六十早辣椒的性狀離散性及典型株篩選

張忠武，蔣 萬，楊 宇，孫信成，詹遠(yuǎn)華，楊連勇，康 杰

（1. 常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，湖南 常德 415000；2. 常德市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南 常德 415000）

辣椒（Capsicum annuumL.）屬茄科辣椒屬作物，是餐桌上常見的蔬菜之一，其不僅含有豐富的維生素、辣椒素，還含有辣椒紅素，具有很好的抗氧化作用。辣椒具有健胃、助消化、降脂減肥、預(yù)防感冒和膽結(jié)石、改善心臟功能和降血糖等功效[1]。20世紀(jì)90年代以來，隨著人們對辣椒的食用與開發(fā)價(jià)值認(rèn)識的不斷深入，辣椒不僅迅速發(fā)展成為全世界消費(fèi)量最大的蔬菜，而且已逐步發(fā)展成為重要的天然色素、制藥原料和其他工業(yè)原料。目前全世界有2/3 的國家栽培和食用辣椒，食辣人群比例已超過20%[2]。我國辣椒的年播種面積超過200 萬hm2，占全國蔬菜總播種面積的8%～10%[3]，其中鮮食辣椒品種90%以上為一代雜種[4]。

種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)科學(xué)原始創(chuàng)新、新品種選育和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是保障國家食品安全和生態(tài)安全的戰(zhàn)略性資源。至2019 年10 月下旬，我國國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫（圃）收集、保存各類蔬菜種質(zhì)資源超過4.17 萬份，其中中期庫保存種質(zhì)資源3.45萬份，涉及21 科132 種（變種），87%以上為國內(nèi)資源。在全國第三次農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動中，湖南省蔬菜研究所收集了全省辣椒種質(zhì)資源159 份[5]。六十早辣椒是湖南省常德市的地方品種，原產(chǎn)于常德市漢壽縣一帶，果實(shí)牛角形，中辣。20 世紀(jì)80 年代以后，隨著雜交辣椒品種的不斷推廣，六十早辣椒逐漸淡出市場，現(xiàn)在僅偏遠(yuǎn)山區(qū)有零星栽培，而且其生物學(xué)混雜十分嚴(yán)重。為了挖掘辣椒地方種質(zhì)資源，在沒有標(biāo)準(zhǔn)樣本作參照的背景下，筆者從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來評判和篩選典型株，以期為六十早辣椒種質(zhì)資源的提純復(fù)壯提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料為地方品種六十早辣椒，種子來自于常德市漢壽縣一農(nóng)戶。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020—2021 年在常德市農(nóng)林科學(xué)研究院蔬菜研究所科研基地進(jìn)行，試驗(yàn)地為老菜園土，肥力中等偏上。2020 年10 月15 日用干種子撒播，11月18 日用營養(yǎng)缽假植，當(dāng)苗齡為5～6 片真葉時(shí)，于2021 年2 月22 日定植于大棚。定植時(shí)施基肥“湘佳”有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥45%）9 000 kg/hm2、“西洋”復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=13-17-15）900 kg/hm2，在整地時(shí)翻入土中，再開溝做高畦，畦寬1.2 m，溝寬0.4 m，然后覆蓋銀黑雙色地膜。栽培面積81.4 m2，共定植246 株。田間管理按常規(guī)栽培進(jìn)行。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與方法

參考李錫香等[6]介紹的方法對辣椒的開花期、株高、葉長、果肩形狀、切面形狀、果頂形狀、成熟果縱徑、成熟果橫徑、單果重等農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查。開花期為定植日至第1 朵花開放的天數(shù)；株高為四門斗開花時(shí)，在自然狀態(tài)下最高點(diǎn)至地面的最大距離；葉長為四門斗開花時(shí)，四門斗節(jié)的葉片長度；果形指數(shù)為四門斗青熟果的果實(shí)縱徑與橫徑的比值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19 軟件對測得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中質(zhì)量性狀需先按表1 進(jìn)行賦值，再導(dǎo)入軟件進(jìn)行分析。

表1 質(zhì)量性狀賦值表

2 結(jié)果與分析

2.1 熟 性

根據(jù)246 個(gè)辣椒單株的開花期統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見表2），開花最早的開花期只有30 d，最晚的達(dá)73 d，均值為47.220 d，變異系數(shù)0.194；從開花期頻率分布看，眾數(shù)為47.000 d，與均值相當(dāng)接近，偏度（-0.027）和峰度（-0.048）都維持在零附近，偏度和峰度的Z 評分值均在±1.96 之間（U0.05=1.96），表明辣椒群體的開花期分布具有顯著的正態(tài)分布特點(diǎn)（圖1）；開花期25%為43.000 d，50%為47.000 d，75%為53.000 d，表明一半植株的開花期為47 d 左右。

表2 辣椒單株主要數(shù)量性狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果

圖1 辣椒單株開花期分布圖

2.2 株 高

根據(jù)246 個(gè)辣椒單株的株高統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見表2），群體的平均株高56.252 cm，變異系數(shù)為0.178；眾數(shù)為49.000 cm，偏度只有0.113，略帶右偏性，峰度-0.264，略呈平緩曲線，偏度和峰度的Z 評分值均在±1.96之間，表明群體的株高分布具有顯著的正態(tài)分布特點(diǎn)（圖2）；按百分位數(shù)分解，株高25%為49.000 cm，50%為55.250 cm，75%為63.000 cm，表明半數(shù)植株高度分布于49.000～63.000 cm。

