ISSN 1000-6346
CN 11-2326/S
中华人民共和国农业农村部 主管
中国农业科学院蔬菜花卉研究所 主办
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中国农业科学院蔬菜花卉研究所 主办
“十四五”期间我国在番茄基因组、泛基因组、驯化演变等相关基础研究方面取得重大突破，番茄图泛基因组和超级泛基因组取得重要进展，对抗病、抗逆、品质等重要农艺性状相关的基因进行了定位、克隆和调控机制解析，开发了可用于辅助选择的分子标记，进一步优化了番茄基因编辑技术；在番茄种质资源搜集、鉴定、挖掘和创新利用上取得显著进展，创制和培育出一批优异新种质和优质多抗新品种，特别是在风味佳、口感优的高品质品种培育方面取得了明显成效，有力助力了产业升级。本文对2021—2025年我国在番茄遗传育种领域取得的研究进展进行了梳理和总结，探讨了目前番茄遗传改良中存在的主要问题和未来发展方向。
“十四五”期间，我国南瓜遗传育种工作取得了系统性进展，组装了南瓜高质量基因组，深入解析了关键性状的遗传机制，完善了南瓜现代育种技术体系，创制出一批优质、多抗南瓜新种质，选育出一系列各具特色的南瓜优异新品种。本文系统总结了“十四五”期间我国南瓜应用基础、育种技术研究、种质创新及新品种选育等方面取得的重要进展，探讨了目前我国南瓜遗传育种存在的主要问题及今后的发展方向。
随着农业劳动力短缺加剧与高质量发展要求提升，推进设施蔬菜宜机化改造已成为产业转型升级的关键。针对河北省设施蔬菜生产实践及其宜机化改造的必要性、难点与实施路径进行系统分析，研究表明宜机化改造是破解设施蔬菜产业用工难、用工贵、用工多的关键。然而，当前宜机化改造面临设施标准化低制约作业空间、适用农机装备技术瓶颈突出、改造成本高昂与复合人才匮乏、分散经营阻碍规模效益与协同以及经营主体宜机化应用水平参差不齐等核心难点。为此，研究提出6条实施路径，通过构建“标准引领、装备支撑、资金保障、规模适度、农艺配套、分类推进”的实施体系，以期推动河北省及全国设施蔬菜产业向高效、绿色、可持续方向升级
为探究外源 2，4- 表油菜素内酯（EBR）对干旱胁迫下生姜的缓解效应，以盆栽竹根姜为材料，于旺盛生长期进行干旱胁迫及 EBR 处理。试验设正常供水（CK）、干旱胁迫（DS）及干旱胁迫下叶面喷施不同浓度 EBR（0.2、0.4、0.6 mg ·L-1）5 个处理，分析 EBR 对生姜生长及产量品质的影响。结果表明，干旱胁迫显著抑制生姜生长，导致株高、茎粗、分枝数、SPAD 值、姜球数、单株产量、根茎干物质含量和维生素 C 含量下降；胁迫 31 d 时，与 CK 相比，DS 处理的株高增长量、茎粗增长量和分枝数较 CK 分别降低 74.7%、91.4% 和 28.9%。喷施 0.4 mg · L-1 EBR 可有效缓解上述抑制效应，使姜球数、单株鲜质量和单株产量分别提高 138.9%、95.7% 和 68.9%，同时显著提升根茎干物质、维生素 C 和可溶性糖含量，但降低了姜辣素和可溶性蛋白含量。主成分分析表明，株高、茎粗、姜球数、单株鲜质量和单株产量是构成产量的主要因素，0.4 mg · L-1 EBR 处理可改善干物质、姜辣素、维生素 C、纤维素和可溶性糖含量等品质指标。综上所述，叶面喷施 0.4 mg ·L-1 EBR 可显著缓解干旱胁迫对生姜生长的抑制，并提升产量与品质。
