圆珠椒不育系 GL8719A的选育与应用

杨 红，姜 虹，赖 卫，刘崇政，严 希

(贵州省农业科学院 辣椒研究所，贵州 贵阳 550006)

2018年贵州辣椒种植面积达34.7万hm2，种植面积、产量、加工规模和产值均居全国第一。辣椒是贵州最具竞争优势的地方优势农作物之一。贵州辣椒生产以加工型品种为主[1]，主要有黔北-黔东北、黔西北、黔中-黔西南和黔南-黔东南四大产区，主要有黔辣、黔椒、贵椒和遵辣4个系列品种，贵州地方辣椒品种资源丰富[2-4]且品质优良，较多品种的维生素C、干物质、脂肪和辣椒素含量高，商品性好及抗性强[5-9]，既可直接在市场上推广应用，也可作为新品种选育的材料。辣椒是常异花授粉植物，天然杂交率较低，常规的杂交制种手段不仅费时费力且种子的纯度难以保证。雄性不育是植物界的特有生理现象，利用该特点创制辣椒雄性不育材料可为辣椒杂交制种提供良好的遗传资源[10-11]。雄性不育具有降低制种成本和提高种子纯度的优点，使其成为辣椒育种的主攻方向，近年来受到越来越多辣椒育种研究人员重视[12-14]。研究以引进品种自然变异产生的败育株为不育源，与经多代纯化筛选的本地辣椒品种进行成对测交和连续回交，最终获得1份早熟圆珠椒不育系材料及相应的保持系材料，并与其他高代自交系进行测交，育成3个优质高产早熟型辣椒品种，具有较广阔的应用前景，为贵州辣椒的生产应用及品种选育奠定了新的材料基础。

1 不育系 GL8719A的选育过程

1.1 不育源的来源

2011年在修文县久长镇的韩国辣椒单生理想生产地中发现1株败育株，2012年从败育株分离出不育源8145，不育材料为小果型指形朝天椒。

1.2 测交

2012年经连续多代纯化筛选的圆珠形朝天椒20份(含8719)与分离的不育源在贵州省农业科学院辣椒研究所遵义试验基地进行成对测交，同时父本自交，收获测交1代种子及对应父本种子。并开展圆珠形朝天椒雄性不育系的转育工作。

1.3 回交1代

2012年冬季在海南三亚试验基地播种测交1代种子，通过对其F1的育性、花器特征和植物学性状观察发现，有2份材料田间不育度表现最好(其中1份材料为8719)，利用测交1代不育度表现最好的3株单株，同时选取3株经济性状和抗性性状好的8719圆珠形朝天椒为父本进行杂交，同时父本自交(分别标记为8719-1、8719-2和8719-3)。

1.4 加代回交

2013年冬季在海南三亚试验基地加代回交1代，经田间花期镜检，然后选取不育率最高的株系和相应的保持系再进行回交，经过5代回交选择，育成了性状稳定的不育系GL8719A及其相应的保持系GL8719B(图1)。2018年8月9日，不育系GL8719A通过省级专家鉴定。

图1 不育系 GL8719A的选育谱系

2 不育系 GL8719A的特征特性与利用

2.1 特征特性

2.1.1 不育性 不育系GL8719A的不育性状由一对育性主效基因和多对环敏微效基因控制，其基因型为S(msms)。保持系GL8719B是人工定向选择的结果，具有保持基因N(msms)，使不育性状正常表达的环敏基因降至较低的程度，因此能够保持其不育性。不育系GL8719A与恢复系杂交后自交，F2代可育株与不育株呈3∶1分离，隐性测交呈1∶1分离。在不育系GL8719A选育过程中，保持系自交完全可育，不育系与保持系杂交后代完全不育，表明其为CMS不育系。

2.1.2 花器特征 不育系GL9719A属花药败育型，经田间观察，其花蕾没有正常花饱满，开张度大于正常花，花丝变短，花药瘦小、干瘪及顶部开裂，但开裂时间晚于花朵开放时间，无花粉粒或仅极少数花粉粒，花柱较长，但雌蕊育性正常。经碘化反应，保持系呈蓝色，花粉粒圆形，内含物充实；不育系不着色或着色极浅，花粉粒畸形、解体，内含物稀薄。不育系GL9719A前期植株生长旺盛，开花不挂果，后期单性结实现象较明显，长势明显比保持系高大，多数无种子，极少果实有1～2粒种子，田间试验不发芽。不育系GL9719A稳定性强，2016年前期连续低温多雨(14～20℃)的情况下，不育率与不育度均达100%。

2.1.3 农艺性状 不育系GL8719A的生育特性表现为早中熟，一般首花节位8节左右，营养生长势较强，其与保持系GL9719A在长势、株形、叶形、果形和单果种子数等方面无明显差异，主要区别是株高与花药。不育系GL8719A圆珠形朝天椒，叶绿色，果皮绿色，老熟果深红、油亮、光滑，早熟。果长3.1 cm左右，果宽4.0 cm，中辣味(表1)。

