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转cAPX基因番茄果实品质分析

2016-11-30

绿色科技 2016年15期
关键词:抗坏血酸株系品系

王 莲

(湖北美境园林工程股份有限公司,湖北 武汉 430010)



转cAPX基因番茄果实品质分析

王 莲

(湖北美境园林工程股份有限公司,湖北 武汉 430010)

试验测定了转cAPX基因T3-T4后代46份转基因番茄株系营养成分,以转基因受体材料A57进行了试验对照。结果表明:转入基因后对番茄的V3-13-1-9-8、V3-13-1-7-2、 V3-13-1-7-3、V3-13-1-7-4、V3-13-1-2-5、V3-13-1-2-12 、V3-13-1-2-8、 V3-8-4-1、V3-8-4-5、V3-8-4-10、V3-8-4-4等11个株系在可溶性固形物、可滴定酸、维生素C上与对照A57比差异有极大的显著性。所有株系中营养品质综合评价最好的是V3-13-1-2-1,营养品质最差的是V3-13-1-7-2。

番茄;品质分析;营养成分

1 引言

1.1研究问题的由来

番茄(Solanumlycopersicum)属于茄科(Solanaceae)。茄科有 90个属,番茄属所在的族是茄亚科中最大的族,有 18 个属,该族中番茄属最小,仅有 9 个种,茄属有 2000 多个种。而番茄已发展成为广泛分布于世界各地的重要的蔬菜,被列为全世界年总产量最高的30种作物之一。随着人们生活水平日益提高,番茄产量不再是唯一的需求,人们需要外观更美,风味更好的番茄。本实验就是基于这个目的,通过研究本品种番茄的各种指标,评价番茄农果实品质指标,为培育优质番茄品质提供材料基础。

1.2文献综述

1.2.1维生素C的作用

cAPX是维生素C的合成过程中重要的酶基因,而维生素C即抗坏血酸在植物体内却有非常重要的作用,它不仅具有抗氧化作用还有重要的代谢功能。首先抗坏血酸与植物的抗逆性有着不可分割的关系,增加植物体内的抗坏血酸含量可以增加植物的耐热性、耐寒冷性和耐炎热性等。抗坏血酸也是人类和动物维持正常的生长、繁育和健康不可或缺的物质。例如胶原质在人体的组织细胞、牙龈、血管、骨骼、牙齿的发育和修复具有重要的作用,而抗坏血酸则在胶原质的形成上扮演很重要的角色。同时,在铁的吸收方面也具有重要作用,它能帮助人体吸收铁,也能减少人体血液中胆固醇的浓稠度,对预防细菌和病毒的感染,增强人体的抵抗力同样也有重要。不同的植物组织中维生素C的含量也是不同的,例如叶片中的抗坏血酸的含量通常为2~5 μmol/g,可以通过改变不同组织中的抗坏血酸来增加植物产品的营养价值或提高它的抗逆性。

1.2.2番茄营养品质

番茄营养品质受光、温、水、气 、肥、遗传、栽培方式等多种因素的影响,但其中影响最大的还是遗传效应。其中由微效多基因控制着的番茄的营养品质的数量性状,具有复杂的遗传机制,且环境对其影响很大。在可溶性固形物方面,在对小番茄的数量性状的遗传进行研究后,孙宝娟得出可溶性固形物含量不符合加性-显性模型,在杂种优势上表现了正向杂交优势。在可溶性糖方面,汪炳良等认为基因和采收期会影响番茄的含糖量。在Vc方面,它是植物体自身代谢过程中必不可少的物质,在植物的抗氧化作用、光合作用以及生长代谢等方面具有非常重要的生理功能。在可滴定酸方面;李景富等认为番茄含酸量主要是受加性效应的控制,但也有收非加性效应控制的。

1.3研究目的

对番茄品质分析,对优质番茄的生产具有指导意义,本实验希望通过对47个番茄品种品质和农艺性状进行研究,探讨以下问题:研究番茄的各种外在品质,并根据育种目标选出迎合市场的番茄新种质;评价转cAPX基因对番茄果实品质的影响。

2 材料与方法

实验材料均来自华中农业大学园艺林学学院番茄课题组创制的转基因番茄,包括V3-13-1-9-3、V3-13-1-9-5、V3-13-1-9-8、V3-13-1-7-2、V3-13-1-7-3、V3-13-1-7-4、V3-13-1-7-5、A57等47个转基因株系,其中V系列都是转入cAPX基因的番茄,而A57则是没有转入cAPX基因的普通番茄品种。 A57为转基因材料在转化过程中所用的受体材料,本试验中作为对照品种。

参试株系或品种于2011年1月17日播种于电热温床,经过分苗,苗床管理,得到生长健壮的幼苗,2月22日定值与国家蔬菜改良中心华农分中心塑料大棚内。统一进行田间管理,统一进行农艺性状的调查,等番茄成熟后,每个品系采收10个成熟相对一致且具有代表性的果实,用于品质分析。

