甘肃辣椒育种工作现状及发展建议

摘要：从育种目标、种质资源创新、育种技术研究等方面概述了甘肃辣椒育种现状。从种质资源搜集及创新利用研究不够，科研经费投入不足，育种手段落后，育种目标单一等方面分析了甘肃辣椒育种存在的主要问题。提出了根据市场需求变化及时调整育种目标，加强种质资源广泛搜集和整理创新，加强新技术在辣椒育种方面的應用研究，政府、企业要加大科研经费投入，形成多元的投入机制等发展建议。

关键词：辣椒;育种;甘肃;现状;建议

Abstract：This paper summarized the present situation of the development of the barley industry at domestic and foreign， and combined with the present situation of the development of barley industry in Gansu， analyzed the development of the barley industry in Gansu advantage and the existing problems of low level of mechanization， low standardization technology of quality and high-yield， and low level of industrialization， and from the increase of barley industry policy support， the framework of good barley supply and marketing system， strengthen the cultivation of new barley varieties， strengthen the research on cultivation techniques is proposed to promote Gansu barley industry development， the effective ways to help farmers out of poverty 'income.

Key words：Gansu;Barely industry;Quality;Yield

辣椒既是一种重要蔬菜，又是重要的调味品。甘肃大部分地区光热资源丰富，昼夜温差大，污染程度低，有利于优质辣椒的生产。甘肃辣椒播种面积达5.3万hm2，其中干制辣椒面积达1.4万hm2。形成了主要以鲜食的皱皮羊角形品种为主，以干制、脱水、制酱、提取红色素等加工品种为辅的快速发展局面。辣椒种植比较效益高，见效快，已成为促进甘肃农村经济发展，增加农民收入的优势产业。生产的需求促使一批机构持续开展了辣椒种质资源研究及新品种选育工作，并育成了一批支撑辣椒产业高效、稳定发展的新品种。

1   育种工作现状

1.1   主要育种机构及其育种目标

甘肃境内持续开展辣椒新品种选育的机构主要分布在省、市两级农业科研院所，省内部分企业也开展了零星的引种、育种工作。持续开展种质资源研究与新品种育种，并发布系列品种的机构主要有甘肃省农业科学院蔬菜研究所（陇椒系列）、天水市农业科学研究所（天椒系列）、天水神舟绿鹏农业科技有限公司等（航椒系列）、平凉市农业科学研究所（平椒系列）、兰州市农业科学研究所（现名为兰州市农业科技研究推广中心，兰椒系列）等。

20世纪80年代以前，甘肃的鲜食羊角椒、甜椒、线椒和加工型羊角椒均以露地栽培为主，品种基本为常规种，商品化程度较低。鲜食羊角椒的主要特点是羊角形，果面有皱折，果皮较薄，品质好，以地方品种猪大肠和兰州大羊角等为主。甜椒品种为茄门，鲜食和加工兼用，加工主要生产脱水红椒和青椒片。线辣椒鲜食和干制兼用，干制产品主要有辣椒面、丝、丁、片、油等产品，主要分布在天水、庆阳地区。加工型羊角椒品种主要有美国红等，主要分布在河西走廊的永昌县和民勤县等地，主要用于制酱及提取红色素等。

随着人民生活水平的提高，对辣椒周年生产、周年供应的要求也越来越高，这些符合当地消费习惯的地方品种，由于农户长期以来自己留种而品种退化混杂严重，抗病性差、产量低，已经不能满足生产发展的需求，甚至成为限制保护地生产发展的主要因素。进入20世纪90年代，随着辣椒保护地栽培得到迅猛发展，保护地连作对品种的抗逆性要求越来越高。在这个背景下，省内各育种机构根据当地生产需求和自身条件、资源优势开展不同方向的育种工作。

