王蘭蘭,魏兵強,陳靈芝,張 茹
(甘肅省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所,甘肅 蘭州 730070)
辣椒雜種一代具有明顯的雜種優(yōu)勢,優(yōu)良一代雜種通常比常規(guī)品種增產(chǎn)30%以上,目前生產(chǎn)上使用的90%以上辣椒品種為雜種一代。國內(nèi)外除了少部分采用雄不育系進行制種,多數(shù)采用人工去雄的辦法。人工去雄制種費工費時,種子雜交率難以保證,利用雄性不育系制種不僅可以省去人工去雄,簡化制種程序,而且可以防止自交種子的產(chǎn)生,保證雜交種子的純度,同時還能避免親本種子流失,有效地保護知識產(chǎn)權[1-5],因此開展辣椒雄性不育系的選育工作具有重要意義。我們利用已有的辣椒雄性不育系8A為不育源,選用甘肅省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所優(yōu)良自交系2為回交親本材料,經(jīng)過多代回交轉(zhuǎn)育,選育出了不育性穩(wěn)定、綜合性狀優(yōu)良的辣椒雄性不育系2A。
不育系8A來自羊角椒材料9108中自然突變的不育株,經(jīng)過多代回交轉(zhuǎn)育而成。雄蕊退化,花絲變短;花藥瘦小、干癟,開裂后看不見花粉,不育性穩(wěn)定。株高90 cm,株幅65 cm。
保持系8B選自交系8,雄蕊發(fā)育正常、成熟花藥肥大、飽滿,開裂后花藥上布滿花粉,可育。株高85 cm,株幅60 cm。果長12.0 cm,果肩寬2.1 cm,單果重20 g,青果綠色。
從地方品種“豬大腸”生產(chǎn)田中發(fā)現(xiàn)的突變單株,后經(jīng)6代連續(xù)單株自交育成。熟性早,果實羊形,單果種子數(shù)多,抗病性強。果長25.0 cm、果肩寬3.1 cm、肉厚0.30 cm、單果重48 g,青果綠色。
用自交系2為父本與不育系8A雜交,在F1及其后代中選擇不育度高的單株與輪回親本自交系2連續(xù)回交,父本自交系2自交留種,經(jīng)過5代回交選育出育性穩(wěn)定不育系和保持系。
在甘肅省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所蘭州試驗地塑料大棚中2011年以自交系8A為母本,以優(yōu)良自交系2為父本成對測交,同時父本自交留種。2012年種植6份F1測交組合及對應父本單株,田間觀察測交F1花藥形態(tài)、不育株自然結果種子數(shù)。其中以單株2-4為父本的組合不育株率達81.5%,在其中選取不育度高的單株后代,分別編號為2-4-1、2-4-2、2-4-3,與其對應父本進行成對回交,同時父本自交留種。2013年種植3份回交1代,育性均出現(xiàn)分離,其中2-4-2株系的不育株率最高,不育株率為91.5%;在2-4-2株系中選取不育單株 2-4-2-1、2-4-2-2、2-4-2-3與其對應父本進行成對回交,同時父本自交留種。2014年種植上代收到的3個單株,當年形成3個株系,其中2-4-2-1表現(xiàn)完全不育,且農(nóng)藝性狀優(yōu)良。對該不育系選單株2-4-2-1-1、2-4-2-1-2、2-4-2-1-3繼續(xù)進行成對回交,對應父本自交留種。2015年在種植上代收到的3個單株和相應父本,3個株系的不育株率均為100%,在不育2-4-2-1-2中選單株2-4-2-1-2-1、2-4-2-1-2-2、2-4-2-1-2-3進行成對回交,對應父本自交留種。2016年播種上代收到的3個單株和相應父本,3個株系的不育株率均為100%。在不育系2-4-2-1-2-1中選單株2-4-2-1-2-1-1、2-4-2-1-2-1-2、2-4-2-1-2-1-3進行成對回交,對應父本自交留種。2017年播種2-4-2-1-2-1-1株系和相應父本,不育株系的不育株率仍穩(wěn)定在100%。
在回交選育的過程中,早期世代主要以育性性狀為主,較高世代以經(jīng)濟性狀選擇為主。通過5代回交,選育出2-4-2-1-2-1-1不育系,田間不育株率達100%,其農(nóng)藝性狀與回交親本2完全一致。育成的不育系定名為2A,對應的保持系定名為2B。
不育系2A生長勢強,熟性早,株高75 cm,株幅68 cm,果實性狀同保持系2B。保持系2B生長勢較2A稍弱,熟性早,株高70 cm,株幅62 cm。果實羊角形,果長25.0 cm、果肩寬3.1 cm、肉厚0.30 cm,平均單果重48 g,果色綠,果面皺、味辣,商品性好。坐果性好,抗病性強。
不育系2A屬花藥敗育型,花器變小,雄蕊退化、花絲短,花藥瘦小、干癟;無花粉或僅有少量花粉,顯微鏡檢測不育花粉?;?,TTC染色花粉不著色或著色極淺,不育率100%。不結果或個別植株可結果實,但果實畸形,沒有胎座,雌蕊育性正常。
保持系2B雌蕊和雄蕊發(fā)育正常,成熟花藥肥大,飽滿,開裂后花藥上布滿花粉,顯微鏡檢測可以看到花粉粒圓形、數(shù)目多,TTC染色花粉著色好,結果正常。
2016年用32個辣椒自交系與2A不育系測交配組合32個,2017年種植在塑料大棚觀察恢復情況,每個組合種植1壟,28株。在測交的32個組合中有4個組合完全可育,其余的28個組合育性發(fā)生分離,恢復的自交系占測交辣椒自交系的12.5%。
通過5連續(xù)代回交轉(zhuǎn)育選育出辣椒雄性不育系2A,其不育株率達到100%,不育性穩(wěn)定,且綜合性狀優(yōu)良,果實商品性好,具有較好的應用前景。利用2A與32個辣椒自交系測交配僅有4個組合全部植株育性恢復并能正常結果。