干制辣椒产量及色价杂种优势评估

孙令强, 安艳倩, 李海波, 刘建萍, 耿广东

(1.青岛市农业技术推广中心, 山东 青岛 266071; 2.青岛农业大学, 山东 青岛 266109;3.青岛市新兴职业农民教育中心, 山东 青岛 266071; 4.贵州大学农学院, 贵阳 550025)

辣椒营养丰富,富含辣椒素、辣椒红素、矿物质等,维生素C含量高居蔬菜榜首。随着辣椒需求量的不断增加及种植面积的不断扩大,生产上迫切需要更多品质优良的辣椒品种,而要选育出高品质的辣椒品种必须具有丰富的辣椒种质资源,并进行有效地鉴定、评估和利用。Depestre E[1],詹永发等[2]已对不同品种的辣椒性状进行了相关分析。辣椒的杂种优势非常明显,优良的杂交组合一般比传统品种增产50%以上,杂交品种在我国已得到广泛应用,鲜食辣椒的杂交品种使用率达80%[3]。

色价是辣椒红色素颜色深浅的衡量标准,也是辣椒红色素的一个重要指标,红辣椒的色价数值越高,红颜色效果越重。辣椒红色素是存在于辣椒中的类胡萝卜素类色素,占辣椒果皮的0.2%～0.5%,主要由红色组辣椒红素、辣椒玉红素和黄色组R-胡萝卜素、黄体素、玉米黄素、隐黄质等组成,其中辣椒红素和辣椒玉红素占总量的50%～60%[4]。辣椒红色素是优良的天然色素,其安全性已得到世界公认,被广泛应用于食品添加剂、化妆品和医药等领域,国内外需求很高[5]。虽然中国辣椒资源丰富,种类繁多,但多数产区生产的辣椒色价低,市场竞争力较弱[6]。因此,辣椒红色素含量高的优良资源评估和优选对开发辣椒色素高的专用新品种至关重要。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以甜椒×羊角椒、甜椒×甜椒、羊角椒×甜椒、簇生椒×甜椒、簇生椒×羊角椒、簇生椒×泡椒、簇生椒×簇生椒、羊角椒×羊角椒和羊角椒×细羊角椒等7种杂交组合类型配制的52份杂种一代(F1)作为试验材料(见表1)。

表1 52份F1杂交组合类型及组合数目

1.2 试验设计与方法

试验地点在平度南村青岛市种子站实验田进行。采用随机排列,小区面积5 m2,株距25 cm,行距55 cm,四周设1 m保护行。于2018年2月下旬育苗,苗龄60 d。4月下旬定植。常规露地辣椒田间管理。10月1—6日调查干制辣椒的植物学性状,并测定产量,随机抽取样本5株,室内考种。12月测定辣椒色价。

1.3 测定方法

一级果:果实外形均匀,具有本品种固有特征,果面洁净,果皮红色或紫红色,油亮光洁,果实整齐、完整,无病害病斑。不完善椒总量不高于12%,无白皮花皮。

一级果产量/(kg/667 m2)=(红果单果干重(g)×单株红果数×4 800株×1/1 000)×折算系数(0.85);

总产量/(kg/667 m2)=(红果单果干重(g)×单株总果数×4 800株×1/1 000)×折算系数(0.75);

果实失水率/%=[(采收果均重-<8%干燥果均重)/采收果均重]×100%;

红果单果干重/g:果实水分<8%时的红果单果重量(<8%干燥果:干制辣椒贸易时的果实干燥度标准);

红果数:随机取点,连续5株的红果平均值。

色价检测:严格去除辣椒籽及辣椒柄;将辣椒皮在60 ℃下干燥,粉碎过60目筛;采用GB 10783-2008 《食品添加剂 辣椒红》[7]测定方法进行测定。

2 结果与分析

2.1 52份F1产量及色价基本统计参数

由表2可知,52份F1总产量存在极大差异,高产与低产差距达599.48 kg/667 m2,高产比平均产量高132.03%;一级果产量极差达425.32 kg/667 m2,高产比平均产量高134.15%。52份F1果实失水率极差为42.97%,其中失水率小于72.17%的为优选组合。52份F1色价极差达9.14,最大值高于平均值46.95%。4个目标性状中,变异系数的大小顺序依次为一级果产量、总产量、平均色价、果实失水率,可以看出杂种一代在产量性状上的遗传差异最大,其次为果实色价,最小的是果实失水率。干制辣椒杂优组合在高产和色价性状上的遗传改良潜力很大,在52份F1中提供了选择目标性状的优良组合。

