辣椒苗期与成株期耐冷性的鉴定评价

丁梦佳 潘宝贵 王述彬

摘要：冷害是辣椒冬春季栽培的主要限制因子，选育耐冷的辣椒品种是抗逆育种的重要目标。以44份高代自交系为试验材料，研究苗期和成株期对冷害的耐受性。试验结果表明，苗期A200、A181、A243、A270、A152和A204这6份材料无明显失水、水渍等冷害症状，成株期A270和A293无明显冷害症状。综合对比苗期和成株期的耐冷性，鉴定出耐冷辣椒材料A270，为辣椒耐冷品种选育和耐冷机制研究提供材料基础。

关键词：辣椒;苗期;低温胁迫;耐低温

中圖分类号： S641.301  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）02-0118-03

辣椒（Capsicum annuum L.）为喜温型蔬菜作物，是我国第一大蔬菜作物。在我国冬春季辣椒生产过程中，冷害是限制辣椒前期生长与早期开花结果的主要因子。我国辣椒生产普遍采用杂交1代品种，筛选耐冷的优异育种材料并用于培育耐低温的品种一直是我国辣椒抗逆育种的主攻目标之一[1-2]。

有研究表明，辣椒苗期耐冷研究以低温处理后不同材料的生理生化指标变化进行评价，在4 ℃低温条件下，叶片中电导率、丙二醛（MDA）含量上升[3]，在15 ℃低温胁迫下辣椒叶片叶绿素含量逐渐降低，可溶性糖和脯氨酸含量逐渐增加，过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性提高[4]，昼—夜温度10 ℃—5 ℃、光照度70 μmol/（m2·s）处理下，耐性品种的非光化学淬灭系数（qN）、半饱和光强（Ik）呈上升趋势[5]。低温对植株叶面积、株高、茎粗的增加均有抑制作用[6]，还会造成花器官发育不良，从而影响辣椒果实的性状，最终导致产量的下降[7-8]。此外，辣椒发芽期的研究表明，相对活力指数与不同材料耐冷性显著相关[9]，相对发芽率也可作为辣椒种子萌发期耐冷性鉴定的指标[10]。

然而在辣椒实际生产中，低温对辣椒成株期产量形成的影响要大于对苗期的影响，耐冷育种需要综合考虑苗期和成株期对冷害胁迫的适应性。本试验以44份辣椒高代自交系为试验材料，通过苗期和成株期耐冷性的综合评价，筛选出耐冷性强的优异材料，以期为辣椒耐冷新品种的选育提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

采用44份辣椒高代自交系材料（编号见表1），由江苏省农业科学院蔬菜研究所提供。

1.2 试验方法

试验在江苏省农业科学院六合动物科学基地进行。苗期鉴定于2016年2月16日播种，用50孔穴盘育苗，电热温床与多重覆盖保温，管理同早春育苗，每个处理20株，2次重复。成株期鉴定于2016年8月7日播种，用50孔穴盘育苗，当幼苗具6叶1心时定植于8 m宽塑料大棚，行距为50 cm，株距为50 cm，管理同辣椒保护地秋延后栽培。

苗期鉴定：待幼苗长至4叶1心时，采用（4±1） ℃低温胁迫处理48 h，统计幼苗冷害级别，计算冷害指数（CI）[11]，取平均值。根据冷害指数将苗期耐冷性分为5级：耐低温（0.00≤CI≤0.20），较耐低温（0.20

成株期鉴定：分别于2016年12月30日和2017年1月16日，采用自然冷害胁迫，调查辣椒自交系材料的受冻情况。评价等级分为4级：0级（全株叶片无明显失水、水渍、下垂等冷害症状），1级（植株顶部叶片有冷害症状），2级（植株中部以上叶片有冷害症状），3级（植株全部叶片有冷害症状）。

1.3 数据计算和统计分析

计算每份材料的每个指标的隶属函数值，公式为X（μ）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）。式中：X为某一材料的某一指标的测定值，Xmax为所有材料的该指标测定值中的最大值，Xmin为所有材料的该指标测定值中的最小值。计算不同材料所有指标隶属函数值的平均值，平均值越小，表明该材料的耐冷性越强[12]。采用Excel 2016整理数据和绘制图表。

2 结果与分析

2.1 辣椒幼苗在冷害胁迫的表型变化

在（4±1） ℃冷害胁迫48 h后，不同基因型的辣椒材料对冷害的耐受性差异明显。由图1可知，耐冷（0级）材料的植株正常生长、无明显冷害症状;冷害耐受性中等（2级）的材料植株顶部叶片失水，呈水渍状;冷害敏感（4级）的材料整个植株叶片脱水。

2.2 辣椒苗期耐冷性鉴定

由表1可知，在44份辣椒自交系材料中，A187、A180、A312、A048、A183、A243、A200、A270、A152和A204这10份材料的耐冷等级为0级（0.00≤CI≤0.20），幼苗叶片正常，无明显的失水、萎蔫等冷害病状，表现出较强的耐冷性;17份材料的耐冷等级为1级（0.20