为探究甲哌鎓（mepiquatchloride，DPC）对南瓜植株生长和内源激素的影响及其调控机制，以印度南瓜为试验材料，在早春设施环境下对幼苗叶片喷施不同浓度（0.3、0.4、0.5g·L-1）的甲哌鎓（T1～T3处理），以喷施等量清水作为对照（CK），测定幼苗节间长度、株高等生长指标及内源激素水平和基因表达情况。结果表明：与CK相比，T1～T3处理在印度南瓜播种后40d节间长度分别缩短2.70、1.90、1.60cm，播种后80d节间长度分别缩短2.77、3.22、3.19cm，播种后100d节间长度分别缩短0.07、4.03、4.01cm，T2处理节间长度均处于最低值，与CK差异显著。T1～T3处理幼苗节间组织生长素（IAA）、乙烯（ETH）、赤霉素（GA）含量均低于CK，且随着甲哌鎓浓度的增加，IAA、ETH与GA含量变化均呈现先下降后升高的趋势，其中，T2处理3种激素含量均最低，与CK差异显著。转录组分析结果显示，3个处理中共鉴定到5026个差异表达基因，其中2476个上调表达，2550个下调表达；T2处理差异表达基因最多，表明该浓度对基因表达的影响更明显。GO富集分析显示差异表达基因主要富集在膜、膜的组成部分、膜的内在成分，KEGG富集分析显示差异表达基因聚焦于植物激素信号转导、植物-病原体相互作用和MAPK信号通路-植物等代谢通路上。综上所述，在印度南瓜苗期对叶片喷施3次0.4g·L-1甲哌鎓，对苗期株型调控效果较好。
以缅姜为试验材料，以常规施肥为对照（CK），采用根区增施番茄茎叶堆肥（TF）、番茄茎叶堆肥+贝莱斯芽孢杆菌（TF-BV）及番茄茎叶堆肥+枯草芽孢杆菌（TF-BS）3个处理，研究根区施用蔬菜茎叶堆肥与有益微生物菌剂对生姜生长和根区环境的影响。结果表明：与CK相比，TF-BS处理显著促进了生姜植株生长和产量增加，根区土壤的速效钾含量亦显著提高；TF-BV处理显著增加了生姜总黄酮含量，增幅达63.58%；TF处理亦显著提升了生姜的6-姜烯酚和总黄酮含量，增幅分别达12.04%和64.19%；TF处理生姜根区土壤的全氮、水解性氮和全磷含量亦显著增加。土壤微生物多样性分析表明，TF-BV处理和TF-BS处理的Chao1指数和Observed_species指数均显著高于TF处理，3个处理均较CK提高了芽单胞菌门、拟杆菌门和AG11的相对丰度。因此，根区增施番茄茎叶堆肥及微生物菌剂不仅能够提高生姜产量和改善营养品质，而且具有提高生姜根区土壤细菌群落的物种丰富度、改善土壤细菌群落结构的效果。
为明确辽宁省甜瓜蔓枯病的病原菌种类，分别在辽宁省沈阳市、盘锦市、抚顺市和阜新市甜瓜主产区采集罹病植株，通过病原菌单孢子分离培养及柯赫氏法则验证致病性，综合形态学特征、三重PCR特异性扩增及多基因（ITS、TuB-2、CAL和CHS）系统发育树综合分析，明确其分类地位。结果表明：分离获得的病原菌在燕麦培养基和PDA培养基上形成白色至墨绿色同心轮纹状菌落；在燕麦培养基和PDA培养基上不产生孢子，在黄瓜上可产生分生孢子器和分生孢子。分生孢子器球形至扁球形，直径137～150μm；分生孢子无色单胞，平均大小为2.43μm×5.37μm；子囊壳黑褐色，细颈瓶状或球状，平均大小为87.50～112.50μm；子囊孢子为无色透明，短棒状或梭形，平均大小为10.86μm×4.73μm。三重PCR检测获得大小为360、270和220bp特异性条带；基于最大似然法构建多基因系统发育树显示，分离菌株与亚隔孢壳菌（Stagonosporopsiscitrulli）聚于同一分支。本研究首次证实辽宁省甜瓜蔓枯病病原菌为Stagonosporopsiscitrulli，为制定区域化防控策略提供了科学依据。
为明确武汉地区大蒜生产商品蒜薹的最佳播期，在露地设置4个播期L1（8月15日）、L2（9月4日）、L3（9月24日）、L4（10月14日）处理，研究了不同播期对大蒜花芽分化时期、内源激素变化、蒜薹农艺性状、产量及品质的影响。结果表明：不同播期对秋播大蒜的生长发育影响较大。随着播期延后，大蒜生育期缩短，花芽分化时间延迟；高含量的内源成花素（FT）和细胞分裂素（CTK）、低含量的赤霉素（GA）和芸苔素内酯（BR）促进大蒜提早开始花芽分化；L1、L2、L3播期蒜薹性状、产量无显著差异，但均显著优于L4播期，其中在L3播期时，蒜薹始收期最早，比L1、L2播期提早6d，比L4播期提早19d，蒜薹可溶性糖含量最高。