1990年甘肃省农业科学院蔬菜研究所成立了辣椒育种课题组，着手开展辣椒种质资源研究及新品种选育。在前期大量市场调研的基础上，针对西北地区的消费习惯和市场需求，结合自身条件和资源优势，扬长避短，开展了新品种选育工作。最初的育种目标是皱皮羊角形，品质好，连续坐果性强，产量高，抗病性强，鲜食型杂交种[1 - 2 ]。之后，随着辣椒市场需求的不断变化和区域气候、栽培设施、自然条件、消费习惯等的变化，从品质、抗病、耐低温寡照等方面开展了创新研究工作[3 ]。另外，为了确保辣椒杂交种制种纯度，降低制种成本，进一步开展了辣椒三系配套品种的选育工作[4 - 11 ]。

1986年天水市农业科学研究所主要开展了线辣椒新品种的选育工作。针对天水市及其周边地区是甘肃线辣椒的传统优势产区，线辣椒在当地既是主要蔬菜又是干制原料，而且栽培面积较大的实际，紧盯市场需求及生产中存在的问题，确定的线辣椒育种目标是抗病、优质、味辣，果形符合当地消费习惯[12 ]。2000年天水神舟绿鹏农业科技有限公司通过神舟三号搭载地方品种，利用太空诱变创制育种材料，开展了育种目标为优质、高产、抗病的羊角、牛角及线辣椒品 种的选育工作[13 ]。

1997年平凉市农业科学研究所开始配制了牛角形、羊角形和鲜干兼用型辣椒新品种[14 - 19 ]。1995年兰州市农业科学研究所开始了羊角形辣椒新品种的选育工作[20 - 24 ]。2010年甘肃省酒泉市农业科学研究院也开展了彩色甜椒育种工作[25 ]。另外，省内一些企业也开展了辣椒新品种的选育工作。

1.2   种质资源创新研究

没有突破性的种质资源，就不会选育出突破性的品种。种质资源是基因库，只有拥有丰富、多样性的种质资源，同时结合大量的育种工作，才能选育出符合育种目标的品种。甘肃东西狭长，地理位置决定了域内气候多样和各地的不同消费习惯，一方面造就了特殊的辣椒种质资源，另一方面使得区域内辣椒种质资源的相对匮乏、单一。甘肃省农业科学院蔬菜研究所在种质资源搜集保存创新利用研究方面，通过国家“六五”、“七五”、 “八五”攻关，在甘肃共搜集到辣椒地方品种资源40余份，之后，相继开展了抗性鉴定、辐射育种、雄性不育系转育以及辣椒三系配套新品种选育等工作。

在广泛搜集辣椒种质资源的基础上，甘肃省农业科学院蔬菜研究所开展了辣椒种质资源的整理、保存和创新利用研究工作。目前，已搜集到国内外辣椒种质资源800多份，筛选出辣椒优良自交系500多份。发现并选育出辣椒胞质雄性不育系8A和保持系8B[4 ]，并开展了恢复系的选育和将不育基因转育到皱皮羊角形种质资源中的研究工 作[5 - 6 ]。开展了辣椒种质资源苗期人工接种抗疫病鉴定[26 ]和辣椒品种耐寒性鉴定筛选工作，筛选出较抗疫病的材料2份。耐寒性较强辣椒品种4个[27 ]。通过钴60γ射线照射辣椒干种子，开展了辐射诱变创制辣椒新种质资源的研究工作[28 ]。天水市农业科学研究所利用韩国辣椒品种探将F2中的不育株育成辣椒核质互作雄性不育系46A[29 ]。天水神舟绿鹏农业科技有限公司通过飞船搭载地方品种天水羊角椒、甘农线椒种子，获得一批太空诱变的优良自交系，利用选育的自交系配制成辣椒一代杂种航椒3号、鲜干兼用型辣椒一代杂种航椒4号等品种[30 - 31 ]。种质资源创新及新自交系的选育，为品种选育打下了良好的基础。

