耐低温辣椒种质资源的快速筛选

张茹 王兰兰 陈灵芝

摘要：通过低温胁迫后辣椒的发芽率、发芽势分析供试材料的抗寒性，利用已构建的抗寒方程筛选耐低温辣椒种质资源，并以越冬栽培模式下的坐果率来验证。结果表明，抗寒方程计算结果与坐果率调查结果重合率达75%;根据抗寒方程计算，Y≥80时为耐寒材料。该方法可适用于快速、大量的筛选耐低温辣椒种质资源。

关键词：抗寒方程;辣椒;耐低温;有效筛选

Abstract：The germination rate and germination potential of capsicum under low temperature stress were analyzed，and the germplasm resources of capsicum resistant to low temperature were screened by using the established cold resistance equation. The results showed that the coincidence rate between the calculated results of the cold equation and the fruit setting rate is 75%. According to the calculation of the cold-resistance equation，the cold resistant material is when Y≥80. The method can be used to rapidly and extensively screen the germplasm resources of low temperature resistant pepper.

辣椒是一种喜温蔬菜作物[1 - 3 ]，最适生长温度25～28 ℃，当遇到低温胁迫时会发生生长缓慢、果实膨大缓慢或停止发育、畸形果大量发生、落花落果等现象，严重影响辣椒产量与品质，给辣椒产业带来巨大的经济损失。随着全球气候变化，我国北方地区频频出现极寒天气，影响冬季辣椒生产，极需耐低温品种，耐寒性成为北方地区辣椒品种的一个重要指标。近年来，有关研究机构相继开展了辣椒耐寒性研究与耐低温品种选育。甘肃作为我国内陆蔬菜生产大省之一，全省大力发展设施农业及反季节蔬菜种植，蔬菜品种的越冬性能直接影响全省蔬菜生产能力。甘肃位于西北高原内陆，冬季气温低，全省年平均气温0～14 ℃，当冬季蔬菜市场需求最大时，正值全年气温最低，每年12月和次年1月低温持续通常在20 d以上，因此选育耐低温辣椒品种是保证冬季辣椒充足供应的根本措施，亦为增加椒农收入、实现乡村振兴强有力的保障之一[4 - 5 ]。为此，我们将耐寒性作为一个重要性状指标选育耐低温辣椒品种，并开展了辣椒耐寒性系列研究，如低温胁迫下种子发芽率、发芽势与低温胁迫下辣椒苗生理生化变化等，建立了快速筛选耐低温辣椒种质资源的方法[6 ]，利用已建立的筛选方法与越冬季辣椒产量相结合，进行耐低温辣椒品种筛选，以期为加速选育耐低温辣椒品种提供支持。

1   材料与方法

1.1   供试材料

供试30份辣椒材料见表1，均来自甘肃省农业科学院蔬菜研究所辣椒课题组。

1.2   试验方法

试验设在甘肃省武威市凉州区西营镇日光温室。于2018年8月下旬育苗，10月上旬定植。采用高垄覆膜栽培方式，垄宽80 cm，沟宽40 cm，垄上种植2行，株距40 cm。每个供试材料为1个处理，3次重复，小区面积4.8 m2。其他措施同当地日光温室常规。盛果期每个材料随机选取10株进行坐果率调查，落花、畸形均属发育不完全。

1.2.1    辣椒发芽期抗寒性研究    对供试辣椒材料进行发芽率及发芽势的测定。每品种挑选完整、饱满的种子100粒，分别置于15、18、21 ℃下进行低温发芽，以30 ℃下正常发芽为对照。设3次重复，计算发芽率、发芽势。

发芽势=N7/N×100%

发芽率=N14/N×100%

上式中N7为放入培养箱处理7 d发芽种子数，N14为放入培养箱处理14 d发芽种子数，N为每个处理的种子总数[1 ]。

1.2.2    抗寒方程的建立    对15 ℃下的发芽率，18 ℃下的发芽势，18 ℃下的发芽率，21 ℃下的发芽势和抗寒隶属函数均值进行逐步回归分析，建立抗寒方程。

2   结果与分析

2.1   坐果率

坐果率的大小直接反映辣椒对栽培环境的适应性，亦为反映耐低温性强弱的主要指标之一。受到低温的影响，坐果率会发生变化，落花、果实畸形等降低坐果率，从而影响辣椒产量与质量。通过图1、表2可以看出，在越冬栽培条件下，参试的30份辣椒材料坐果率变化不同。其中H24、H6坐果率最高，均为90%;H14、H15、H20、H22坐果率在85%以上;H21、H5、H13、H29、H25、H19、H12、H18的坐果率在82%以上;H7、H17的坐果率为80%。方差分析结果表明，H24和H6与H14、H15、H20、H22、H21、H5、H13、H29、H25、H19、H12、H18的差异不显著，与H28、H11、H23、H7、H17的差异显著，与其余材料的差异均达极显著水平。

