大果型甜椒恢復(fù)系選育及三系育種初探

劉凱 李正偉 劉娟 朱紅梅

摘要：在不育細(xì)胞質(zhì)的基礎(chǔ)上，將雄性不育系的辣椒與恢復(fù)源材料雜交，并將其F1用作母本。然后，重復(fù)與優(yōu)良辣椒自交系的回交，并將良好性狀逐漸轉(zhuǎn)移至恢復(fù)試材，選育出具有不育系細(xì)胞質(zhì)基因“S”的新的辣椒恢復(fù)系，實現(xiàn)辣椒“三系配套”。

關(guān)鍵詞：辣椒；雄性不育；恢復(fù)系；三系配套

辣椒的雜種優(yōu)勢非常明顯，目前大部分辣椒制種都采取雜交，并把雜交F1代種子應(yīng)用于生產(chǎn)。一直以來，人們采用常規(guī)雜交制種，采取人工去雄和授粉費時費力、人工操作精度不高，導(dǎo)致制種成本高、雜交率不穩(wěn)定。

辣椒CMS系雄性不育的穩(wěn)定性和恢復(fù)系的恢復(fù)力是該組合能否在生產(chǎn)上應(yīng)用的關(guān)鍵。利用辣椒雄性不育系（CMS系）繁育雜交一代種子，解決了品種間人工去雄問題、授粉工作效率提供3倍以上，降低制種成本，效果優(yōu)于常規(guī)雜交制種。因此，選育出辣椒穩(wěn)定的不育系和優(yōu)良的配合力高的恢復(fù)系，對辣椒雄核質(zhì)互作雄性不育“三系”配套及其推廣應(yīng)用具有重要意義[1]。

本研究利用已經(jīng)選育出的辣椒雄性不育系1008A，及經(jīng)過多代選育出的辣椒強優(yōu)恢復(fù)系，初步實現(xiàn)了辣椒雄性不育三系配套，以期為生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

辣椒胞質(zhì)雄性不育系1008A，是在南京早椒中發(fā)現(xiàn)的，經(jīng)5代回交做出的不育系。雄蕊退化、花絲較短，花藥干癟瘦縮且無花粉。始花節(jié)位9，株高60cm，植株開展度60cm×60cm。保持系為自交系S1-19-6-7-1，是以南京早椒為母本與河南301母本雜交，經(jīng)過6代定向分離選育而成，早熟性好，分枝5-6節(jié)，株型緊湊，節(jié)間短，分枝能力強，耐低溫弱光，果型為長燈籠形，果長15-16cm，粗3.5cm，單株結(jié)果多，配合力高，抗病性強?；謴?fù)系為國外荷蘭的甜椒F1，自交經(jīng)5代定向分離，表現(xiàn)為中熟、大果、果多、果長達(dá)26cm，粗7-8cm，果型為長燈籠形，株型緊湊，抗病性強，連續(xù)座果能力強。

1.2方法

利用不育系1008A與恢復(fù)系材料雜交，得到的F1及其后代高可育株再與本室優(yōu)良純系進(jìn)行連續(xù)回交，將純系的目標(biāo)性狀轉(zhuǎn)育到恢復(fù)源中，最后經(jīng)過1～2代自交，自交純合，選育出新的具有不育系細(xì)胞質(zhì)基因S（MSMS）的強優(yōu)恢復(fù)系。最后，將選育出的強優(yōu)恢復(fù)系與不育系1008A雜交配組，并進(jìn)行配合力測定。辣椒雄性不育系的恢復(fù)系選育技術(shù)路線圖如下：