同时开展了大棚和露地两种栽培模式对大蒜抽薹时期及蒜薹产量品质的影响研究，结果表明：采用大棚设施栽培可缩短蒜薹生长周期，蒜薹始收期比露地栽培（L3）提早11d，比常规露地栽培（L4）提早29d，产量分别提高5.00%和47.89%。按上市时期价格计算，9月24日播种大棚栽培比常规露地栽培（L4）每667m2增加产值5522.76元，经济效益显著。综上，秋播大蒜于9月24日大棚栽培可有效提早蒜薹上市时间，提高蒜薹产量和品质。
以半结球型叶用莴苣品种意大利为试验材料，采用植物工厂水培模式，设置5.0g·L-1氯化钙（T1）、50.0mg·L-1纳米二氧化硅（T2）、5.0g·L-1氯化钙+50.0mg·L-1纳米二氧化硅（T3）处理，研究叶面喷施氯化钙、纳米二氧化硅对叶用莴苣生长、品质、抗氧化酶活性及干烧心病防治效果的影响。结果表明：叶面喷施5.0g·L-1氯化钙、50.0mg·L-1纳米二氧化硅总体上可促进叶用莴苣生长，改善品质，提高抗氧化防御能力，有效防控干烧心病；且复合喷施处理的效果明显好于单独喷施。T3处理的叶用莴苣叶片钙含量最高，为0.82mmol·g-1（FW），显著高于CK及T1、T2处理；干烧心病病株率、平均单株病叶数、病情指数均显著低于CK，无Ⅱ级病株；叶绿素b、总叶绿素、维生素C、类黄酮、可溶性蛋白含量均显著高于CK，分别较CK提高了128.57%、39.39%、77.98%、77.94%、26.47%；过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性最高，过氧化氢（H2O2）含量最低，与CK差异均达显著水平。
为探究外源褪黑素（melatonin，MT）对干旱胁迫下菜豆（Phaseolus vulgaris L.）幼苗生长及生理特性的影响，以菜 豆品种皇冠为试验材料，用 10% 聚二乙醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫，叶片喷施不同浓度（10、50、100、150、200 μmol · L-1 ）褪黑素溶液，测定菜豆幼苗生长及生理生化指标。结果表明：干旱胁迫下喷施 150 μmol · L-1 MT 与单独干旱胁迫相比， 菜豆幼苗的株高、根长、地上部鲜质量和干质量、地下部鲜质量和干质量及叶片相对含水量分别提高了 37.24%、10.02%、 66.58%、53.67%、28.61%、32.79%、22.30 个百分点；丙二醛（MDA）含量降低了 56.69%，脯氨酸、可溶性糖、可溶性 蛋白含量分别增加了 171.84%、25.06%、25.06%。与对照（正常培养）相比，150 μmol · L-1 MT 处理叶片的叶绿素 a、叶 绿素 b、类胡萝卜素、总叶绿素含量分别增加 15.18%、22.72%、18.37%、20.40%；SOD、POD、CAT、APX 活性分别增加 51.85%、135.04%、76.94%、153.51%。综上可得，外源喷施 150 μg · L-1 褪黑素能够促进菜豆幼苗生长，增强抗氧化能力， 增加渗透调节物质含量，降低膜质过氧化水平，从而提高菜豆幼苗的抗旱性。
