張竹青 戴雄澤 馬艷青 等
辣椒是一種重要蔬菜和調味品,我國常年播種面積133.4萬hm2、總產量2 800萬t,種植面積和總產量分別占世界辣椒總面積的35%和總產量的46% [1]。湖南是我國辣椒生產和消費大省,年播種面積10萬hm2、總產量230萬t,而湖南每年辣椒消耗量約350萬t,加工辣椒的70%左右依靠外省調入。
種質資源是育種的基礎。我國辣椒從20世紀50年代開始辣椒品種資源的收集、整理、鑒定和利用,20世紀70年代開展辣椒雜種優勢利用研究,1972年選育了我國第1個雜交辣椒品種早豐1號[2,3], 至“十五”末期,我國商品辣椒80%以上為F1代雜交種。1978年至今我國已審定辣椒品種700多個,這些品種大部分為雜交品種,少數為提純復壯的地方品種。審定的雜交品種的親本或是直接利用提純復壯的地方資源,或是以地方資源為基礎根據育種目標創新的材料。湖南省蔬菜研究所至今已選育并審定了53個雜交辣椒品種,在全國30多個省市大面積推廣,還被引種到東南亞、拉丁美洲、歐洲等10多個國家和地區,主要得益于對地方資源的挖掘和創新利用。
1 優異材料8214的創新選育
1.1 優異辣椒地方品種資源湘潭遲班椒的挖掘與評價
湖南辣椒栽培歷史悠久,品種資源豐富。湖南省蔬菜研究所(原湖南省農業科學院園藝研究所蔬菜研究室)1957年開始在長沙、湘潭、株洲、衡陽、常德、邵陽6個城市開展蔬菜品種資源收集工作,收集辣椒資源53份。1959年對收集的資源進行田間觀察和整理,結合地方品種調查,挖掘出了以衡陽伏地尖、河西牛角椒、湘潭遲班椒(湘潭晚)等為代表的一批優異辣椒地方資源[3]。其中,湘潭遲班椒[4,5]為湘潭市郊傳統品種,中晚熟,粗牛角形,果大,肉較厚,耐肥、耐濕能力強,產量高。1980年長沙市蔬菜研究所從湘潭遲班椒中選出了優良自交系湘晚13號應用于生產。
1.2 骨干親本8214的創制
為了充分發掘和利用湘潭遲班椒的優良特性,1980-1981年,課題組成員到湘潭市郊、長沙市郊對湘潭遲班椒進行重新收集;1982年對新收集和以往收集的湘潭遲班椒材料共43份進行隔離種植,根據熟性、果實性狀、植株性狀、坐果性和抗病性、抗逆性等指標進行系統選擇,選留植株整齊度高、經濟性狀和農藝性狀優良的株系,并從中繼續選留最優單株,1983年繼續按單株、分株系種植選優汰劣。經過5 a的系統選育,成功地從14號株系中提純復壯了湘潭遲班椒,定名為8214(湘晚14號),選育情況如圖1。
1.3 8214的特征特性
由表1可知,8214與原品種湘潭遲班椒和湘晚13號具有明顯的差異,在果長、果寬、單果質量、果實顏色、坐果能力等方面均有了較大的改進。8214的主要特點:晚熟,第1花著生節位14.8節,花白色,花絲紫色,果長19.2 cm,果寬3.4 cm,果肉厚0.32 cm,果肩平,果頂鈍尖,青熟果綠色,老熟果鮮紅色,果表光亮微皺,單果質量59 g左右,果實辣味中等,側枝發生弱,耐肥、耐熱、耐濕,適應性強。
2 骨干親本8214的利用
2.1 直接應用于生產
自交系8214晚熟,耐熱、耐濕能力強,能在湖南越夏栽培。同時,果大、肉厚,辣味中等,滿足了人們對厚肉中辣辣椒品種的需求,20世紀80年代中后期作為常規種,以商品名湘晚14號在湖南湘潭、長沙、衡陽、常德、祁陽、吉首等地郊區大面積推廣。
2.2 直接利用8214選育辣椒新品種
除湖南省蔬菜研究所直接利用8214選育了湘研3號[6]、湘研5號[7]、湘研6號、湘研9號、湘研10號、湘研19號[8] 和湘研30號7個辣椒新品種外,南昌市蔬菜研究所直接利用8214選育了亨椒1號[9]。
湖南省蔬菜研究所在利用8214作親本的同時,不斷對其進行優選和創新,選出了8215、8216、J01-16等優良株系,并利用這些優良株系選育了湘研13號[10]、湘研15號、湘研16號[11]、珍黃88[12]、湘運一號[13]、湘椒27號[14]、福湘秀麗[15]7個辣椒品種。
很多單位引進8214或湘潭遲班椒,采用系統選擇方法選育新自交系,培育新品種。海南農科院瓜菜研究所選育了自交系P94J3,育成了海椒3號[16]、海椒5號[17];江蘇農科院蔬菜研究所選育了自交系7821,育成了蘇椒3號[18];江西農望高科技有限公司選育了自交系H201,育成了綠劍12號[19];安徽淮南市農業科學研究所選育了自交系95003,育成了淮椒3號[20];南京星光蔬菜研究所選育了自交系91-5,育成了寧椒5號;長沙市蔬菜科學研究所選育了自交系8218,育成了長研206[21];湖南亞華種業有限公司選育了自交系9506-6,育成了湘椒37號[22]。