2 結(jié)果與分析

2.1辣椒強優(yōu)恢復(fù)系的選育 2016年春季將恢復(fù)源1628材料與不育系1008A進(jìn)行雜交，同年秋以該F1為母本分別與輪回親本1706、1708、1730雜交。其后代在次年春季種植，使其發(fā)生育性分離，在對應(yīng)輪回親本1706、1708、1730的每一分離群體中，選擇高可育株分別與輪回親本1706、1708、1730回交。2017年秋季，將經(jīng)選擇的各高可育分離世代再次種植。再選擇高可育株再次分別與輪回親本1706、1708、1730回交。2018年春季，再次種植各回交后代。在每一株系內(nèi)，根據(jù)植株育性、座果數(shù)、農(nóng)藝性狀、抗病性、品質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行單株選擇，并套代自交。到2018年秋，選育出了3個可育株率100%、可育性穩(wěn)定、農(nóng)藝性狀好、品質(zhì)優(yōu)、抗性強的辣椒恢復(fù)系，編號分別為：1802、1803、1815。由于新選辣椒恢復(fù)系具有不育系1008A的不育細(xì)胞質(zhì)基因“S”，因此，無需進(jìn)行恢復(fù)力測定，直接將3個新選強優(yōu)恢復(fù)系分別與不育系1008A雜交配組，進(jìn)行組合力測定。

2.2 “三系”雜交組合組合力測定及主要農(nóng)藝性狀調(diào)查2017年春將所定向選育的恢復(fù)系1802、1803和1815分別與不育系1008A雜交配組，所獲組合2017年秋季、2018年春在安徽宿州種苗研究所基地進(jìn)行組合力測定，對照品種為蘇椒五號。詳細(xì)記錄了各組合及恢復(fù)系主要農(nóng)藝性狀，結(jié)果見表1、2。數(shù)據(jù)顯示，新選辣椒強優(yōu)恢復(fù)系和辣椒“三系”雜交組合可育株率均達(dá)到100%。辣椒“三系”雜交組合1008A×1802、1008A×1803、1008A×1815在2017年秋季、2017年春季的組合力測定中，前期產(chǎn)量、總產(chǎn)量均較對照品種蘇椒五號有所提高，實現(xiàn)了辣椒“三系”配套。

說明：同列數(shù)據(jù)后字母不同表示差異性比較達(dá)顯著水平，字母相同則表示差異性比較不顯著。

3 討論

在辣椒品種中，保持不育的種質(zhì)資源相當(dāng)豐富，但是甜椒大果型恢復(fù)資源較少，且辣椒核質(zhì)互作雄性不育系的恢復(fù)源多是小果型辣椒[2]。本次利用1008A與本室120個辣椒純系測交配組，共有35個組合全部植株育性恢復(fù)并能正常結(jié)果，其中20個小果型純系與1008A配置的測交組合全部恢復(fù)，而大果型測交配組恢復(fù)率不足15%。因此，為迎合市場對大果型辣椒的要求，直接測交篩選恢復(fù)系予以應(yīng)用還不足以滿足需要，仍要進(jìn)一步通過恢復(fù)基因累加或回交轉(zhuǎn)育等方法選育出大果型優(yōu)良恢復(fù)系。

通過辣椒雄性不育系與恢復(fù)源材料雜交，生產(chǎn)的F1代及后代高可育株作母本，再與優(yōu)良目標(biāo)性狀辣椒自交系（輪回親本：要求具有大果型、抗性強、商品性好、高配合力等優(yōu)良性狀）進(jìn)行連續(xù)回交，在不育細(xì)胞質(zhì)的基礎(chǔ)上，將自交系的目標(biāo)性狀逐步轉(zhuǎn)育到恢復(fù)源中，選育出新的具有不育系細(xì)胞質(zhì)基因“S”的強優(yōu)恢復(fù)系。

生產(chǎn)栽培上的辣椒品種類型呈明顯的區(qū)域化分布，如山東蒼山、湖北、四川成都以種植大果型長燈椒為主，云南貴州山東金鄉(xiāng)以種植朝天椒為主，海南廣東以種植黃皮大椒和線椒為主，為適應(yīng)不同市場的不同需求，育種工作者應(yīng)當(dāng)注意收集更多的品種資源，組合出不同的三系組合，選育不同類型的品種。

參考文獻(xiàn)：

[1]王恒明，羅少波，等.辣椒恢復(fù)系選育及三系配套研究熱帶作物學(xué)報，2009（12）1739～1739

[2]王恒明，王得元，李穎，等.辣椒核質(zhì)互作雄性不育三系雜種優(yōu)勢利用研究進(jìn)展廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003（5）：32～33.

作者簡介：劉凱，男，1983年生，農(nóng)藝師，研究方向：辣椒遺傳育種。

*基金項目：安徽省科技計劃項目“辣椒三系品種選育與雜交制種基地建設(shè)”。