3f4(088)、bc3f4(095)bc3f4(062)、bc3f4(069)、bc3f4(075)、bc3f4(076)、bc3f4(085)、bc3f4(088)、bc3f4(091)、bc3f4(097)。
[0069]
步骤20)中也可选择除bc3f3(050)外的其它综合性状好的bc3f3代早熟、抗根结线虫单株自交，得到bc3f4代种子，再按照步骤21)和步骤22)选择bc3f4代早熟、抗根结线虫单株。
[0070]
23)自交：将选出的bc3f4(078)单株自交，得到bc3f5种子。
[0071]
24)抗性筛选：依据步骤3)的方法从bc3f5代分离群体种子中选择出48个抗线虫单株，分别为bc3f5(001)、bc3f5(004)、bc3f5(005)、bc3f5(006)、bc3f5(011)、bc3f5(012)、bc3f5(013)、bc3f5(016)、bc3f5(021)、bc3f5(022)、bc3f5(025)、bc3f5(026)、bc3f5(030)、bc3f5(031)、bc3f5(035)、bc3f5(036)、bc3f5(039)、bc3f5(040)、bc3f5(041)、bc3f5(043)、
bc3f5(048)、bc3f5(051)、bc3f5(052)、bc3f5(055)、bc3f5(057)、bc3f5(058)、bc3f5(060)、bc3f5(061)、bc3f5(062)、bc3f5(065)、bc3f5(067)、bc3f5(068)、bc3f5(070)、bc3f5(071)、bc3f5(075)、bc3f5(076)、bc3f5(077)、bc3f5(081)、bc3f5(082)、bc3f5(085)、bc3f5(086)、bc3f5(088)、bc3f5(089)、bc3f5(090)、bc3f5(091)、bc3f5(093)、bc3f5(098)和bc3f5(100)。
[0072]
25)系谱选择：将选出的bc3f5(001)、bc3f5(004)、bc3f5(005)、bc3f5(006)、bc3f5(011)、bc3f5(012)、bc3f5(013)、bc3f5(016)、bc3f5(021)、bc3f5(022)、bc3f5(025)、bc3f5(026)、bc3f5(030)、bc3f5(031)、bc3f5(035)、bc3f5(036)、bc3f5(039)、bc3f5(040)、bc3f5(041)、bc3f5(043)、bc3f5(048)、bc3f5(051)、bc3f5(052)、bc3f5(055)、bc3f5(057)、bc3f5(058)、bc3f5(060)、bc3f5(061)、bc3f5(062)、bc3f5(065)、bc3f5(067)、bc3f5(068)、bc3f5(070)、bc3f5(071)、bc3f5(075)、bc3f5(076)、bc3f5(077)、bc3f5(081)、bc3f5(082)、bc3f5(085)、bc3f5(086)、bc3f5(088)、bc3f5(089)、bc3f5(090)、bc3f5(091)、bc3f5(093)、bc3f5(098)和bc3f5(100)单株去掉根系后田间扦插定植，选择初始开花节位在3
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4节的单株bc3f5(001)、bc3f5(004)、bc3f5(006)、bc3f5(011)、bc3f5(012)、bc3f5(013)bc3f5(021)、bc3f5(022)、bc3f5(025)、bc3f5(030)、bc3f5(031)、bc3f5(036)、bc3f5(039)、bc3f5(041)、bc3f5(043)、bc3f5(048)、bc3f5(051)、bc3f5(055)、bc3f5(057)、bc3f5(058)、bc3f5(060)、bc3f5(062)、bc3f5(065)、bc3f5(067)、bc3f5(068)、bc3f5(070)、bc3f5(075)、bc3f5(076)、bc3f5(077)、bc3f5(081)、bc3f5(085)、bc3f5(086)、bc3f5(088)、bc3f5(089)、bc3f5(090)、bc3f5(091)、bc3f5(098)和bc3f5(100)。
[0073]
步骤23)中也可选择除bc3f4(078)外的其它综合性状好的bc3f4代早熟、抗根结线虫单株自交，得到bc3f5代种子，再按照步骤24)和步骤25)选择bc3f5代早熟、抗根结线虫单株。
[0074]
26)自交：将选出的bc3f5(065)单株自交，得到性状稳定一致、早熟、抗线虫的自交系scfq186种子。
[0075]
步骤26)中，也可选用除bc3f5(065)外的其它综合性状好的bc3f5代早熟、抗根结线虫单株自交，选育性状稳定一致、早熟、抗根结线虫的自交系种子。
[0076]
2019年，将scfq186、番茄a、番茄b进行盆栽试验，每盆1株，4叶1心定植，放入日光温室中管理，每份鉴定材料重复3次，每一重复10株。5叶1心时采用灌根法接种根结线虫，接种浓度3000条/株，接种后正常栽培管理。接种后45天按照《ny/t 1858.8
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2010番茄主要病害抗病性鉴定技术规程第8部分番茄抗根结线虫病鉴定技术规程》的要求进行病情调查和抗病性评价。评价结果：scfq186病情指数为0.8，高抗根结线虫病；番茄a病情指数为0.9，高抗根结线虫病；番茄b病情指数3.6，感根结线虫病。
[0077]
试验结果说明一种番茄早熟抗根结线虫自交系的培育方法和实际情况一致，可应用于番茄综合性状优良自交系和综合性状优良品种的选育。