簇生朝天椒雄性不育系Z1218A的選育及應(yīng)用

張海斌

（長(zhǎng)沙市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院， 長(zhǎng)沙 410003）

辣椒是我國(guó)種植面積最大的蔬菜作物，近年來(lái)國(guó)內(nèi)朝天椒種植面積增長(zhǎng)迅速，據(jù)中國(guó)辣椒網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，各類朝天椒年種植面積穩(wěn)定在50萬(wàn)hm2以上，約占整個(gè)辣椒種植面積的1/4。目前國(guó)內(nèi)種植的簇生朝天椒品種大部分為常規(guī)品種或國(guó)外引入品種[1]，普遍存在產(chǎn)量偏低、綜合性狀差、進(jìn)口種子價(jià)格昂貴等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了朝天椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。選育雄性不育系并培育配套優(yōu)良雜交品種[2-4]是提高朝天椒產(chǎn)量和綜合抗性，確保種子純度，降低生產(chǎn)成本，解決生產(chǎn)中“卡脖子”問(wèn)題的有效途徑。為此，筆者從2014年開(kāi)始相關(guān)選育工作，經(jīng)過(guò)近5年的努力育成了一個(gè)不育性好、配合力強(qiáng)、綜合抗性優(yōu)良的簇生朝天椒不育系及其三系配套優(yōu)勢(shì)組合，并在生產(chǎn)中應(yīng)用推廣。

1 選育過(guò)程

1.1 材料及親本的來(lái)源

2012年在長(zhǎng)沙試驗(yàn)基地對(duì)國(guó)內(nèi)外引進(jìn)、搜集的55份簇生朝天椒原始材料進(jìn)行加代與性狀觀察，運(yùn)用生態(tài)穿梭方法春夏季在湖南長(zhǎng)沙，秋冬季在海南三亞開(kāi)展一年兩代自交提純工作，2013年底共獲得穩(wěn)定一致的簇生朝天椒自交系42份，其中包括湖南一地方品種的純合自交系Z1218。

1.2 不育源的導(dǎo)入和輪配測(cè)交

2014年春夏季在長(zhǎng)沙利用引進(jìn)韓國(guó)的簇生朝天椒不育系（CMS）284A與上述42份自交系測(cè)交，獲得F1代種子。同年11月在海南三亞對(duì)全部測(cè)交后代進(jìn)行育性鑒定，發(fā)現(xiàn)其中用Z1218自交系作父本的測(cè)交F1后代育性觀察表現(xiàn)為100%全不育，然后從Z1218株系中選取10個(gè)綜合性狀優(yōu)良的單株成對(duì)進(jìn)行第一次回交并自交。

1.3 多代回交轉(zhuǎn)育

2015年春夏在長(zhǎng)沙播種上述回交一代種子，繼續(xù)選擇Z1218各株系中優(yōu)良單株進(jìn)行回交并自交，同年秋冬季在三亞重復(fù)上述工作，如此往復(fù)經(jīng)5代回交后至2016年冬，父母本性狀完全穩(wěn)定一致為止，育成了不育株率和不育度均達(dá)100%的簇生朝天椒不育系Z1218A及相對(duì)應(yīng)的保持系Z1218B。其選育過(guò)程見(jiàn)圖1。

圖1 不育系Z1218A及其保持系Z1218B選育過(guò)程

2 不育系的特性特征

2.1 植株形態(tài)特征

不育系Z1218A植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，株型直立，株高90～105 cm，株幅65 cm，側(cè)枝分枝力強(qiáng)，可達(dá)10～13個(gè)，每枝叢生9～10個(gè)果。始花節(jié)位18～20節(jié)，中晚熟，葉片綠色呈披針形。鮮果質(zhì)量約4.5 g，青果綠色，成熟果鮮紅轉(zhuǎn)深紅色，果面光滑少皺，果頂漸細(xì)尖，辣味濃。不育系與保持系農(nóng)藝性狀一致。

2.2 不育性

2017年春夏分別在湖南長(zhǎng)沙、遼寧朝陽(yáng)兩地用網(wǎng)室隔離種植Z1218A各500株以上，分別于6月15日和6月28日開(kāi)花盛花期對(duì)其育性進(jìn)行檢查，各抽樣調(diào)查了103株和92株均無(wú)自交結(jié)果，經(jīng)鏡檢沒(méi)有發(fā)現(xiàn)正常花粉，結(jié)果表明該不育系的花粉敗育度和不育株率均達(dá)100%，不育性穩(wěn)定，不育度高，達(dá)到了CMS不育系不育性要求的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 開(kāi)花結(jié)果習(xí)性

Z1218A簇生性強(qiáng)，開(kāi)花集中，單簇花期3～4 d，花冠白色，花柱淡藍(lán)色，花粉淺黃色，癟瘦，不開(kāi)裂且明顯小于正常花藥，目測(cè)花粉量極微，鏡檢無(wú)活力。花柱外露，易受粉，授粉坐果率高，一般結(jié)實(shí)率在85%以上，單株坐果120～150個(gè)。應(yīng)用此不育系進(jìn)行生產(chǎn)制種，每667 m2制種產(chǎn)量可達(dá)90～120 kg。

