优质口感番茄品质遗传分析及综合评价

摘要：为选育优质番茄新品种，研究番茄品质遗传规律，选取4个口感型大果番茄和3个口感型中果番茄亲本材料及部分双列杂交选配的16个F1组合为研究对象，对可溶性固形物（total soluble solid，简称TSS）、苹果酸、蔗糖、抗坏血酸含量等主要品质指标进行遗传分析，并结合田间表现、抗病基因等进行综合评价。结果表明，16个F1组合的横径、纵径、果肉厚、单果重多数高于亲本值或介于双亲之间；口感番茄亲本及F1组合中果型的TSS、蔗糖、果糖、苹果酸含量均明显高于大果型，总酸含量和固酸比略高于大果番茄；无论是中果还是大果番茄，同一对亲本，正反交F1组合的TSS、蔗糖、果糖等含量存在差异，F1组合多数介于双亲值之间或者超双亲值，少数略低于双亲值；同一母本不同父本的F1组合之间的横纵径、果肉厚及单果重变化趋势相同，均高于双亲值或介于二者之间。营养指标、抗病性、田间表现等综合评价得出，口感番茄亲本及F1组合中果型均明显优于大果型。中果型F1组合364（P605×P607）最优，其生长势强、商品性好、甜酸适口、有绿肩，且含有抗根结线虫病（Mi1.2、Mi2.3）、茎腐根腐病（Frl）、灰叶斑病（Sm）抗性基因；其次是85（P606）亲本，其营养指标最高。大果型358（P603×P602）F1组合最优，其生长势强、商品性好、甜酸适口，含Ty1、Mi1.2、Mi2.3、Ph3、Frl、Cf5、Cf9、SW5、Sm等7种抗性基因，其次是67（P602）亲本，其营养指标最高。综合评价认为，85、67为选育优质抗病品种的骨干亲本，综合表现优良的中果型364（P605×P607）和大果型358（P603×P602）F1组合为苗头品种，番茄品质遗传分析及综合评价为优质番茄选育奠定了基础。

关键词：番茄；F1组合；亲本；品质分析；遗传；综合评价

中图分类号：S641.203" 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2024）23-0156-08

王晨瑜，王珊珊，蔡晓艺，等. 优质口感番茄品质遗传分析及综合评价［J］. 江苏农业科学，2024，52（23）：156-164.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.23.022

收稿日期：2023-12-06

基金项目：河北省重点研发计划（编号：22326313D、21326309D）；河北省农林科学院科技创新专项（编号：2022KJCXZX-JZS-5）；河北省农林科学院科技创新人才队伍建设-博士基金（编号：C22R0801、C23R0801）；石家庄市科技计划（编号：221490092A）；河北省第三批“巨人计划”——蔬菜科研创新团队项目；农业产业技术体系技术河北省创新团队建设（编号：HBCT2023100209、HBCT2023110203）。

作者简介：王晨瑜（1996—），女，河北石家庄人，硕士，研究实习员，主要从事番茄育种研究。E-mail：m18333620817@163.com。

通信作者：尹庆珍，硕士，研究员，主要从事番茄育种研究。E-mail：yinqingzhen67@163.com。

番茄起源中心位于南美洲［1］，其果实色泽亮丽，富含丰富的营养品质，酸甜可口的风味，成为日常不可或缺的果蔬之一［2］。我国是世界上番茄生产总量最多，栽培面积最大的国家。番茄的品质特性对其商业价值有较大影响，随着番茄产业的发展及生活水平的提高，人们对于番茄品质提出了更高的要求，不仅需要具有良好的外观、风味等感官品质，同时应具备良好的营养品质［3］。决定番茄风味的主要因素是果实可溶性糖和有机酸含量以及糖酸比［4］。可溶性糖主要包括果糖以及葡萄糖，二者含量影响着果实的甜度［5］，提高番茄果实中果糖的含量可增加果实甜度，改善果实风味。番茄育种工作开展以来，长期致力于选育高产、抗病的品种，无意中可能会丢失部分控制风味以及营养品质的基因［6-7］。番茄品种存在口感欠佳、营养价值低的情况，难以满足消费者需求，因此品种改良研究已成当务之急。

