簇生朝天椒雄性不育系Z1218A的选育及应用
2021-05-26张海斌
张海斌
(长沙市农业科学研究院, 长沙 410003)
辣椒是我国种植面积最大的蔬菜作物,近年来国内朝天椒种植面积增长迅速,据中国辣椒网统计,各类朝天椒年种植面积稳定在50万hm2以上,约占整个辣椒种植面积的1/4。目前国内种植的簇生朝天椒品种大部分为常规品种或国外引入品种[1],普遍存在产量偏低、综合性状差、进口种子价格昂贵等问题,严重制约了朝天椒产业的发展。选育雄性不育系并培育配套优良杂交品种[2-4]是提高朝天椒产量和综合抗性,确保种子纯度,降低生产成本,解决生产中“卡脖子”问题的有效途径。为此,笔者从2014年开始相关选育工作,经过近5年的努力育成了一个不育性好、配合力强、综合抗性优良的簇生朝天椒不育系及其三系配套优势组合,并在生产中应用推广。
1 选育过程
1.1 材料及亲本的来源
2012年在长沙试验基地对国内外引进、搜集的55份簇生朝天椒原始材料进行加代与性状观察,运用生态穿梭方法春夏季在湖南长沙,秋冬季在海南三亚开展一年两代自交提纯工作,2013年底共获得稳定一致的簇生朝天椒自交系42份,其中包括湖南一地方品种的纯合自交系Z1218。
1.2 不育源的导入和轮配测交
2014年春夏季在长沙利用引进韩国的簇生朝天椒不育系(CMS)284A与上述42份自交系测交,获得F1代种子。同年11月在海南三亚对全部测交后代进行育性鉴定,发现其中用Z1218自交系作父本的测交F1后代育性观察表现为100%全不育,然后从Z1218株系中选取10个综合性状优良的单株成对进行第一次回交并自交。
1.3 多代回交转育
2015年春夏在长沙播种上述回交一代种子,继续选择Z1218各株系中优良单株进行回交并自交,同年秋冬季在三亚重复上述工作,如此往复经5代回交后至2016年冬,父母本性状完全稳定一致为止,育成了不育株率和不育度均达100%的簇生朝天椒不育系Z1218A及相对应的保持系Z1218B。其选育过程见图1。
图1 不育系Z1218A及其保持系Z1218B选育过程
2 不育系的特性特征
2.1 植株形态特征
不育系Z1218A植株生长势强,株型直立,株高90~105 cm,株幅65 cm,侧枝分枝力强,可达10~13个,每枝丛生9~10个果。始花节位18~20节,中晚熟,叶片绿色呈披针形。鲜果质量约4.5 g,青果绿色,成熟果鲜红转深红色,果面光滑少皱,果顶渐细尖,辣味浓。不育系与保持系农艺性状一致。
2.2 不育性
2017年春夏分别在湖南长沙、辽宁朝阳两地用网室隔离种植Z1218A各500株以上,分别于6月15日和6月28日开花盛花期对其育性进行检查,各抽样调查了103株和92株均无自交结果,经镜检没有发现正常花粉,结果表明该不育系的花粉败育度和不育株率均达100%,不育性稳定,不育度高,达到了CMS不育系不育性要求的标准。
2.3 开花结果习性
Z1218A簇生性强,开花集中,单簇花期3~4 d,花冠白色,花柱淡蓝色,花粉浅黄色,瘪瘦,不开裂且明显小于正常花药,目测花粉量极微,镜检无活力。花柱外露,易受粉,授粉坐果率高,一般结实率在85%以上,单株坐果120~150个。应用此不育系进行生产制种,每667 m2制种产量可达90~120 kg。
3 不育系的应用
2016—2017年分别在海南三亚和湖南长沙用不育系Z1218A与原已测配过的16份恢复系进行杂交选配,2017—2019年进行了材料组合比较与多点观察试验,其中两个组合综合性状优良,表现突出,并进一步开展了区域试验和生产示范,其结果如下。
3.1 湘樱13号(Z1218A×Z7423-1-1)
湘樱13号是以不育系Z1218A为母本与恢复系Z7423-1-1配制而成的中熟、抗病、丰产、易脱水、辣味浓的簇生朝天椒新品种(图1)。父本Z7423-1-1来源于河南柘城常规种三樱8号后代,并经6代自交纯化形成的性状稳定一致的优良恢复系。该恢复系生长势较强,株型直立,首花节位18节左右,侧枝分枝力中等;果实簇生朝天,小指形,果实纵经7.0~7.5 cm,果实横径1.1~1.2 cm,果肉厚1.8mm,果顶钝尖,果面光滑少皱,味辛辣且具香气,易脱水,品质好;植株抗病性较弱,耐涝性差,恢复力强。
2016年冬季在海南三亚完成配组,2017年春夏季在山东鱼台进行露地麦茬栽培品比试验,表现良好。2018—2019年在河南太康、河北景县、山东鱼台、山西浮山、湖南宁乡等地进行区域多点试验与生产示范种植,结果表明,湘樱13号生长势旺盛,株高82~87 cm,株幅53~61 cm,侧枝分枝能力强,打顶后侧枝可达10个以上。中熟,始花节位17~19节,果簇生朝天,果实纵经6.5~7.0 cm,果实横径1.1 cm,果肉厚1.6 mm,单果鲜质量4.2 g左右;果实小指形,光滑微皱,辣味香浓,自然脱水快,干椒产量高,两年平均每667 m2干椒产量485.3 kg(表1),比对照三樱8号增产30.4%,差异达极显著水平。2019年在河南太康、山东鱼台、河北景县等地进行田间抗性调查,湘樱13号在生长中期虽遭受高温干旱,且8月中下旬受台风等自然灾害影响,田间抗性仍表现为抗病毒病和炭疽病(表2),耐日灼、耐湿热,抗倒伏,适于中原及华北地区种植推广。该品种已于2020年7月通过农业部非主要农作物品种登记,登记编号:GPD辣椒(2020)430873,并正式命名为‘湘樱13号’(图1)。据统计,近3年来湘樱13号品种在河南柘城、临颖,河北衡水等地累计推广种植330 hm2以上。
表1 湘樱13号多点试验产量调查结果
表2 湘樱13号田间自然发病调查情况
3.2 早熟新组合Z1218A×Z9906
该组合为早熟簇生朝天椒组合,始花节位16~18节,植株生长健壮,株型直立,中小叶片,侧枝分枝能力强,一般侧枝在10个以上。果实簇生性好,每簇结果10~13个,果形小指形,果实纵经6 cm左右,果实横径0.9 cm,单果鲜质量3.8 g,果顶细尖,果面光滑微皱,油亮,辣味辛辣,易自然干;较抗倒伏,经组合比较试验结果表现为抗病毒病和炭疽病,且耐湿热,耐日灼。一般每667 m2干椒产量500 kg左右。目前该组合已完成多点区域试验,表现为早熟、抗病、辣度高、易干制等,综合性状表现良好,经续试表现稳定一致后有望在中原地区麦茬套种辣椒大面积推广。
图1 簇生朝天椒新品种‘湘樱13号’
4 小结
5年来的实践证明,通过引进稳定可靠的不育源,经大量测交筛选,选择性状优良并具有完全保持能力的自交系,可直接转育成相应的不育系及保持系,并以此为基础进行广泛的测定恢复系工作,从中选育出符合育种目标和推广价值的三系配套优良组合是解决目前国内簇生朝天椒升级换代,促进产业发展的有效途径。