辣椒苗期與成株期耐冷性的鑒定評價

丁夢佳 潘寶貴 王述彬

摘要：冷害是辣椒冬春季栽培的主要限制因子，選育耐冷的辣椒品種是抗逆育種的重要目標。以44份高代自交系為試驗材料，研究苗期和成株期對冷害的耐受性。試驗結果表明，苗期A200、A181、A243、A270、A152和A204這6份材料無明顯失水、水漬等冷害癥狀，成株期A270和A293無明顯冷害癥狀。綜合對比苗期和成株期的耐冷性，鑒定出耐冷辣椒材料A270，為辣椒耐冷品種選育和耐冷機制研究提供材料基礎。

關鍵詞：辣椒;苗期;低溫脅迫;耐低溫

中圖分類號： S641.301 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）02-0118-03

辣椒（Capsicum annuum L.）為喜溫型蔬菜作物，是我國第一大蔬菜作物。在我國冬春季辣椒生產(chǎn)過程中，冷害是限制辣椒前期生長與早期開花結果的主要因子。我國辣椒生產(chǎn)普遍采用雜交1代品種，篩選耐冷的優(yōu)異育種材料并用于培育耐低溫的品種一直是我國辣椒抗逆育種的主攻目標之一[1-2]。

有研究表明，辣椒苗期耐冷研究以低溫處理后不同材料的生理生化指標變化進行評價，在4 ℃低溫條件下，葉片中電導率、丙二醛（MDA）含量上升[3]，在15 ℃低溫脅迫下辣椒葉片葉綠素含量逐漸降低，可溶性糖和脯氨酸含量逐漸增加，過氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性提高[4]，晝—夜溫度10 ℃—5 ℃、光照度70 μmol/（m2·s）處理下，耐性品種的非光化學淬滅系數(shù)（qN）、半飽和光強（Ik）呈上升趨勢[5]。低溫對植株葉面積、株高、莖粗的增加均有抑制作用[6]，還會造成花器官發(fā)育不良，從而影響辣椒果實的性狀，最終導致產(chǎn)量的下降[7-8]。此外，辣椒發(fā)芽期的研究表明，相對活力指數(shù)與不同材料耐冷性顯著相關[9]，相對發(fā)芽率也可作為辣椒種子萌發(fā)期耐冷性鑒定的指標[10]。

然而在辣椒實際生產(chǎn)中，低溫對辣椒成株期產(chǎn)量形成的影響要大于對苗期的影響，耐冷育種需要綜合考慮苗期和成株期對冷害脅迫的適應性。本試驗以44份辣椒高代自交系為試驗材料，通過苗期和成株期耐冷性的綜合評價，篩選出耐冷性強的優(yōu)異材料，以期為辣椒耐冷新品種的選育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

采用44份辣椒高代自交系材料（編號見表1），由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所提供。

1.2 試驗方法

試驗在江蘇省農(nóng)業(yè)科學院六合動物科學基地進行。苗期鑒定于2016年2月16日播種，用50孔穴盤育苗，電熱溫床與多重覆蓋保溫，管理同早春育苗，每個處理20株，2次重復。成株期鑒定于2016年8月7日播種，用50孔穴盤育苗，當幼苗具6葉1心時定植于8 m寬塑料大棚，行距為50 cm，株距為50 cm，管理同辣椒保護地秋延后栽培。

苗期鑒定：待幼苗長至4葉1心時，采用（4±1） ℃低溫脅迫處理48 h，統(tǒng)計幼苗冷害級別，計算冷害指數(shù)（CI）[11]，取平均值。根據(jù)冷害指數(shù)將苗期耐冷性分為5級：耐低溫（0.00≤CI≤0.20），較耐低溫（0.20

成株期鑒定：分別于2016年12月30日和2017年1月16日，采用自然冷害脅迫，調(diào)查辣椒自交系材料的受凍情況。評價等級分為4級：0級（全株葉片無明顯失水、水漬、下垂等冷害癥狀），1級（植株頂部葉片有冷害癥狀），2級（植株中部以上葉片有冷害癥狀），3級（植株全部葉片有冷害癥狀）。

1.3 數(shù)據(jù)計算和統(tǒng)計分析

計算每份材料的每個指標的隸屬函數(shù)值，公式為X（μ）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）。式中：X為某一材料的某一指標的測定值，Xmax為所有材料的該指標測定值中的最大值，Xmin為所有材料的該指標測定值中的最小值。計算不同材料所有指標隸屬函數(shù)值的平均值，平均值越小，表明該材料的耐冷性越強[12]。采用Excel 2016整理數(shù)據(jù)和繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 辣椒幼苗在冷害脅迫的表型變化

在（4±1） ℃冷害脅迫48 h后，不同基因型的辣椒材料對冷害的耐受性差異明顯。由圖1可知，耐冷（0級）材料的植株正常生長、無明顯冷害癥狀;冷害耐受性中等（2級）的材料植株頂部葉片失水，呈水漬狀;冷害敏感（4級）的材料整個植株葉片脫水。

2.2 辣椒苗期耐冷性鑒定

由表1可知，在44份辣椒自交系材料中，A187、A180、A312、A048、A183、A243、A200、A270、A152和A204這10份材料的耐冷等級為0級（0.00≤CI≤0.20），幼苗葉片正常，無明顯的失水、萎蔫等冷害病狀，表現(xiàn)出較強的耐冷性;17份材料的耐冷等級為1級（0.20

