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番茄种植(收集5篇)

来源: 时间:2024-09-08 手机浏览

番茄种植篇1

关键词:春季大棚番茄;种植技术;要点

随着农业结构的不断调整,地处我国东北边陲的孙吴县加大了对大棚种植的重视、投资力度。近年来,孙吴县在大棚番茄种植技术方面取得了显著地成绩。较以往番茄种植技术而言,春季大棚番茄种植对技术提出了更高的要求。大棚番茄种植包括选种、育苗、果实收获等多个技术环节。文章对春季大棚番茄种植技术要点做了详细分析。

一、番茄品种选择

番茄品种选择与番茄质量存有密切的联系,其直接影响着番茄的经济效益。对于大棚番茄种子的选择,其须符合口感好、产量高、成熟期短等要求。此外,春季时节光照弱、气温低,多病虫灾害。因此,番茄种子还须具备耐弱光、低温、虫害特性。如此,便能确保番茄植株正常生长。纵观现有番茄品种,金赛田、豫番茄一号、金驼王子、毛粉802皆属于优良品种,适于大棚种植。

二、大棚修建

大棚修建质量对棚内温度、湿度具有很大的影响。在实际修建中,须注重选址。密闭性良好的大棚,能够有效控制棚内温度、湿度。根据调查结果显示,理想大棚的面积、长度、宽度应分别控制为180m2、30m、6m。此外,大棚两端需设置入口,以便于进出、保证通风效果。与此同时,大棚修建选址须充分考虑额外空间、灌溉水源、地质条件等因素。

三、育苗

育苗在大棚番茄种植技术环节中居于核心地位,其的好坏关乎着番茄的质量、产量。一般来说,1月15日左右进行番茄育苗。据调查,孙吴县菜农在育苗时大都采用漂浮育苗技术。漂浮育苗技术涉及大量细节要点,笔者将其概述为以下内容:

(一)播种准备

就播种准备而言,其由晒种、修建漂浮池及育苗场地、制备营养液及播种营养土、种子催芽、填装基质五个环节构成。晒种:进行播种之前,须进行晒种。晒种时间大于一天小于两天,晒种方式宜采用太阳直射(高效杀死种子上存有的病菌,保证种子完好,利于种子发芽)。日晒后,须采用多菌灵溶液对种子浸泡,以进一步消毒;修建消毒池及育苗场地:通常,消毒池体积为1.34m3。待消毒池竣工,可采用生石灰水对其消毒。值得注意的是,肥料置于漂浮盘会出现烧苗现象。育苗场地须平整、毗邻水源、向阳背风、排水能力强;制备营养液及播种营养土:腐熟有机肥是制备营养土的最佳选择。配制营养土,须使用1.5kg左右的磷酸二铵及0.25kg尿素。制备春季大棚番茄营养液可采用施耐德、霍格兰德配方。适宜条件下,培养料的最佳选择是有机肥。此外,可采用沙子、岩棉、珍珠岩等无机培养料;种子催芽:待种子消毒后,便进入催芽环节。催芽时间大于5h时小于8h,催芽温度高于25°C低于30°C;填装基质:须用水湿润待填装基质,以确保基质适宜。

(二)播种

播种前,须测验种子,以确定种子的用量。一般而言,春季大棚番茄种植成熟其较长。实践证明,国内种子的用量为1孔2粒,国外种子的用量为1孔1粒。

(三)育苗管理

育苗管理主要包括控制棚内温度及湿度、肥料管理等工作内容。温度及湿度:棚内温度对番茄幼苗生长变化而变化,也就是说,不同时期,棚内温度值不同。通常,棚内湿度应控制在40%左右。湿度过高,可将碰面开敞,以确保棚内空气顺畅;肥料管理:一旦番茄植株叶片数量为4,则应对其施肥。此过程,须控制施肥量,以避免烧苗。此外,应根据番茄生长状况,进行适时、适度施肥。

四、番茄生长期管理

番茄生长期管理由灌溉水、温湿度、植株、病虫害、果实生长五个环节构成。定值初期,灌溉水量不宜过多;番茄生长中后期,灌溉水量要大。此外,要确保棚内湿度恒定。加强温度控制,尤为必要,白天温度约为28℃,夜晚温度高于8℃。不同时期须对番茄植株进行适量施肥管理,以为其生长提供必要的养分。菜农可通过喷洒药物,以防止病虫害。果实生长时期,菜农应对其进行疏果。

五、果实收获管理

采收期取决于番茄品种。早熟品种,其采收期约为1.5个月;晚熟品种,采收期约为2个月。白熟期阶段,菜农利用乙烯将其催熟,待番茄呈红色时将其采收。

结束语

番茄种植篇2

一、无公害番茄生产条件

搞好番茄无公害生产,第一是生产的基地环境要达到无污染的标准;即生产大棚内的水、气、土中的有害物质低于国家允许的标准;第二要求在生产过程中有效利用自然生物资源,合理使用各种生产管理技术措施,降低化肥、农药消耗,禁止使用“高毒、高残留”和“三致”的有机化学物质。把农业防治、生态防治和生物防治放在综合防治的首位,化学防治作为突破手段,建立良好的生产小环境,充分发挥自然控制作用,用较少的投入,把病虫的为害控制在允许的经济损失范围,取得经济效益最大化。

