太空誘變對樂都長辣椒后代農藝性狀的影響

李屹，鐘啟文，李莉，韓睿

（青海省農林科學院園藝所，青海西寧，810016）

太空誘變對樂都長辣椒后代農藝性狀的影響

李屹，鐘啟文，李莉，韓睿

（青海省農林科學院園藝所，青海西寧，810016）

對“實踐八號”返回式衛星搭載樂都長辣椒種子及其后代的農藝性狀進行了調查和分析，結果表明，樂都長辣椒種子經太空誘變處理后，當代（SP1）與對照在生育期、出苗率、成苗率、植物學性狀、果實性狀及產量指標上均無顯著性差異，但在SP2代中，生育期提前，出苗率和成苗率提高，其各項農藝性狀均表現出不同程度的差異，從后代中有可能選擇出優良的變異單株或群體。

樂都長辣椒；太空誘變；農藝性狀

樂都長辣椒是青海省優良地方蔬菜品種，由于品質好，風味獨特而久負盛名，是市場上供不應求的名特優產品，深受消費者的青睞，已成為青海高原特色農業品牌，市場前景廣闊。但多年來由于自繁自育，種性退化，影響了特色產業的發展。太空誘變作為現代農作物育種的高新技術，具有有益的變異多、變幅大、穩定快等特點，因此，項目組于2006年9月將樂都長辣椒自交種搭載我國世界上第一顆專門用于航天育種試驗和研究的返回式衛星“實踐八號”在太空歷經15 d，種子回收后，即著手開展了樂都長辣椒種質創新技術研究和新品種選育工作。本文針對太空誘變對樂都長辣椒后代農藝性狀的影響進行了觀察和分析。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

樂都長辣椒原原種。

1.2 試驗方法

①衛星搭載 將樂都長辣椒種子分為兩份，各800粒，一份經衛星搭載，作為處理；一份未經搭載，為對照（CK）。衛星于2006年11月9日15：00在酒泉衛星發射中心發射，在軌運行15 d，衛星高度180～360 km，11月24日10：43返回地球。

②田間試驗與觀測 SP1代辣椒種植方法采用起壟覆地膜栽培，壟距60 cm，壟寬40 cm，壟高15 cm，雙壟栽培，株距30 cm。2份種子各占一半溫室，溫室兩頭設保護行，同等條件下管理。SP1代辣椒定植后單株編號掛牌，根據辣椒的生長階段，進行全程跟蹤記錄，觀察記載植物學性狀、農藝性狀的分離情況，并套袋自交，取第2，3層果單株留種，用作SP2代的種子。

將SP1代植株收獲的種子全部種植成株行（SP2代），每個單株收獲的種子定植2行，每隔10行種植1行對照自交種子，統一田間管理。

③調查項目與方法 仔細觀察、記載每一個SP2代植株的生育期，植物學性狀及產量指標等，標出全部不正常的植株，繼續留種作為SP3代。在辣椒全生育期觀察記載物候期，在辣椒開花期調查植物學性狀、果實性狀及產量指標在收獲后室內考種。隨機抽取25個株行，每株行隨機抽取10個單株，取平均值與對照比較。觀察記載依據DB63/F113-91青海省辣椒品種觀察記載標準執行。

2 結果與分析

2.1 太空搭載樂都長辣椒SP1代的田間表現

經太空搭載的樂都長辣椒種子的出苗率、成苗率、苗期死亡率等與對照均無顯著差異，在生育期方面也表現一致；在植株形態，葉片大小、色澤，分枝性狀等植物學性狀方面也沒有明顯區別，植株正常結果，未發現突變株。

2.2 太空搭載對樂都長辣椒SP2代農藝性狀的影響

①對生育期的影響 田間調查顯示，太空搭載后樂都長辣椒SP2代群體植株的開花期和采收期等生育期指標均有不同程度的提前。從表1可以看出，在播種時間一致的情況下，SP2代與對照的出苗期一致，但開花期比對照植株提前了8 d，青熟果采收期提前了18 d，紅熟果采收期提前了9 d；太空誘變SP2代植株表現為早熟，而對照為中熟。

