朝天椒不育系R07180A的选育、特性及利用

2018-05-09刘仪龙孙佳杰蒋翔缪武

长江蔬菜 2018年8期

刘仪龙，孙佳杰，蒋翔，缪武

（湖南湘研种业有限公司，长沙，410100）

目前全球甜、辣椒种植面积约366.8万hm2，中国甜、辣椒种植面积153.4万hm2左右，辣椒占70%左右，其中朝天椒占辣椒的25%左右，约26.9万hm2。朝天椒是我国除羊角椒、线椒外另一大干椒品种，其分为单生和簇生2种，果柄朝上、果实较小、辛辣味较浓，兼有观赏、食用、干制和深加工价值。辣椒具有非常明显的杂交优势，通常优良的杂交组合比常规品种增产30%～40%[1]。利用雄性不育“三系”法可以很好地解决辣椒杂种优势利用中出现的纯度问题和成本问题。湖南湘研种业有限公司从2007年以资源分离中出现的不育株为不育源，采用自交、回交、成对测交等育种手段，经过多代选择，经过5 a的努力，成功选育出优良朝天椒不育系R07180A及保持系R07180B，并于2016年通过湖南省农作物品种审定委员会不育系审定，审定编号为湘审椒2016007。

1 选育过程

2007年秋季公司从长沙马王堆蔬菜批发市场收集到朝天椒辣椒资源并编号为N06158，当年冬季在海南试验中种植40株，开花期间，田间调查发现N06158群体中有9株不结实或结实少，经过对花器多次仔细观察和镜检确认，该9株植株均为不育株，且不育度高，立即选择了20个朝天椒自交系（其中包括代号为R07180的自交系）分别与不育株测交，并均收到F1代种子。2008年春将测交的20份F1代种子在湖南长沙种植，群体大小为30株，同时种植相对应的20个自交系，6月田间调查发现，代号为R07180的测交群体不结实，目测花器发现花药干瘪、萎缩、无花粉，经多次观察和镜检确认该群体为全不育，不育度达到100%，同时回交收种。2009年冬季继续回交，当季并提纯扩繁了R07180获得保持系R07180B，到2010年春季试验结束，又经过了3次连续回交（均以R07180B为保持系），不育群体保持了100%的不育度，同时各种性状与保持系R07180B达到了基本一致，至此，经过6次回交选择，朝天椒胞质雄性不育系R07180A选育成功。

2 不育系R07180A特征

2.1 不育系R07180A植物学特征

R07180A生长势旺，株型紧凑，茎秆粗壮，茎节部明显紫色斑，侧枝多且直立，株高80～90 cm，株幅55～65 cm。中熟，第1花节位12～13节。果实圆锥形，青熟果奶黄色，老熟果大红色，果表光滑，果尖钝圆，果肉厚，果长4 cm，果宽3 cm左右，单果质量12 g。耐贮藏，辣味较强。种子金黄色，扁平，肾形，千粒质量在5.5 g左右。田间自然发病调查表明，高抗病毒病，抗疮痂病、疫病能力强，由于植株带毛，能很好地抵挡蚜虫的为害，耐热性好，耐旱，耐寒性中等，综合抗性突出。

圆珠一号

2.2 不育系R07180A不育特性

在回交各代中，均采用了目测花药、镜检、碘化反应、隔离自交等技术手段检验不育性，R07180A的不育株率和不育度均达到100%。不育系花器表现为花药瘦小、干瘪、不开裂或部分开裂，花瓣开张度和花朵大小与保持系相近。碘化反应表明，保持系花粉粒圆形，内含物充实，碘化反应呈蓝色，而雄性不育系花粉粒畸形解体，内含物稀薄，碘化反应不着色或着色浅。隔离自交不结实，或单性结实形成畸形果，果实内无种子。经在湖南、海南、山西等不同生态环境和不同气候条件下试验，其不育性稳定，不育株率和不育度均达100%。

表1 H11202、H11203和H11208杂交种子试验生产结果

2.3 不育系R07180A开花结果习性

R07180A为单生朝天椒，中熟，花瓣白色，花较大，花丝花柱白色，花药瘦小、干瘪，花药不开裂或部分开裂，无花粉。长沙栽培在定植后48～52 d开花，海南栽培在定植后约40 d开花，开花当天是最佳授粉期，如果不授粉，花开放后2～4 d黄化脱落。

3 不育系R07180A的应用效果

3.1 恢复度高

2008年冬季在三亚选择了9个单生朝天椒恢复系分别配组，并在2009年春季和冬季2个季节分别在湖南、山西和三亚对9个F1代组合进行了多次、不同生态下的恢复性观察试验，结果表明，9个组合均表现为可育，结实性好，恢复度达到100%。

3.2 组合优势强

以R07180A为母本配制的9个组合中，筛选出 3个优势组合，分别是 H11202、H11203和H11208，均为单生朝天椒组合，其结果能力、果实性商品性、抗病性、丰产性和抗逆性均表现出很高水平。

3.3 繁种产量高

利用R07180A生产种子简单、方便、产量高、成本低，可以加快杂交朝天椒品种的选育推广与应用。以H11202、H11203和H11208杂交种子试验生产为例（表1），其母本均为R07180A。

4 不育系R07180A的利用

2010年春在湖南长沙用1号朝天椒F2-1与不育系R07180A测配；2010年冬在海南三亚种植组合R07180A×1号朝天椒F2-1，表现为全恢复，产量、抗性表现优异，果实商品性佳。该组合（R07180A×1号朝天椒F2-1）已于2016年通过湖南省农作物品种审定委员会审定（湘审椒2016003），定名为圆珠一号。在2014-2015年品种比较试验中，2014年圆珠一号总产量比遵义朝天椒鲜椒增产9.56%；2015年圆珠一号总产量比遵义朝天椒鲜椒增产12.4%；2 a平均比遵义朝天椒鲜椒增产11%，增产效果达显著水平[2]。

5 小结

目前辣椒杂交种子生产上大量应用的仍是人工去雄、授粉，制种成本高，种子价格昂贵，杂交种子纯度难以保证，且农户难以承受，这在一定程度上限制了杂交辣椒品种的进一步推广应用。为克服这一难题，雄性不育的利用是迄今为止最有效的途径，国内多家单位已育成许多CMS胞质雄性不育系，如 21A、8A 和 17A[3]、9704A[4]、903A[5]、TC111A[6]等。试验表明，不育系R07180A与保持系R07180B杂交，其后代保持100%雄性不育。可以证明不育系R07180A与保持系R07180B的核基因是完全相同的不育隐性基因；R07180B自交后代为100%的雄性可育系，证明R07180B的细胞质为雄性可育的。以上可以证明不育系的遗传是由不育的细胞质与不育的细胞核相互作用的结果[3]。因此可以确定R07180A为核质互作不育遗传类型（CMS）。综上，朝天椒雄性不育系R07180A具有育性稳定、不育度高、配合力强的优点，可在三系法选育配制朝天椒过程中广泛推广应用。R07180A的选育并在湘研杂交辣椒生产上成功利用，给我国蔬菜生产注入了新的生机和活力，使我国一部分农民脱贫致富。