‘驻椒’系列辣椒骨干亲本的创制及利用

2018-06-22 09:39赵红星胡应北
农学学报 2018年6期
关键词:驻马店市牛角自交系

姜 俊,赵红星,王 勇,李 艳,胡应北

(驻马店市农业科学院/驻马店市蔬菜遗传育种工程技术研究中心,河南驻马店463000)

0 引言

辣椒(Capsicum annuum)别名辣茄、番椒、秦椒、海椒,原产中南美洲、墨西哥、秘鲁等地,主产地在印度德干半岛,是世界性的重要蔬菜和调味品。公元前6500—5000年,墨西哥中部拉瓦堪溪谷的遗迹中曾有辣椒种子出土;公元前2000年,在南美秘鲁的古墓中发现了干辣椒和栽培种子,辣椒同属植物有27种[1]。

国内辣椒常年种植面积为133.4万hm2,总产量为2800万t。辣椒种植面积和总产量分别占世界总面积的35%和46%[2]。种质资源是育种的重要基础。中国早在20世纪50年代就开始搜集农家辣椒种质资源,并进行鉴定和利用,且在20世纪70年代开展了辣椒杂种优势利用相关研究,江苏省农科院蔬菜研究所丁犁平研究员早在1972年就选育出了中国首个辣椒杂交新品种‘早丰1号’[2-3]。20世纪80年代至今通过国家审(鉴)定辣椒品种700多个,少数为提纯复壮的农家品种,大部分品种为杂交种[4]。

20世纪90年代初,河南省驻马店市农科院园艺所(原驻马店地区农科所园艺中心辣椒研究室)开始了辣椒育种研究工作,从最初的农家种的收集整理、系统选育,到后来的辣椒自交系选育和杂交组合的选配制,历经25年,至今已选育出14个‘驻椒’系列辣椒新品种,其中经过国家和河南省鉴定的杂交辣椒新品种6个,在河南及相邻的山东、陕西等省份进行了大面积推广,这些成绩的取得主要取决于对地方辣椒资源材料的搜集和创新利用。

1 创制优异新种质‘9711’

1.1 挖掘与利用地方优异资源‘124牛角椒’

河南地处中原,由于辣椒栽培历史悠久,拥有着丰富的地方品种。早在1992年,河南省驻马店市农科院园艺作物研究所就开始在河南省内郑州、平顶山、洛阳、南阳等地搜集地方辣椒品种资源,2年时间共收集辣椒种植资源63份。1994年开始对收集来的63份辣椒资源进行田间种植,对植物学性状及生物学性状进行调查整理,挖掘出以南阳‘124牛角椒’、‘云阳椒’、‘汝南特大牛角椒’等为代表的一批地方优异资源[5]。其中,南阳市郊农家品种‘124牛角椒’,中早熟,果大,肉较厚,耐低温,抗旱能力强,产量高[6-7]。1995年驻马店市农科院园艺作物研究所从‘124牛角椒’中选出了常规辣椒新品种‘驻椒1号’直接应用于生产。

1.2 农家品种资源‘124牛角椒’的应用

驻马店市农科院园艺研究所利用‘124牛角椒’ב特大牛角椒’和‘124牛角椒’ב云阳椒’分别进行有性杂交,经系统选育,相继选育出了优良辣椒常规品种‘驻椒3号’和‘驻椒5号’。

1.3 骨干亲本‘9711’的创制

为进一步挖掘‘124牛角椒’的优良特性,课题组成员对‘124牛角椒’进行了重新收集;1997年对21份新收集和已保存的‘124牛角椒’资源材料进行隔离种植,根据其生物学性状和植物学性状进行系统选择,选留综合性状优良的株系,后代中继续选留最优单株,2002年继续分株系、按单株种植,选留最优单株。经5年的系统选育,最终从11号株系中成功地提纯复壮了‘124牛角椒’,命名为‘9711’(‘驻椒9号’),选育情况如图l。

1.4 ‘9711’的特征

由表1可知,骨干亲本‘9711’与原品种‘124牛角椒’以及‘驻椒1号’具有明显的差异,在果长、单果质量、单株结果数、果实颜色、坐果能力等方面均有了较大的改进。‘9711’的主要特点:早中熟,第1花着生节位8.4节,果实牛角形,果长14.1 cm,果宽5.8 cm,果肉厚0.33 cm,青熟期果实绿色,成熟期果实红色,果面光亮微皱,单果质量80.93 g左右,果实微辣,植株生长势中等,耐低温,抗旱,适应性强,综合抗性强。