2.3 葉片長度

根據(jù)246 個(gè)辣椒單株的葉長統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見表2），平均葉長為7.115 cm，變異系數(shù)為0.152，極小值4.13 cm，極大值11.80 cm；眾數(shù)為7.130 cm，與均值相當(dāng)接近，偏度0.442，具有右偏性；峰度1.280，相對陡峭，表明葉長的集中性較強(qiáng)，一致性較高，且偏度和峰度的Z 評分值均大于2.58（U0.01=2.58），表明群體的葉長分布不具有正態(tài)分布特點(diǎn)（圖3）；從百分位數(shù)分解看，葉長25%為6.470 cm，50%為7.080 cm，75%為7.730 cm，表明半數(shù)植株的葉長為6.470～7.730 cm。

圖3 辣椒單株葉長分布圖

2.4 果形指數(shù)

根據(jù)246 個(gè)辣椒單株的果形指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見表2），極大值為23.51，如同線椒，極小值為1.53，如同泡椒，平均值為3.265，變異系數(shù)0.442；眾數(shù)為3.190，偏度和峰度的絕對值均較大，果實(shí)形狀的集中性很強(qiáng)，而且偏度和峰度的Z 評分值均遠(yuǎn)大于2.58，表明其分布不具有正態(tài)分布特點(diǎn)（圖4）；從百分位數(shù)分解看，果形指數(shù)25%為2.818，50%為3.200，75%為3.583，表明半數(shù)單株的果形指數(shù)為2.818～3.583，為明顯的牛角椒形狀。

圖4 辣椒單株果形指數(shù)分布圖

2.5 單果重

根據(jù)246 個(gè)辣椒單株的單果重統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見表2），單果重最重23.21 g，最輕2.61 g，平均12.480 g，變異系數(shù)0.254；眾數(shù)為9.780 g，偏度和峰度均小于1，與正態(tài)分布較吻合，峰度的Z 評分值為1.66，小于1.96，符合顯著性正態(tài)分布的峰度值，但偏度的Z 評分值為3.96，大于2.58，不符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的偏度值（圖5）；從百分位數(shù)分解看，單果重25%為10.098 g，50%為11.910 g，75%為14.430 g，表明半數(shù)單株的單果重為10.098～14.430 g。

圖5 辣椒單株單果重分布圖

2.6 果實(shí)形狀分析

根據(jù)對246 個(gè)辣椒單株果實(shí)形狀的分析結(jié)果（表3），果肩形狀有凸出、平肩、凹陷3 種類型，分別占75.6%、21.1%和3.3%；橫切面形狀分為圓、三角、四角3 種類型，分別占55.7%、6.9%和37.4%；果頂形狀分為凸出和凹陷2 種類型，分別占58.1%和41.9%。這表明果實(shí)形狀的類型比較多，群體的基因型混雜程度比較嚴(yán)重。

表3 辣椒單株果實(shí)形狀分析

2.7 典型株的篩選

首先以果肩、切面、果頂?shù)荣|(zhì)量性狀作為入選單株的最主要特征性狀進(jìn)行篩選，246 個(gè)單株中有55株符合果肩和果頂凸出，橫切面呈圓形的典型性狀要求，占總單株數(shù)的22.4%。接著，將果形指數(shù)限定在25%～75%區(qū)間的牛角椒型，入選單株有29 株，占總單株數(shù)的11.8%。最后，由于六十早辣椒以其早熟性而著稱，所以將開花期限定在25%以內(nèi)的早熟型，可入選的單株數(shù)有13 株，占總單株數(shù)的5.3%。根據(jù)辣椒地方品種提純復(fù)壯技術(shù)規(guī)程（DB43T 1235—2016），在辣椒提純復(fù)壯中一般單株入選率為5%，由于通過上述果實(shí)性狀和開花期等指標(biāo)的篩選，已達(dá)到正常入選率要求，故未將株高、葉長、單果重等其他性狀列為篩選項(xiàng)目。篩選出的13 株典型株的主要性狀見表4。

表4 篩選出的13 株典型單株的主要性狀

3 討論與結(jié)論

對地方品種資源的收集、整理與提純復(fù)壯，是育種工作的重要內(nèi)容。根據(jù)傳統(tǒng)地方品種的主要特征特性，對照目標(biāo)性狀進(jìn)行單株選擇、株系比較等傳統(tǒng)株系選擇方法，可以篩選出性狀穩(wěn)定的育種材料或品種，例如：高立波等[7]對照目標(biāo)性狀指標(biāo)，通過2 次單株選擇和1 次混合選擇，成功地提純復(fù)壯了朝天紅辣椒；張艷[8]對照目標(biāo)性狀指標(biāo)，通過3 代混合選擇成功地提純復(fù)壯了東山光皮辣椒。在各地辣椒地方品種的提純復(fù)壯過程中，應(yīng)用單株-混合篩選法較多[9-12]，但在篩選過程中均要求有地方品種的已知目標(biāo)性狀。然而，大部分地方品種散存于偏遠(yuǎn)農(nóng)村，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對地方品種的認(rèn)知多停留在直觀上，很難對地方品種的目標(biāo)性狀進(jìn)行準(zhǔn)確描述，從而使典型株的選擇具有一定模糊性，因此有必要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，分析判斷典型株的性狀特征。

以六十早辣椒為試材，對246 個(gè)單株的主要性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要考慮質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀的重要特征值，篩選出了可以代表主流性狀的典型株13株，入選率為5.3%。典型株的主要特征為：開花期30～43 d，株高36.5～70.0 cm，葉長4.85～8.65 cm，果實(shí)短牛角形，果皮綠色，果長5.67～9.17 cm，橫徑1.92～2.91 cm，果形指數(shù)2.83～3.34，果肩和果頂凸出，橫切面呈圓形，單果重8.92～15.50 g。