2.3 辣椒成株期处理田间温度变化情况

由图2可知，江苏省农业科学院六合动物科学基地在2016年12月1日至2017年1月31日试验期间，日最高气温的平均值为9.7 ℃，日最低气温的平均值为1.7 ℃，低于辣椒生长发育要求的最低温度15 ℃。在2016年12月30日第1次调查前的1周内，日最高气温的平均值为7.0 ℃，日最低气温的平均值为0.1 ℃;在2017年1月16日第1次调查前的1周内，日最高气温的平均值为7.6 ℃，日最低气温的平均值为 0.3 ℃。调查结果表明，冷害敏感材料的叶片失水、下垂、干枯等冷害症状明显，而耐冷材料则无明显的冷害症状。

2.4 辣椒成株期耐冷性评价

由表2可知，2016年12月30日44份材料的耐冷等级平均值为1.1，2017年1月16日44份材料的耐冷等级平均值为2.3，表明随着低温时间的延长，辣椒冷害症状表现得更加明显。在44份辣椒材料中，A270和A293这2份材料的叶片无明显的失水、水渍等冷害症状;有11份材料整株叶片表明出明显的冷害症状，其中A153、A162、A155、A047和A286这5份材料整株叶片表现为严重的失水、下垂和干枯的冷害症状;其他31份材料的耐冷性处于中等水平，顶部或中上部叶片有较明显的冷害症状。

2.5 辣椒耐冷性的综合比较

在苗期与成株期对44份辣椒材料耐冷性鉴定与评价，综合比较表明：A270耐冷性较好，其次为A312;冷害敏感材料为A136，其次为A158（表3）。

3 讨论

辣椒育种工作者一直重视寻求快速、简便、适于大量种质资源筛选的耐冷性鉴定指标，以帮助选育抗寒性强的品种[13]。利用产量指标可以评价辣椒耐低温性，但耗时长，见效慢，所以常用发芽指数、幼苗冷害指数、外渗电解质、幼苗叶片膜脂过氧化、酶和非酶保护系统、渗透调节物质等指标进行鉴定[12，14-15]。由于试验材料、低温条件的不同，导致研究结果不尽相同，目前仍未有统一的辣椒耐低温鉴定标准，且辣椒苗期与成株期耐低温的相关研究很少，因此本研究根据育种工作需要，采用44份辣椒高代自交系为试验材料，开展苗期和成株期综合比较研究，初步筛选出苗期与成株期耐冷性一致的辣椒材料A270，为今后的辣椒耐冷性鉴定研究提供对照材料，为辣椒耐低温育种提供耐冷资源。同时，本研究方法简单、实用，适于大批辣椒材料耐冷性的筛选，研究结果更接近品种或材料耐冷的真实性。

参考文献：

[1]张宝玺，王立浩，毛胜利，等. “十一五”我国辣椒遗传育种研究进展[J]. 中国蔬菜，2010（24）：1-9.

[2]王立浩，张正海，曹亚从，等. “十二五”我国辣椒遗传育种研究进展及其展望[J]. 中国蔬菜，2016（1）：1-7.

[3]马艳青，戴雄泽. 低温胁迫对辣椒抗寒性相关生理指标的影响[C]//中国园艺学会第四届青年学术讨论会论文集，2001：374-377.

[4]王 慧，周小梅. 低温胁迫对辣椒相关生理生化指标的影响[J]. 山西农业科学，2015，43（2）：152-154.

[5]王春萍，黄启中，雷开荣，等. 低温弱光下辣椒幼苗叶绿素荧光特性及其与品种耐性的关系[J]. 园艺学报，2015，42（9）：1798-1806.

[6]Nieuwhof M，Garretsen F，Oeveren J C V. Growth analysis of tomato genotypes grown under low energy conditions[J]. Netherlands Journal of Agricultural Science，1991，39：144-191.

[7]Tarchoun N，Bodson M，Mougou A. Low night temperature effect on pepper ovaries characteristics[J]. Capsicum and Eggplant Newsletter，2003，22：29-32.

[8]Jemmali A T N. Low night temperature induced abnormalities in pepper （Capsicum annuum L.） flowering[J]. Capsicum and Eggplant Newsletter，2001，20：23-26.

[9]劉雪梅，尚庆茂，张志刚. 辣椒不同品种种子萌芽期耐低温性及评价方法研究[J]. 中国生态农业学报，2010，18（3）：521-527.

[10]朱晨曦，马艳青，杨博智，等. 不同辣椒品种种子萌发期耐低温性的研究[J]. 中国蔬菜，2015（8）：34-38.

[11]李锡香. 辣椒种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京：中国农业出版社，2006.

[12]任旭琴，曹碚生，缪旻珉，等. 辣椒不同生育期耐低温性鉴定及相关分析[J]. 安徽农业大学学报，2010，37（1）：141-144.

[13]顾增辉，宋剑陶. 大豆抗冷性生理生化指标的筛选[J]. 中国农业科学，1992，25（4）：15-23.

[14]边 静. 甜（辣）椒耐低温及弱光的鉴定方法[C]//中国园艺学会首届青年学术讨论会论文集，1994：5.

[15]颉建明. 低温弱光下辣椒生理生化变化规律及品种耐性鉴定研究[D]. 兰州：甘肃农业大学，2007.