2.3 利用8214創制新的育種材料,選育新品種
由于目標市場不同,各育種單位根據市場的要求,充分利用8214的優良特性,采用多親本雜交聚合分離,或從8214選育的雜交品種中分離,創制新的育種材料。
湖南省蔬菜研究所利用8214與湖南優良地方品種華容潘家大辣椒雜交,經5代定向分離和選擇,育成了優良自交系90L03F2-3-2-3-6,定名為9003。該自交系的主要特征:中晚熟,第1花著生節位11節,花白色,花絲紫色,果長19 cm左右,果寬3.6 cm左右,果肉厚0.3 cm,2~3心室,果肩平,果頂鈍尖,青熟果綠色,老熟果鮮紅色,果表光亮無皺,單果質量約80 g。側枝發生弱,適應性強,果實辣味中等,耐熱、耐濕能力強。利用該自交系,湖南省蔬菜研究所選育了湘研20號、興蔬215、興蔬羽燕等品種,湖南湘研種業有限公司選育了湘辣14號[23]。
湖南亞華種業有限公司,利用8214與長沙光皮椒雜交,選育了高代自交系8215,育成了亞華105[24];湖南省農業科學院園藝研究所利用21號牛角椒與湘晚14號(8214)雜交,選育了自交系PH12,育成了湘科505[25]。
北京市海淀組織培養實驗室利用湘研6號的花培品系96-1-6,育成了海豐14號[26]、海豐28號[27]2個辣椒品種,利用湘研9號的花培品系96124,育成了海豐12號[28];廣東農科院蔬菜研究所從湘研16號的后代中選育了自交系1780、W2280,分別育成了粵紅一號[29]、匯豐二號[30],從湘研9號的后代中選育了自交系4556,育成了粵椒19號[31];鄭州大學利用湘研6號與韓國引進的抗病種質C-02雜交,選育了自交系6C-02,育成了鄭椒505[32]。
3 8214成為骨干親本的原因分析
8214成為辣椒骨干親本有以下4個方面的原因。
①原始材料湘潭遲班椒具備了晚熟親本的優異性狀,晚熟,全生育期長,耐熱、耐旱能力強 鄒學校等[33]對40個湖南地方品種的灰色關聯分析結果表明,8214與晚熟參考品種的關系最緊密,是適合選育晚熟品種的優異材料。
②自身性狀優良 8214除遺傳了原始品種主要植物學性狀外,果實變長,變粗,外觀商品性更優;抗病、抗逆能力變強,適應性廣。
③配合力高 鄒學校等[34]以8214、6421、5901、5907、8501、7801為親本,按(1/2)×n×(n-1)配制15個雜交組合進行凈光合速率的配合力分析表明,8214在開花結果中期一般配合力最強,8214×8501、5907×8214特殊配合力強。
④雜種優勢強 對辣椒凈光合速率雜種優勢與穩定性分析[35]發現,8214光合能力強,作父本時穩定性好,作母本時穩定性差,5907×8214的光合作用的平均超親優勢有較強的正優勢,凈光合速率的遺傳效應分析表明,8214凈光合速率遺傳效應最高[36]。
由于配合力高、雜種優勢強,從20世紀80年代利用8214選育了代表性品種湘研3號以來,我國辣椒育種單位30多a來一直還在直接或間接利用8214。由圖2可知,有據可查的品種有36個,還有10多個品種,經我們田間種植觀察,也含有8214骨干親本的血緣,但育種單位沒有注明。
4 討論
目前種質資源的爭奪和發掘已成為世界知識產權競爭的焦點,種質資源的改良、創新已成為發達國家和國際農業機構重點開展的戰略性研究課題。我國地域遼闊,氣候、土壤類型復雜,栽培制度多樣,因而形成了十分豐富的品種資源。盡管從20世紀50年代以來,國家就組織進行了辣椒品種資源的收集、整理和鑒定,各科研、教學單位和種子公司也進行了大量的資源收集和保存工作,但目前仍有一些優異資源未被發掘。隨著市場、栽培模式、栽培用途的變化,對辣椒新品種選育提出了更多的要求,這也使得資源的創新顯得尤為重要。本文所述湘潭遲班椒衍生骨干親本材料均是采用傳統的單株選擇和雜交后單株定向分離選擇法選育而成,隨著現代生物技術的發展,基因導入、誘變、雙單倍體等技術將越來越得到廣泛的應用。
參考文獻
[1] 馬艷青.我國辣椒產業形勢分析[J].辣椒雜志,2011(1):1-5.
[2] 鄒學校.辣椒遺傳育種學[M].北京:科學出版社,2009.
[3] 張繼仁.湖南辣椒地方品種資源的初步研究[J].湖南農業科技,1979(4):25-30.
