辣椒胞質(zhì)雄性不育系2003-12A 的選育

鞏雪峰 陳 鑫 雷曉葵 李 紅 許 藝 宋占鋒*

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所/蔬菜種質(zhì)與品種創(chuàng)新四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 成都 610066； 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 成都 610066； 3.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 成都 610066）

辣椒（Capsicum annum L.）是四川重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，2018 年種植面積為11.01 萬(wàn)hm2（165.2 萬(wàn)畝）左右，產(chǎn)量267.4 萬(wàn)t，位居全省蔬菜種植面積的第4 位。四川辣椒市場(chǎng)需求量大，除作鮮食蔬菜消費(fèi)外，還可制醬、泡制及干制等，僅郫縣豆瓣醬企業(yè)對(duì)辣椒的年需求量達(dá)200 多萬(wàn)t，促進(jìn)了四川省乃至全國(guó)辣椒產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，而且隨著郫縣豆瓣醬企業(yè)加工產(chǎn)品的豐富以及川菜產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)高辣型辣椒原料的需求也在不斷增加，為此亟需選育高辣型辣椒新品種，以滿足市場(chǎng)上加工企業(yè)的需求。

目前，我國(guó)種子市場(chǎng)上銷售的辣椒品種以雜交種為主，普通雜交種制種不僅對(duì)從業(yè)者技術(shù)要求較高，而且是典型的勞動(dòng)密集型行業(yè)。隨著我國(guó)主要制種產(chǎn)區(qū)勞動(dòng)人口數(shù)量的減少和老齡化的加劇，勞動(dòng)強(qiáng)度和效率下降明顯，一定程度上影響了辣椒制種成本和純度，也不利于辣椒產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。為緩解制種對(duì)勞動(dòng)力的過(guò)度依賴、提高制種質(zhì)量，應(yīng)用雄性不育系、保持系及恢復(fù)系三系配套的雜交制種技術(shù)，不但有助于減少勞動(dòng)力的投入，還有利于提高雜交種的純度。四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所育成的辣椒自交系2003-12 具有豐產(chǎn)、高辣、坐果集中、制種產(chǎn)量高、配合力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，為將該自交系轉(zhuǎn)育成胞質(zhì)雄性不育系，用于豐產(chǎn)、高辣、抗病新品種選育和推廣，項(xiàng)目組用胞質(zhì)雄性不育系06-1A 為不育源，以2003-12 為輪回父本，經(jīng)過(guò)多年多代定向選擇，育成胞質(zhì)雄性不育系2003-12A，于2018 年7 月19 日通過(guò)四川省種子站組織的新材料田間技術(shù)鑒定，并利用該不育系，育成豐產(chǎn)性強(qiáng)、辣度高、抗炭疽病的組合X1501，對(duì)高辣型品種選育提供了借鑒。

1 選育過(guò)程

以胞質(zhì)雄性不育系06-1A 為不育源，該不育系早熟，首花節(jié)位8.9 節(jié)，株型直立，較緊湊；株高70.3 cm，株幅79.0 cm；雄蕊退化，花藥瘦縮、干癟、無(wú)花粉，不育性穩(wěn)定。自交系2003-12 為輪回父本，該自交系早中熟，首花節(jié)位11.5 節(jié)，株型直立，緊湊；株高49.4 cm，株幅56.3 cm；果實(shí)羊角形，果縱徑19.5 cm，果橫徑2.1 cm，果肉厚0.20 cm，單果質(zhì)量19.1 g；嫩果淺綠色，老熟果鮮紅色，順直，味辛辣。

2011 年夏季，在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所新都基地以不育系06-1A 作母本、高代自交系2003-12 作父本進(jìn)行測(cè)交，獲得測(cè)交一代（F1）及對(duì)應(yīng)父本自交種。2012 年夏季，將F1和2003-12在新都種植，F(xiàn)1發(fā)生育性分離，不育率41.3%，從2003-12 中選15 個(gè)單株與F1中不育株進(jìn)行回交，分別收取回交后代（BC1）和輪回父本單株自交種；2013 年夏季新都種植BC1和輪回父本單株，發(fā)現(xiàn)BC1代中仍有可育株和不育株，但不同株系不育率有差異，2003-12-2 回交后代不育率最高（55.8%），繼續(xù)從2003-12-2 株系中選取15 個(gè)單株與BC1代中不育株回交，回交后代單株留著，輪回父本單株自交留種；2013 年冬季海南種植，發(fā)現(xiàn)BC2代中仍有部分可育單株，2003-12-2-6 回交后代不育率最高（77.1%），從2003-12-2-6 株系中選取10 個(gè)單株與BC2代中不育株回交，分別收取回交后代種和輪回父本自交種；2014 年夏季新都種植，發(fā)現(xiàn)BC3代中仍然有可育株，而2003-12-2-6-3 回交后代不育率最高，達(dá)88.5%，從2003-12-2-6-3 株系中選取5 個(gè)單株與BC3代中不育株回交，分別收取回交后代種和輪回父本自交種；2014 年冬在海南種植，BC4代中2003-12-2-6-3-2 的回交后代100%不育；2015 年夏季和冬季兩季種植中，用2003-12-2-6-3-2 與不育群體在連續(xù)回交兩代至 BC6代，不育株系性狀與輪回父本2003-12 完全一致，遺傳性狀穩(wěn)定，果實(shí)商品性和豐產(chǎn)性滿足育種需求，定名不育系為2003-12A，保持系為2003-12B。辣椒不育系2003-12A 選育技術(shù)路線見(jiàn)圖1。