为了解辽宁地区番茄灰霉病菌对多菌灵、腐霉利、咪鲜胺、嘧霉胺、嘧菌酯、啶酰菌胺、环酰菌胺及咯菌腈8种杀菌剂的抗药性水平，采用区分剂量法测定了2010、2016和2023年番茄灰霉病菌对8种杀菌剂的抗性，并对多重抗药性菌株的靶标蛋白进行分析。结果表明：2010年采集的番茄灰霉病菌对啶酰菌胺、环酰菌胺及咯菌腈未产生抗药性，对其余5种杀菌剂产生单抗或多重抗药性，其中同时抗多菌灵、腐霉利、嘧霉胺（CarRProcyRPyrRFluSProchSAzoSBosSFenS）的三抗菌株为优势亚群体，占比40.48%，未检测到三抗以上的多重抗药性菌株；2016年采集的番茄灰霉病菌对环酰菌胺未产生抗药性，对其余7种杀菌剂产生单抗或多重抗药性，其中三抗菌株为优势亚群体，检测到四抗、五抗、六抗菌株；2023年采集的番茄灰霉病菌对8种杀菌剂均产生单抗或多重抗药性，同时检测到1株除环酰菌胺外的七抗菌株。对多重抗药性菌株的靶标蛋白β-tubulin、Cytb、Bos1、SDHB、Cyp51、Erg27进行分析，除Cyp51外，均检测到了靶标蛋白的氨基酸点突变。由此可见，随着年份的增加，单抗类型比例减小，逐渐向多抗类型演变，多重抗药性菌株由三重抗药性菌株向更多重的抗药性发展；且多菌灵、腐霉利、嘧霉胺、嘧菌酯对辽宁地区番茄灰霉病菌基本失效，咪鲜胺和啶酰菌胺要注意科学用药，以延缓抗药性的发展，咯菌腈仍具有较好的防治效果。
卓春白2号是以细胞质雄性不育系Rgq4-3为母本，以自交系LZC-27为父本配制而成的越冬大白菜一代杂种。生育期135d（天）左右，株型紧凑，株高42cm左右，开展度41cm左右；叶球合抱直筒形，平均球高37.70cm、直径12.40cm，球内叶浅黄色；外叶绿色，叶面多褶皱，叶帮绿白色，单株净质量1.70kg左右，每667m2净菜产量3800kg左右。中抗芜菁花叶病毒病，耐抽薹性强，适宜贵州、四川、云南、重庆地区越冬栽培。
新康1号是以自交系TS-6为母本，以TS-3为父本配制而成的中早熟西瓜一代杂种。全生育期90d（天）左右，果实发育期33d（天）左右，植株生长势较强，第1雌花节位为主蔓第5～7节。果实圆形，单瓜质量3.2～3.6kg；果皮光滑无蜡粉，浅黄绿色覆绿色宽条纹，条纹间隙较宽、边缘不规则，条纹间分布不规则浅绿色斑块，果皮厚度1.0cm左右，硬度中等，韧性强；果肉桃红色，沙瓤酥软，口感清甜多汁，平均中心可溶性固形物含量10.4%，边部可溶性固形物含量9.3%。每667m2产量3700kg左右，适宜甘肃、内蒙古、新疆、陕西、宁夏等地春季露地栽培、早春或秋延后设施栽培。
蒙乌薯5号是以冀张薯12号为母本，以希森6号为父本，通过有性杂交、无性系鉴定筛选育成的鲜食马铃薯新品种。株型半直立，生长势较强，平均株高83.92cm，主茎粗壮，分枝少。块茎卵圆形，薯皮略麻，黄皮黄肉，芽眼深度中等；结薯浅而集中，平均单株结薯数4.68个，单薯质量226.56g，商品薯率81.07%，每667m2产量3000kg左右。晚熟，生育期100d（天）左右，抗旱性强，抗PVY，适宜内蒙古呼和浩特、乌兰察布、包头、锡林郭勒，河北张家口，山西大同春季露地种植。
巴山黄1号是以湖南祁东地方品种早四月为母本，以内蒙古呼伦贝尔野生种质资源hh1103为父本进行有性杂交后采用系统选育方法育成的黄花菜新品种。早熟，全生育期300d（天）左右，春苗生长期约170d（天），越夏期约20d（天），秋苗生长期约110d（天）。植株中等散生型，分蘖力中等，成株约16片叶，花序分枝数3～5个，着生花蕾数20～45个；花蕾金黄色，平均单蕾鲜质量3.0g，花蕾长12.0cm，可溶性糖含量0.47%，粗蛋白含量23.2g·kg-1，维生素C含量51.9mg·kg-1，总游离氨基酸含量4.55μmol·g-1，β-胡萝卜素含量3980μg·kg-1，每667m2鲜花产量680kg左右，适宜四川省平坝、中山区域及相似生态区域种植。
针对贵州山地叶菜类蔬菜生产人工成本高、效率低的突出问题，集成耕整地、播种、植保、采收等关键环节的机械化技术，配套适配机具与农艺，实现每667 m2节省人工89.42%，为山区叶菜类蔬菜高效生产提供了有效技术方案。
北京地区为发展草莓越夏栽培，实现草莓周年生产，2024—2025年引进示范蒙特瑞等7个四季草莓品种。从5月定植到10月拉秧，生产周期可达6个月，平均每667m2产量678.0kg、纯收益1.24万元。
