木质部是植株体内水分传输的主要通路,其水力特性的变化会影响植株的水分关系和果实的水分积累.目前关于番茄植株木质部解剖结构和水力特性对水分和盐分胁迫的响应及其与植株生长和果实含水量之间的关系尚不明确.本研究通过日光温室番茄盆栽试验,设置3 个处理:对照,土壤含水量(θ)为75%～95%田间持水量(FC),初始电导率(EC)为0.398 dS·m-1;水分胁迫,开花前θ为75%～95%FC,开花后至成熟期θ为45%～65%FC,EC为0.398 dS·m-1;盐分胁迫,θ为75%～95%FC,EC为1.680 dS·m-1,研究了樱桃型番茄(红宝石)和中果型番茄(北番501)植株在水分和盐分胁迫下的植株生长、果实含水量以及木质部水力特性的变化.结果表明:与对照相比,水分和盐分胁迫下茎秆横截面积和木质部导管直径分别减小了22.0%～40.7%和10.0%～18.3%,茎秆比导水率和桁架柄比导水率分别降低了 8.8%～41.1%和 12.9%～28.4%,抑制了植株生长,减少了地上部鲜重、果实大小、果实鲜重和含水量,且与樱桃型番茄相比,中果型番茄的降幅更大.此外,果实含水量分别与茎秆和桁架柄比导水率呈显著正相关.综上,番茄植株在水分和盐分胁迫下木质部水力特性指标减小,生长被抑制,果实鲜重显著降低,最终导致产量降低.其中,中果型番茄相较于樱桃型番茄对水分和盐分胁迫更敏感.

许多重要蔬菜和水果隶属于茄科(Solanaceae),植物花发育是物种延续和产品形成关键决定因子.茄科毛酸浆(Physalis pubescens)是药食同源半野生浆果,目前其花发育研究不多.为了从不同视角了解茄科植物花发育,本研究采用比较生物学方法从花的形态特征和解剖学层面解析了毛酸浆(P.pubescens)和茄科模式植物番茄(Solanum lycopersicum var.cerasiforme)花器特征和小孢子发育进程.结果 显示,开花后毛酸浆花萼迅速生长包被果实、花瓣有紫色斑纹、花药顶颈可育及背部开裂散粉特征与番茄花萼生长缓慢、黄色花瓣、花药顶颈不育及腹缝开裂散粉方式截然不同,展示了茄科植物遗传多样性.毛酸浆小孢子发育,在“四分体”之前迟于番茄,而“四分体”之后期却快于番茄.特别是番茄药隔组织在“四分体”时期开始向药室异常内突,并在花粉成熟期占据药室近1/2空间,而未在毛酸浆中观察到.该研究为开发茄科新的模式植物和从不同视角理解庞大茄科植物花发育提供了重要信息.

2017年8月,在新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州露地鲜食番茄上发现一种鳞翅目害虫,以幼虫潜食叶肉、蛀食果实,经鉴定为南美番茄潜叶蛾.该害虫原产南美洲的秘鲁,2006年入侵欧洲的西班牙,截至2017年5月,已在南美洲、欧洲、非洲、中美洲和亚洲的80多个国家和地区发生,严重危害鲜食番茄、加工番茄和樱桃番茄/圣女果,产量损失最高可达80％～100％.本文提供了南美番茄潜叶蛾的危害情况及主要形态鉴定特征,提出了防范其进一步扩散危害的措施建议以及今后应开展的主要研究方向,包括植物检疫、发生分布调查、生物学生态学特性研究、天敌资源挖掘利用等,以为积极应对南美番茄潜叶蛾对我国农业生产安全的威胁提供参考.

青枯病是危害我国华南地区番茄生产最严重的土传性病害之一.为探讨在人工接种青枯菌条件下,两种不同砧木嫁接对番茄青枯病的抗性及根际微生物数量的影响.该研究分别用砧木"番砧1号"和"茄砧21号"与樱桃番茄"粉贝贝"进行嫁接,采用稀释平板法对各嫁接组合的根际微生物进行分离.结果表明:(1)采用抗病砧木嫁接显著提高了番茄的抗病性,降低了发病率和病情指数,延缓了发病时间.(2)青枯菌在侵染植株过程中呈现动态变化,其数量从根系到地上茎部逐渐减少;砧穗嫁接植株、砧木自根嫁接植株根际基质和根系中的青枯菌数量降低,且地上茎部中的病原菌数量显著低于接穗自根嫁接植株;接种青枯菌后,各嫁接组合根际基质中的细菌、真菌和放线菌的数量随发病期的变化呈先增加后降低的趋势.(3)采用抗病砧木嫁接总体上提高了植株根际微生物总量、细菌及放线菌的数量,降低了真菌的数量,改善了嫁接植株根际微环境,对降低番茄青枯病发病率具有重要作用.