2 選育結(jié)果

2.1 不育特性

在不育系2003-12A 的選育過(guò)程中，逐代對(duì)不育系進(jìn)行花粉育性鑒定，采用目測(cè)和鏡檢相結(jié)合的手段進(jìn)行鑒定。首先，在開(kāi)花期觀察不育株系花粉形態(tài)特征，花藥呈紫色、瘦小、干癟，花藥部分開(kāi)裂，開(kāi)裂后僅有少量花粉（圖2 a）；隨后取花粉進(jìn)行TTC 活力檢測(cè)，染色后的不育系花粉不著色或著淺色，花粉不具有活力，且花粉粒呈畸形解體狀（圖3 a）。與不育系2003-12A 相比，保持系2003-12B 的花藥呈紫色、飽滿，開(kāi)裂后布滿淺黃色的微小顆粒，花粉粒圓形，內(nèi)含物充實(shí)（圖2 b），經(jīng)TTC 花粉染色反應(yīng)呈粉色，活力高（圖3 b）。從2013 年冬至2015 年冬分別在三亞、成都兩地連續(xù)3 年5 代花粉目測(cè)和鏡檢結(jié)果表明：該不育系不育性遺傳穩(wěn)定，花粉不育度均達(dá)100%，達(dá)到不育系不育性的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 植株形態(tài)特征

不育系2003-12A 的熟性為早熟，首花節(jié)位8.8節(jié)，從定植到始花一般40 d 左右；植株長(zhǎng)勢(shì)較旺，株型緊湊，平均株高為81.8 cm，平均株幅為66.7 cm。果實(shí)羊角形，果縱徑17.7 cm，果橫徑2.1 cm，果肉厚0.20 cm，單果質(zhì)量21.2 g，坐果性強(qiáng)，單株坐果38 個(gè)，平均單株產(chǎn)量805.6 g；嫩果淺綠色，老熟果鮮紅色；果面光滑，有光澤，較順直；味辣，適合鮮食及加工。該不育系植株形態(tài)特征如圖4 所示。

2.3 抗逆性

田間調(diào)查結(jié)果表明：不育系2003-12A 和保持系2003-12B 抗逆性一致，表現(xiàn)為耐旱、耐澇性中等，對(duì)青枯病抗性中等，較抗蚜蟲；其抗逆性表現(xiàn)如表1所示。

2.4 配合力

2015 年夏季，在新都對(duì)不育系2003-12A 進(jìn)行配組，篩選出2 份恢復(fù)系2001-28-2-1-2-1 和2008-7-1-1-1-3，相應(yīng)組合分別為X1501 和X1505，并于2016 年夏季在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院新都基地對(duì)2個(gè)組合進(jìn)行種植觀察和鑒定。鑒定結(jié)果表明：組合X1501 綜合性狀突出，表現(xiàn)為中熟，定植到始收青椒66 d，始收紅椒102 d，果實(shí)呈小羊角形（圖5），嫩果淺綠色，老果鮮紅色，果縱徑9.3 cm，果橫徑3.4 cm，果肉厚0.15 cm，平均單果質(zhì)量4.8 g，坐果性強(qiáng)，單節(jié)著生1 ～2 果，單株最高坐果282 個(gè)；田間調(diào)查該組合耐澇性、耐熱性以及對(duì)炭疽病抗性等表現(xiàn)都較強(qiáng)。

組合X1505 綜合性狀一般，表現(xiàn)為晚熟，定植到始收青椒74 d，始收紅椒113 d，坐果性較差，平均單株坐果15 個(gè)左右，果實(shí)呈不規(guī)則羊角形，易彎曲，嫩果橘黃色，老果鮮紅色，果縱徑11.8 cm，果橫徑2.6 cm，果肉厚0.15 cm，平均單果質(zhì)量3.3 g；田間調(diào)查該組合極易感染病毒病。

表 1 2016—2017 年不育系及保持系抗逆性觀察Table 1 Stress tolerance observation of male sterile 2003-12A and maintainer line 2003-12B

3 結(jié)論

通過(guò)三系配套制種，即可實(shí)現(xiàn)降低制種成本，又可提高種子質(zhì)量。因此，利用雄性不育系、保持系及恢復(fù)系三系配套選育新品種，已成為當(dāng)前我國(guó)辣椒育種工作者常用的育種技術(shù)之一。四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所選育的胞質(zhì)雄性不育系2003-12A不育率、不育度均達(dá)100%，其恢復(fù)性好、配合力較強(qiáng)，綜合性狀優(yōu)良；通過(guò)該不育系，成功育成羊角椒組合X1501，該組合具有坐果性強(qiáng)、產(chǎn)量高、高辣等特點(diǎn)，且對(duì)辣椒炭疽病抗性強(qiáng)，應(yīng)用前景廣闊。辣椒胞質(zhì)雄性不育系2003-12A 的選育及優(yōu)良測(cè)交組合X1501 的配制，將為四川省后續(xù)開(kāi)展高辣型三系配套雜交新品種選育打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。