二、栽培技术及管理措施

1.良种选择

选用较好品种抗病性和连续坐果能力强的适合温室栽培的无限生长类型品种。

2.采取综合措施,培育无病壮苗

(1)种子处理

要浸种或用药剂处理种子,在晴天晒种2-3天,也可用50%的多菌灵浸泡5个小时,捞出后用清水洗净,用湿布包好,置于25-30℃催芽,催芽期间种子每天清洗一次,当有50%以上种子“露白”时即可播种。

(2)营养土的配制

可用2份肥沃的田园土和1份充分腐熟的猪粪混合拌匀,每立方米营养土添加过磷酸钙3千克、磷酸二氢钾0.25千克,充分拌匀。

(3)播种

苗床应选择地势较高的地块,以防雨水淹苗。将备好的营养土做一个宽1.2米、长3米的苗床,可满足1亩地用苗,再把催芽“露白”的种子撒于床面,盖细土1厘米,扣小拱棚,防止出苗前雨水淹没,待种苗出土后撤去拱棚。

(4)苗床管理

出苗时保持温度25-30℃,子叶伸展后,床温20-25℃,保持15-20天,当苗出齐后,进行通风晾苗,2-3片真叶时分苗,行株距12厘米×10厘米。分苗后做小拱棚,使床温维持30-35℃,地温20℃以上,以利于缓苗。并注意防病治虫,培育无病壮苗。壮苗标准:苗龄30天时株高6-7寸、叶片6-7片叶、茎粗6—7毫米、节间短、上下一致,叶色浓绿厚实,无病斑。

(5)施足底肥

番茄结果期长,要求必须施足底肥,一般每亩施优质腐熟圈肥1000千克,在施肥时,注意有机肥和微肥结合翻地深施,复合肥浅施,结合移栽在穴底集中施。

(6)移栽定植

南北向筑畦,畦宽1.3米,每畦栽两行,成宽窄行,宽行80厘米,窄行50厘米,株距40厘米。每亩栽2500-2800棵左右比较适宜。定植后浇一次大水,直到每穗果膨果时再看苗浇水。

(7)田间管理

定植后浇完定植水,及早中耕松土,促进发根,及早插杆。如果出现徒长时可用1000x10-6助壮素或500倍矮壮素调控,一般喷洒一次,注意浓度不易过大。

肥水管理。定植浇水后,要第一棵穗果坐住之前不浇水,“蹲苗”以促根系下扎。第一穗果核桃大时,结束“蹲苗”,开始灌水,并结合浇水冲施硝酸钾复合肥,每亩每次施10千克,开始收果后每亩每次用20千克。

吊蔓与整枝。吊蔓在每一序花开花时进行,整枝与打顶同时进行,主茎留有2穗果时打顶,培养第一个侧枝。将原主茎人为朝一侧扭屈。第一侧枝有2穗果出现时打顶,再培养侧枝继续生长结果,以后依此类推,根据植株长势培养侧枝个数,一般选留3-4个。在选留侧枝的同时要及时摘去老蔓下部的老叶,有利于通风透光,减少养分消耗。

落果的防治。防治方法:通常用2.4-D点花柄,以当天开放的花最好,从上午九点到下午三点以前,一定要避开中午高温。用防落素点花较2.4-D明显降低药害。

三、病虫防治

1.物理和生态防治

(1)捕杀、诱杀

对于蚜虫、菜青虫可直接捕杀,或杨柳枝诱蛾。

(2)隔离保护

使用防虫网能有效防-止大量害虫的为害。

2.生态防治

利用害虫天敌和微生物杀虫、杀菌防治可能发生的病虫害。

(1)以害虫天敌治虫

保护或捕捉青蛙放人田间,可有效地控制小菜蛾、菜青虫的为害。同时注意保护七星瓢虫、赤眼蜂的生存环境。

(2)以抗生菌治虫

用10%浏阳霉素防治番茄的红蜘蛛。

番茄种植篇3

番茄属茄科蕃茄属,原产于中美洲和南美洲,果实营养丰富,含有丰富的胡萝卜素、维生素C和维生素B,既可以做水果又能够做蔬菜,番茄果实风味特殊,性凉味甘酸,有清热解毒、养阴凉血、抗衰老和生津止渴等多种效果。

长阳县海拔600―2000m的高山和半高山地带,年平均气温7℃-16℃,降雨量1300.0mm左右,光照充足,雨热同季,四季分明。高山蔬菜产区,温凉丰光,昼夜温差大,素有“天然冷库”之称。县内5家已申报通过番茄绿色食品生产企业年产量5万多t,产品远销上海、南京和北京等大中城市。多年来,番茄种子依赖外调,成熟果实85%外销,番茄溃疡病一旦流入,将损失巨大。探讨番茄溃疡病发病原因和防治,有利于指导菜农生产。

1发病原因番茄溃疡病为细菌性病害,病菌寄主范围较窄,在自然情况下主要侵染番茄。高湿、低温(18~24℃)适于病害发展,高温(R35℃)时病害会停止发展。番茄溃疡病病原可在番茄植株、种子和病残体上越冬,存活能力强,在干燥的种子上可存活20年,并随种子、种苗及病果进行远距离传播病害。播种带菌种子,幼苗即可发病,发病幼苗通过移栽传入大田,并通过伤口、气孔、叶片毛状体或果实表面直接侵入植株或果实而造成流行。病原随病残体在土壤中存活2-3年。病田内进行整枝打杈可加速传播蔓延。夏季温暖潮湿,阴雨天多,湿度大,雾气大,结露时间长和连作都有利于番茄溃疡病发病。

