干制辣椒產(chǎn)量及色價(jià)雜種優(yōu)勢評估

孫令強(qiáng), 安艷倩, 李海波, 劉建萍, 耿廣東

(1.青島市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心, 山東 青島 266071; 2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué), 山東 青島 266109;3.青島市新興職業(yè)農(nóng)民教育中心, 山東 青島 266071; 4.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 貴陽 550025)

辣椒營養(yǎng)豐富,富含辣椒素、辣椒紅素、礦物質(zhì)等,維生素C含量高居蔬菜榜首。隨著辣椒需求量的不斷增加及種植面積的不斷擴(kuò)大,生產(chǎn)上迫切需要更多品質(zhì)優(yōu)良的辣椒品種,而要選育出高品質(zhì)的辣椒品種必須具有豐富的辣椒種質(zhì)資源,并進(jìn)行有效地鑒定、評估和利用。Depestre E[1],詹永發(fā)等[2]已對不同品種的辣椒性狀進(jìn)行了相關(guān)分析。辣椒的雜種優(yōu)勢非常明顯,優(yōu)良的雜交組合一般比傳統(tǒng)品種增產(chǎn)50%以上,雜交品種在我國已得到廣泛應(yīng)用,鮮食辣椒的雜交品種使用率達(dá)80%[3]。

色價(jià)是辣椒紅色素顏色深淺的衡量標(biāo)準(zhǔn),也是辣椒紅色素的一個(gè)重要指標(biāo),紅辣椒的色價(jià)數(shù)值越高,紅顏色效果越重。辣椒紅色素是存在于辣椒中的類胡蘿卜素類色素,占辣椒果皮的0.2%～0.5%,主要由紅色組辣椒紅素、辣椒玉紅素和黃色組R-胡蘿卜素、黃體素、玉米黃素、隱黃質(zhì)等組成,其中辣椒紅素和辣椒玉紅素占總量的50%～60%[4]。辣椒紅色素是優(yōu)良的天然色素,其安全性已得到世界公認(rèn),被廣泛應(yīng)用于食品添加劑、化妝品和醫(yī)藥等領(lǐng)域,國內(nèi)外需求很高[5]。雖然中國辣椒資源豐富,種類繁多,但多數(shù)產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的辣椒色價(jià)低,市場競爭力較弱[6]。因此,辣椒紅色素含量高的優(yōu)良資源評估和優(yōu)選對開發(fā)辣椒色素高的專用新品種至關(guān)重要。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)以甜椒×羊角椒、甜椒×甜椒、羊角椒×甜椒、簇生椒×甜椒、簇生椒×羊角椒、簇生椒×泡椒、簇生椒×簇生椒、羊角椒×羊角椒和羊角椒×細(xì)羊角椒等7種雜交組合類型配制的52份雜種一代(F1)作為試驗(yàn)材料(見表1)。

表1 52份F1雜交組合類型及組合數(shù)目

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)地點(diǎn)在平度南村青島市種子站實(shí)驗(yàn)田進(jìn)行。采用隨機(jī)排列,小區(qū)面積5 m2,株距25 cm,行距55 cm,四周設(shè)1 m保護(hù)行。于2018年2月下旬育苗,苗齡60 d。4月下旬定植。常規(guī)露地辣椒田間管理。10月1—6日調(diào)查干制辣椒的植物學(xué)性狀,并測定產(chǎn)量,隨機(jī)抽取樣本5株,室內(nèi)考種。12月測定辣椒色價(jià)。

1.3 測定方法

一級果:果實(shí)外形均勻,具有本品種固有特征,果面潔凈,果皮紅色或紫紅色,油亮光潔,果實(shí)整齊、完整,無病害病斑。不完善椒總量不高于12%,無白皮花皮。

一級果產(chǎn)量/(kg/667 m2)=(紅果單果干重(g)×單株紅果數(shù)×4 800株×1/1 000)×折算系數(shù)(0.85);

總產(chǎn)量/(kg/667 m2)=(紅果單果干重(g)×單株總果數(shù)×4 800株×1/1 000)×折算系數(shù)(0.75);

果實(shí)失水率/%=[(采收果均重-<8%干燥果均重)/采收果均重]×100%;

