辣椒不育系Y32-3A及其保持系的選育

崔聰聰 王秀芝 張曉梅 李 杰 孟令強(qiáng) 曲寶茹

（赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古赤峰 024031）

辣椒是我國(guó)人民喜食的蔬菜之一，因口味獨(dú)特、種植適應(yīng)性廣、用途廣泛，種植面積不斷擴(kuò)大。我國(guó)是辣椒生產(chǎn)大國(guó)，2018年辣椒播種面積213.3萬(wàn)hm2，居蔬菜作物之首[1]。

在辣椒栽培投入成本中，種子投入是其中重要的部分。傳統(tǒng)的雜交制種方式采用人工去雄，人工成本高，種子純度難保證。近年來(lái)，隨著勞動(dòng)力成本不斷上漲，種子成本居高不下，種子企業(yè)利潤(rùn)空間越來(lái)越小。據(jù)赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究所調(diào)研結(jié)果統(tǒng)計(jì)，赤峰地區(qū)露地辣椒栽培種苗投入占總投入的10%～20%，設(shè)施栽培種苗投入占總投入的20%～30%，甚至更多。雄性不育三系制種可以免去繁雜的人工去雄工作，降低40%左右的制種成本，并且能保證雜交種子的純度，提高制種產(chǎn)量，在辣椒雜種優(yōu)勢(shì)利用中具有很高的價(jià)值。因此，雄性不育三系制種倍受育種家的重視。自1981年沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的楊世周在克山尖椒中發(fā)現(xiàn)第一株不育株開(kāi)始，國(guó)內(nèi)的科研院所相繼開(kāi)展了辣椒雄性不育研究工作，辣椒雄性不育的研究和利用得到了重視，很多科研單位及企業(yè)相繼選育出了辣椒雄性不育系[2－4]，并且利用雄性不育系選育出了很多辣椒新品種，如湘研14號(hào)[5]、艷椒435[6]、川椒七星[7]、黔辣 10 號(hào)[8]等。

本研究利用引進(jìn)的辣椒雄性不育系10－05A為不育源，以優(yōu)良辣椒自交系60－1為回交親本材料，經(jīng)過(guò)多代回交轉(zhuǎn)育，選育出了不育性穩(wěn)定、綜合性狀優(yōu)良的辣椒雄性不育系Y32－3A及相應(yīng)的保持系材料，為辣椒新品種的選育提供了基礎(chǔ)材料，也為降低辣椒制種成本提供了可能。

1 選育經(jīng)過(guò)

1.1 親本特征

不育系 10－05A，生長(zhǎng)勢(shì)中等，株高 42.3 cm，莖粗 9.77 mm，株幅 47.0 cm；始花節(jié)位 9.5，花藥紫色，瘦小干癟，不開(kāi)裂或開(kāi)裂后無(wú)花粉，不育性穩(wěn)定。

父本60－1為赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究所自主選育的優(yōu)良自交系，植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，株高60 cm，莖粗14.1 mm；果實(shí)羊角形，果色深綠，熟果紅色，果皮光滑，縱徑 20.7 cm，橫徑 3.7 cm，果肉厚 0.38 cm，味辣，單株坐果數(shù)16.0個(gè)。

1.2 育成方法

采用成對(duì)回交選育方法，利用不育系10－05A與自交系60－1進(jìn)行連續(xù)回交轉(zhuǎn)育。

1.3 選育經(jīng)過(guò)

2012年5月初，以不育系10－05A為母本，以赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究所選育的38份優(yōu)良辣椒自交系為父本進(jìn)行成對(duì)測(cè)交，對(duì)應(yīng)父本自交留種并編號(hào)（B1～B38）， 收獲 38 份測(cè)交組合種子并編號(hào) （B1F1～B38F1）。

2013年春季將38個(gè)測(cè)交組合F1代播種，組合對(duì)應(yīng)父本同時(shí)播種。開(kāi)花后觀察各F1花藥形態(tài)，調(diào)查F1的育性分離情況，發(fā)現(xiàn)有8個(gè)組合表現(xiàn)為全不育，26 個(gè)組合出現(xiàn)育性分離（不育率 3.1%～91.7%），4 個(gè)組合表現(xiàn)為全可育。在全不育株系及高不育率株系中選取不育株與對(duì)應(yīng)父本進(jìn)行成對(duì)回交，父本自交留種。