2发病症状幼苗期发生,初期表现为植株下部叶片萎蔫,叶片卷缩,似缺水状,后表现为植株一侧或部分小叶出现萎蔫,严重时茎部溃疡,幼苗枯死;花及果柄染病形成溃疡斑,果实上出现大量泡泡,果面上形成隆起的圆形外白中褐病斑,以单个病斑居多,单个的病斑直径3mm左右,大小基本均匀一致,中间有一针尖大小褐色小点,形似“鸟眼”,俗称鸟眼斑。病情严重时病斑连片;茎秆受害时,长有许多不定根。初期茎内维管束变褐,先由一节开始发生再多节受害,后期茎秆变空、变褐色、下陷或沿着茎、果柄、叶柄处开裂,造成全株枯死,枯死植株顶部叶片呈青枯状。剥开病株时可发现中间呈褐色腐烂,雨大雾多的天气,茎秆中还会溢出白色菌脓,污染茎部。

3防治方法

3.1农业措施

3.1.1加强田间管理。选冷尾暖头的晴暖天定植,开花结果期,及时松土除草,适时通风透光,避免露水未干时整枝打杈。发现可疑或有问题植株要后行整枝和抹芽,及时去除老叶、病叶、无效叶(1),暴雨后及时清沟排水,否则土壤不透气,不利发棵,容易染病和落花。

3.1.2平衡施肥底肥中氮肥数量不宜过高,以腐熟的农家肥、商品有机肥或测土配方肥为主;追肥要控制氮肥的施用量,增施磷钾肥;叶面肥以磷钾肥为主,配合适量速效性氮肥。合理密植,亩栽2200株左右,要求通风透光,提高番茄植株抗病性。

3.1.3优选田块番茄是喜温、喜光的短日照植物,海拔800-1400m均可种植,以1200-1400m为佳。种植田块要求土层深厚,排水良好,有机质丰富,pH6~7为宜的肥沃沙土或壤土.

3.1.4套作或轮作在长阳番茄种植区,老百姓多选择番茄和白菜-荷兰豆套作。首作3月上中旬播番茄,4月中旬定植,6月下旬-9月收获;2作畦上番茄,沟内白菜。白菜4月下旬定,6月收完白菜,7月下旬开始收番茄;3-4作9月播荷兰豆,11-12月上市,12月罢园。只种1季的番茄产区,必须与非茄科蔬菜实行3年以上的轮作。

3.2植物检疫。购买番茄种子不能贪便宜,要认真甄别销售商资质。从外地调入番茄种子必须到农业综合执法大队备案并进行严格的检疫,严防来源不清,不合法的带菌种子流入。长阳县高山蔬菜面积大,农资投入品经销户有200多家,蔬菜种子经销商20多家,蔬菜合作社、家庭农场及蔬菜协会等100多家,这些经营主体多采取统一购买种子,有时甚至出现几户、几十户集中抱团私自采购,并不主动到农业综合执法大队备案,调入种子是否有产地检疫不得而知,农业执法部门应加强宣传培训工作,强调植物检疫的重要性,不能让未经检验检疫的种子流入市场。

3.3物理防治

3.2.1温汤浸种:选择抗病品种并将种子在凉水中浸泡10′,捞出后再放入55℃温水中浸泡30′,不断搅拌,并随时补充热水。再放入凉水中浸泡4~5h。

3.4化学防治

3.4.1种子处理。用温汤浸种后,再用中保阿泰灵(寡糖・链蛋白)600倍液浸种1h,阴干后播种或5%稀盐酸浸种5~10h、0.05%次氯酸钠浸种20~40′,阴干后播种(2)。

3.4.2苗床消毒。在播种前20d左右,将床土耙松,每667O用40%的福尔马林20L,兑水30~40T浇到苗床上,随后用塑料膜覆盖5d,揭去塑料膜,半月后再播种。

3.4.3药剂防治。坚持“绿色植保”原则,采用高效低毒农药进行防治。定植时用农链霉素水浇灌定苗(每支农用链霉素加水15kg);花期适时喷施促花王3号抑制主梢旺长,促进花芽分化,提高植株的抗病能力;在幼果期、果实膨大期各喷施一次果宝,可提高授粉质量,增强循环坐果率;初期发病喷施1∶1∶200的波尔多液、77%氢氧化铜可湿性粉剂500倍液、47%加瑞农600~800倍或50%DT500倍,喷药间隔期7~10天,连喷3~4次。用30%硝基腐殖酸铜20-350g/667m2兑水40-50kg喷雾效果较佳。发现病株要立即拔除,带出田外深埋烧毁,病穴内撒石灰,再用72%农用链霉素4000倍液喷洒防治。必要时在病区停种番茄3---4年。对严重病株及病株周围2-3m内区域植株用80%乙蒜素水剂1500倍进行小区域灌根,连灌2次,两次间隔1天(3)。注意轮换用药。

番茄溃疡病自1985年在北京市发现后,已相继在内蒙古、山西、河北等省、自治区发生为害。严重发病的地块番茄减产达20%一75%。我国已将其列为检疫对象以防止和控制病害的发生蔓延。防治番茄溃疡病,必须加强植物检疫,从源头控制病区种子、种苗和病果流出,引导农民科学种田,绿色防控。