本研究以樱桃番茄成熟红果为样本,以极细链格孢菌为指示菌筛选得到一株对番茄采后病原菌有抑制作用的菌株KL-1.通过平板拮抗试验研究了菌株KL-1对番茄采后常见病原真菌极细链格孢菌、黑曲霉、青霉菌、尖侧多隔孢霉、拟康宁木霉、盐生枝孢霉、子囊菌、胶孢炭疽菌等八种病原菌的抑制作用,同时通过形态学、生理生化及16S rDNA分子生物学特征对菌株进行了鉴定,并对其基本生物学特性进行了研究.结果 表明:菌株KL-1对于七种病原菌极细链格孢菌、黑曲霉、青霉菌、拟康宁木霉、盐生枝孢霉、子囊菌和胶孢炭疽菌均有明显的抑制作用,其中对黑曲霉的抑制率最大为81％,对其他六种病原菌抑制率也均高于70％,对尖侧多隔孢霉的抑制率为0,说明菌株KL-1可以抑制番茄多种常见病原真菌,具有开发为生防制剂的潜力.经鉴定KL-1为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);该菌培养9h内生长最旺盛,最适生长pH为7.0,最适生长温度为37℃.

本文以花椒、高良姜等11种食药同源植物提取物为供试材料,分别研究了其对扩展青霉、灰葡萄孢、链格孢和大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等5种常见果蔬腐败菌的抑制作用.结果 表明,花椒对三种霉菌抑制作用最强,高良姜和莱菔子对扩展青霉和链格孢有一定抑制作用.花椒对三种霉菌的最小抑菌浓度分别为25.00、25.00、50.00 mg/mL,最小杀菌浓度分别为50.00、100.00、100.00 mg/mL.花椒对三种霉菌的孢子萌发有显著抑制作用.花椒提取液处理樱桃番茄可显著降低果实发病率,延长果实保鲜期.11种食药同源植物提取液对大肠杆菌抑菌效果较差.高良姜和天麻对金黄色葡萄球菌抑菌效果突出,可显著抑制金黄色葡萄球菌生长,二者对金黄色葡萄球菌的MIC分别为7.50和30.00 mg/mL,MBC分别为15.00和60.00 mg/mL.

磁场对果实口味的影响报道较少.为此,我们以樱桃番茄(Solanum lycopersicum var.cerasiforme)为材料研究了磁场是否具有调节果实口味的功效.结果 表明600 mT静磁场处理果实1h显著降低果汁中的酸度,但不影响糖度,导致糖酸比升高.这种磁效应由于在热处理过的番茄果汁中消失,故推测是由酶介导的.高效液相色谱-质谱分析结果发现静磁场处理显著降低樱桃番茄中两种主要酸性成分——柠檬酸和苹果酸的含量.因此,我们的结果表明了静磁场处理能通过降低樱桃番茄果实中的酸度来改变口味品质.

以5份单性结实樱桃番茄种质材料为研究对象,调查了果实内的种子数量、鉴定了黄化曲叶病毒病(TYLCVD)和灰叶斑病(GLSD)的抗病性;以材料CP28为研究对象,分析了单性结实性状的遗传规律和子房的发育过程;开展了抗番茄黄化曲叶病毒病和番茄灰叶斑病单性结实新种质的创制.结果 表明:单性结实材料单果种子数在不同位置花序间表现差异较大,变异系数高达120％以上,平均单果种子数在6.44～7.41粒之间,明显少于普通材料;5份材料都不抗番茄黄化曲叶病毒病,材料CP24和CR3表现出抗番茄灰叶斑病;通过遗传群体内单性结实性状分离情况分析,得出材料CP28的单性结实性状由隐性单基因控制的结论;通过石蜡切片看出,日温15℃/夜温5℃低温栽培条件下子房内几乎没有胚珠,日温25℃/夜温15℃温度栽培条件下子房内有数量多少不等的胚珠,并且能正常发育;创制了3份兼抗番茄黄化曲叶病毒病和番茄灰叶斑病单性结实新种质,为多抗性单性结实新品种的培育奠定了基础.