1.3   育种技术研究

1.3.1    性状遗传研究    通过对辣椒苗期的茎粗、株高、生长率、叶数、每周叶产量、侧根数、地上部鲜重、地上部干重、根鲜重、根干重、单株产量等性状与超亲优势、产量间的相关性研究，确定了地上部干重和根干重2个性状可作为辣椒苗期杂种优势预测的参考指标[32 ]。通过辣椒始花节位、始花期、果实發育速度、早期单果重、单株早期结果数、单株早期产量、单株总产量等主要早熟性状的相关及遗传研究，确定了辣椒开花期和早期单果重可以用作早期产量选择的间接指标[33 ]。通过灰色关联分析法分析始花节位、始花期、果长、果宽、平均单果重、单株结果数、果实发育速度、株高、株幅、早期产量及总产量关联度，确定了单果重和果实发育速度2个性状，可作为早期产量选择的参考指标;单果重、早期产量和单株结果数3个性状，可作为总产量早期选择的参考指标[34 ]。

1.3.2    耐寒耐弱光鉴定方法研究    通过辣椒发芽期及苗期抗寒指标的测定，建立快速、简便的抗寒方程Y=-47.88+0.513 4×X2+0.972 2×X3（X2为18 ℃下的种子发芽势，X3为18 ℃下的种子发芽率）。通过Y值的大小可以初步判断辣椒品种的耐寒性[35 ]。辣椒植株弱光处理后，叶面积变大，植株增高，茎粗变细，叶干重降低，产量降低，叶绿素a/b值下降。产量降低是植株利用光的能力减弱，叶绿素a/b值下降，叶片光合作用能力下降，合成有机物减少。叶绿素a/b的变化幅度与产量的变化趋势一致，因此，叶绿素a/b值可作为品种耐弱光能力的鉴定指标[36 ]。低温弱光处理辣椒叶片，叶绿素荧光参数可用于快速、准确、无损伤鉴定辣椒耐低温弱光性[37 - 38 ]。

1.3.3    分子标记辅助育种技术研究    以辣椒胞质雄性不育系8A及其保持系8B为材料，通过RAPD标记对辣椒胞质雄性不育基因组DNA及其保持系基因组DNA进行比较分析，获得了与不育基因连锁的RAPD标记BH19-S900，并转化为更为简单稳定的SCAR标记SS730，可进行不育植株的快速筛选[39 ];获得了与保持基因连锁的RAPD标记H7-F850。将H7-F850转化为SCAR标记SF640，可进行保持系植株的快速筛      选[40 ]。利用QTLIciMapping作图软件构建辣椒种内分子遗传图谱，共鉴定到与辣椒胞质雄性不育恢复性相关的2个主效QTL和7个微效QTL。2个主效QTL的遗传率高达92.58%，7个微效QTLs中，3个主要加性效应，4个显性效应。通过研究进一步了解了辣椒胞质雄性不育育性恢复的调控机制，同时为开发辣椒胞质雄性不育恢复性的分子标记奠定基础[41 ]。

1.3.4    抗病性鉴定    辣椒苗期叶片中过氧化物酶活性与疫病抗病性呈负相关，多酚氧化酶活性与疫病抗病性呈正相关[42 - 43 ]。将甘肃省辣椒病毒病症状归纳为轻花叶型（Lm）、重花叶型（Sm）、丛簇矮化型（Stu）、脉坏死型（Vn）和顶枯型（Tn） 5种类型。其中以轻花叶型、重花叶型和丛簇矮化型症状发生较普遍[44 ]，并对甘肃省农业科学院所在地兰州市安宁区辣椒病毒病病原种类进行了检测[45 ]，确定辣椒病毒病病原为番茄斑驳花叶病毒[46 ]。

2   存在的问题

2.1   种质资源搜集及创新利用研究不够

目前，甘肃生产中主要应用的鲜食辣椒品种是皱皮羊角形，主要干制品种是七寸红类型的线椒品种以及短羊角形的品种美国红。目前育成品种最多、面积最大的品种类型为皱皮羊角形品种，该类型品种虽然皮薄、纤维少、品质好，符合当地的消费习惯的优点鲜明，但育成的品种抗病基因单一、遗传背景较窄导致的产量不高、抗病性差等缺点也比较明显。育种工作主要集中在品种选育方面，对抗辣椒疫病、根腐病、白粉病和病毒病等种质资源的搜集、整理、鉴定、创新等研究严重不足。