[4] 李樹寶.湖南省辣椒品種資源簡介[J].作物品種資源,1985(2):46-48.
[5] 戴離安,張西露.湖南辣椒研究2——湖南辣椒新品種選育及基礎理論研究[J].辣椒雜志,2004(1):7-11.
[6] 張繼仁,周群初,鄒學校,等.湘椒2號(湘研3號)辣椒的選育[J].中國蔬菜,1992(6):15-18.
[7] 張繼仁,周群初,鄒學校,等.雜交辣椒新組合湘研5號的選育與應用[J].湖南農業科學,1993(5):20-21,32.
[8] 鄒學校,周群初,戴雄澤,等.辣椒新品種湘研19號的選育[J].長江蔬菜,1999(9):34-35.
[9] 閩躍中,劉炳章.中晚熟辣椒新品種亨椒1號的選育[J].中國辣椒,2001(2):27-28.
[10] 鄒學校,周群初,戴雄澤,等.湘研13號辣椒的選育[J].長江蔬菜,2001(9):38-39.
[11] 鄒學校,周群初,戴雄澤,等.湘研16號辣椒的選育[J].中國蔬菜,2000(5):20-21.
[12] 馬艷青,李雪峰,張竹青,等.珍黃88(湘椒29號)辣椒的選育[J].辣椒雜志,2003(4):22-23.
[13] 陳文超,馬艷青,鄒學校,等.耐貯運辣椒新品種湘椒31號的選育[J].湖南農業科學,2003(3):17-18.
[14] 張竹青,鄒學校,周群初,等.辣椒新品種湘椒27號的選育[J].廣東農業科學,2004(1):25-26.
[15] 陳文超,戴雄澤,馬艷青,等.辣椒新品種福湘秀麗的選育[J].湖南農業科學,2013(13):19-20,32.
[16] 肖日新,陳貽誦,王敏,等.辣椒新品種海椒3號的選育[J].中國蔬菜,2003(2):28-29.
[17] 肖日新,陳貽誦,高芳華.辣椒新品種海椒5號的選育[J].長江蔬菜,2007(10):36-37.
[18] 孫潔波,丁犁平,趙華侖,等.蘇椒3號辣椒的選育及栽培技術[J].中國蔬菜,1999(2):1-2.
[19] 黃新根,黃永根,黃小毛,等.辣椒新品種綠劍12號的選育[J].長江蔬菜,2007(16):14-16.
[20] 汪承剛,戚士全,朱世東,等.辣椒新品種淮椒3號的選育[J].中國蔬菜,2003(8):31-32.
[21] 張海斌,周清華.黃皮尖椒新品種長研206的選育[J].辣椒雜志,2012(4):6-8.
[22] 張海斌,粟建文,張章,等.辣椒新品種湘椒37號的選育[J].辣椒雜志,2005(3):24-26.
[23] 繆武,劉志敏,劉榮云,等.線辣椒新品種湘辣14號的選育[J].中國蔬菜,2014(11):58-60.
[24] 張海斌,劉虎,粟建文,等.辣椒新品種亞華105的選育[J].中國蔬菜,2003(2):30-31.
[25] 劉建雄,王雙武,陳德生,等.優良辣椒新品種湘科505的選育[J].湖南農業科學,2006(3):31,52.
[26] 張樹根,邢永萍,李春林,等.辣椒新品種海豐14號的選育[J].辣椒雜志,2003(1):33-35.
[27] 邢永萍,張樹根,蔣鐘仁,等.辣椒新品種海豐28號的選育[J].辣椒雜志,2004(4):24-26.
[28] 邢永萍,李春林,張樹根,等.辣椒新品種海豐12號的選育[J].中國蔬菜,2002(2):26-27.
[29] 李穎,王得元,王恒明,等.辣椒新品種粵紅一號的選育及其特性研究[J].熱帶作物學報,2012,33(7):1 160-
1 163.
[30] 王恒明,李穎,郭漢權,等.早中熟優質辣椒新品種匯豐2號[J].園藝學報,2010,37(2):337-338.
[31] 李穎,王得元,王恒明,等.粵椒19號辣椒的選育[J].辣椒雜志,2005(1):24-26.
[32] 凌華,田保明,胡安杰,等.粗牛角椒新品種鄭椒505的選育[J].長江蔬菜,2008(3):44-45.
[33] 鄒學校,戴雄澤,馬艷青,等.湖南辣椒地方品種資源與湘研辣椒品種選育的灰色關聯分析[J].植物遺傳資源學報,2004,5(3):233-238.
[34] 鄒學校,馬艷青,劉榮云,等.辣椒凈光合速率配合力分析[J].中國農業科學,2006,39(11):2 300-2 306.
[35] 鄒學校,馬艷青,陳文超,等.辣椒凈光合速率雜種優勢及其穩定性分析[J].上海農業學報,2005,21(3):4-8.
[36] 鄒學校,馬艷青,張竹青,等.辣椒凈光合速率雜種優勢與農藝性狀的相關分析[J].中國農學通報,2009,25(7):188-192.