二十一份觀賞辣椒種質資源主要農藝性狀的遺傳分析與評價

段永鳳 陳麗娜 陳石 龍衛平

（1.中國熱帶農業科學院廣州實驗站 廣東廣州 510000;2.云南農業大學植物保護學院 云南昆明 650000）

辣椒（Capsicumspp.）屬于茄科辣椒屬一年生或多年生植物[1]，是世界上最重要的蔬菜作物之一。隨著近代辣椒育種工作的不斷深入[2]，種質材料中開始分化出一批果實顏色豐富、單株坐果數多、株型緊湊飽滿，環境抗逆性強、適合盆栽的品種，被人們冠以“觀賞辣椒”的名號。它適用于家庭園藝、公園社區綠化與教育教學實踐，應用前景可觀，具備規模化栽培的價值[3]。中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所的劉子驥等[4]以38份辣椒種質材料為材料，對17個植物性狀進行了遺傳多樣性和相關性分析，但主要是討論選育食用或加工型辣椒種質資源早熟高產方面；徐睿等[5]對40份觀賞辣椒種質資源的主要農藝性狀進行了遺傳多樣性及相關性分析，是對觀賞辣椒的農藝性狀和觀賞性的研究，為本文的研究提供了參考，但此方面的研究較少。故本研究對引進的21份觀賞辣椒種質資源的主要農藝性狀進行了遺傳多樣性和相關性分析，為后續觀賞辣椒品種篩選提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所用材料共21份，供試觀賞辣椒品種、主要觀賞性狀及編號見表1。

表1 供試觀賞辣椒品種

1.2 方法

1.2.1 試驗設計試驗地位于中國熱帶農業科學院廣州實驗站廣州花都基地。2019年8月3日播種，2019年9月14日大棚定植。采用隨機區組設計，每個品種種植20株。辣椒的整個生育期采用常規管理。

1.2.2 項目測定農藝性狀的觀測以《辣椒種質資源描述規范和數據標準》[6]為依據，對莖色、節點顏色、株型、葉色、葉形、花梗著生方向、花冠顏色、柱頭顏色、幼果色、成熟果色、果型、果面光滑程度等12個質量性狀進行觀察。在每個小區的植株上隨機選取8株，利用游標卡尺、直尺、電子秤等儀器對觀賞辣椒的株高、株幅、主莖高度、主莖直徑、葉長、葉寬、葉柄長、第一花節位、果長、果寬、單果重、果柄長、果肉厚度、結果數等14個數量性狀進行測量。單果重為所測總果重量除以所測果數。

利用Shannon-Weaver遺傳多樣性指數(Shannon Weaver index of genetic diversity)來衡量群體遺傳多樣性大小。計算公式為H’= –ΣPilnPi，其中i為某一性狀的分級，Pi為該性狀第i級內材料份數占總份數的百分比，ln為自然對數。在遺傳多樣性指數計算中，質量性狀的分級標準根據表2的描述；數量性狀的分級方法，根據數據的平均值（M）和標準差（S）將數據分為10級，從第1級Xi<（M-2S）到第10級Xi≥（M+2S），每0.5S為1級，每一組的相對頻率用于計算多樣性指數[7-8]。

表2 供試觀賞辣椒質量性狀

1.2.3 數據分析利用Excel 2016計算相關性狀數據的平均值、標準差、變異系數、多樣性指數等數據，利用SPSS 19.0 軟件進行性狀的相關性分析。

2 結果與分析

2.1 觀賞辣椒質量性狀分布頻率及多樣性分析

從表2可以看出，觀賞辣椒的性狀與普通食用辣椒性狀有所不同，表現為果實偏小、果面光滑、表面蠟質均勻、果實顏色豐富、株型以向上直立型為主。

質量性狀也稱為屬性性狀，是指能得到觀察結果而不能測量的性狀，即同一種性狀的不同表現型之間，呈現中斷性的質的變化，而不存在連續性的數量變化的性狀[9]。質量性狀的描述和分級情況列于表3，質量性狀分布頻率及多樣性指數見表4。在21份觀賞辣椒種質資源材料中，12個質量性狀的多樣性指數為0.31~1.65，其中，果色、果型、株型的表現性相對多樣，所以多樣性指數較高，可作為觀賞辣椒品種選育的主要依據。果面特征、花著生方向和熟果色多樣性指數低，表現型少，遺傳較穩定，在品種選擇時可不考慮這3個性狀。

