圓珠椒不育系 GL8719A的選育與應用

楊 紅，姜 虹，賴 衛，劉崇政，嚴 希

(貴州省農業科學院 辣椒研究所，貴州 貴陽 550006)

2018年貴州辣椒種植面積達34.7萬hm2，種植面積、產量、加工規模和產值均居全國第一。辣椒是貴州最具競爭優勢的地方優勢農作物之一。貴州辣椒生產以加工型品種為主[1]，主要有黔北-黔東北、黔西北、黔中-黔西南和黔南-黔東南四大產區，主要有黔辣、黔椒、貴椒和遵辣4個系列品種，貴州地方辣椒品種資源豐富[2-4]且品質優良，較多品種的維生素C、干物質、脂肪和辣椒素含量高，商品性好及抗性強[5-9]，既可直接在市場上推廣應用，也可作為新品種選育的材料。辣椒是常異花授粉植物，天然雜交率較低，常規的雜交制種手段不僅費時費力且種子的純度難以保證。雄性不育是植物界的特有生理現象，利用該特點創制辣椒雄性不育材料可為辣椒雜交制種提供良好的遺傳資源[10-11]。雄性不育具有降低制種成本和提高種子純度的優點，使其成為辣椒育種的主攻方向，近年來受到越來越多辣椒育種研究人員重視[12-14]。研究以引進品種自然變異產生的敗育株為不育源，與經多代純化篩選的本地辣椒品種進行成對測交和連續回交，最終獲得1份早熟圓珠椒不育系材料及相應的保持系材料，并與其他高代自交系進行測交，育成3個優質高產早熟型辣椒品種，具有較廣闊的應用前景，為貴州辣椒的生產應用及品種選育奠定了新的材料基礎。

1 不育系 GL8719A的選育過程

1.1 不育源的來源

2011年在修文縣久長鎮的韓國辣椒單生理想生產地中發現1株敗育株，2012年從敗育株分離出不育源8145，不育材料為小果型指形朝天椒。

1.2 測交

2012年經連續多代純化篩選的圓珠形朝天椒20份(含8719)與分離的不育源在貴州省農業科學院辣椒研究所遵義試驗基地進行成對測交，同時父本自交，收獲測交1代種子及對應父本種子。并開展圓珠形朝天椒雄性不育系的轉育工作。

1.3 回交1代

2012年冬季在海南三亞試驗基地播種測交1代種子，通過對其F1的育性、花器特征和植物學性狀觀察發現，有2份材料田間不育度表現最好(其中1份材料為8719)，利用測交1代不育度表現最好的3株單株，同時選取3株經濟性狀和抗性性狀好的8719圓珠形朝天椒為父本進行雜交，同時父本自交(分別標記為8719-1、8719-2和8719-3)。

1.4 加代回交

2013年冬季在海南三亞試驗基地加代回交1代，經田間花期鏡檢，然后選取不育率最高的株系和相應的保持系再進行回交，經過5代回交選擇，育成了性狀穩定的不育系GL8719A及其相應的保持系GL8719B(圖1)。2018年8月9日，不育系GL8719A通過省級專家鑒定。

圖1 不育系 GL8719A的選育譜系

2 不育系 GL8719A的特征特性與利用

2.1 特征特性

2.1.1 不育性 不育系GL8719A的不育性狀由一對育性主效基因和多對環敏微效基因控制，其基因型為S(msms)。保持系GL8719B是人工定向選擇的結果，具有保持基因N(msms)，使不育性狀正常表達的環敏基因降至較低的程度，因此能夠保持其不育性。不育系GL8719A與恢復系雜交后自交，F2代可育株與不育株呈3∶1分離，隱性測交呈1∶1分離。在不育系GL8719A選育過程中，保持系自交完全可育，不育系與保持系雜交后代完全不育，表明其為CMS不育系。

2.1.2 花器特征 不育系GL9719A屬花藥敗育型，經田間觀察，其花蕾沒有正常花飽滿，開張度大于正常花，花絲變短，花藥瘦小、干癟及頂部開裂，但開裂時間晚于花朵開放時間，無花粉粒或僅極少數花粉粒，花柱較長，但雌蕊育性正常。經碘化反應，保持系呈藍色，花粉粒圓形，內含物充實；不育系不著色或著色極淺，花粉粒畸形、解體，內含物稀薄。不育系GL9719A前期植株生長旺盛，開花不掛果，后期單性結實現象較明顯，長勢明顯比保持系高大，多數無種子，極少果實有1～2粒種子，田間試驗不發芽。不育系GL9719A穩定性強，2016年前期連續低溫多雨(14～20℃)的情況下，不育率與不育度均達100%。

2.1.3 農藝性狀 不育系GL8719A的生育特性表現為早中熟，一般首花節位8節左右，營養生長勢較強，其與保持系GL9719A在長勢、株形、葉形、果形和單果種子數等方面無明顯差異，主要區別是株高與花藥。不育系GL8719A圓珠形朝天椒，葉綠色，果皮綠色，老熟果深紅、油亮、光滑，早熟。果長3.1 cm左右，果寬4.0 cm，中辣味(表1)。