2 骨干亲本‘9711’的利用

2.1 直接应用于生产

图1 ‘9711’选育创制过程

自交系‘9711’(‘驻椒 9号’)早中熟,耐低温、抗旱能力强,适宜于河南省早春保护地和露地栽培。该品种满足了消费者对大果、肉厚、微辣辣椒品种的需求,20世纪90年代中后期乃至21世纪初作为常规品种,以商品名‘驻椒9号’在河南的郑州、南阳、平顶山、驻马店、漯河、新乡、安阳等地得到大面积的推广应用。

表1 ‘124牛角椒’、‘驻椒1号’、‘9711’主要性状比较

2.2 直接利用‘9711’选育辣椒新品种

驻马店市农科院园艺所直接利用‘9711’自交系选育了‘驻椒 11 号’、‘驻椒 14 号’[8]、‘驻椒 18 号’[9]、‘驻椒19号’‘、驻椒24号’和‘驻椒25号’6个辣椒新品种;利用‘9711’创制的雄性不育两用系‘AB9711’[10-11]作为亲本材料,选育出了‘驻椒20号’[12]‘、驻椒21号’[13-14]、‘驻椒22号’和‘驻椒23号’4个辣椒新品种;其中‘驻椒18号’‘、驻椒19号’‘、驻椒20号’‘、驻椒21号’‘、驻椒22号’、‘驻椒23号’6个品种分别通过了国家和河南省农作物新品种鉴定。

2.3 用‘9711’创制新的育种材料

按照市场需求,驻马店市农科院园艺所根据市场需求及时调整了育种目标,充分利用创制的骨干自交系‘9711’的优良特性,采用多个亲本进行聚合杂交、分离,创制新材料。

驻马店市农科院园艺所利用‘9711’与河南优良地方品种‘汝南特大牛角椒’杂交,经5代定向分离和选择,育成了优良自交系‘09761F2-3-2’,定名为‘驻097632’。该自交系的主要特征:中早熟,第1花着生节位9节;花白色,果长18.2 cm左右,果宽3.2 cm左右,果肉厚0.34 cm,2~3心室,果实青熟期绿色,老熟期红色;果面光亮无皱,单果质量约83.7 g,生长势强,果实微辣。利用该自交系,驻马店市农科院园艺所选育了‘驻椒1238’、‘驻椒1421’等品种。

3 ‘9711’成为‘驻椒’系列辣椒骨干亲本的原因

3.1 原始材料‘124牛角椒’具备早熟亲本的优异性状

20世纪80年代‘,124牛角椒’作为主栽辣椒品种在河南省各地得到广泛地推广应用,属优势农家种,该品种早熟(定植至始收45天左右),抗病性强,耐低温,抗旱能力强,综合性状较优。

3.2 自交系自身性状优良

骨干自交系‘9711’除遗传了原始品种‘124牛角椒’的主要性状外,其果实变长,变粗,外观品质更优;抗病性、抗逆性增强,适应性广。

3.3 配合力高、杂种优势强

由于配合力高、杂种优势强,自2005年利用‘9711’选育了代表性品种‘驻椒18号’以来,驻马店市农科院园艺所多年来一直还在直接或间接利用‘9711’,目前已选育出辣椒新品种有14个(图2),其中有6个品种分别通过了国家和河南省农作物新品种鉴定。

4 结语

优异新种质资源的创制是育种工作的不竭动力。中国土壤、生态类型复杂,耕作制度多样化;20世纪50年代以来,国家就组织各级科研院所、大专院校以及种子公司开展了辣椒品种资源收集和保存工作,储备了一大批辣椒优异种质资源和育种材料,目前仍有一些优异资源尚未被挖掘,这有待于辣椒育种工作者在今后的工作中继续发掘整理。

图2 骨干亲本‘9711’及其衍生自交系系谱

上述‘124牛角椒’创制‘驻椒’系列辣椒骨干亲本‘9711’,仍采用的是传统的单株选择和有性杂交后系统选育而成。缺乏对种质资源的遗传多样性分析、精准表型鉴定和基因型鉴定;缺乏对每份种质资源中所含的基因和等位基因变异的了解,这已成为开发标记、克隆基因和设计育种的瓶颈[15-20]。因此,随着分子生物学技术的发展,基因克隆、设计品种等技术将在辣椒新种质创制和新品种选育中得到普遍的应用。

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