杂交是创制番茄新种质、培育新品种的重要途径，杂交后代果实性状的评价是选育新品种的重要依据。单一指标很难对番茄品质优劣进行较为准确的鉴定，为了能够准确反映果实的品质特征，一般采用多指标的综合评价法，赋予有代表性的指标一定权重，计算总得分并排序，综合评价番茄材料的表现情况［8］。汤兆星采用综合评价方法对19个酿酒葡萄品质指标进行分析，筛选出综合分数最高，酿酒适宜性较好的品种［9］。周艳超等对29份樱桃番茄杂交组合的品质指标进行综合评价，筛选出最适宜推广的杂交组合，为樱桃番茄品质评价提供新思路［10］。

本研究选取4个大果和3个中果优质番茄品种作为亲本，选配了16个番茄杂交组合，以F1代群体作为研究对象，对可溶性固形物、苹果酸、蔗糖、抗坏血酸含量等主要品质指标进行遗传分析，并结合田间表现、抗病基因等进行综合评价，旨在为选择优异番茄亲本资源提供理论依据。筛选适宜的番茄种质资源以及杂交组合，以期为优良品种的培育提供优质抗病、综合性状好的种质资源。而科学合理的综合评价方法对于提高杂交组合的利用率以及育种选育水平具有重要的指导意义。

1" 材料与方法

1.1" 材料

供试番茄取于河北省农林科学院经济作物研究所大河园区三连栋日光温室内的红熟期果实，包括7个优异番茄品种：98（P601金秋一号F2-3-9-2-3-1-2）、67（P602草莓番茄F2-5-4-6-4-2）、82（P603普罗旺斯F2-1-6-1-2-4-3）、92（P604光辉201 F2-7-1-1-2-4-6）、646（P605原味一号F2-9-4-2-3-5-4）、85（P606光辉101 F2-4-7-5-3-6-2）、86（P607光辉101 F2-4-5-1-3-4-2）和部分双列杂交选配的16个杂交组合F1代，分别是351（P601×P602）、352（P601×P603）、353（P601×P604）、354（P602×P601）、355（P602×P603）、356（P602×P604）、357（P603×P601）、358（P603×P602）、359（P603×P604）、360（P604×P601）、361（P604×P602）、362（P604×P603）、363（P605×P606）、364（P605×P607）、365（P606×P605）、366（P607×P605）。每份样品选取同一成熟期的5个果实进行试验。

1.2" 测定方法

供试材料种植于河北省农林科学院经济作物研究所大河园区三连栋日光温室内，于2022年12月30日播种，2023年2月28日定植，2023年5月16日采收。所有供试材料定植于同一块田地中，肥水管理和病虫害防治一致。

1.2.1" 横纵径、单果重、果肉厚" 参照李锡香等的方法［11］测定。

1.2.2" 可溶性固形物（TSS）含量" 参照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定" 折射仪法》，用ATAGO PAL-BXIACID F5糖度计测定，测前需要用蒸馏水调零。

1.2.3" 总酸含量" 以氢氧化钠滴定法测定，参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》，结果用苹果酸表示。

1.2.4" 固酸比" 固酸比=可溶性固形物含量/总酸含量。

1.2.5" 可溶性糖含量" 采用苏州科铭生物技术有限公司的试剂盒进行测定。称取100～200 mg样本，加入1 mL蒸馏水研磨成匀浆，倒入有盖离心管中，95 ℃水浴10 min，冷却后，以8 000 r/min、25 ℃离心10 min，取上清液10 mL置于试管中，根据试剂盒操作说明进行可溶性糖含量的测定。

1.2.6" 蔗糖含量" 采用苏州科铭生物技术有限公司的试剂盒进行测定。称取100～200 mg的番茄果实样品，研碎加入0.5 mL提取液，研磨后快速转移到离心管中，置于80 ℃水浴锅中10 min，振荡3～5次，冷却后，以4 000 r/min、常温离心10 min，取上清脱色，再加入提取液，冷却后，以4 000 r/min、常温离心10 min，取上清液使用酶标仪Ifinite M200测定蔗糖含量。

1.2.7" 抗坏血酸含量" 采用苏州科铭生物技术有限公司的试剂盒进行测定。称取100 mg番茄果实样品，加入1 mL提取液进行冰浴匀浆。以 8 000 r/min、4 ℃离心20 min，取上清液置冰上混匀待测。使用酶标仪Ifinite M200测定番茄果实中抗坏血酸含量。