②對植物學性狀的影響 由調查結果看，行內單株植物學性狀表現一致，行間在葉形、葉色、莖色、株型等方面表現也一致，但在株高、開展度、莖粗、葉長、葉寬等方面與對照表現出一定的差異，變異既有雙向的，也有傾向于正向或負向的，調查結果見表2。

太空誘變后樂都長辣椒SP2代株高范圍為85.5～119.25 cm，平均株高為105.56 cm，對照為80.5 cm；全部植株均比對照增高，方差分析結果表明，除了2組處理，另外23組處理均與對照達到了極顯著水平。

表1 太空誘變樂都長辣椒SP2代生育期調查

表2 樂都長辣椒SP2代植物學性狀、果實性狀及產量比較

SP2代平均開展度為42.8 cm×42.8 cm，對照平均開展度為50.75 cm×50.75 cm；有3組處理開展度比對照大，但差異不顯著；其余22組處理開展度均比對照小，且其中9組處理與對照達到了顯著差異水平，2組達到了極顯著水平。

SP2代莖粗范圍為0.9～1.9 cm，平均莖粗1.26 cm，對照平均莖粗1.615 cm；其中僅1組處理比對照植株的莖粗大，且達到極顯著水平；其余24組處理的莖粗均小于對照，其中21組處理與對照達到顯著差異水平，16組處理達到極顯著差異水平。

SP2代葉長范圍為8.02～11.725cm，平均為9.75cm，對照平均葉長8.65 cm；有20組處理葉長表現比對照大，其中10組處理與對照差異達到了顯著水平，4組處理差異達到了極顯著水平；有5組處理葉長表現比對照小，但差異不顯著。

SP2代葉寬范圍3.35～5.85 cm，平均葉寬為4.52 cm，對照葉寬平均為4.25 cm；有17組處理葉寬增大，其中6組處理與對照達到顯著差異水平，2組達到極顯著差異水平；其余8組的葉寬小于對照，但差異不顯著。

由以上方差分析可看出，本次試驗中太空誘變樂都長辣椒SP2代植株在株高上普遍呈增高趨勢，植株開展度呈減小趨勢；在莖粗上存在雙向變異，但以負向變異為主，而SP2代植株葉片均普遍變大。

③對果實性狀及產量的影響 由調查結果看，樂都長辣椒SP2代果形總體與對照一致；從果實縱徑、橫徑、單果質量、單株產量等4個方面進行統計和分析，調查結果見表2。通過對SP2代果實性狀差異顯著性進行分析可知，樂都長辣椒SP2代果實縱徑范圍為15.85～22.26 cm，平均20.40 cm，對照樂都長辣椒果實縱徑平均為22.29 cm；25組處理果實縱徑均比對照短，其中15組處理的果實縱徑與對照差異顯著，10組與對照達到極顯著差異水平。

SP2代果實橫徑范圍為2.79～4.44cm，平均3.28cm，對照果實橫徑平均為3.51 cm；6組處理比對照果實橫徑大，其中2組達到顯著差異水平，1組達到極顯著差異水平；另有19組處理比對照小，其中17組達到顯著差異水平，13組達到極顯著差異水平。

SP2代單果質量范圍為32.08～81.35g，平均59.21g，對照單果質量平均為67.06 g；6組處理比對照單果質量大，其中2組與對照達到顯著差異水平，1組達到極顯著差異水平；其余有19組處理比對照小，其中10組達到顯著差異水平，7組達到極顯著差異水平。

SP2代單株產量為439.5～2219.5g，平均1277.5g，對照樂都長辣椒平均單株產量為1 166.0 g；其中13組處理比對照單株產量大，5組處理與對照達到極顯著差異水平；其余12組處理的單株產量比對照小，其中2組達到顯著性差異水平，1組達到極顯著差異水平。

