单籽鉴定法筛选辣椒黄绿苗胞质雄性不育系YBM-A6恢复系

孙国胜，孙春青，戴忠良，马志虎

（江苏丘陵地区镇江农业科学研究所，江苏 句容 212400）

杂种优势现象是生物界的普遍现象，田淑芳[1]经2年观察测定45个辣椒杂交组合得出结论，辣椒杂交1代的产量优势是普遍而明显的，由于辣椒杂交1代具有增产显著、抗逆抗病性强、整齐度高等优点，在辣椒育种过程中居重要地位。

常规辣椒杂交育种中，采用人工去雄、授粉的技术生产辣椒杂交种子，不仅生产成本高，而且种子纯度难以保障；采用雄性不育两用系配种虽然省去人工去雄，但是增加了要拔除50%可育株的步骤，增加了制种成本；利用辣椒胞质雄性不育系、保持系及恢复系（CMS）三系配套制种可以完美克服上述困难，省去人工去雄，简化良种配置过程，省时省工，而且能保证杂种1代的纯度[2-6]。目前CMS三系配套不能应用于大规模辣椒制种的限制因素是没有用于胞质雄性不育系配套的优良恢复系，所以筛选获得与之产生最强杂交优势的优良恢复系是雄性不育系利用的技术瓶颈和关键[7]。

雄性不育现象在自然界中普遍发生。辣椒黄绿苗胞质雄性不育系YBM-A6是带形态标记的辣椒雄性不育系，是由辣椒黄绿苗突变体与H97643自交分离世代中的胞质雄性不育株98-1A、98-3A不育源杂交、自交、回交等工作中获得[8]。辣椒黄绿苗胞质雄性不育系在辣椒育种过程中，叶色突变可作为标记性状，简化良种繁育[9]，也为辣椒遗传育种提供了优良的种质资源[10]。

试验采用上述辣椒黄绿苗胞质雄性不育系为母本，自由与自交系（全国各地搜集的210份辣椒（甜椒）自交系资源）进行杂交，收获F1杂交种子，从每个组合中各随机挑选2粒饱满的种子在当年秋季播种于穴盘进行优良恢复系筛选，旨在提供1种快速筛选恢复系的方法及筛选出1批配套的优良恢复系，加速利用带有叶色标记的辣椒进行CMS三系配套制种工作。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料YBM-A6为辣椒黄绿苗胞质雄性不育系，属于无花粉雄性不育系，不育株率为100%，不育性稳定，杂交亲和力极高，极易坐果，其苗期为黄色，成株黄绿色，顶端新生叶为黄色，其他性状与其野生型相同；辣椒自交系为江苏镇江农科所自有及从全国各地搜集的共计210份辣椒（甜椒）稳定材料，编号CR01—CR210。

1.2 试验方法

杂交试验于2017年春天在江苏丘陵地区镇江农业科学研究所行香试验基地进行。2017年1月16日采用地热线加温育苗；3月5日定植，沿大棚走向起垄，自交系与YBM-A6不育系间隔种植，每个自交系定植4株，YBM-A6不育系定植2株，株行距均为50 cm（图1）。4月下旬—5月上中旬进行杂交，采用每个不育株与1个自交系杂交的方法，标记在不育株主秆，并用橡皮圈套花标记已杂交花朵，每个杂交做4～5朵花。自交系进行自交留种。F1杂交果实成熟后，收获并编号SR01—SR210。

图1 杂交试验定植图

1.2.1 单籽鉴定法

2017年7月25日待所有种子收获后，从210份杂交组合F1种子中各随机选取2粒饱满的种子，分为A、B两组，每组1粒，每穴播1粒于72孔穴盘，待出苗后常温状态管理20 d。

为了防止筛选到的恢复材料中存在温敏型材料，将A组辣椒苗置于21 ℃光照12 h、17 ℃黑暗12 h条件下的光照培养箱中，B组置于27 ℃光照12 h、21 ℃黑暗12 h条件下的光照培养箱中，培养20 d后取出正常管理。

