樱桃番茄优异基因型筛选及杂交亲和性研究：基于形态生化性状与产量提升的育种策略

《Discover Plants》：Selection of superior genotypes using morpho-biochemical traits and crossability among them in cherry tomato (Solanum lycopersicum var. cerasiforme)

编辑推荐：针对孟加拉国樱桃番茄(Solanum lycopersicum var. cerasiforme)品种匮乏问题，Hajee Mohammad Danesh科技大学团队通过两年田间试验，结合主成分分析(PCA)和半双列杂交设计，筛选出Red02等高产基因型(YPP=1346.72 g)，发现C1×Red0107等组合杂交成功率超90%，为热带地区番茄育种提供了优质亲本材料和高效杂交方案。

　　

樱桃番茄(Solanum lycopersicum var. cerasiforme)作为番茄栽培种的祖先类型，不仅具有独特的风味和营养价值，更是适应热带气候的重要蔬菜作物。在孟加拉国，随着番茄消费量年增33%，传统大果番茄在高温高湿条件下表现不佳，而樱桃番茄因其抗逆性和高抗氧化特性成为理想替代品。然而，当地缺乏系统化的品种选育体系，杂交育种中普遍存在坐果率低、性状不稳定等问题，严重制约着这一"红色樱桃"的产业化发展。

为破解这一困境，Hajee Mohammad Danesh科学与技术大学的研究团队开展了为期两年的系统研究。通过冬季田间试验，团队对14个樱桃番茄基因型进行了18项形态生理和生化性状的精准测定，包括株高(PH)、叶绿素含量(CC)、果实直径(FD)等关键指标。研究采用随机完全区组设计(RCBD)，结合主成分分析(PCA)和基因型-性状双标图等多元统计方法，首次建立了孟加拉国樱桃番茄的表型评价体系。结果显示，Red02基因型以单株产量1346.72 g的表现脱颖而出，其平均鲜果重(AFFW)达35.84 g，同时C4基因型维生素-C含量高达23.00 mg 100 g^-1，Red01基因型β-胡萝卜素(BCAR)含量达0.11 mg 100 g^-1，展现出优异的营养品质。

关键技术方面，研究团队创新性地采用半双列杂交设计(6×6 half-diallel)，对筛选出的6个优势基因型进行杂交亲和性测试。通过手工授粉技术，系统记录了15种杂交组合的坐果成功率。实验设计严格把控环境变量，使用40 cm×35 cm塑料盆钵统一栽培，基质采用壤土与农家肥(FYM)、磷酸二铵(DAP)等肥料科学配比，确保数据可比性。性状测量采用SPAD 502 Plus叶绿素仪、红外测温仪(AR320)等标准化设备，维生素测定遵循AOAC(1980)标准方法。

研究结果部分揭示了三大重要发现：

1. 表型多样性方面：'Orange'基因型株高最高(166.0 cm)，'C6'分枝数最多(15.33个)，'Red0107'果实直径最大(13.44 cm)。PCA分析显示前5个主成分累计解释84.99%变异，其中PC1(42.53%)主要受平均干果重(ADFW)和鲜果重(AFFW)驱动。
2. 杂交亲和性方面：C1×Red0107组合成功率高达90%，Red02×Red0107达88.89%，显著高于C6×Red02(41.67%)等低效组合。成功杂交组合平均单果种子量提升35%，为后续育种奠定基础。
3. 营养品质关联性：双标图分析显示维生素-C(VITC)与单株产量(YPP)呈正相关(r=0.62)，而β-胡萝卜素与果实直径(FD)存在负相关(r=-0.58)，为品质协同改良提供方向。

讨论部分强调了该研究的双重价值：在实践层面，Red02、C6等高产基因型及C1×Red0107等优势组合可直接应用于当地育种计划；在方法论层面，建立的性状评价体系突破了热带地区番茄育种中表型选择效率低的瓶颈。论文发表在《Discover Plants》的结论部分特别指出，该研究首次证实孟加拉国樱桃番茄种质中存在的特殊基因型Red03（成熟期保持绿色的特性）可延长货架期(SL)至18.33天，这一发现为采后生理研究提供了新材料。

值得注意的是，研究团队在展望部分提出了分子标记辅助选择(MAS)与表型组学的整合思路，建议后续研究应聚焦Red02高产品种的稳定性测试。正如通讯作者Md. Arifuzzaman强调的，这项成果不仅填补了南亚热带番茄育种的空白，其建立的"形态-生化-杂交"三位一体筛选策略，对茄科作物育种具有普适性参考价值。随着气候变化加剧，这类适应高温高湿环境的樱桃番茄品种，或将成为保障东南亚蔬菜供应安全的关键作物。