2.2   简易抗寒方程建立

对15 ℃下的发芽率，18 ℃下的發芽势及18 ℃下的发芽率，21 ℃下的发芽势和抗寒隶属函数均值进行逐步回归分析，得到抗寒性与抗寒指标间的关系，其抗寒方程为：Y=-55.303 64+0.333 59X1+0.249 61X2+0.589 22X3+0.389 81X4。其中X1为15 ℃下的发芽率，X2为18 ℃下的发芽势，X3为18 ℃下的发芽率，X4为21 ℃下的发芽势。

为达到快速鉴定抗寒性，测定18 ℃下的发芽参数，通过抗寒方程间接反映辣椒品种间抗寒隶属函数均值，可鉴定材料抗寒性强弱。简化方程为Y=-47.88+0.513 4X2+0.972 2X3。

2.3   简易抗寒方程筛选结果

对供试材料18 ℃下的发芽率、发芽势进行测定，代入简易方程计算抗寒力大小，计算Y值。从分析结果（表3）可以看出，在30份辣椒材料中，Y≥80的共有15份，根据Y值大小依次为H24、H6、H29、H20、H25、H21、H30、H14、H15、H13、H26、H17、H23、H18和H7。

抗寒方程计算结果与坐果率调查结果重合率达75%，意味着利用抗寒方程筛选耐低温辣椒材料筛选率达75%。重合的辣椒材料为H24、H6、H29、H20、H25、H21、H14、H15、H13、H17、H18、H7。根据抗寒方程计算，Y≥80时，为耐寒材料。

3   小结与讨论

通过低温胁迫后测定辣椒发芽率、发芽势，分析供试材料的抗寒性，通过越冬栽培调查辣椒的坐果率，分析其耐低温能力。结果显示，坐果率在90%以上辣椒材料有16份，在整个越冬过程中表现正常，属耐低温强的辣椒。其中2019C222、2019C223坐果率均为90%，2019C224、2019C226、2018A15、2019C181坐果率均在85%以上，2018A67、2019C177、2019C227、2018A3、2018A18、2019C187、2019C183、2019C245的坐果率均在82%以上，2019C263、2019C225坐果率均为80%。根据抗寒方程计算，Y值在80以上的材料有15份，分别为2019C222、2019C223、2018A3、2018A15、2018A18、2018A67、2019C179、2019C224、 2019C226、 2019C227、 2019C246、2019C263、 2019C194、 2019C245、2019C225。抗寒方程计算结果与坐果率调查结果重合的材料有2019C222、 2019C223、 2018A3、 2018A15、 2018A18、 2018A67、 2019C224、2019C226、 2019C227、 2019C263、2019C245、2019C225。根据抗寒方程计算，Y≥80时，为耐寒材料。

由于辣椒本身是一种喜温的蔬菜作物，进行耐低温相关研究本身存在一定的局限性。在生产上，耐低温直观表现为果实产量及商品性，越冬季栽培模式下产量高、商品性好，表明该品种的耐低温性好。对于种质资源筛选来说，进行全生育期栽培测定费时费力。本研究将低温胁迫下种质发芽特性为指标测定耐低温性，筛选率达75%，表明该方法适用于快速、大量筛选耐低温辣椒种质资源。

参考文献：

[1] 邹学校.  辣椒育种学[M].  北京：科学出版社，2009.

[2] 刘克禄，陈卫国，田   斌，等.  氮磷钾配施对制种辣椒种子产量和质量的影响[J].  甘肃农业科技，2015（10）：10-12.

[3] 刘克禄，陈卫国，田   斌，等.  种植密度对甘科5号辣椒杂交制种产量和质量的影响[J].  甘肃农业科技，2016（8）：20-22.

[4] 王立浩，马艳青，张宝玺.  我国辣椒品种市场需求与育种趋势[J].  中国蔬菜，2019（8）：1-4.

[5] 王立浩，刘   伟，张宝玺.  我国辣椒种业科技发展现状、挑战及其思考[J].  辣椒杂志，2016（3）：1-6.

[6] 張   茹，魏兵强，陈灵芝，等.  低温胁迫对辣椒种子发芽及苗期6个生理指标的影响[J].  甘肃农业科技，2017（12）：26-31.

（本文责编：陈    伟）