由以上方差分析可以看出，樂都長辣椒SP2代果實縱徑普遍縮短；果實橫徑及單果質量存在雙向變異，但以負向變異為主；單株產量也存在雙向變異，且產量差異較大。

3 小結

從本次試驗結果可以看出，樂都長辣椒種子經過太空誘變處理后，其農藝性狀在SP1代并未檢測到變異，而在SP2代中，群體植株的開花期和采收期等生育期指標均有不同程度的提前，表現為早熟，而對照為中熟。SP2代在株型、色澤、果實形狀等方面未發現變異，發生的變異主要集中于株高等數量性狀上，表現在葉片變大，植株增高，開展度減小；在果實及豐產性上，變異范圍更廣，在果實單果質量、單株結果數等方面均存在顯著差異，但后代變異的方向仍然是隨機的。另外，在SP2代中出現了幾株高產的變異單株，有可能從中篩選出優良的種質資源。下一步將繼續對后代減小連續遺傳觀察，以確定在這些差異方面的真實性。

[1]咸文榮，楊君麗.樂都長辣椒種植上存在的問題及對策[J].中國果菜，2004（5）：22.

[2]郭亞華，謝立波，王雪，等.辣椒空間誘變育種技術創新及新品種（品系）的選育[J].核農學報，2004，8（4）：205-208.

[3]鄧立平，郭亞華，張軍民，等.空間誘變在甜椒育種中的應用[J].空間科學學報，1996，16（增刊）：126-131.

[4]王世恒，祝水金，張雅，等.航天搭載茄子種子對其SP1生物學特性和SOD活性的影響[J].核農學報，2004，18（4）：307-310.

[5]趙琦，劉敏，蔡偉明.模擬微重力條件對植物幼苗生長的影響[J].植物生理學報，2000，26（3）：201-205.

[6]儲鐘稀.空間條件對黃瓜種子及其后代的影響[C]//航天育種論文集.北京：中國航天工業總公司第710所，1995：156-163.

[7]鄧立平，郭亞華，楊曉輝.利用空間條件探討番茄、青椒的遺傳變異初報[J].哈爾濱師范大學自然科學報，1995，11（3）：85-89.

[8]張世成，林作緝，楊回民.航天誘變條件下小麥若干性狀的變異[J].空間科學學報，1996，16（增刊）：103-107.

[9]杜峰，胡廣明，杜法響.辣椒新品種——蕭豐十三號[J].上海蔬菜，2003（4）：13-14.

[10]龔振平，劉自華，劉根齊.高粱空間誘變效應研究[J].農業生物技術科學，2003，19（6）：16-19.

[11]李玉華，閆立英.辣椒主要農藝性狀的相關分析[J].北京農學院學報，2003，18（1）：10-12.

[12]王俊敏，駱榮挺，張銘銑，等.空間環境誘發水稻多蘗矮稈突變體的篩選與鑒定[J].核農學報，2003，17（5）：90-94.

Effect of Space-flight Mutation on Agronomic Traits of Offspring of Long Pepper of Ledu

LI Yi,ZHONG Qiwen,LI Li,HAN Rui
(Institute of Horticulture,Qinghai Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Xining 810016)

The seeds and agronomic traits for offspring of long pepper of Ledu carried by the “Shijian-8”recoverable satellite was observed and analyzed.The results showed that after long pepper of Ledu seeds are mutated in space,in SP1 generation,the growth period,germination rate,seedling rate,botanical characters,fruit characters and yield index showed no significant difference with the control,but in SP2 generation,the growth period in advance,seedling emergence rate and the different agronomic traits showed difference.They are likely to choose a good variation of single plant or group from offspring.

Long pepper of Ledu;Space-flight mutation;Agronomic traits

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.22.005

李屹（1973-），女，本科，副研究員，主要研究方向為蔬菜栽培與病蟲害防治，電話：0971-5311167，E-mail：ly525414@sina.com

2010-06-04