3 不育系的應(yīng)用

2016—2017年分別在海南三亞和湖南長(zhǎng)沙用不育系Z1218A與原已測(cè)配過(guò)的16份恢復(fù)系進(jìn)行雜交選配，2017—2019年進(jìn)行了材料組合比較與多點(diǎn)觀察試驗(yàn)，其中兩個(gè)組合綜合性狀優(yōu)良，表現(xiàn)突出，并進(jìn)一步開(kāi)展了區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)示范，其結(jié)果如下。

3.1 湘櫻13號(hào)（Z1218A×Z7423-1-1）

湘櫻13號(hào)是以不育系Z1218A為母本與恢復(fù)系Z7423-1-1配制而成的中熟、抗病、豐產(chǎn)、易脫水、辣味濃的簇生朝天椒新品種（圖1）。父本Z7423-1-1來(lái)源于河南柘城常規(guī)種三櫻8號(hào)后代，并經(jīng)6代自交純化形成的性狀穩(wěn)定一致的優(yōu)良恢復(fù)系。該恢復(fù)系生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，株型直立，首花節(jié)位18節(jié)左右，側(cè)枝分枝力中等；果實(shí)簇生朝天，小指形，果實(shí)縱經(jīng)7.0～7.5 cm，果實(shí)橫徑1.1～1.2 cm，果肉厚1.8mm，果頂鈍尖，果面光滑少皺，味辛辣且具香氣，易脫水，品質(zhì)好；植株抗病性較弱，耐澇性差，恢復(fù)力強(qiáng)。

2016年冬季在海南三亞完成配組，2017年春夏季在山東魚(yú)臺(tái)進(jìn)行露地麥茬栽培品比試驗(yàn)，表現(xiàn)良好。2018—2019年在河南太康、河北景縣、山東魚(yú)臺(tái)、山西浮山、湖南寧鄉(xiāng)等地進(jìn)行區(qū)域多點(diǎn)試驗(yàn)與生產(chǎn)示范種植，結(jié)果表明，湘櫻13號(hào)生長(zhǎng)勢(shì)旺盛，株高82～87 cm，株幅53～61 cm，側(cè)枝分枝能力強(qiáng)，打頂后側(cè)枝可達(dá)10個(gè)以上。中熟，始花節(jié)位17～19節(jié)，果簇生朝天，果實(shí)縱經(jīng)6.5～7.0 cm，果實(shí)橫徑1.1 cm，果肉厚1.6 mm，單果鮮質(zhì)量4.2 g左右；果實(shí)小指形，光滑微皺，辣味香濃，自然脫水快，干椒產(chǎn)量高，兩年平均每667 m2干椒產(chǎn)量485.3 kg（表1），比對(duì)照三櫻8號(hào)增產(chǎn)30.4%，差異達(dá)極顯著水平。2019年在河南太康、山東魚(yú)臺(tái)、河北景縣等地進(jìn)行田間抗性調(diào)查，湘櫻13號(hào)在生長(zhǎng)中期雖遭受高溫干旱，且8月中下旬受臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害影響，田間抗性仍表現(xiàn)為抗病毒病和炭疽病（表2），耐日灼、耐濕熱，抗倒伏，適于中原及華北地區(qū)種植推廣。該品種已于2020年7月通過(guò)農(nóng)業(yè)部非主要農(nóng)作物品種登記，登記編號(hào)：GPD辣椒（2020）430873，并正式命名為‘湘櫻13號(hào)’（圖1）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近3年來(lái)湘櫻13號(hào)品種在河南柘城、臨穎，河北衡水等地累計(jì)推廣種植330 hm2以上。

表1 湘櫻13號(hào)多點(diǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果

表2 湘櫻13號(hào)田間自然發(fā)病調(diào)查情況

3.2 早熟新組合Z1218A×Z9906

該組合為早熟簇生朝天椒組合，始花節(jié)位16～18節(jié)，植株生長(zhǎng)健壯，株型直立，中小葉片，側(cè)枝分枝能力強(qiáng)，一般側(cè)枝在10個(gè)以上。果實(shí)簇生性好，每簇結(jié)果10～13個(gè)，果形小指形，果實(shí)縱經(jīng)6 cm左右，果實(shí)橫徑0.9 cm，單果鮮質(zhì)量3.8 g，果頂細(xì)尖，果面光滑微皺，油亮，辣味辛辣，易自然干；較抗倒伏，經(jīng)組合比較試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)為抗病毒病和炭疽病，且耐濕熱，耐日灼。一般每667 m2干椒產(chǎn)量500 kg左右。目前該組合已完成多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)，表現(xiàn)為早熟、抗病、辣度高、易干制等，綜合性狀表現(xiàn)良好，經(jīng)續(xù)試表現(xiàn)穩(wěn)定一致后有望在中原地區(qū)麥茬套種辣椒大面積推廣。

圖1 簇生朝天椒新品種‘湘櫻13號(hào)’

4 小結(jié)

5年來(lái)的實(shí)踐證明，通過(guò)引進(jìn)穩(wěn)定可靠的不育源，經(jīng)大量測(cè)交篩選，選擇性狀優(yōu)良并具有完全保持能力的自交系，可直接轉(zhuǎn)育成相應(yīng)的不育系及保持系，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行廣泛的測(cè)定恢復(fù)系工作，從中選育出符合育種目標(biāo)和推廣價(jià)值的三系配套優(yōu)良組合是解決目前國(guó)內(nèi)簇生朝天椒升級(jí)換代，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效途徑。