1.2.8" 果糖含量" 采用苏州科铭生物技术有限公司的试剂盒进行测定。称取100～200 mg的番茄果实样品，研碎加入0.5 mL提取液，研磨后转移至离心管中，置于80 ℃水浴锅中10 min，振荡3～5次，冷却后以4 000 r/min、25 ℃离心10 min，取上清脱色，再加入0.5 mL提取液，以4 000 r/min、25 ℃离心10 min，取上清液，使用酶标仪Ifinite M200测定番茄果实中果糖含量。

1.2.9" 苹果酸含量" 采用北京索莱宝科技有限公司的试剂盒进行测定。用液氮将果实样品研磨成粉末，每个样品分3管，每管100 mg，每管样品加入1 mL提取液，冰浴匀浆后于4 ℃，以12 000 r/min、离心10 min，取0.8 mL上清液，再缓慢加入提取液，缓慢吹打混匀至无气泡产生，以12 000 r/min、4 ℃离心10 min后取上清。使用酶标仪Ifinite M200测定番茄果实中苹果酸含量。

1.3" 数据统计分析

采用SPSS 18.0统计分析软件对数据进行相关性分析。数据处理及制表在Excel 2010中进行。

2" 结果与分析

2.1" 番茄F1组合与亲本果实品质及外观性状的遗传变化

表1中列出了中果、大果番茄共16个杂交组合的父母本和F1代品质及外观参数的遗传变化。16个番茄F1组合的横径、纵径、果肉厚、单果重多数高于亲本值或介于双亲之间；从TSS含量来看，中果型口感番茄亲本及F1组合TSS含量要明显高于大果型，同一亲本，正反交F1组合的品质指标含量存在差异，F1组合TSS含量多数高于亲本值或介于双亲值之间，也有个别低于双亲值的。比如正交组合356的TSS含量为5.86%，介于其亲本67（5.76%）和92（5.96%）之间，而反交组合361的TSS含量略低于双亲值。

对于总酸含量和固酸比而言，中果型口感番茄亲本及F1组合的总酸含量略高于大果番茄，正反交F1组合同样存在差异，少数总酸含量介于双亲值之间，有的略高于双亲值，多数低于双亲值，但是F1组合的固酸比多数高于亲本，可能是总酸含量下降趋势比TSS含量变化趋势略大，使固酸比提高。比如子代351（0.82%）和354（0.65%）的总酸含量均低于亲本98（0.95%）和67（1.19%），但其固酸比均显著高于双亲值，口感相对偏甜。

从蔗糖和果糖含量来看，中果型口感番茄亲本及F1组合的蔗糖含量明显高于大果番茄，果糖含量略高于大果番茄，可知蔗糖含量对于中果和大果番茄TSS含量的影响要高于果糖。同样，正反交F1组合蔗糖和果糖含量存在差异，均值介于双亲之间或略微低于双亲值，且蔗糖和果糖含量变化趋势存在不同。比如正交子代359蔗糖含量为0.56 mg/g，略低于双亲值，但其果糖含量为9.54 mg/g，介于亲本82（7.85 mg/g）和92（20.63 mg/g）之间，且偏向亲本82。

中果型口感番茄亲本及F1组合的苹果酸含量要高于大果番茄。正反交F1组合依然存在不同的变化趋势，子代苹果酸含量均值有的明显高于双亲值，如正交子代359（0.39 mg/g）和反交子代362（0.25 mg/g）均高于亲本82（0.24 mg/g）和92（0.22 mg/g）含量，多数介于双亲值之间，也有略微低于双亲值的。

从抗坏血酸含量来看，中果型、大果型口感番茄亲本和F1组合的含量差异较小。正反交F1组合同样存在不同变化趋势，抗坏血酸含量均值有明显高于亲本值的，如358含量为95.91 μg/g，高于亲本67（75.00 μg/g）和82（86.97 μg/g）值。多数均介于双亲值之间，如子代363（82.65 μg/g）、365（85.84 μg/g）均高于其亲本646（50.49 μg/g）和85（87.72 μg/g），且均偏向亲本85。

从图1、图2、图3可直观看出，同一母本不同父本的大果番茄F1组合之间的横纵径、果肉厚及单果重变化趋势相同，均高于双亲值或介于二者之间。品质指标含量有介于双亲值之间，也有超双亲或略低于双亲值的。比如在TSS含量上，98和67（P601×P602）的正交子代351和反交子代354均介于亲本值之间；98和82（P601×P603）的正交子代352和反交子代357均明显高于亲本值，偏向亲本98；98和92（P601×P604）的正交子代353和反交子代360略微低于亲本值。在苹果酸含量上，98和67（P601×P602）的正反交子代均介于双亲值之间，且偏向亲本98；98和82（P601×P603）的反交子代357高于双亲值，而正交子代352略微低于双亲值。

