辣椒主要品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢分析*

陳繞生 薛林寶

（1.江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 淮安 223200；2.揚州大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院，江蘇 揚州 225009）

雜種優(yōu)勢是指兩個遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的F1植株在生活力、生長勢、抗逆性和豐產(chǎn)性等方面超過雙親的現(xiàn)象，雜種優(yōu)勢的利用是辣椒育種的重要手段之一。利用雜種優(yōu)勢不但能改善辣椒果實的品質(zhì)，有效增加產(chǎn)量，而且在生長勢、結(jié)果率、抗病性、適應(yīng)性、根系容量及種子生活力等方面也能表現(xiàn)出優(yōu)勢。目前，農(nóng)業(yè)科技人員主要采用超中優(yōu)勢、超親優(yōu)勢、顯性度來研究植物的雜種優(yōu)勢。本試驗研究選用不同果色（商品成熟期果色和生理成熟期果色）、不同果形（羊角形和燈籠形）、不同熟性（早熟和晚熟）、不同葉片顏色（綠色和深綠色及黃綠色）的辣椒材料作親本，以縱橫徑、果肉厚、單果重、可食部分果重、果形指數(shù)、干物質(zhì)含量、可溶性糖含量、VC含量、辣椒素含量等辣椒主要品質(zhì)性狀為研究對象，采用半輪配法雜交設(shè)計對辣椒品質(zhì)和產(chǎn)量進行雜種優(yōu)勢分析。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗選用5個不同果形、不同果色、不同熟性的經(jīng)過多代選擇的辣椒自交系作親本材料[1]，親本具體性狀見表1。試驗材料由揚州大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院提供。

表1 辣椒親本材料的特征特性

1.2 試驗方法

2017年春季，在揚州大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院蔬菜試驗場播種辣椒親本材料，采用P×（P-1）/2半輪配法配制雜交組合。辣椒盛花期進行人工去雄雜交授粉和自交授粉，并分別掛牌標(biāo)記，共獲得10個雜交組合[2]，分別編號A（1 × 2）、B（1 × 3）、C（1 × 4）、D（1 × 5）、E（2 × 3）、F（2 × 4）、G（2 × 5）、H（3 × 4）、I（3 × 5）、J（4×5）。收獲親本種子和雜交F1代種子。2018年春季，將10個雜交組合及5個親本共15份材料種植于揚州大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院蔬菜試驗場，隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，雙行小區(qū)，覆蓋地膜，栽培管理措施同常規(guī)。

1.3 品質(zhì)性狀測定方法

小區(qū)內(nèi)多點隨機取樣，測定辣椒的單果重（X1）、可食部分果重（X2）、縱徑（X3）、橫徑（X4）、果形指數(shù)（X5）、果肉厚度（X6）、干物質(zhì)含量（X7）、可溶性總糖含量（X8）、VC含量（X9）、辣椒素含量（X10）等果實品質(zhì)性狀。用SF-602電子天平稱測定果實單果鮮重、干重，用GY-1型果實硬度計測定果實硬度，用游標(biāo)卡尺測定果實橫徑、縱徑、果肉厚度，用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[3]，用紫外快速測定法測定VC含量，用亞硝酸鈉比色法測定辣椒素含量。

1.4 雜種優(yōu)勢的度量

平均顯性度劃分采用Powers方法，Hp>1.05表示正向超顯性，0.96～1.05表示正向完全顯性，0.06～0.95表示正向部分顯性，-0.05～0.05表示無顯性，-0.95～-0.06表示負(fù)向部分顯性，-1.05～-0.96表示負(fù)向完全顯性，<-1.05為負(fù)向超顯性。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒F1代主要品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢趨勢

10個雜交組合的10個主要品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢（超中優(yōu)勢）趨勢[3]見表2。

表2 辣椒主要品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢趨勢

由表2可知，辣椒主要品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢是相當(dāng)普遍的，在100個性狀組合中有66個組合表現(xiàn)正向雜種優(yōu)勢，占總組合的66%；34個組合表現(xiàn)負(fù)向雜種優(yōu)勢，占總組合的34%。其中，單果重和可食部分果重表現(xiàn)出極強的正向優(yōu)勢，均達(dá)到100%；縱徑和橫徑等商品品質(zhì)表現(xiàn)出較強的正向優(yōu)勢；營養(yǎng)品質(zhì)中，VC和可溶性糖含量均表現(xiàn)出60%的負(fù)向優(yōu)勢，干物質(zhì)含量的正向優(yōu)勢組合數(shù)和負(fù)向優(yōu)勢組合數(shù)相當(dāng)，辣椒素含量的正向優(yōu)勢較明顯，為70%。

2.2 辣椒F1代各品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢表現(xiàn)