表1 不育系与保持系的性状差异

2.2 利用

2.2.1 创制新组合黔辣6008 利用不育系GZ8719A与嫩熟果为紫黑色的圆珠椒高代自交系1-138-1测交，测交1代杂交组合黔辣6008(GZ8719A×1-138-1)表现全恢复，田间抗性、产量和品质等综合性状优良。黔辣6008为杂交1代三系新品种，株高56 cm，开展度为60 cm左右，果型为圆珠型，果长3.00 cm，果肩宽3.50 cm，平均单果重14 g，果肉厚、脆，连续坐果能力强，成熟时果实由紫黑色转深红色，果皮光滑，无纹痕，转色快。属无限生长型，早熟，味中辣，植株生长健壮，节间较短，种植密度2 800～3 000株/667m2左右，正常管理产量达2 000 kg/667m2以上。

2017年8月18日，贵州省科技厅组织专家进行田间现场测产，黔辣6008平均单株结果数70个，平均单果重14.1 g，种植密度2 900株/667m2，单产为2 788 kg/667m2。该品种因抗性强、产量高、品质优，现为贵州遵义新佳裕食品有限公司选定的泡椒加工专用品种。

2.2.2 创制新组合黔辣8020 利用不育系GZ8719A与圆珠椒高代自交系216-1-1测交，测交1代杂交组合黔辣8020(GZ8719A×216-1-1)表现全恢复，田间抗性、产量和品质等综合性状优良。黔辣8020为杂交1代三系新品种，株高70 cm，开展度为80 cm左右，果型为圆珠型，果长3.16 cm，果肩宽3.24 cm，平均单果重13.27 g，果肉厚、脆，连续坐果能力强，成熟时果实由绿色转深红色，油亮，果皮光滑，无纹痕，转色快。属无限生长型，早熟，味微辣，植株生长健壮，节间较短，种植密度2 800～3 000株/667m2左右，正常管理产量达2 000 kg/667m2以上。

黔辣8020在2018年第三届中国·贵州遵义国际辣椒博览会上获“田间展示表现优秀奖”，被辣博会作为新优品种推介，已在遵义市作定单种品种推广应用。

2.2.3 创制新组合黔辣8012 利用不育系GZ8719A与高代自交系87-22-1测交，测交1代杂交组合黔辣8012(GZ8719A×87-22-1)表现全恢复，果型、产量、单株挂果数、单果质量和产量等综合性状优良。黔辣8012为杂交1代三系新品种，株高75 cm，开展度为80 cm左右，果型为圆珠型，果长2.86 cm，果肩宽3.58 cm，平均单果重14.31 g，果肉厚、脆，连续坐果能力强，成熟时果实由绿色转鲜红色，油亮，果皮光滑，无纹痕，转色快。属无限生长型，早熟，味微辣，植株生长健壮，节间较短，种植密度2 800～3 000株/667m2左右，正常管理产量达2 000 kg/667m2以上。

2018年8月9日，贵州省科技厅组织专家按照贵州省地方标准《贵州辣椒田间测产规范》(DB52/T 976-2014)进行田间测产，黔辣8012单株结果数71个、单果重14.31 g，产量经校正系数校正后为2 362.22 kg/667m2，属丰产型圆珠椒优良三系品种。

3 小结与讨论

贵州辣椒产业仍然存在机械化程度低和种植成本高[15]等问题。一方面，贵州属于典型的喀斯特地貌，境内山地多，耕地少，土地分散，辣椒种植机械化水平偏低，种植耗费劳动力较多；另一方面，随着贵州城镇化程度的提升，适宜机械化耕作的土地日趋减少[16-17]，农村劳动力逐步向城市转移[18-19]，留守劳动力年龄偏高，导致辣椒种植人工成本不断升高。这两方面的因素制约了贵州农村地区辣椒产业的发展，因此降低辣椒种植中的人工成本显得较为重要。辣椒对水分条件较为敏感，既不耐旱也不耐涝，而贵州每年7月下旬至8月上旬即辣椒挂果到成熟期时，常出现不同程度的干旱天气，在排灌水设施尚不发达的农村地区极易造成辣椒减产，给椒农造成经济损失。

利用培育出的圆珠椒不育系材料与高代自交系材料经测交后育成黔辣6008、黔辣8020和黔辣8012早熟型辣椒品种。一方面，由于生育期缩短，减少了水肥施用量，降低了田间管理成本；另一方面，避开了常规中晚熟品种的集中收获季，辣椒采收时的人工成本降低，同时提前上市卖价较高[20-21]，促进椒农增收；此外，提前成熟也避开了7月下旬后的干旱天气，避免了干旱导致的辣椒减产。因此，研究创制的圆珠椒不育系培育出的高产早熟型辣椒品种，在缓解贵州农村地区辣椒种植成本较高的问题方面具有较好的应用前景。