湘潭迟班椒衍生骨干亲本的选育及利用
2015-06-24张竹青戴雄泽马艳青等
张竹青 戴雄泽 马艳青 等
辣椒是一种重要蔬菜和调味品,我国常年播种面积133.4万hm2、总产量2 800万t,种植面积和总产量分别占世界辣椒总面积的35%和总产量的46% [1]。湖南是我国辣椒生产和消费大省,年播种面积10万hm2、总产量230万t,而湖南每年辣椒消耗量约350万t,加工辣椒的70%左右依靠外省调入。
种质资源是育种的基础。我国辣椒从20世纪50年代开始辣椒品种资源的收集、整理、鉴定和利用,20世纪70年代开展辣椒杂种优势利用研究,1972年选育了我国第1个杂交辣椒品种早丰1号[2,3], 至“十五”末期,我国商品辣椒80%以上为F1代杂交种。1978年至今我国已审定辣椒品种700多个,这些品种大部分为杂交品种,少数为提纯复壮的地方品种。审定的杂交品种的亲本或是直接利用提纯复壮的地方资源,或是以地方资源为基础根据育种目标创新的材料。湖南省蔬菜研究所至今已选育并审定了53个杂交辣椒品种,在全国30多个省市大面积推广,还被引种到东南亚、拉丁美洲、欧洲等10多个国家和地区,主要得益于对地方资源的挖掘和创新利用。
1 优异材料8214的创新选育
1.1 优异辣椒地方品种资源湘潭迟班椒的挖掘与评价
湖南辣椒栽培历史悠久,品种资源丰富。湖南省蔬菜研究所(原湖南省农业科学院园艺研究所蔬菜研究室)1957年开始在长沙、湘潭、株洲、衡阳、常德、邵阳6个城市开展蔬菜品种资源收集工作,收集辣椒资源53份。1959年对收集的资源进行田间观察和整理,结合地方品种调查,挖掘出了以衡阳伏地尖、河西牛角椒、湘潭迟班椒(湘潭晚)等为代表的一批优异辣椒地方资源[3]。其中,湘潭迟班椒[4,5]为湘潭市郊传统品种,中晚熟,粗牛角形,果大,肉较厚,耐肥、耐湿能力强,产量高。1980年长沙市蔬菜研究所从湘潭迟班椒中选出了优良自交系湘晚13号应用于生产。
1.2 骨干亲本8214的创制
为了充分发掘和利用湘潭迟班椒的优良特性,1980-1981年,课题组成员到湘潭市郊、长沙市郊对湘潭迟班椒进行重新收集;1982年对新收集和以往收集的湘潭迟班椒材料共43份进行隔离种植,根据熟性、果实性状、植株性状、坐果性和抗病性、抗逆性等指标进行系统选择,选留植株整齐度高、经济性状和农艺性状优良的株系,并从中继续选留最优单株,1983年继续按单株、分株系种植选优汰劣。经过5 a的系统选育,成功地从14号株系中提纯复壮了湘潭迟班椒,定名为8214(湘晚14号),选育情况如图1。
1.3 8214的特征特性
由表1可知,8214与原品种湘潭迟班椒和湘晚13号具有明显的差异,在果长、果宽、单果质量、果实颜色、坐果能力等方面均有了较大的改进。8214的主要特点:晚熟,第1花着生节位14.8节,花白色,花丝紫色,果长19.2 cm,果宽3.4 cm,果肉厚0.32 cm,果肩平,果顶钝尖,青熟果绿色,老熟果鲜红色,果表光亮微皱,单果质量59 g左右,果实辣味中等,侧枝发生弱,耐肥、耐热、耐湿,适应性强。
2 骨干亲本8214的利用
2.1 直接应用于生产
自交系8214晚熟,耐热、耐湿能力强,能在湖南越夏栽培。同时,果大、肉厚,辣味中等,满足了人们对厚肉中辣辣椒品种的需求,20世纪80年代中后期作为常规种,以商品名湘晚14号在湖南湘潭、长沙、衡阳、常德、祁阳、吉首等地郊区大面积推广。
2.2 直接利用8214选育辣椒新品种
除湖南省蔬菜研究所直接利用8214选育了湘研3号[6]、湘研5号[7]、湘研6号、湘研9号、湘研10号、湘研19号[8] 和湘研30号7个辣椒新品种外,南昌市蔬菜研究所直接利用8214选育了亨椒1号[9]。
湖南省蔬菜研究所在利用8214作亲本的同时,不断对其进行优选和创新,选出了8215、8216、J01-16等优良株系,并利用这些优良株系选育了湘研13号[10]、湘研15号、湘研16号[11]、珍黄88[12]、湘运一号[13]、湘椒27号[14]、福湘秀丽[15]7个辣椒品种。
很多单位引进8214或湘潭迟班椒,采用系统选择方法选育新自交系,培育新品种。海南农科院瓜菜研究所选育了自交系P94J3,育成了海椒3号[16]、海椒5号[17];江苏农科院蔬菜研究所选育了自交系7821,育成了苏椒3号[18];江西农望高科技有限公司选育了自交系H201,育成了绿剑12号[19];安徽淮南市农业科学研究所选育了自交系95003,育成了淮椒3号[20];南京星光蔬菜研究所选育了自交系91-5,育成了宁椒5号;长沙市蔬菜科学研究所选育了自交系8218,育成了长研206[21];湖南亚华种业有限公司选育了自交系9506-6,育成了湘椒37号[22]。