由图4、图5可得，中果型番茄相同母本不同父本F1组合之间的横纵径、果肉厚及单果重变化趋势相同，均高于双亲值或介于二者之间。品质指标含量同样有介于双亲值之间，也有超双亲或略低于双亲值的。例如在蔗糖含量上，646和85（P605×P606）的正交子代363和反交子代365略微低于亲本值，而646和86（P605×P607）的正交子代364和反交子代366均介于亲本值之间，偏向86，且与亲本差异显著。在抗坏血酸含量上，646和85（P605×P606）的正反交F1代均介于双亲值之间，且偏向亲本85。而646和86（P605×P607）正交子代364介于双亲值之间，反交子代366略微低于双亲值。

2.2" 番茄亲本与F1组合的品质综合评价

根据实践经验以及前人研究结果，对番茄品质性状进行相应的评级，以百分制为标准，将可溶性固形物含量赋值为45%，总酸、蔗糖、果糖、苹果酸、抗坏血酸含量分别赋值为10%，将单果重赋值为5%。通过SPSS软件对7个亲本以及16个杂交组合的F1代品质性状的测定值进行标准化处理。将处理后的7个性状指标进行定义：Z1为标准化处理后的可溶性固形物含量，Z2为总酸含量， Z3为蔗糖含量，Z4为果糖含量，Z5为苹果酸含量，Z6为抗坏血酸含量，Z7为单果重。按照公式：总分=45%×

Z1+10%×Z2+10%×Z3+10%×Z4+10%×Z5+10%×Z6+5%×Z7，计算得到各个番茄的综合得分，并按照大果、中果番茄分别排名。

由表2可得，按照品质综合评价得分高低排名，中果番茄中得分最高的是亲本85（P606），其次是F1组合364（P605×P607）以及366（P607×P605），再次是亲本86（P607）和646（P605），以及F1组合365（P606×P605）和363（P605×P606）。大果番茄亲本及组合中，得分最高的是92（P604），其次是67（P602）、F1组合358（P603×P602）、98（P601）、F1组合362（P604×P603）、356（P602×P604）、359（P603×P604）、82（P603）、355（P602×P603）、 351（P601×P602）、361（P604×P602）、357（P603×P601）、 353（P601×P604）、 354（P602×P601）、352

（P601×P603）、360（P604×P601）。由此可知，中果番茄中综合品质最好的亲本是85，其次是F1组合364，大果番茄中综合品质最好的亲本是92，F1组合中最好的是358。

2.3" 抗病基因及田间表现

7个亲本和16个F1组合的抗病基因及田间表现见表3。7份亲本番茄材料经过多年筛选且进行抗性基因的鉴定，均含有纯抗病基因。其中，亲本85和86均含有抗根结线虫病（Mi1.2、Mi2.3）、茎腐根腐病（Frl）以及灰叶斑病（Sm）抗性基因。亲本646含有抗根结线虫病（Mi1.2）和茎腐根腐病（Frl）的抗病基因。亲本98含有抗黄化曲叶病毒病（Ty1）、根结线虫病（Mi1.2）、叶霉病（Cf9）、茎腐根腐病（Frl）、灰叶斑病（Sm）抗性基因。亲本67含有抗黄化曲叶病毒病（Ty1）、根结线虫病（Mi1.2、Mi2.3）、叶霉病（Cf9）、晚疫病（Ph3）、斑萎病毒病（Sw5）抗性基因。亲本82含有抗茎腐根腐病（Frl）、叶霉病（Cf5、Cf9）、灰叶斑病（Sm）抗性基因。亲本92含有抗叶霉病（Cf5、Cf9）、灰叶斑病（Sm）抗性基因。杂交组合中的抗病性可由亲本推测出来。依据田间表现情况并结合所含有的抗病基因进行综合排名。由表3可知，中果番茄中，排名最靠前的是F1组合364（P605×P607）以及366（P607×P605），它们均表现为生长势强、有绿肩、不裂果且商品性好，口感甜酸适口。其次是亲本85（P606）和F1组合363（P605×P606）。大果番茄中，排名最靠前的是F1组合358（P603×P602），其次是亲本67（P602），它们均含有抗黄化曲叶病毒病、根结线虫病、灰叶斑病等多种抗病基因，有绿肩，不裂果，商品性好，口感酸甜可口。