以山丹百合鳞茎和樱桃番茄'碧姣'果实为材料,分析不同浓度(0～1.0 g/L,以不做任何处理为对照CK)百合鳞茎提取液在低温(5℃)和常温(20℃)贮藏期间对樱桃番茄果实感观品质、营养品质和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并采用比色法、比浊法等方法测定提取液中活性成分含量及其抗氧化能力、抑菌活性,探究山丹百合鳞茎浸提液对采后樱桃番茄果实的保鲜效果及其机理.结果表明:(1)用0～1.0 g/L百合鳞茎提取液处理樱桃番茄果实,在常温和低温下果实分别可贮藏21 d和35 d,贮藏期分别比CK延长了3～6 d和7～14 d.(2)低温下适宜浓度(0.4～0.8 g/L)和常温下各浓度百合鳞茎提取液均能有效抑制番茄果实硬度下降,延缓质量损失率和色度的升高,而在常温和低温下均以0.8 g/L处理效果最佳;在贮藏结束时,常温(低温)贮藏的质量损失率和色度分别比CK显著降低了70.27％(58.82％)和93.44％(89.33％),硬度显著提高了81.11％(69.78％).(3)低温下适宜浓度和常温下各浓度百合鳞茎提取液均能显著延缓番茄果实维生素C(Vc)和总酸(TA)的消耗,以及可溶性固形物(TSS)含量的升高,而在常温和低温下仍以0.8 g/L处理效果最佳;在贮藏结束时,常温(低温)贮藏果实TA和Vc含量分别比CK显著提高了65.59％(65.06％)和70.87％(53.44％),而TSS含量显著降低了93.49％(84.62％).(4)低温下适宜浓度和常温下各浓度的百合鳞茎提取液能有效延缓番茄果实SOD活性的下降,而在常温和低温下均以0.8 g/L处理效果最佳,贮藏结束时,常温和低温下果实SOD活性分别比CK显著提高了66.42％和70.80％.(5)0.8 g/L百合鳞茎提取液中富含多糖、黄酮、黄烷醇、皂甙、总酚和生物碱等活性成分(0.34～2.41 mg/g),对DPPH自由基清除力和铜离子还原能力分别达到7.10和1.06μmol/g,并对番茄青霉菌生长具有明显的抑制作用,青霉菌数量较对照组显著下降了74.44％～79.76％.研究发现,百合鳞茎提取液中富含多糖、皂甙和多酚等活性成分,具有良好的抗氧化能力和抑菌活性;适宜浓度的百合鳞茎提取液能有效降低番茄果实质量损失率,保持番茄硬度和色度,维持维生素C、总酸和可溶性固形物等营养成分,并保持较高的SOD活性,明显延长贮藏时间,表现出良好的保鲜效果,并以0.8 g/L浓度的百合鳞茎提取液的保鲜效果最佳.

番茄(Solanum lycopersicum)是深受消费者喜爱的果蔬,其营养物质包括各种氨基酸、糖、有机酸、脂类、番茄红素和维生素C等.在番茄采摘和贮运过程中,会受到不同环境因素(如短期高温)对其的影响.本文利用核磁共振技术、高效液相色谱技术和味觉分析系统研究了采后短期高温(1、2和4 h)对番茄果实品质和味觉的影响.结果 表明:番茄果实中大部分氨基酸的含量在高温处理1h后显著降低;随着高温处理时间的延长,果糖、葡萄糖、柠檬酸和维生素C含量显著升高;蔗糖、番茄红素和脂类含量显著降低;甜味、鲜味和涩味的味觉强度增强.短期高温同时会影响与番茄果实品质相关基因的表达,其中AGPL1在处理4h其表达与0h相比,表达量显著上调.LOX、Beta/old-goM (B/OG)、PSY1、Tangerine (7)的表达具有随处理时间的延长而下调的趋势.因此,番茄果实在采后应权衡各活性物质升高或损失的比例,尽快采用合理的贮运方式,以降低高温环境对番茄果实货架期造成的影响.