2.3 利用8214创制新的育种材料,选育新品种
由于目标市场不同,各育种单位根据市场的要求,充分利用8214的优良特性,采用多亲本杂交聚合分离,或从8214选育的杂交品种中分离,创制新的育种材料。
湖南省蔬菜研究所利用8214与湖南优良地方品种华容潘家大辣椒杂交,经5代定向分离和选择,育成了优良自交系90L03F2-3-2-3-6,定名为9003。该自交系的主要特征:中晚熟,第1花着生节位11节,花白色,花丝紫色,果长19 cm左右,果宽3.6 cm左右,果肉厚0.3 cm,2~3心室,果肩平,果顶钝尖,青熟果绿色,老熟果鲜红色,果表光亮无皱,单果质量约80 g。侧枝发生弱,适应性强,果实辣味中等,耐热、耐湿能力强。利用该自交系,湖南省蔬菜研究所选育了湘研20号、兴蔬215、兴蔬羽燕等品种,湖南湘研种业有限公司选育了湘辣14号[23]。
湖南亚华种业有限公司,利用8214与长沙光皮椒杂交,选育了高代自交系8215,育成了亚华105[24];湖南省农业科学院园艺研究所利用21号牛角椒与湘晚14号(8214)杂交,选育了自交系PH12,育成了湘科505[25]。
北京市海淀组织培养实验室利用湘研6号的花培品系96-1-6,育成了海丰14号[26]、海丰28号[27]2个辣椒品种,利用湘研9号的花培品系96124,育成了海丰12号[28];广东农科院蔬菜研究所从湘研16号的后代中选育了自交系1780、W2280,分别育成了粤红一号[29]、汇丰二号[30],从湘研9号的后代中选育了自交系4556,育成了粤椒19号[31];郑州大学利用湘研6号与韩国引进的抗病种质C-02杂交,选育了自交系6C-02,育成了郑椒505[32]。
3 8214成为骨干亲本的原因分析
8214成为辣椒骨干亲本有以下4个方面的原因。
①原始材料湘潭迟班椒具备了晚熟亲本的优异性状,晚熟,全生育期长,耐热、耐旱能力强 邹学校等[33]对40个湖南地方品种的灰色关联分析结果表明,8214与晚熟参考品种的关系最紧密,是适合选育晚熟品种的优异材料。
②自身性状优良 8214除遗传了原始品种主要植物学性状外,果实变长,变粗,外观商品性更优;抗病、抗逆能力变强,适应性广。
③配合力高 邹学校等[34]以8214、6421、5901、5907、8501、7801为亲本,按(1/2)×n×(n-1)配制15个杂交组合进行净光合速率的配合力分析表明,8214在开花结果中期一般配合力最强,8214×8501、5907×8214特殊配合力强。
④杂种优势强 对辣椒净光合速率杂种优势与稳定性分析[35]发现,8214光合能力强,作父本时稳定性好,作母本时稳定性差,5907×8214的光合作用的平均超亲优势有较强的正优势,净光合速率的遗传效应分析表明,8214净光合速率遗传效应最高[36]。
由于配合力高、杂种优势强,从20世纪80年代利用8214选育了代表性品种湘研3号以来,我国辣椒育种单位30多a来一直还在直接或间接利用8214。由图2可知,有据可查的品种有36个,还有10多个品种,经我们田间种植观察,也含有8214骨干亲本的血缘,但育种单位没有注明。
4 讨论
目前种质资源的争夺和发掘已成为世界知识产权竞争的焦点,种质资源的改良、创新已成为发达国家和国际农业机构重点开展的战略性研究课题。我国地域辽阔,气候、土壤类型复杂,栽培制度多样,因而形成了十分丰富的品种资源。尽管从20世纪50年代以来,国家就组织进行了辣椒品种资源的收集、整理和鉴定,各科研、教学单位和种子公司也进行了大量的资源收集和保存工作,但目前仍有一些优异资源未被发掘。随着市场、栽培模式、栽培用途的变化,对辣椒新品种选育提出了更多的要求,这也使得资源的创新显得尤为重要。本文所述湘潭迟班椒衍生骨干亲本材料均是采用传统的单株选择和杂交后单株定向分离选择法选育而成,随着现代生物技术的发展,基因导入、诱变、双单倍体等技术将越来越得到广泛的应用。
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