3 结果分析

3.1不同番茄的营养品质的含量分析

由分析结果可知一些品系的个别营养指标甚至超过了一般栽培品种。一般栽培品种可溶性固形物含量约为4%~6%,可滴定酸含量约为0.273%~0.416%,可溶性糖含量约为2.69%~3.58%,维生素C含量约为10~25 mg/100 g。所测番茄品系可溶性固形物含量平均为6.66%,这个指标高于一般品种的可溶性固形物的最高含量,其中变幅为5.26%~8.13%,V3-13-1-2-12含量最高,V3-8-4-10含量最低,A57为6.49%,处于中等水平;可滴定酸含量平均为0.38%,变幅为0.07%~0.62%,V3-13-1-2-7含量最高,V3-13-1-7-3含量最低,A57为0.33%,处于中等水平;可溶性糖含量平均为7.14%,变幅为3.25%~14%,V3-13-1-2-12含量最高,V3-13-1-7-5和V3-12-4-1最低,A57为8.50%,处于中等水平。维生素C含量平均为11.05 mg/100 g,变幅为1.83~21.73 mg/100 g,V3-13-1-2-11含量最高,V3-12-4-2含量最低,A57为19.65 mg/100g,含量比较高。虽然是转入了cAPX基因的番茄,可是Vc的含量没增反减少了,说明这是一次失败的转基因。同时果实含糖量高并不一定风味好,一定的含酸量也是良好风味所必需的,否则即使有较高的含糖量和糖/酸比,也会感到缺乏甜酸适度的口味。适当的糖酸比约为6.9~10.8。由结果可知,这些品系的番茄的糖酸比都比较高,说明不符合正常的口味。

3.2不同番茄的营养品质的方差分析

为了得出转基因番茄与A 57的差异性,因此将可溶性固形物、可滴定酸、维生素C与A57做方差分析。通过与对照的差数与LSD的值的比较得出它们与A57的差异显著性。由结果可以得出,V3-13-1-9-8、V3-13-1-7-2 、 V3-13-1-7-3、 V3-13-1-7-4 V3-13-1-2-5、 V3-13-1-2-12 、 V3-13-1-2-8、 V3-8-4-1 、 V3-8-4-5、 V3-8-4-10、 V3-8-4-4等11个品系在可溶性固形物、可滴定酸、维生素C上与A57比差异极显著。

3.3番茄营养品质的综合评价

为了对番茄营养品质进行综合评价,本试验将番茄的可溶性固形物、糖酸比、可溶性糖、Vc等四个指标进行分级。糖酸比分为1、2、3共三个等级,可溶性固形物、可溶性糖、Vc则以其平均数分别向侧等距分级,分级间距=(最大值-最小值)/分级数,由低到高进行分成1、2、3、4、5、6共6个等级。然后将等级数相加,指数越高,表明营养越好(刘建辉 等,2005)。

由结果可知,这些品系中营养品质介于6-20,最好的是V3-13-1-2-12,最差的是V3-13-1-7-2,营养品质排名前3的依次是V3-13-1-2-12、V3-13-1-2-11和 V3-13-1-2-8、V3-13-1-9-8和V3-8-4-7.说明适合做育种材料。

4 结语

通过转入cAPX基因可以得出在可溶性固形物、可滴定酸、Vc方面V3-13-1-9-8、V3-13-1-7-2、V3-13-1-7-3、V3-13-1-7-4、V3-13-1-2-5、V3-13-1-2-12 、 V3-13-1-2-8、V3-8-4-1、V3-8-4-5、V3-8-4-10、V3-8-4-4等11个品系与对照A57比差异极显著。通过对番茄营养品质的综合评价,可知这些不同品系的番茄的营养品质是否差异较大,而排名前三的依次是V3-13-1-2-12 、V3-13-1-2-11和V3-13-1-2-8、V3-13-1-9-8和V3-8-4-7。说明,可以将这些高营养含量的株系利用到番茄育种中,有望提高番茄的营养品质。

[1]刘建辉,张春莲,肖永贤,等.番茄不同品种的品质分析[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2005,33(4):43~45.

[2]谭其猛.蔬菜育种[M].北京:农业出版社,1980:169~180.

[3]赵统敏,余文贵.番茄杂交制种技术[M].北京:中国农业出版社,2004:1~2.

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[7]Warnock S J.A Review of Taxonomy and Phylogeny of the Genus Lycopersicon[J].Hortscience,1988,23(4):669~673.

The Quality Analysis of cAPX Transgenic Tomato Fruit

Wang Lian

(HubeiMeijingLandscapeEngineeringCo.,Ltd.,Wuhan,Hubei430010,China)

In this experiment, 46 different tomato transgenic lines with cAPX T3-T4gene were investigated in terms of fruit appearance quality and nutrition constituent. Among these tomato lines, there wasone non-transgenic control, namely A57. The result showed that 11 lines,i.e. V3-13-1-9-8,V3-13-1-7-2,V3-13-1-7-3,V3-13-1-7-4,V3-13-1-2-5,V3-13-1-2-12,V3-13-1-2-8, V3-8-4-1,V3-8-4-5,V3-8-4-10 andV3-8-4-4,in terms of soluble solids, total acidity and vitamin C, had a big difference with A57. At the same time the best nutritional quality occurred in V3-13-1-2-12, and the worst nutritional quality resided in V3-13-1-7-2.

tomato; quality analysis

2016-06-29

王莲(1989—),女,助理工程师 主要从事园林绿化方面施工、养护、招投标工作

S641

A

1674-9944(2016)15-0087-02

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