茄子抗木蠹蛾性状的基因作用与杂种优势机理研究及高产抗虫杂交种选育

《Euphytica》：Characterisation of floral traits and analysis of gene action, combining ability and heterosis for yield component traits and resistance to Leucinodes orbonalis in eggplant

本研究针对茄子生产中的主要害虫——茄螟（Leucinodes orbonalis）危害问题，通过分析5个亲本基因型的开花生物学特性，采用半双列杂交设计培育10个F1杂交种。研究发现果实侵染率与总糖量、茎秆侵染率、蛋白质含量呈正相关，与叶片毛状体、多酚氧化酶(PPO)和酚类含量呈负相关。基因作用分析表明非加性基因效应控制开花天数、株高、单果重等性状，而加性基因效应主导分枝数、果数等性状。7个杂交种表现出显著标准杂种优势，为高产抗虫茄子品种选育提供重要材料。

　　

茄螟（Leucinodes orbonalis）作为危害茄子生产的主要害虫，严重制约着茄子的产量与商品价值。过度使用农药防治会导致环境毒性、害虫再猖獗及食物链污染等问题，而培育兼具宿主抗虫性与高产潜力的品种成为可持续解决方案。本研究通过系统解析五个茄子基因型（Ponni、Vengeri、IC618016、IC636521和IC624240）的开花生物学特性，为实现同步杂交奠定基础。采用半双列交配设计（2023年7-12月）培育出10个F₁杂交种，并于2024年1-6月期间在田间自然侵染条件下对其抗虫性和产量进行综合评价。

研究数据显示，茎秆侵染率最低为3.95%（Vengeri×IC636521组合），最高达24.19%（感病对照Surya）；果实侵染率波动于3.46%（IC618016×IC636521）至40.19%（Surya）之间。生化分析揭示：果实受害程度与总糖含量、茎秆侵染率及蛋白质含量呈正相关，而与叶片毛状体密度、多酚氧化酶（PPO）活性及酚类物质含量呈负相关，印证这些生化指标在植物防御体系中的重要作用。所有产量相关性状均呈现显著变异，且一般配合力（GCA）与特殊配合力（SCA）效应均达显著水平。

基因作用模式分析表明，开花至50%天数、株高、平均单果重及单株产量等性状主要受非加性基因作用调控，而分枝数、单株果数、果长与果径等性状则由加性基因效应主导。值得注意的是，七个杂交组合在单株产量方面表现出显著的标准杂种优势。这些优良杂交种为开展多生态区稳定性试验提供核心材料，未来可通过三交与双交等高级育种策略聚合更多优良等位基因，创制超亲分离群体并培育高产稳产茄子新品种。