参考文献

[1]曹玉兰,周长华。番茄整枝抹芽时应注意哪些问题[J];2016(06:44--45

番茄种植篇4

为全面贯彻落实市委1359发展思路,推动我市绿色农畜产品精深加工基地建设,市政协副主席陈和平带领有关部门和部分政协委员,对我市番茄产业发展情况进行了调研。调研组通过听取汇报、深入企业车间实地查看、和农户、经纪人、企业家座谈等形式,全面了解了整个产业的发展情况,并提出相应的意见和建议。

一、当前总体情况

番茄产业曾是我市农村的主要产业之一。从1995年磴口泰顺公司第一个番茄加工厂成立至今,经过近20年的发展,全市现有番茄公司28家,41个加工厂,70条生产线。日处理番茄鲜果能力5.6万吨,年生产番茄酱能力58万吨。产能居新疆之后,位列全国第二。20xx-20xx年全市最多时约6万多农户种植番茄,种植面积最高达到46万亩。番茄价格多数年份在400-500元/吨,平均亩产约5吨,多数年份相对于其他大宗农作物收益较高,曾经是农民增收的主要产业。今年全市种植番茄约8万亩。因原料不足,企业之间发生原料抢购大战,番茄价格大涨,达到520-650元。除2012年因受灾特殊年份外,今年番茄种植面积、鲜果产量、番茄酱产量均创近10年最低,但鲜果收购价格和亩收益达到历史最高。

二、面临的主要问题

㈠企业开工不足。

20xx年最高峰时年处理鲜果205万吨,生产番茄酱31.5万吨。今年因原料不足,全市41个加工厂22个开机生产,启动生产线24条,生产期一个月左右。截至9月上旬收购番茄约35万吨,生产番茄酱约4.62万吨,产能发挥仅十分之一。许多工厂已连续停产两年以上,大量资产闲置。其中中粮屯河、富源等十几个企业设备先进,投资均在亿元以上。一些企业之间距离过近,布局不太合理,也加剧了原料争夺。

㈡种植面积锐减。

20xx年开始,农户种植积极性降低,种植面积逐渐减少。主要原因有五点:一是比较效益下降。20xx年以前番茄的亩净收益是1500元左右,小麦、玉米、花葵、油葵、籽瓜等净收益约400-1000元,番茄种植效益明显较高。但近几年随着花葵、玉米、甜瓜、脱水菜价格的上升,番茄的比较效益逐渐下降。特别是2012年,番茄受雨涝灾害的影响,产量、效益更是直线下降。2012年,花葵的亩收益1500元,玉米的亩收益1400元,小拱棚甜瓜套葵花的亩收益3200-3500元,脱水菜的收益上升到3500-4000元,而番茄最好的收益约1200元左右,大部分都赔本,效益明显低于其它作物,农户积极性下降。二是病害多,风险高。番茄在我市种植将近20年,连续的种植使番茄早晚疫病发生机会增多。同时雹灾、雨灾等自然灾害对番茄的影响也较大。三是劳动强度大,雇工成本高。种植番茄需开沟起垄,费工费时。成熟时间集中,人工采摘、装车都需要大量的劳动力,而农村劳动力趋于老龄化,一旦雇人,成本很高。今年摘一吨番茄需140元左右,装一车150元左右,一亩番茄从采摘到装车雇工费用约850元左右,加上其他成本,番茄的亩成本达1200元左右。四是农民担心交售困难。番茄上市时间集中,保存时间短,必须及时采摘交售。以往排队卖番茄的痛苦经历让许多农民心有余悸,种植积极性受挫。

㈢原料品质下降。

过去番茄种植采用大田直播和育苗移栽相结合的种植方式,拉开成熟期。近几年农民为了省时省力,大田直播越来越少,育苗移栽面积占番茄种植总面积的97%以上,导致番茄成熟期集中。为了降低劳动强度,减少雇工费用,加上今年企业抢购原料,许多农民改变以往采摘两三次的做法,在番茄成熟70%以上进行一次性采摘,导致原料品质下降。

㈣订单履约较差。

近年来普遍采取的公司+合作社(或经纪人)+农户+订单的模式在利益的考验下多次失灵。当番茄原料供大于求时,企业压等压价,农民利益受损;当原料供小于求时,企业竞相抢购,农民唯价是论,造成双方互不信任,矛盾越积越深。许多企业在订单上下的功夫不够,订单约定不细,存在投机心理。多数农民在种植安排上仍是押宝式种植,存在侥幸心理。农企双方没有建立起互信、互利和风险共担的良好机制,种植基础不牢,订单对双方的约束力有限。

㈤产品低端单一。

我市番茄酱以原料性大包装产品出口为主,附加值不高,企业自己创建品牌和开发市场的不多,产业链条短,抗风险能力弱。因此国际市场的价格波动,必然波及我市,影响整个产业。另外,大企业虽设备先进,但是部分企业因管理滞后影响质量稳定。加上部分小型加工企业生产工艺和设备落后,番茄制品在国内的声誉和形象有待提高。

