二十一份观赏辣椒种质资源主要农艺性状的遗传分析与评价

段永凤 陈丽娜 陈石 龙卫平

（1.中国热带农业科学院广州实验站 广东广州 510000;2.云南农业大学植物保护学院 云南昆明 650000）

辣椒（Capsicumspp.）属于茄科辣椒属一年生或多年生植物[1]，是世界上最重要的蔬菜作物之一。随着近代辣椒育种工作的不断深入[2]，种质材料中开始分化出一批果实颜色丰富、单株坐果数多、株型紧凑饱满，环境抗逆性强、适合盆栽的品种，被人们冠以“观赏辣椒”的名号。它适用于家庭园艺、公园社区绿化与教育教学实践，应用前景可观，具备规模化栽培的价值[3]。中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所的刘子骥等[4]以38份辣椒种质材料为材料，对17个植物性状进行了遗传多样性和相关性分析，但主要是讨论选育食用或加工型辣椒种质资源早熟高产方面；徐睿等[5]对40份观赏辣椒种质资源的主要农艺性状进行了遗传多样性及相关性分析，是对观赏辣椒的农艺性状和观赏性的研究，为本文的研究提供了参考，但此方面的研究较少。故本研究对引进的21份观赏辣椒种质资源的主要农艺性状进行了遗传多样性和相关性分析，为后续观赏辣椒品种筛选提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用材料共21份，供试观赏辣椒品种、主要观赏性状及编号见表1。

表1 供试观赏辣椒品种

1.2 方法

1.2.1 试验设计试验地位于中国热带农业科学院广州实验站广州花都基地。2019年8月3日播种，2019年9月14日大棚定植。采用随机区组设计，每个品种种植20株。辣椒的整个生育期采用常规管理。

1.2.2 项目测定农艺性状的观测以《辣椒种质资源描述规范和数据标准》[6]为依据，对茎色、节点颜色、株型、叶色、叶形、花梗着生方向、花冠颜色、柱头颜色、幼果色、成熟果色、果型、果面光滑程度等12个质量性状进行观察。在每个小区的植株上随机选取8株，利用游标卡尺、直尺、电子秤等仪器对观赏辣椒的株高、株幅、主茎高度、主茎直径、叶长、叶宽、叶柄长、第一花节位、果长、果宽、单果重、果柄长、果肉厚度、结果数等14个数量性状进行测量。单果重为所测总果重量除以所测果数。

利用Shannon-Weaver遗传多样性指数(Shannon Weaver index of genetic diversity)来衡量群体遗传多样性大小。计算公式为H’= –ΣPilnPi，其中i为某一性状的分级，Pi为该性状第i级内材料份数占总份数的百分比，ln为自然对数。在遗传多样性指数计算中，质量性状的分级标准根据表2的描述；数量性状的分级方法，根据数据的平均值（M）和标准差（S）将数据分为10级，从第1级Xi<（M-2S）到第10级Xi≥（M+2S），每0.5S为1级，每一组的相对频率用于计算多样性指数[7-8]。

表2 供试观赏辣椒质量性状

1.2.3 数据分析利用Excel 2016计算相关性状数据的平均值、标准差、变异系数、多样性指数等数据，利用SPSS 19.0 软件进行性状的相关性分析。

2 结果与分析

2.1 观赏辣椒质量性状分布频率及多样性分析

从表2可以看出，观赏辣椒的性状与普通食用辣椒性状有所不同，表现为果实偏小、果面光滑、表面蜡质均匀、果实颜色丰富、株型以向上直立型为主。

质量性状也称为属性性状，是指能得到观察结果而不能测量的性状，即同一种性状的不同表现型之间，呈现中断性的质的变化，而不存在连续性的数量变化的性状[9]。质量性状的描述和分级情况列于表3，质量性状分布频率及多样性指数见表4。在21份观赏辣椒种质资源材料中，12个质量性状的多样性指数为0.31~1.65，其中，果色、果型、株型的表现性相对多样，所以多样性指数较高，可作为观赏辣椒品种选育的主要依据。果面特征、花着生方向和熟果色多样性指数低，表现型少，遗传较稳定，在品种选择时可不考虑这3个性状。