表1 不育系與保持系的性狀差異

2.2 利用

2.2.1 創制新組合黔辣6008 利用不育系GZ8719A與嫩熟果為紫黑色的圓珠椒高代自交系1-138-1測交，測交1代雜交組合黔辣6008(GZ8719A×1-138-1)表現全恢復，田間抗性、產量和品質等綜合性狀優良。黔辣6008為雜交1代三系新品種，株高56 cm，開展度為60 cm左右，果型為圓珠型，果長3.00 cm，果肩寬3.50 cm，平均單果重14 g，果肉厚、脆，連續坐果能力強，成熟時果實由紫黑色轉深紅色，果皮光滑，無紋痕，轉色快。屬無限生長型，早熟，味中辣，植株生長健壯，節間較短，種植密度2 800～3 000株/667m2左右，正常管理產量達2 000 kg/667m2以上。

2017年8月18日，貴州省科技廳組織專家進行田間現場測產，黔辣6008平均單株結果數70個，平均單果重14.1 g，種植密度2 900株/667m2，單產為2 788 kg/667m2。該品種因抗性強、產量高、品質優，現為貴州遵義新佳裕食品有限公司選定的泡椒加工專用品種。

2.2.2 創制新組合黔辣8020 利用不育系GZ8719A與圓珠椒高代自交系216-1-1測交，測交1代雜交組合黔辣8020(GZ8719A×216-1-1)表現全恢復，田間抗性、產量和品質等綜合性狀優良。黔辣8020為雜交1代三系新品種，株高70 cm，開展度為80 cm左右，果型為圓珠型，果長3.16 cm，果肩寬3.24 cm，平均單果重13.27 g，果肉厚、脆，連續坐果能力強，成熟時果實由綠色轉深紅色，油亮，果皮光滑，無紋痕，轉色快。屬無限生長型，早熟，味微辣，植株生長健壯，節間較短，種植密度2 800～3 000株/667m2左右，正常管理產量達2 000 kg/667m2以上。

黔辣8020在2018年第三屆中國·貴州遵義國際辣椒博覽會上獲“田間展示表現優秀獎”，被辣博會作為新優品種推介，已在遵義市作定單種品種推廣應用。

2.2.3 創制新組合黔辣8012 利用不育系GZ8719A與高代自交系87-22-1測交，測交1代雜交組合黔辣8012(GZ8719A×87-22-1)表現全恢復，果型、產量、單株掛果數、單果質量和產量等綜合性狀優良。黔辣8012為雜交1代三系新品種，株高75 cm，開展度為80 cm左右，果型為圓珠型，果長2.86 cm，果肩寬3.58 cm，平均單果重14.31 g，果肉厚、脆，連續坐果能力強，成熟時果實由綠色轉鮮紅色，油亮，果皮光滑，無紋痕，轉色快。屬無限生長型，早熟，味微辣，植株生長健壯，節間較短，種植密度2 800～3 000株/667m2左右，正常管理產量達2 000 kg/667m2以上。

2018年8月9日，貴州省科技廳組織專家按照貴州省地方標準《貴州辣椒田間測產規范》(DB52/T 976-2014)進行田間測產，黔辣8012單株結果數71個、單果重14.31 g，產量經校正系數校正后為2 362.22 kg/667m2，屬豐產型圓珠椒優良三系品種。

3 小結與討論

貴州辣椒產業仍然存在機械化程度低和種植成本高[15]等問題。一方面，貴州屬于典型的喀斯特地貌，境內山地多，耕地少，土地分散，辣椒種植機械化水平偏低，種植耗費勞動力較多；另一方面，隨著貴州城鎮化程度的提升，適宜機械化耕作的土地日趨減少[16-17]，農村勞動力逐步向城市轉移[18-19]，留守勞動力年齡偏高，導致辣椒種植人工成本不斷升高。這兩方面的因素制約了貴州農村地區辣椒產業的發展，因此降低辣椒種植中的人工成本顯得較為重要。辣椒對水分條件較為敏感，既不耐旱也不耐澇，而貴州每年7月下旬至8月上旬即辣椒掛果到成熟期時，常出現不同程度的干旱天氣，在排灌水設施尚不發達的農村地區極易造成辣椒減產，給椒農造成經濟損失。

利用培育出的圓珠椒不育系材料與高代自交系材料經測交后育成黔辣6008、黔辣8020和黔辣8012早熟型辣椒品種。一方面，由于生育期縮短，減少了水肥施用量，降低了田間管理成本；另一方面，避開了常規中晚熟品種的集中收獲季，辣椒采收時的人工成本降低，同時提前上市賣價較高[20-21]，促進椒農增收；此外，提前成熟也避開了7月下旬后的干旱天氣，避免了干旱導致的辣椒減產。因此，研究創制的圓珠椒不育系培育出的高產早熟型辣椒品種，在緩解貴州農村地區辣椒種植成本較高的問題方面具有較好的應用前景。