三、今后发展分析

㈠事实上,我市的番茄产业发展情况是全国的一个缩影,全国番茄产业正面临一个新的调整期。从世界范围看,我国是美国、意大利之后的世界第三大番茄酱生产国,但出口量世界第一,每年约100多万吨,占世界番茄酱总出口量的37%。我国的主产地就是新疆和我市,新疆产能是我市的两倍,已建成番茄加工生产线137条,年生产能力突破150万吨,高峰时种植番茄120-150万亩。加上我市50万吨的产能和甘肃、东北地区的产能,全国产能约250万吨,近几年因产能过剩发生在番茄产业的外争市场、内抢原料的无序竞争现象较为严重,导致国际市场番茄酱价格大起大落,我国许多番茄企业因此陷入困境,不得不采取限产保价等方式渡过难关。今年国际市场番茄酱价格回升至1000多美元,且全国库存将在今年消化完毕,而2013年全国番茄种植仅80-90万亩,产量约450万吨,可生产番茄酱约60万吨,仅占近年出口量的60%,番茄产业又面临新的发展机遇。对我市来说,1000多万亩水浇地和得天独厚的自然条件以及得到国际市场认可的优质番茄,加上20多个设备一流的企业,发展番茄产业依然是我市农村经济的现实选择,也是建设绿色农畜产品精深加工基地的重要选项之一。各级政府和有关部门应从农民增收、社会就业、地区发展的大局出发,立足我市实际,组织引导各番茄企业总结近年来产业发展大起大落的经验教训,抓住新的机遇,力求使这项产业再续辉煌。

㈡番茄产业发展中面临的问题,也是我市整个农业产业化和农村经济社会发展面临的问题。比如农村劳动力老龄化问题,社会化大生产与一家一户小农经济的矛盾问题,出口型产业受国际市场价格波动影响问题,产品低端精深加工不足的问题,越来越严格的农产品质量要求与土地退化、病害增多的矛盾问题等。所以,研究解决番茄产业的发展问题,应该放在整个大农业的未来发展中去考虑,放在如何更好的发挥我市的自然优势、物流优势上去考虑,放在建设面向国际的绿色农畜产品生产加工输出基地的目标去考虑。要按照农业现代化发展的要求,加快土地流转,大力发展家庭农场,发展规模化经营,发展机械化作业,提高农业劳动生产率,提高应当市场经济风险的能力,推动我市农业发展再上新台阶。

四、几点建议

㈠修定番茄产业发展指导规划。

综合判断当前的形势,番茄产业正在走出低谷,进入新一轮发展周期。明年,我市乃至全国番茄种植必然扩大,生产企业也会更加积极。如何解决当前存在的各种问题,避免番茄产业再次陷入盲目扩张和恶性竞争,政府需适度介入,而且现在恰逢其时。过去制定的两个100万(即到2017年种植面积100万亩、生产能力100万吨)的目标有些过于超前,应按照稳步发展的思路,从产业布局、准入门槛、行业标准等方面重新调整,规范引导产业发展。

㈡加大农业现代化发展力度。

按照国家发展现代农业的战略要求,更多的关注农村,支持农业发展。坚持做好国家、自治区农业各种项目的申请,争取上级的支持。财政要加大对农业的投入,支持农村基础建设和社会改革,为解决制约农业产业化发展的各种矛盾创造条件。

㈢解决好四个实际问题。具体体现为四个做:

一是做实订单,解决好原料问题。原料问题是整个产业的基础,解决当前订单履约差的问题是避免原料种植大增大减的关键。政府要协助企业和农户制定示范合同文本,细化双方在价格、品种、服务、交售时间等各方面的责权利,明确切实可行的违约责任追究办法,增加双方违约成本,逐步建立诚信机制。企业要按年度生产计划利用订单落实原料,并且落实到具体农户、地块、交售时间,防止出现哄抢原料、降低质量标准的现象。同时鼓励和帮助企业通过土地流转方式自建一部分基地,引进试验机械化种植、移栽、采收,既解决自身原料问题,又可在种植品种、种植技术方面对农民起到示范引导作用。建议各地番茄协会互相沟通情况,共同引导各企业限产保价,避免出口价格再度大幅下跌。

二是做好服务,处理好农企关系。企业要通过技术服务、农资服务、资金支持等方式,包括出资为基地种植番茄投保、防治病害等,提高农民的单位种植效益,形成稳定的利益共同体。建议在种植方式和采摘方式上多做文章。通过订单约定分时段不同价格的做法,引导采取大田直播和育苗移栽相结合的办法进行番茄种植,调整早、中、晚熟番茄种植结构,以缓解番茄原料集中上市和加工企业均衡生产的矛盾,延长生产期。通过质量要求引导茄农采用即熟即摘的方法,避免一次性采收造成原料质量下降。建议政府和番茄企业共同支持农机生产企业研制生产适合我市种植现状的小型番茄种植、移栽、采收机械,解决劳动强度大的问题。建议企业更多的采取地头收购的做法,种植户上门交售等候时间不超过24小时,并写入订单。

番茄种植篇5

摘要:

番茄红素是植物中含有的一种天然红素,人体从膳食中摄取番茄红素,对人体健康非常有益。目前番茄红素生物合成相关酶基因已经从很多植物中克隆出来,且已对关键酶基因进行了功能验证,为利用基因工程技术调控番茄红素合成途径提供研究基础。文章综述了植物番茄红素生物合成途径、相关酶基因及其在基因工程上应用的最新研究成果,并探讨了运用基因工程技术调控番茄红素合成的前景。

关键词:

番茄红素;生物合成;酶基因;基因

番茄红素是植物中含有的一种天然类胡萝卜素,已有上百年的研究历史。在西瓜、番茄、草莓等蔬菜和水果中含量较高,对人体具有多种生理保健功能。番茄红素不仅是一种对人体健康很重要的色素,且还具有防癌、抗肿瘤、保护心血管、提高免疫力等多种生理作用,在保健食品研发方面备受关注[1]。大量研究表明在番茄红素含量高的西瓜果实中,番茄红素的有效性比番茄多出40%,人体的吸收利用率很高,而番茄中的番茄红素较难被人体直接吸收利用[2]。西瓜瓜瓤越鲜艳,番茄红素含量越高,果实营养价值越高。因此,为了提高果实中的番茄红素含量并培育出高番茄红素含量的植物品种,人们对番茄红素生物合成代谢途径及相关酶基因的功能鉴定进行了较多研究。

1番茄红素的生物合成

在果实生长发育期中,合成番茄红素主要表现在两个阶段:一是转色和成熟阶段的果实色泽变化明显,番茄红素开始大量合成、迅速积累直至达到最高含量,之前果实中番茄红素含量甚微,如番茄、西瓜;二是幼果阶段番茄红素开始较缓慢的合成,而在成熟阶段其大量合成,并在果实中快速积累,如红肉脐橙[3]。这些说明不同植物基因型的差异及特定组织器官发育阶段的不同均会导致番茄红素合成速率的差异。番茄红素的合成是植物类胡萝卜素生物合成代谢过程中的一个分支部分,只有系统地研究类胡萝卜素的代谢途径,才能阐明番茄红素的生物合成过程。早在20世纪50、60年代类胡萝卜素合成代谢的主要途径已经基本明确(图1),近年来大量研究表明,合成途径中关键酶基因已从许多植物中克隆出来,并进行相关基因功能验证分析,这为利用植物基因工程手段定向调控其合成途径提供依据。IPP(异戊烯焦磷酸)是番茄红素合成的最直接前体物质,也是异戊二烯化合物合成途径的共同前体。高等植物体进行光合作用,从葡萄糖合成开始,经过各种途径合成异戊烯焦磷酸。二甲基丙烯基二磷酸是IPP在IPP异构酶催化下生成的物质,然后DMAPP在GGPP合成酶作用下与3分子IPP缩合,分别生成牻牛儿焦磷酸、法呢基焦磷酸、牻牛儿基牻牛儿焦磷酸。GPP为番茄红素、单萜类物质的合成提供前体。萜类衍生物如长醇、甾醇、倍半萜等和类胡萝卜素的合成前体物质是FPP。GGPP的直接产物是八氢番茄红素、叶绿素、维生素A、赤霉素、磷酸甘油醛、质体醌、泛醌等物质。在八氢番茄红素合成酶催化作用下2个GGPP在质体中缩合形成最初产物C40类胡萝卜素八氢番茄红素。之后,番茄红素在ζ-胡萝卜素脱氢酶、八氢番茄红素脱氢酶和类胡萝卜素异构酶的共同催化作用下,经过持续的脱氢反应产生。也就是说,八氢番茄红素合成酶的直接产物是番茄红素。番茄红素环化酶在类胡萝卜素生物合成代谢过程中催化番茄红素的降解,即番茄红素在番茄红素β-环化酶和ε-环化酶的协同作用下生成α-胡萝卜素;在β-环化酶的作用下合成β-胡萝卜素。

2番茄红素合成途径中的重要酶及相关基因在基因工程上应用的研究

近几年,人们对番茄红素生物合成途径中的一些重要酶做了大量的研究,并取得了新的突破。但是对植物体内番茄红素形成的调控机制及其转录表达的研究还处于探索阶段。所以对番茄红素合成代谢途径的调控是复杂的,可能由多个基因以多种方式进行调控。

2.1异戊烯基焦磷酸异构酶

IPP异构酶催化DMAPP形成IPP。目前已从一些植物的质体中纯化出来如辣椒、番茄和水仙。已经从福寿草、芒果、拟南芥、欧洲榛、烟草、莴苣、玉米、葡萄和甘薯等植物中克隆出来。在许多植物中IPPI以基因家族的形式存在的,拟南芥和烟草中有IPP1和IPP2两个IPP异构酶。将IPP异构酶转入大肠杆菌中,类胡萝卜素在原菌株中的积累明显增多[4]。姚健等将灵芝IPI基因转入大肠杆菌中,明显促进了转基因菌株中β-胡萝卜素的积累[5]。据此可以推测类胡萝卜素生成的限制因子可能是IPPI。

2.2耗牛儿基耗牛儿基焦磷酸合成酶

GGPP是由三分子IPP和一分子DMAPP在缩合而成,催化酶为GGPP合成酶。八氢番茄红素合成的直接前体物质是GGPP,它对番茄红素的合成起着重要作用。已从辣椒、番茄、玉米、柑橘、马铃薯、白羽扇豆、长春花、拟南芥、烟草、甘草、银杏、黄瓜、西瓜和甜瓜等植物中克隆出GGPS基因。GGPS常以多基因家族的形式存在植物中,在拟南芥中克隆了5个不同的GGPS,有2个具有GGPS活性[6]。孙桂乐为提高番茄果实中的番茄红素含量,将多毛番茄GGPS作为目的基因通过根瘤农杆菌EHA105介导导入到普通番茄中,番茄红素含量显著增加[7]。邹芳玲等将多毛番茄GGPS基因转入到番茄中,番茄红素的积累增加,含量的也明显提高[8]。吕品等从西瓜果实中克隆GGPS的cDNA全长1445bp,与甜瓜和黄瓜的GGPS同源性相似度高达90%以上。实时定量PCR分析表明红瓤西瓜果实GGPS的表达量最高,白瓤中最低[9]。