表3 观赏辣椒质量性状的描述分组

表4 供试观赏辣椒质量性状分布频率

2.2 观赏辣椒数量性状分布频率及多样性分析

由表5可知，14个数量性状的变异系数（Coefficient Variation，CV）分布在23%~90%，平均变异系数为45.2%，其中单果重量的变异系数最大，为89.7%，变幅达0.46~11.32 g，变异性最低的是主茎直径（CV=23%）以及株幅（CV=25%）和叶宽（CV=28%）。14个数量性状中极差最大的是结果数量，其次是株幅、果长、株高，各种质材料株型性状之间存在较大差异，与林子翔[9]研究结果一致，说明种质材料群体内部的遗传信息丰富，株型和生物量存在较大差异。多样性指数分布为0.99~2.14，其中主茎高度的多样性指数最

表5 供试观赏辣椒数量性状频率分布

茎节间花青甙显色 14.29 9.5 76.19 – – 0.71节点颜色 28.57 9.5 61.9 – – 0.88株型 38.09 23.8 38.09 – – 1.08叶色 71.42 23.81 4.76 – – 0.72叶形 57.14 42.86 – – – 0.68幼果色 19.05 23.81 19.05 23.81 14.29 1.65熟果色 –4.7695.24 – – 0.19花着生方位 90.48 –9.52– – 0.31花冠颜色 52.38 28.58 19.05– – 0.83柱头颜色 57.14 19.05 23.81– – 0.98果面特征 90.48 9.50 – – – 0.31果型 33.33 33.33 33.33 – – 1.11大，为2.14；叶长的多样性指数最小，为0.99。由此可知，遗传多样性与变异系数没有绝对的正负比例关系，这与李宁[7]、徐睿[5]的结论一致。

2.3 主要农艺性状的相关性分析

21份观赏辣椒材料的14个主要数量性状相关性（表6）分析可知：反映植株大小的指标间呈显著正相关性，如株高、株幅、主茎高度、叶长、单果重；而果实的结果数量与果长、果宽、单果重、果柄长、果肉厚均呈负相关。株型较高大的种质通常果实较长，单果较重，叶片长而宽；株型为匍匐型和紧凑型的观赏辣椒通常叶片尺寸小，这与罗英[10]、林子翔[9]的研究结果一致。因此，协调好各主要农艺性状间的相关性，提高各性状对盆栽辣椒观赏性的综合作用，在观赏辣椒品种选育上具有一定意义[11]。

表6 供试观赏辣椒主要农艺性状相关性

3 结论

观赏辣椒种质资源丰富，采用各种方法准确评价辣椒属栽培种的遗传多样性，对栽培选育出观赏性质良好的辣椒种质具有重要意义[12]。本研究对21份观赏辣椒的26个农艺性状进行了初步研究，采用表型调查的方法，具有简单、方便、直观的特点[13]。调查结果中观赏辣椒株型以向上直立型、匍匐型为主；果型有圆球形、圆锥形和长指型的朝天椒；果皮色以黄、紫为主，绿色次之。表明直立型的开展株型和小型多色果的种质占到了主流，与林子翔[10]研究结果一致。本试验对14个数量性状的相关性进行分析，研究表明，株型较高大的种质通常果实较长，单果较重，叶片长而宽；株型为匍匐型和紧凑型的观赏辣椒通常叶片尺寸小，这与罗英[10]、林子翔[9]的研究结果一致。

在花叶形态方面，叶长、叶宽和叶柄长3个性状之间呈极显著的正相关关系。通常花冠色呈紫色的辣椒，其果实颜色也呈紫色，部分种质材料的叶片呈紫绿色和紫黑色。故以花朵性状或叶片性状为育种目标进行品种改良时，可选择一个性状来进行针对性研究，以达到兼顾的效果，对育种工作有很大的帮助。在果实形态方面，小果型的辣椒结果数多，大果型的辣椒结果数量少，这通常是因为大果实消耗的养分多，小果型消耗少导致[10]，在把大果型且数量多作为培育观赏辣椒新种质时，可将两种果型不同的辣椒种质进行杂交育种。

本文对收集观赏辣椒种质资源进行了主要农艺性状分析，为辣椒观赏性评价和下一步育种工作中自交系筛选、亲本选择提供了参考。但是在深度挖掘种质的优异基因方面有所欠缺，抗病性、品质性状、主成分分析都未涉及，因此在后续的工作中有必要增加其他农艺性状的调查并与分子标记结合起来，更加精准地把握观赏辣椒种质资源中的优异性状，进一步为育种工作提供有力信息。