表3 觀賞辣椒質量性狀的描述分組

表4 供試觀賞辣椒質量性狀分布頻率

2.2 觀賞辣椒數量性狀分布頻率及多樣性分析

由表5可知，14個數量性狀的變異系數（Coefficient Variation，CV）分布在23%~90%，平均變異系數為45.2%，其中單果重量的變異系數最大，為89.7%，變幅達0.46~11.32 g，變異性最低的是主莖直徑（CV=23%）以及株幅（CV=25%）和葉寬（CV=28%）。14個數量性狀中極差最大的是結果數量，其次是株幅、果長、株高，各種質材料株型性狀之間存在較大差異，與林子翔[9]研究結果一致，說明種質材料群體內部的遺傳信息豐富，株型和生物量存在較大差異。多樣性指數分布為0.99~2.14，其中主莖高度的多樣性指數最

表5 供試觀賞辣椒數量性狀頻率分布

莖節間花青甙顯色 14.29 9.5 76.19 – – 0.71節點顏色 28.57 9.5 61.9 – – 0.88株型 38.09 23.8 38.09 – – 1.08葉色 71.42 23.81 4.76 – – 0.72葉形 57.14 42.86 – – – 0.68幼果色 19.05 23.81 19.05 23.81 14.29 1.65熟果色 –4.7695.24 – – 0.19花著生方位 90.48 –9.52– – 0.31花冠顏色 52.38 28.58 19.05– – 0.83柱頭顏色 57.14 19.05 23.81– – 0.98果面特征 90.48 9.50 – – – 0.31果型 33.33 33.33 33.33 – – 1.11大，為2.14；葉長的多樣性指數最小，為0.99。由此可知，遺傳多樣性與變異系數沒有絕對的正負比例關系，這與李寧[7]、徐睿[5]的結論一致。

2.3 主要農藝性狀的相關性分析

21份觀賞辣椒材料的14個主要數量性狀相關性（表6）分析可知：反映植株大小的指標間呈顯著正相關性，如株高、株幅、主莖高度、葉長、單果重；而果實的結果數量與果長、果寬、單果重、果柄長、果肉厚均呈負相關。株型較高大的種質通常果實較長，單果較重，葉片長而寬；株型為匍匐型和緊湊型的觀賞辣椒通常葉片尺寸小，這與羅英[10]、林子翔[9]的研究結果一致。因此，協調好各主要農藝性狀間的相關性，提高各性狀對盆栽辣椒觀賞性的綜合作用，在觀賞辣椒品種選育上具有一定意義[11]。

表6 供試觀賞辣椒主要農藝性狀相關性

3 結論

觀賞辣椒種質資源豐富，采用各種方法準確評價辣椒屬栽培種的遺傳多樣性，對栽培選育出觀賞性質良好的辣椒種質具有重要意義[12]。本研究對21份觀賞辣椒的26個農藝性狀進行了初步研究，采用表型調查的方法，具有簡單、方便、直觀的特點[13]。調查結果中觀賞辣椒株型以向上直立型、匍匐型為主；果型有圓球形、圓錐形和長指型的朝天椒；果皮色以黃、紫為主，綠色次之。表明直立型的開展株型和小型多色果的種質占到了主流，與林子翔[10]研究結果一致。本試驗對14個數量性狀的相關性進行分析，研究表明，株型較高大的種質通常果實較長，單果較重，葉片長而寬；株型為匍匐型和緊湊型的觀賞辣椒通常葉片尺寸小，這與羅英[10]、林子翔[9]的研究結果一致。

在花葉形態方面，葉長、葉寬和葉柄長3個性狀之間呈極顯著的正相關關系。通常花冠色呈紫色的辣椒，其果實顏色也呈紫色，部分種質材料的葉片呈紫綠色和紫黑色。故以花朵性狀或葉片性狀為育種目標進行品種改良時，可選擇一個性狀來進行針對性研究，以達到兼顧的效果，對育種工作有很大的幫助。在果實形態方面，小果型的辣椒結果數多，大果型的辣椒結果數量少，這通常是因為大果實消耗的養分多，小果型消耗少導致[10]，在把大果型且數量多作為培育觀賞辣椒新種質時，可將兩種果型不同的辣椒種質進行雜交育種。

本文對收集觀賞辣椒種質資源進行了主要農藝性狀分析，為辣椒觀賞性評價和下一步育種工作中自交系篩選、親本選擇提供了參考。但是在深度挖掘種質的優異基因方面有所欠缺，抗病性、品質性狀、主成分分析都未涉及，因此在后續的工作中有必要增加其他農藝性狀的調查并與分子標記結合起來，更加精準地把握觀賞辣椒種質資源中的優異性狀，進一步為育種工作提供有力信息。