2.3八氢番茄红素合成酶

两分子的GGPP在PSY作用下形八氢番茄红素。PSY基因是植物番茄红素合成的第一个关键酶基因。PSY基因最早是从番茄中分离出来的。编码PSY基因已从柑橘、玉米、拟南芥、烟草、水稻、甜橙、甜瓜和西瓜等植物中克隆出来。研究发现,在很多数植物中PSY基因表达呈现单一,但在一些植物中PSY常常以家族基因的形式存在。如在木薯、玉米、胡萝卜、烟草、甜瓜、番茄等植物中有两个PSY基因(PSY1、PSY2)表达,而在水稻、西瓜中有三个PSY基因表达,龙胆、苹果中有4个PSY。卢钢等将同源克隆的PSY基因反义导入中国水仙,结果抑制了GGPP向八氢番茄红素的转化[10]。利用RNAi手段,抑制了转基因兰花PSY基因的表达,减少了类胡萝卜含量的积累,同时番茄红素含量明显下降[11]。Kim等发现在辣椒果实成熟过程中,PSY基因上有一个位点突变,致使橙色果实中PSY基因表达量显著高于红色果实。说明PSY基因剪接受点突变可以减少果实着色[12]。EjPSY2A基因在白肉枇杷果实中发生突变缺失,导致不能在果肉中积累类胡萝卜素[13]。将ChPSY导入番茄植株中,ChPSY基因在转基因番茄中的高量表达使总类胡萝卜素、番茄红素含量显著增加[14]。Zhang等从柑橘中克隆得到PSY基因,将其导入植物中PSY基因表达量显著增加,番茄红素、β-胡萝卜素等在果实中的积累明显增多[15]。朱海生在草莓中克隆得到PSY基因,研究表明PSY在草莓不同组织的表达量存在差异,PSY基因表达量最高的部位是花,在果实、老叶组织中依次减少、新叶中表达量最低。随着果实的生长,表达量呈递增趋势,在成熟果实中的表达量最强[16]。Yan等将西瓜中PSY-C基因导入甜瓜,PSY-C在所有组织中均表达,果皮中表达量高于果肉和胎座组织,但仅在果皮中检测到番茄红素;转基因甜瓜果实β-胡萝卜素和番茄红素含量显著增加[17]。

2.4八氢番茄红素去饱和酶、ζ-胡萝卜素去饱和酶和类胡萝卜素异构酶

八氢番茄红素在PDS作用下生成ζ-胡萝卜素;ζ-胡萝卜素在ZDS催化下转化为番茄红素;因此,PDS和ZDS是植物番茄红素合成过程中很重要的酶基因,参与类胡萝卜素生成。大量研究表明,PDS基因也从玉米、甘薯、大豆、水稻、黄水仙和烟草等植物中克隆出来;从拟南芥、黄水仙、龙胆草、木瓜、辣椒及小麦等植物中分离出ZDS基因。Chamovitz等最早将PDS基因从蓝藻中分离出来,通过对抗除草剂蓝藻突变体的研究,结果表明PDS是类胡萝卜素合成途径的限速酶[18]。Yan等CpPDS和CpZDS基因从番木瓜中分离纯化出来,在植株的各个组织中都有表达,在成熟果实中大量表达[19]。Rodrigo等从成熟柑橘果实中分别分离出了PDS和ZDS两个基因,两个基因的表达,促进了果实中类胡萝卜素的积累及含量的提高[20]。反式结构的番茄红素是植物果实中的主要存在形式,CRTISO能将顺式结构的原番茄红素异构成反式结构,目前已从番茄、玉米、柑橘、黄花水仙和金盏银台等作物中分离出CRTISO基因。Isaac-son等发现番茄植株中缺少CRTISO酶基因,增加了果实中7,9,7′,9′-四顺式-番茄红素的积累,原核表达试验也表明,CRTISO在植物绿色组织中均有表达,但在果实成熟期大量表达[21]。

2.5番茄红素β-环化酶和番茄红素ε-环化酶

植物体内存在分别催化番茄红素生成β环的LCY-b和ε环的LCY-e的两种番茄红素环化酶,它们参与番茄红素的环化反应,是番茄红素向胡萝卜素转化的2个关键酶。LCY-e催化番茄红素生成δ-胡萝卜素;番茄红素分子两个末端在LYC-b催化作用下均形成β-环后,生成β-胡萝卜素,α-胡萝卜素是在β及ε两种环化酶共同催化时才能生成[22]。LCYB基因最早从拟南芥中克隆得到的。Cunningham等将LCY-b和LCY-e分别从拟南芥中克隆出来,这两个基因氨基酸序列同源性达36%,均以单拷贝形式存在,在结构上也较为相似[23]。目前已从辣椒、番茄、胡萝卜、黄水仙、金盏菊、柑橘、黄龙胆、马铃薯和枸杞等众多植物中分离出编码LCYB的基因;LCYE基因也从番茄、拟南芥和柑橘等植物中克隆出来。Ronen等发现番茄中存在2个Lcyb拷贝,且都能调控番茄红素的形成[24]。将DcLcyb基因导入了胡萝卜中,DcLcyb1基因的过量表达,使转基因胡萝卜中总类胡萝卜素和β-胡萝卜素含量显著增加[25]。Davuluri等利用RNAi技术使LYC-e基因不表达,促进了番茄果实中番茄红素的积累,与对照相比,番茄红素含量差异不太显著[26]。利用RNAi技术,对LYC-b基因进行调控,结果抑制LCY-b基因的表达,转基因番茄中番茄红素含量显著增加[27]。Rosati等将番茄红素β-环化酶基因导入番茄植株,通过正调节显著提高番茄果实β-胡萝卜素含量;而负调节能50%抑制果实中Lcy-b基因的表达量[28]。王巧丽等构建了LYC-B干扰载体,并证明了其在不同果皮颜色的番茄果实、种子和叶片部位都能表达[29]。