表2 52份辣椒(F1)产量及色价基本统计参数[8]

2.2 52份F1的级别划分

2.3 52份F1在总产量、一级果产量、失水率、色价级别中的分布

2.3.1一级果产量评估分级及分布

由表3可知,杂交组合在一级果产量上的优势组合率为42.86%,其中的高产、超级高产和极高产分别占5.36%,3.57%和1.79%。这些高产组合在一级果产量上具有显著优势,是可重点选择利用的对象。低产和中低产的组合在一级果产量优劣组合筛选中被淘汰。

表3 52份辣椒F1在不同一级果产量级别中的分布

F1一级果产量各区间的材料号分别为低产组合8份:F22、F40、F05、F43、F49、F21、F38、F08;中低产组合24份:F72、F75、F19、F54、F14、F53、F20、F10、F65、F42、F17、F32、F59、F02、F18、F63、F44、F74、F41、F28、F29、F55、F04、F58;中高产组合18份:F56、F01、F48、F12、F45、F24、F68、F34、F25、F57、F35-2、F23、F69、F46、F15、F62、F52、F67;高产组合3份:F31、F27、F47;超级高产组合2份:F35、F11;极高产组合1份:F70。

2.3.2总产量评估分级及分布

有41.07%的杂交组合在总产量上表现出优势,其中高产、超级高产和极高产分别占12.50%,1.79%和1.79%(表4),这些组合在优势组合筛选中应被重点选择和利用。低产组合和中低产组合因不符合总产量的选择标准应予以淘汰。

表4 52份辣椒F1在不同总产量级别中的分布

F1总产量各区间材料分别为低产组合8份:F22、F05、F73、F54、F49、F65、F72、F02;中低产组合25份:F38、F40、F59、F20、F19、F32、F08、F48、F29、F44、F17、F10、F14、F01、F18、F55、F63、F53、F35-2、F56、F42、F58、F24、F57、F34;中高产组合14份:F74、F41、F21、F28、F12、F75、F62、F45、F23、F04、F52、F15、F27、F68;高产组合7份:F46、F67、F31、F25、F47、F35、F11;超高产组合1份:F69;极高产组合1份:F70。

2.3.3色价评估分级及分布

由表5可知,色价组合大于平均值的占45%,其中的高色价和超高色价组合具有明显的利用优势,在选择中可以优先考虑这些组合,而低色价和中低色价予以淘汰。

表5 52份辣椒F1在不同色价级别中的分布

F1色价各区间材料分别为低色价组合7份:F15、F35-2、F44、F40、F38、F52、F67;中低色价组合22份:F19、F69、F74、F58、F24、F20、F31、F34、F08、F35、F28、F46、F65、F18、F70、F57、F21、F68、F29、F22、F49、F45;中高色价组合15份:F32、F47、F14、F48、F73、F12、F23、F53、F17、F42、F59、F56、F05、F55、F02;高色价组合6份:F41、F25、F27、F10、F63、F54;超高色价组合2份:F01、F62。

2.3.4失水率评估分级及分布

失水率比较低的优势杂交组合占44.64%(见表6),失水率越低表明果实干燥速度越快,是重要的育种目标,具有利用价值,因此,失水率小于平均值的F1可以进行优势组合的选择利用,而失水率大于平均值的予以淘汰。

表6 52份辣椒F1在不同失水率级别中的分布

F1失水率各区间材料分别为极低失水率组合2份:F35、F40;低失水率组合5份:F35-2、F57、F32、F19、F41;中低失水率组合18份:F23、F04、F70、F02、F47、F69、F55、F63、F42、F15、F62、F73、F11、F20、F28、F14、F12、F18;中高失水率组合26份:F54、F46、F45、F31、F52、F53、F59、F75、F56、F29、F68、F67、F25、F48、F44、F74、F72、F24、F58、F38、F34、F65、F17、F27、F10、F01;高失水率组合4份:F49、F21、F05、F08;超高失水率组合1份:F22。