待出3朵花后，开始鉴定其育性。鉴定内容：a.花是否正常开放；b.是否有花粉及花粉活力（TTC染色法）；c.坐果情况[11]。整个过程在穴盘中进行。调查完上述项目后，将具有恢复能力的组合移栽花盆，无恢复能力的组合拔除。

单籽鉴定法种子于2017年7月25日播种，于10月17日全部调查结束。

1.2.2 田间鉴定法

田间鉴定安排在2018年春季，2017年12月27日播种210份F1杂交种，2月28日定植，株距为50 cm，行距为60 cm，每组合定植2株（仅鉴定1株，另外1株作为备用株），210份材料共定植420株，占地180 m2，至2018年5月份辣椒开花坐果后鉴定结束。鉴定内容与单籽鉴定法相同。

2 结果与分析

2.1 单籽鉴定结果

秋季穴盘单籽鉴定结果表明，2组中均能正常开花，有花粉且通过TTC染色花粉着色好，能正常坐果的可育株均为52个；部分花具有育性或者2组材料表现不同的（如一组表现可育，另一组表现不可育或者部分可育），其中A组有11个，B组有13个；表现为全不育的，A组147个，B组145个。2组试验中通过单籽鉴定法筛选出的恢复系材料均占试验材料的24.8%（表1）。

2.2 大田鉴定结果

大田鉴定结果表明，表现为能正常开花，有花粉且通过TTC染色花粉着色好，能正常坐果的可育株为51个；部分花具有育性的有20个；表现为全不育的为139个。具有恢复能力的材料占总试验材料的24.3%（表2）。

2.3 单籽鉴定与大田鉴定对比

通过表3可见，2种鉴定方法在用地量和所用时间上差异很大，单籽鉴定法仅使用8个72孔穴盘即可将恢复系筛选出来，用时约3个月；而大田鉴定法需要用到约180 m2的简易大棚，用时约1年时间。而恢复系筛选占比却相差不大，2种鉴定方法准确性一致。

3 结论与讨论

雄性不育恢复系是能使不育系恢复正常结实的品系（种）。恢复系雌雄蕊正常，能自交结实。雄性不育恢复系恢复力的高低和其他性状的好坏，直接影响着三系在杂种优势利用上的价值。在杂交育种中，雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系必须配套使用；因此雄性不育恢复系的筛选具有十分重要的意义，传统筛选过程一般都在大田中进行，容易受到天气的影响，温度不受控制，筛选过程较长。

表1 单籽栽培组合育性调查结果

表2 大田组合育性调查结果

表3 单籽鉴定和大田鉴定对比

对辣椒胞质雄性不育系恢复系的筛选，前人做过较多研究，王恒明等[2，4]、王兰兰等[3，5]、刘金兵等[11]对恢复系的筛选均采用第1年杂交，第2年春天鉴定的方法，这种鉴定方法大大加大了工作量。本试验在2017年上半年进行杂交，下半年采用单籽法鉴定其育性，大大减少了工作量。单籽鉴定法省时，按此方法进行恢复系筛选与传统筛选方法相比可节省时间200 d左右；省地，试验在穴盘中进行，只需少量土地；省费用，若种子存在温敏型雄性不育系情况，大田鉴定则需要春秋两季进行，而单籽鉴定法在光照培养箱中即可进行，省掉秋季大田鉴定的费用。单籽鉴定法与大田鉴定法2种方法在鉴定结果上吻合，筛选到的恢复系占比均超过24%。单籽鉴定法鉴定恢复系是较为严苛的鉴定方法，其随机播种1粒种子，若其为全可育，则认为这个组合里面存在不可育的种子的情况可以忽略不计；若播种的1粒种子开花后存在无花粉或不可育情况，则认为即使其他种子存在可育情况，这个组合也非100%可育，则不具有利用价值。

寻找CMS三系配套育种的恢复系是长期工作，利用现有或已经找到的恢复系配制的杂交种得不到市场认可，需要继续寻找具有利用价值的恢复系。单籽鉴定法鉴定恢复系能大量节省筛选时间，为致力于研究CMS三系配套的科研人员提供了很大的便利。