3番茄红素合成中相关酶基因转录表达水平的研究

Wang等研究表明在胡萝卜根发育过程中,DcPSY1和DcPSY2的表达量和类胡萝卜素含量呈正相关;成熟叶中DcPSY1的表达量明显高于DcP-SY2,总类胡萝卜素含量显著高于根中;这些结果表明DcPSY1似乎对叶片中类胡萝卜素的积累有促进作用,但它们不是根颜色形成的重要因子[30]。张玲等研究表明黄肉枇杷果皮和果实中β-胡萝卜素含量呈增加趋势,而白肉枇杷果皮表现持续增加,果肉呈下降趋势;PSY和CYCB在果皮部位中有较高的表达量,而CYCB和BCH在果肉部位高量表达,揭示枇杷果实不同发育期类胡萝卜素的形成由PSY、CYCB、BCH基因的协同调控[31]。Korakot等研究了南瓜种间杂交自交系及其父本果实发育过程中类胡萝卜素合成相关基因(PSY1,PDS,ZDS,LCYB,LCYE,CHYB,ZEP,andCCD1)的转录表达,发现中国南瓜SPY1和其他基因表达量均较低,导致类胡萝卜含量较低;CHYB和ZEP基因表达导致成熟印度南瓜紫黄质和叶黄素含量增加;种间杂交自交系SPY1和CHYB基因高量表达,可能引起类胡萝卜素叶黄素积累增加[32]。Qin等对哈密瓜的不同组织进行了CmPSY1和CmPSY2的转录表达研究,CmPSY1在叶、茎、花和果实中均表达,CmPSY2仅在根中表达;CmPSY1在授粉后40天的果实中表达量最高[33]。近几年已经对不同物种间相关酶基因进行了大量研究,对同一物种不同特性相关基因的转录表达也相续开展。对五个西瓜不同瓤色Psy,Pds,Zds,CrtIso,Lcyb,Chyb,Nced1,Nced2,Nced3酶基因表达研究发现,在红色和粉色品种中,Lcyb和Chyb表达下降,可能与番茄红素和β-胡萝卜素大量积累相一致;淡黄瓤品种中没有检测到CRTISO基因表达,橙黄色西瓜瓤中CRTISO呈现较低表达量,而其它基因在不同瓤色和组织中表达量均未达到显著差异水平[34]。袁平丽等研究发现西瓜果实发育前期番茄红素合成关键酶基因(PSY-A和LCYB表达量逐渐升高,成熟时又急剧下降。在不同倍性品种不同发育期PSY-A和LCYB基因的表达量也存在明显差异,三倍体明显高于二倍体和四倍体[35]。Grassi等报道在西瓜发育过程中LCYB和LCYE表达一直维持在较低的水平,导致番茄红素在紅瓤西瓜中积累[36]。基因表达调控是植物番茄红素和类胡萝卜素积累的一个至关重要的调节机制。然而,仅仅从基因表达方面解释番茄红素及类胡萝卜素在不同组织中的积累机制还不够。为了更好的理解番茄红素和类胡萝卜素的积累机制,进一步研究转录和转录后调控色素体生物起源是必须的。

4结语

植物番茄红素生物合成是一个比较复杂的过程,合成酶基因片段或全片段已经先后从很多植物中分离克隆出来,并对这些酶基因的功能及表达调控进行了大量的研究,也取得新的进展。以往人们对植物番茄红素的研究主要集中在影响番茄红素合成的因素、番茄红素测定方法及对SPY和LCYb的调控等方面。目前番茄红素生物合成途径中相关酶基因的克隆转化、基因功能验证及利用基因工程手段调控番茄红素的合成代谢等方面已成为众多研究者关注的焦点。用基因调控的方法对类胡萝卜素代谢实施“定向调节”以增强目的基因的超量表达,或利用反义RNA技术抑制植物番茄红素合成相关酶基因表达等都有较多的研究成果。因此,利用基因工程技术正向或反向调控番茄红素代谢成为一个新的研究热点。在生物信息学、转录组学、基因组学等生物技术的推动下,己研发出适合不同条件的基因克隆方法,利用以上方法可以有效地进行番茄红素合成途径中相关酶基因分离纯化,提高外源基因在植物中的超量表达,或使外源基因沉默,使植物番茄红素大量合成成为现实;并有助于进一步明确重要基因的特殊功能,为转基因的研究提供理论基础。近年来,芯片技术和高通量测序技术和TALENs等靶向基因修饰技术的应用为提高植物体番茄红素含量,改良植物营养品质提供科学手段,为进一步深入开展番茄红素的研究提供依据。

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