2.4 52份F1综合评估

2.4.1三个目标性状的区间分布判别

依据目标性状的重要性,给予权重分配:总产量=0.5,一级果产量=0.3,色价=0.2。得到三个目标性状的综合评估值,计算出F1的平均值(x)=216.69,标准差(s)=78.88,最大值=506.56,最小值=79.28,极差=427.28。依据综合评估值对F1进行级别判别,可以将52份F1大体上划分为优势组合区和劣势组合区。

优势组合区判别:x

劣势组合区判别:(x-s)

2.4.2依据目标性状判别F1所在级别分布

经分析得出,超低优势组合7份:F22、F05、F73、F49、F54、F40、F38;低优势组合22份:F65、F19、F02、F08、F20、F59、F32、F29、F17、F14、F10、F48、F53、F44、F18、F63、F42、F55、F21、F01、F58、F56;中高优势组合15:份F12、F35-2、F74、F24、F41、F34、F28、F57、F45、F23、F68、F62、F52、F15、F25;高优势组合7份:F46、F67、F27、F31、F47、F35、F69;极高优势组合1份:F70。失水率小于平均值的杂交组合有:F35、F35-2、F57、F41、F23、F70、F47、F69、F15、F62、F28、F12。

由表7可知,簇×羊的组合中,优势组合所占的比率最大,为50%,羊×甜和簇×甜也表现出较高的杂交优势率,分别占33%和33%,这几份组合可以进入下一步育种程序。羊×细羊和羊×羊分别占29%和19%,结合其他育种目标可以考虑。甜×甜,甜×羊这些组合中没有一对优势组,予以淘汰。

表7 52份F1杂交组合类型、组合数及优势组合率

3 讨 论

辣椒杂种优势普遍存在,F1代单株产量的超亲优势更为明显[9]。对于加工专用品种,辣椒红色素的含量是一个重要指标。郭爽等[10]依红色素含量高低,将辣椒种质资源分为极高型、高型、普通型、低型、极低型五大类,并认为辣椒色素含量的高低与辣椒类型没有直接关系。陈建[11],刘景辉等[12]研究认为,辣椒杂交组合的优劣可从总产量、一级果产量、失水率和色价等4个目标性状进行综合评价。本试验得出,在一级果产量和总产量上,分别以F1的一级果产量和总产量的平均值和方差作为产量判别标准,选出大于产量平均值的组合。在一级果产量上,大于平均值的材料有24份;在总产量上,大于平均值的材料有23份,这些高产组中的组合都可以为以后的育种提供材料。

在干制辣椒的优势组合筛选中需要考虑的除了总产量、一级果产量外,还有一个重要因素就是果实的失水率。果实失水率越小,干燥速度就越快,在后期的运输,储藏及干燥中损失就越小,且后期干燥时间也越短。因此,试验中失水率作为一个重要的评估标准,与干制辣椒的产量有着直接的关系。在这52份干制辣椒F1的杂交组合中,小于平均值的材料有25份,失水率的平均值为72.17%,只要小于72.17%的组合都可作为选择对象,并且失水率的差异较大,最小值仅为45.03%,可作为重点的选择对象。失水率小的在一定程度上可以减少干制辣椒在采摘后的腐烂等造成的产量损失,并能减少后期干燥辣椒的时间,具有很大的利用价值。

在这52份干制辣椒材料中色素含量差异显著,出现了大量红色素含量较高的材料。其中大于平均值的组合材料有23份,色价最高达17.84。大于平均值的应予以选择,为以后选育出高色价的组合准备育种原始材料,而低色价的组合应予以淘汰。

一个新组合具有实用性必须综合考虑各个因素。本试验通过计算4个目标性状的平均值和标准方差作为判别标准,对4个目标性状进行综合评估,得到符合要求的杂交组合有:F35、F35-2、F57、F41、F23、F70、F47、F69、F15、F62、F28、F12。其中簇×羊的优势组合有1份,优势率占50%;羊×甜的优势组合有3份,优势率占33%;簇×甜的优势组合有1份,优势率占33%;羊×细羊的优势组合有2份,优势率占29%;羊×羊的优势组合有5份,优势率占19%。从而得出,簇×羊的组合出现目标性状的概率较高。羊×甜和簇×甜的杂交组合也表现出一定的杂交优势,具有较高的优势率,在以后的育种材料选择中可加以利用。