3" 讨论与结论

有研究表明，番茄品种遗传因素决定了其果实的品质［12］，但番茄表型具有较高多样性，因而评价果实品质的指标较为复杂，包括可溶性固形物含量、固酸比、苹果酸含量、可溶性糖含量、抗坏血酸含量等［13-14］。赵建涛等对樱桃番茄和大果番茄采用不同的方法测定可溶性固形物含量、 抗坏血酸含

量、糖酸等，结果表明，对品质性状起关键性作用的是可溶性固形物、抗坏血酸、苹果酸含量等［15］。程远等对樱桃番茄风味品质相关指标进行测定和分析，研究表明，可溶性固形物、有机酸、果糖、抗坏血酸含量是评价品质的主要指标［16］。陈佳倩等对口感番茄和普通番茄的果实品质指标进行测定及感官评价，得出优良风味形成的主要原因是拥有较高的糖、酸含量以及合适的糖酸比［3］。根据前人研究结果，本研究通过测定中果、大果番茄果实的多项品质指标，将可溶性固形物、总酸、苹果酸、抗坏血酸、蔗糖、果糖含量等作为品种筛选的重要指标。

有关番茄品质评价的方法尚未有统一标准，综合评价作为一种常用方法可较为全面地反映品种间的差异。刘思恬等采用隶属函数法分析并综合评价口感番茄、普通番茄和樱桃番茄果实营养品质［17］。李伟明等基于主成分分析方法对樱桃番茄生长和品质进行综合评价，筛选出综合得分最高、口感好的朱丹红和紫花生品种［18］。刘建辉等通过综合评价指数的方法分析10个番茄品种的商品品质和营养成分［19］。刘宇等对9个番茄品种的商品性、产量、营养含量指标等进行评分、排名以及综合评价，筛选出适宜在中原地区栽培的口感型番茄品种［20］。李丽梅等对7个樱桃番茄资源和2个中型果番茄资源进行因子分析和综合评价，同时结合抗病性及田间表现情况，筛选出优质抗病的番茄品种，该研究同样采取综合评价法，对7个亲本和16个番茄组合品种的单果重、可溶性固形物、总酸、蔗糖、果糖、苹果酸、抗坏血酸含量进行测定，根据各指标的重要程度赋予不同权重，计算综合得分并排名，同时结合各个品种含有的抗病基因、田间表现情况及感官评价，筛选出综合品质最佳的番茄品种和最优组合［1］。

本研究中，16个番茄F1组合的横径、纵径、果肉厚、单果重多数高于亲本值或介于双亲之间；口感番茄亲本及F1组合中果型的TSS、蔗糖、果糖、苹果酸含量均明显高于大果型，总酸含量和固酸比略高于大果番茄；无论是中果还是大果番茄，同一对亲本，正反交F1组合的TSS、蔗糖、果糖等含量存在差异，F1组合多数介于双亲值之间或者超双亲，少数略低于双亲值。可能是因为品质性状大多是微

效多基因控制的数量性状，而这些基因在效应上有较大差异，使得品质性状的遗传机制更为复杂且容易受环境影响［21］。营养指标、抗病性、田间表现等综合评价得出，口感番茄亲本及F1组合中果型均明显优于大果型。中果型F1组合364（P605×P607）最优，其生长势强、商品性好、甜酸适口、有绿肩，且含有抗根结线虫病（Mi1.2、Mi2.3）、茎腐根腐病（Frl）、灰叶斑病（Sm）抗性基因；亲本中是85（P606），其营养指标最高，同样含有多种抗病基因且不裂果、有绿肩、商品性好。大果型358（P603×P602）F1组合最优，其生长势强、商品性好、甜酸适口，含Ty1、Mi1.2、Mi2.3、Ph3、Frl、Cf5、Cf9、SW5和Sm共7种抗病基因，其次是67（P602）亲本，其营养指标最高。综合评价认为，85、67为选育优质抗病品种的骨干亲本，综合表现优良的中果型364（P605×P607）和大果型358（P603×P602）F1组合为苗头品种，番茄品质遗传分析及综合评价为优质番茄选育奠定了基础。

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