野生与栽培番茄种质资源的多位点抗病性分子筛选及育种潜力分析

为解决番茄生产面临的生物胁迫导致的严重减产问题，研究人员利用SSR、SCAR和CAPS分子标记对964份番茄种质资源（包括野生和栽培品种）进行多位点抗病性筛选。研究发现野生种质（尤其是S. peruvianum）携带高频率的TYLCV（Ty-1/3_K、P1-16）和枯萎病（I2(OH)）抗性位点，而栽培品种抗性基因匮乏。该研究为番茄抗病育种提供了重要遗传资源，推动可持续育种策略发展。

　　

番茄是全球最重要的蔬菜作物之一，2022年产量达1.868亿吨，但超过200种病虫害威胁其生产，尤其在热带地区，黄化曲叶病毒（TYLCV）、青枯病（Ralstonia solanacearum）和晚疫病（Phytophthora infestans）等病害造成严重损失。栽培番茄（Solanum lycopersicum L.）因驯化瓶颈和育种选择导致遗传多样性降低，而野生茄属物种（如S. pimpinellifolium和S. pennellii）则是抗病基因的重要来源。然而，现有种质资源的抗性数据不完整，且传统表型筛选成本高昂，亟需高效分子标记技术加速抗病育种进程。

世界蔬菜中心（WorldVeg）的研究团队Ehtisham Hussain、Chien-yu Cheng等通过10个分子标记（SSR、SCAR和CAPS）系统评估了964份番茄种质（371份野生种质和593份栽培品种）对6种主要病害的抗性。研究筛选了来自东南亚国家基因库的地理代表性种质和全球公共基因库的核心种质，旨在揭示抗性等位基因分布规律，为抗病育种提供理论依据。论文发表在《Genetic Resources and Crop Evolution》。

研究采用CTAB法提取DNA，通过6%聚丙烯酰胺凝胶电泳分析PCR和酶切产物。关键分子标记包括：检测细菌性青枯病抗性基因Bwr₁₂的SLM12-2/SLM12-10、枯萎病抗性基因I2的I2(OH)、晚疫病抗性基因Ph-2/Ph-3的UF-Ph2-1/Ph3.gsm、根结线虫抗性基因Mi-1.2的Mi23等。

野生种质中抗性等位基因的分布
野生种质中，I2(OH)（55.8%）、TY-1/3_K（31.8%）和P1-16（34.0%）频率最高，而SLM12-10（4.3%）和Ph3.gsm（6.2%）最低。S. peruvianum表现突出，TY-1/3_K和I2(OH)频率分别达89.7%和71.3%，13份材料携带≥5个抗性位点。S. chilense对TY-1/3_K和Sw5（抗斑萎病毒）呈现100%抗性频率。

东南亚栽培种质的抗性特征
291份东南亚种质中，SLM12-2/SLM12-10（29.9%）和NCTm-019（28.87%）频率较高，但Sw5、TY-1/3_K和P1-16完全缺失。马来西亚种质的SLM12-10频率达51.61%，而泰国种质NCTm-019（抗TMV）频率高达72.73%。

全球核心种质的抗性局限
302份核心种质中仅20.53%携带抗性等位基因，UF-Ph2-1（7.62%）和I2(OH)（6.62%）频率最高，Sw5和TY-1/3_K未被检出，凸显栽培品种抗性基因的匮乏。

抗性等位基因的共现规律
50份野生种质携带≥3个抗性位点，3份材料同时具有6个抗性基因。东南亚种质中66.4%的多抗材料携带Bwr₁₂位点组合，而全球核心种质79.5%无任何抗性位点。

该研究证实野生番茄种质是抗病育种的宝贵资源，尤其是S. peruvianum和S. chilense的多位点抗性特性。分子标记数据为基因库管理和抗性基因渗入提供了决策依据，例如通过MAS技术将Ph-2与Ph-3聚合可增强晚疫病抗性。研究还指出东南亚地方品种的遗传多样性优于全球核心种质，建议加强野生种质与地方品种的利用以应对病原体进化挑战。未来需结合田间验证，确保分子标记与表型抗性的关联性，推动番茄可持续生产。