2014年春種植回交組合22個(gè)，觀察回交一代育性發(fā)現(xiàn)，4份表現(xiàn)為全不育，15份出現(xiàn)育性分離，3份表現(xiàn)為全可育。繼續(xù)在全不育的回交組合中選取不育株與對(duì)應(yīng)父本回交，同時(shí)父本自交。至2016年發(fā)現(xiàn)，10－05A×60－1的組合不育率為100%，用父本60－1繼續(xù)與組合中不育單株進(jìn)行回交，直至BC6F1代不育率仍保持在100%，同時(shí)其他性狀與60－1達(dá)到一致。至此，辣椒雄性不育系與保持系選育成功。育成的不育系定名為Y32－3A，對(duì)應(yīng)的保持系定名為Y32－3B。其選育過(guò)程如圖1所示。

2 Y32-3A特征特性

2.1 不育系Y32-3A及保持系Y32-3B的主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

在不育系Y32－3A選育過(guò)程中，采用逐代、逐株觀花看果與鏡檢相結(jié)合的辦法優(yōu)中選優(yōu)，直至不育度與不育株率達(dá)到100%。Y32－3A生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，熟性較晚；觀察花的形態(tài)發(fā)現(xiàn)，其花柱較長(zhǎng)，花藥呈藍(lán)紫色、瘦縮、干癟，無(wú)花粉或僅有少量花粉；TTC染色時(shí)，花粉不著色或著色極淺，不育率100%；自交不結(jié)果或個(gè)別植株結(jié)果但果實(shí)畸形，無(wú)種子。

保持系Y32－3B生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，坐果多，雄蕊發(fā)育正常，花藥淺藍(lán)色、肥大飽滿、成熟開(kāi)裂后花藥上布滿花粉。果實(shí)羊角形，青果深綠色，成熟果果色紅亮，單果重70.6 g，單果種子數(shù)在170粒左右。種子扁平，腎形，金黃色，千粒重7.22 g。具體農(nóng)藝性狀見(jiàn)表1。

表1 不育系Y32-3A和保持系Y32-3B的農(nóng)藝性狀

2.2 始花期

Y32－3A為中晚熟類型，始花期較晚，在赤峰市春季3月下旬播種，85 d左右開(kāi)花。

2.3 抗性

田間種植自然發(fā)病情況調(diào)查表明，Y32－3A耐白粉病和疫病，抗性好，綜合抗性較強(qiáng)。

2.4 恢復(fù)系的選育及配合力測(cè)定

2.4.1 恢復(fù)系選育。2018—2019年，以不育系Y32－3A為母本，選擇28份優(yōu)良尖椒自交系為父本進(jìn)行單株成對(duì)測(cè)交，得到28個(gè)組合，同時(shí)父本單株自交留種。對(duì)測(cè)交組合進(jìn)行育性鑒定發(fā)現(xiàn)，16個(gè)組合表現(xiàn)為全不育，2個(gè)組合出現(xiàn)育性分離，10個(gè)組合育性恢復(fù)正常（恢復(fù)株率達(dá)100%），完全恢復(fù)自交系占測(cè)交親本總數(shù)的35.7%。育性完全恢復(fù)組合的農(nóng)藝學(xué)性狀見(jiàn)表2。

表2 育性完全恢復(fù)組合的主要農(nóng)藝學(xué)性狀

2.4.2 測(cè)交組合配合力測(cè)定。2020年對(duì)10個(gè)組合進(jìn)行了配合力測(cè)定，牛角椒以赤研21號(hào)為對(duì)照（CK2），羊角椒以綠劍 168F1 為對(duì)照（CK1），采用露地起壟覆膜方式栽培，行距55 cm，株距25 cm。2次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積7.0 m2，每小區(qū)定植56株，單株定植。

由表3可知，不育系Y32－3A與尖椒（羊角椒和牛角椒）自交系的配合力較好，在10個(gè)組合中有7個(gè)組合產(chǎn)量超過(guò)對(duì)照。其中：羊角形組合有6個(gè)產(chǎn)量超過(guò)對(duì)照，Y32－3A×1220－1 產(chǎn)量最高，比對(duì)照綠劍168F1 增產(chǎn) 14.7%； 牛角形組合中 Y32－3A×1233－2產(chǎn)量最高，比對(duì)照赤研21號(hào)增產(chǎn)17.8%。

表3 不育系Y32-3A與恢復(fù)系測(cè)交組合配合力測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

試驗(yàn)通過(guò)6代連續(xù)回交轉(zhuǎn)育，選育出辣椒雄性不育系Y32－3A，其不育株率達(dá)100%，不育性穩(wěn)定，且綜合性狀優(yōu)良，果實(shí)商品性好；與28個(gè)辣椒自交系測(cè)交，有10個(gè)測(cè)交組合全部植株育性恢復(fù)并能正常結(jié)果，其中7個(gè)組合產(chǎn)量超過(guò)對(duì)照，一般配合力較好。