辣椒F1代各品質(zhì)性狀的超中優(yōu)勢值、超親優(yōu)勢值[4]分別見表3、表4。

不同性狀間雜種優(yōu)勢程度表現(xiàn)不同。由表3和表4可知，各性狀的超中優(yōu)勢均值大小依次為可食部分果重>單果重>辣椒素含量>果實橫徑>果實縱徑>果肉厚>干物質(zhì)含量>可溶性總糖含量>VC含量>果形指數(shù)；超親優(yōu)勢強度依次為可食部分果重>單果重>果實縱徑>辣椒素含量>果實橫徑>VC含量>果肉厚>可溶性總糖含量>干物質(zhì)含量>果形指數(shù)，超中優(yōu)勢與超親優(yōu)勢的大小排序基本一致。可食部分果重、單果重、縱徑和橫徑等商品品質(zhì)性狀的正向雜種優(yōu)勢靠前，說明可利用雜種優(yōu)勢來提高辣椒的商品品質(zhì)；可溶性總糖含量、VC含量等營養(yǎng)品質(zhì)性狀表現(xiàn)出較大的負(fù)向雜種優(yōu)勢，表明利用F1代雜種優(yōu)勢來提高果實的營養(yǎng)品質(zhì)有一定的難度。F1代優(yōu)勢中10個性狀里有7個性狀超中優(yōu)勢為正向，只有2個性狀的超親優(yōu)勢為正向，說明在辣椒各品質(zhì)性狀中，容易得到超中優(yōu)勢率高的雜交組合，而欲獲得超親優(yōu)勢率高的組合有一定的難度。另外，辣椒各性狀在不同組合間的雜種優(yōu)勢變異幅度較大，超中優(yōu)勢和超親優(yōu)勢標(biāo)準(zhǔn)差均以可食部分果重為最大，分別為26.37、32.17；其次為單果重和辣椒素含量，表明這些品質(zhì)性狀在各組合間優(yōu)勢表現(xiàn)差異大，通過合理的選配找到較優(yōu)組合的可能性較大。

表3 辣椒主要品質(zhì)性狀的超中優(yōu)勢均值

表4 辣椒主要品質(zhì)性狀的超親優(yōu)勢均值

2.3 辣椒F1代主要品質(zhì)性狀顯性度的分析

根據(jù)顯性度[4]的劃分，將辣椒10個組合10個性狀的顯性程度歸類，分別統(tǒng)計各類型所占的組合數(shù)，結(jié)果表5。

由表5可知，辣椒不同品質(zhì)性狀的顯性度存在很大差異，可食部分果重有6個組合表現(xiàn)正向超顯性，3個組合表現(xiàn)正向部分顯性，1個組合表現(xiàn)正向完全顯性，在所有性狀中正向優(yōu)勢最明顯；其次是單果重，有5個組合表現(xiàn)正向超顯性，5個組合表現(xiàn)正向部分顯性，其正向顯性較明顯；縱徑和橫徑分別有3個組合表現(xiàn)正向超顯性，5個和6個組合表現(xiàn)正向部分顯性，其正向顯性度明顯；辣椒素含量性狀有5個組合表現(xiàn)正向超顯性，2個組合表現(xiàn)正向部分顯性，說明辣椒素含量性狀的正向顯性度明顯；VC含量有5個組合表現(xiàn)負(fù)向超顯性，1個組合表現(xiàn)負(fù)向部分顯性，負(fù)向顯性度最明顯；可溶性總糖有4個組合表現(xiàn)負(fù)向部分顯性，1個組合表現(xiàn)負(fù)向完全顯性，1個組合表現(xiàn)負(fù)向超顯性；干物質(zhì)含量和果肉厚的正負(fù)顯性度組合數(shù)相當(dāng)，沒有呈現(xiàn)明顯的正負(fù)優(yōu)勢。

表5 辣椒F1代主要產(chǎn)量性狀顯性程度

3 小結(jié)與討論

雜種優(yōu)勢是一種復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，由于不同生物乃至同一生物控制不同性狀的基因差異以及基因間相互作用的差異導(dǎo)致并非任何雜交都必然產(chǎn)生雜種優(yōu)勢。不同雜交組合的一代雜種其表現(xiàn)有多種情況，既有正向優(yōu)勢，也有負(fù)向優(yōu)勢，并有各種不同程度的中間類型，且生物本身表現(xiàn)出的雜種優(yōu)勢不一定與人類的需要相一致。因此，在進行雜種優(yōu)勢利用研究時，需對具體的生物、具體的性狀做具體的分析，以得出對雜種優(yōu)勢育種實踐具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。目前度量雜種優(yōu)勢強度的指標(biāo)主要有超中優(yōu)勢、超親優(yōu)勢、超標(biāo)優(yōu)勢和離中優(yōu)勢（顯性度）。

本研究通過對辣椒各品質(zhì)性狀間的雜種優(yōu)勢分析可知，辣椒主要品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢是相當(dāng)普遍的。其中單果重、可食部分果重、縱徑、橫徑等商品品質(zhì)性狀具有較強的正向優(yōu)勢，說明可利用雜種優(yōu)勢來提高辣椒的商品品質(zhì)；可溶性總糖、VC含量等營養(yǎng)品質(zhì)性狀表現(xiàn)出較大的負(fù)向雜種優(yōu)勢，表明利用F1代雜種優(yōu)勢來提高果實的營養(yǎng)品質(zhì)有一定的難度，應(yīng)選用親本均較優(yōu)的材料，或者采用系統(tǒng)育種等育種法可能更有效；作為辣椒風(fēng)味品質(zhì)中最重要的指標(biāo)——辣椒素含量，其正向優(yōu)勢較明顯，說明可利用雜種優(yōu)勢來提高辣椒素含量。另外，辣椒果實性狀在不同組合間的雜種優(yōu)勢變異幅度較大，可食部分果重最高，其次為單果重和辣椒素含量，說明通過合理的選配找到較優(yōu)組合的可能性較大。顯性度分析也得到了類似的結(jié)論。