2.3 辣椒成株期處理田間溫度變化情況

由圖2可知，江蘇省農(nóng)業(yè)科學院六合動物科學基地在2016年12月1日至2017年1月31日試驗期間，日最高氣溫的平均值為9.7 ℃，日最低氣溫的平均值為1.7 ℃，低于辣椒生長發(fā)育要求的最低溫度15 ℃。在2016年12月30日第1次調(diào)查前的1周內(nèi)，日最高氣溫的平均值為7.0 ℃，日最低氣溫的平均值為0.1 ℃;在2017年1月16日第1次調(diào)查前的1周內(nèi)，日最高氣溫的平均值為7.6 ℃，日最低氣溫的平均值為 0.3 ℃。調(diào)查結果表明，冷害敏感材料的葉片失水、下垂、干枯等冷害癥狀明顯，而耐冷材料則無明顯的冷害癥狀。

2.4 辣椒成株期耐冷性評價

由表2可知，2016年12月30日44份材料的耐冷等級平均值為1.1，2017年1月16日44份材料的耐冷等級平均值為2.3，表明隨著低溫時間的延長，辣椒冷害癥狀表現(xiàn)得更加明顯。在44份辣椒材料中，A270和A293這2份材料的葉片無明顯的失水、水漬等冷害癥狀;有11份材料整株葉片表明出明顯的冷害癥狀，其中A153、A162、A155、A047和A286這5份材料整株葉片表現(xiàn)為嚴重的失水、下垂和干枯的冷害癥狀;其他31份材料的耐冷性處于中等水平，頂部或中上部葉片有較明顯的冷害癥狀。

2.5 辣椒耐冷性的綜合比較

在苗期與成株期對44份辣椒材料耐冷性鑒定與評價，綜合比較表明：A270耐冷性較好，其次為A312;冷害敏感材料為A136，其次為A158（表3）。

3 討論

辣椒育種工作者一直重視尋求快速、簡便、適于大量種質(zhì)資源篩選的耐冷性鑒定指標，以幫助選育抗寒性強的品種[13]。利用產(chǎn)量指標可以評價辣椒耐低溫性，但耗時長，見效慢，所以常用發(fā)芽指數(shù)、幼苗冷害指數(shù)、外滲電解質(zhì)、幼苗葉片膜脂過氧化、酶和非酶保護系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)等指標進行鑒定[12，14-15]。由于試驗材料、低溫條件的不同，導致研究結果不盡相同，目前仍未有統(tǒng)一的辣椒耐低溫鑒定標準，且辣椒苗期與成株期耐低溫的相關研究很少，因此本研究根據(jù)育種工作需要，采用44份辣椒高代自交系為試驗材料，開展苗期和成株期綜合比較研究，初步篩選出苗期與成株期耐冷性一致的辣椒材料A270，為今后的辣椒耐冷性鑒定研究提供對照材料，為辣椒耐低溫育種提供耐冷資源。同時，本研究方法簡單、實用，適于大批辣椒材料耐冷性的篩選，研究結果更接近品種或材料耐冷的真實性。

參考文獻：

[1]張寶璽，王立浩，毛勝利，等. “十一五”我國辣椒遺傳育種研究進展[J]. 中國蔬菜，2010（24）：1-9.

[2]王立浩，張正海，曹亞從，等. “十二五”我國辣椒遺傳育種研究進展及其展望[J]. 中國蔬菜，2016（1）：1-7.

[3]馬艷青，戴雄澤. 低溫脅迫對辣椒抗寒性相關生理指標的影響[C]//中國園藝學會第四屆青年學術討論會論文集，2001：374-377.

[4]王 慧，周小梅. 低溫脅迫對辣椒相關生理生化指標的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學，2015，43（2）：152-154.

[5]王春萍，黃啟中，雷開榮，等. 低溫弱光下辣椒幼苗葉綠素熒光特性及其與品種耐性的關系[J]. 園藝學報，2015，42（9）：1798-1806.

[6]Nieuwhof M，Garretsen F，Oeveren J C V. Growth analysis of tomato genotypes grown under low energy conditions[J]. Netherlands Journal of Agricultural Science，1991，39：144-191.

[7]Tarchoun N，Bodson M，Mougou A. Low night temperature effect on pepper ovaries characteristics[J]. Capsicum and Eggplant Newsletter，2003，22：29-32.

[8]Jemmali A T N. Low night temperature induced abnormalities in pepper （Capsicum annuum L.） flowering[J]. Capsicum and Eggplant Newsletter，2001，20：23-26.

[9]劉雪梅，尚慶茂，張志剛. 辣椒不同品種種子萌芽期耐低溫性及評價方法研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2010，18（3）：521-527.

[10]朱晨曦，馬艷青，楊博智，等. 不同辣椒品種種子萌發(fā)期耐低溫性的研究[J]. 中國蔬菜，2015（8）：34-38.

[11]李錫香. 辣椒種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006.

[12]任旭琴，曹碚生，繆旻珉，等. 辣椒不同生育期耐低溫性鑒定及相關分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學學報，2010，37（1）：141-144.

[13]顧增輝，宋劍陶. 大豆抗冷性生理生化指標的篩選[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學，1992，25（4）：15-23.

[14]邊 靜. 甜（辣）椒耐低溫及弱光的鑒定方法[C]//中國園藝學會首屆青年學術討論會論文集，1994：5.

[15]頡建明. 低溫弱光下辣椒生理生化變化規(guī)律及品種耐性鑒定研究[D]. 蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學，2007.