2.2   科研经费投入不足， 育种手段落后

育种工作是一项长期连续性工作，需要稳定持续的科研队伍和经费支持。从公开发布的品种和发表的文献看，持续、深入开展种质资源创新的机构基本集中在省市级农业科研院所，企业持续投入严重不足。即使目前开展育种工作的科研院所，也普遍面临着育种项目上题立项困难、科研队伍不稳定、育种手段落后的问题，只能以其他项目养育种项目，维持田间的工作。开展种质资源创新、抗病性和耐低温耐弱光性筛选、品质测定等基础研究的较少。将生物辅助育种技术运用于辣椒种质资源创新、性状改良、优异基因的聚合等方面的研究更少。科研经费投入不足和育种手段落后，使育种工作长期处于低水平重复，限制了常规育种与分子育种紧密结合，育种效率低，育种水平不高。

2.3   育种目标单一

目前甘肃境内的育种机构把育种目标主要集中在高产、皱皮羊角形品种方面，对品种的抗逆性等关注的较少，品种类型比较单一，不能满足生产需求。近年来，甘肃干制辣椒发展速度比较快，面积逐年增加，2020年达1.4万hm2，而目前几乎没有自己选育的品种，干制品种的选育严重滞后于生产。

3   几点建议

3.1   广泛搜集种质资源

种质资源是育种工作的基础，没有突破性的种质资源就没有突破性的品种。甘肃辣椒种质资源类型单一，存量不足，遗传背景狭窄，很大程度上限制辣椒育种水平的提高及品种的更新换代。应积极着手广泛开展国内外种质资源的搜集、引进、鉴定、评价和利用工作，同时通过杂交转育、单倍体育种、辐射育种、航天育种等方法，开展对现有种植资源的创新利用工作。

3.2   根据市场调整育种目标

育种工作者要深入生产一线，及时了解辣椒生产中存在的问题和市场需求，开展不同类型的品种选育工作，根据市场及时调整育种目标，满足不同区域生产和消费市场的需求。从目前甘肃辣椒市场的需求来看，保护地仍以鲜食羊角椒为主，品种选育要突出抗病性、耐低温弱光性、品质、商品性及产量等。干制辣椒品种以露地种植为主，有些偏远山区没有灌溉条件，因此要突出品种的耐旱性、抗病性、产量等。同时要开展如提取辣红素、辣椒素、制酱等专用品种的选育。

3.3   加强育种技术研究

目前甘肃辣椒育种手段仍以杂交育种为主，育種周期长效率低。要加强生物技术在辣椒育种上的应用研究，提高育种工作效率和知识产权保护水平。加强分子标记辅助育种、抗病性鉴定新方法等新技术的研究应用，提高育种效率和育种水平。甘肃辣椒的主要病害是辣椒疫病、根腐病、白粉病和病毒病等，药剂防治成本高，对生态环境危害大，食品安全问题社会关注度高，如果改变传统的育种技术路线，从发病重的地区采样分离鉴定病原菌，再经过人工接种鉴定筛选出高抗材料，利用这些高抗材料作亲本培育抗病品种将会事半功倍。

3.4   加大科研经费投入

育种工作作为一项长期、持续性的公益事业，需要政府、企业持续稳定的经费支持和人员投入，没有长期的工作积累就不会有突破性的品种。政府应在项目设计中把育种工作纳入计划，给予持续稳定的经费支持。同时育种工作者也要积极走向市场，走进生产一线，多方拓宽经费来源渠道，改善育种科研条件和手段，以市场需求和生产实际确定育种目标，充分发挥科研院所的人才、资源优势和种子企业的市场、资金优势，加大合作创新力度，让市场反哺育种，形成多元的投入机制，使育种工作走向良性循环。

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（本文责编：杨    杰）