紅果單果干重/g:果實(shí)水分<8%時(shí)的紅果單果重量(<8%干燥果:干制辣椒貿(mào)易時(shí)的果實(shí)干燥度標(biāo)準(zhǔn));

紅果數(shù):隨機(jī)取點(diǎn),連續(xù)5株的紅果平均值。

色價(jià)檢測:嚴(yán)格去除辣椒籽及辣椒柄;將辣椒皮在60 ℃下干燥,粉碎過60目篩;采用GB 10783-2008 《食品添加劑 辣椒紅》[7]測定方法進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 52份F1產(chǎn)量及色價(jià)基本統(tǒng)計(jì)參數(shù)

由表2可知,52份F1總產(chǎn)量存在極大差異,高產(chǎn)與低產(chǎn)差距達(dá)599.48 kg/667 m2,高產(chǎn)比平均產(chǎn)量高132.03%;一級果產(chǎn)量極差達(dá)425.32 kg/667 m2,高產(chǎn)比平均產(chǎn)量高134.15%。52份F1果實(shí)失水率極差為42.97%,其中失水率小于72.17%的為優(yōu)選組合。52份F1色價(jià)極差達(dá)9.14,最大值高于平均值46.95%。4個(gè)目標(biāo)性狀中,變異系數(shù)的大小順序依次為一級果產(chǎn)量、總產(chǎn)量、平均色價(jià)、果實(shí)失水率,可以看出雜種一代在產(chǎn)量性狀上的遺傳差異最大,其次為果實(shí)色價(jià),最小的是果實(shí)失水率。干制辣椒雜優(yōu)組合在高產(chǎn)和色價(jià)性狀上的遺傳改良潛力很大,在52份F1中提供了選擇目標(biāo)性狀的優(yōu)良組合。

表2 52份辣椒(F1)產(chǎn)量及色價(jià)基本統(tǒng)計(jì)參數(shù)[8]

2.2 52份F1的級別劃分

2.3 52份F1在總產(chǎn)量、一級果產(chǎn)量、失水率、色價(jià)級別中的分布

2.3.1一級果產(chǎn)量評估分級及分布

由表3可知,雜交組合在一級果產(chǎn)量上的優(yōu)勢組合率為42.86%,其中的高產(chǎn)、超級高產(chǎn)和極高產(chǎn)分別占5.36%,3.57%和1.79%。這些高產(chǎn)組合在一級果產(chǎn)量上具有顯著優(yōu)勢,是可重點(diǎn)選擇利用的對象。低產(chǎn)和中低產(chǎn)的組合在一級果產(chǎn)量優(yōu)劣組合篩選中被淘汰。

表3 52份辣椒F1在不同一級果產(chǎn)量級別中的分布

F1一級果產(chǎn)量各區(qū)間的材料號(hào)分別為低產(chǎn)組合8份:F22、F40、F05、F43、F49、F21、F38、F08;中低產(chǎn)組合24份:F72、F75、F19、F54、F14、F53、F20、F10、F65、F42、F17、F32、F59、F02、F18、F63、F44、F74、F41、F28、F29、F55、F04、F58;中高產(chǎn)組合18份:F56、F01、F48、F12、F45、F24、F68、F34、F25、F57、F35-2、F23、F69、F46、F15、F62、F52、F67;高產(chǎn)組合3份:F31、F27、F47;超級高產(chǎn)組合2份:F35、F11;極高產(chǎn)組合1份:F70。

2.3.2總產(chǎn)量評估分級及分布

有41.07%的雜交組合在總產(chǎn)量上表現(xiàn)出優(yōu)勢,其中高產(chǎn)、超級高產(chǎn)和極高產(chǎn)分別占12.50%,1.79%和1.79%(表4),這些組合在優(yōu)勢組合篩選中應(yīng)被重點(diǎn)選擇和利用。低產(chǎn)組合和中低產(chǎn)組合因不符合總產(chǎn)量的選擇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)予以淘汰。

表4 52份辣椒F1在不同總產(chǎn)量級別中的分布

F1總產(chǎn)量各區(qū)間材料分別為低產(chǎn)組合8份:F22、F05、F73、F54、F49、F65、F72、F02;中低產(chǎn)組合25份:F38、F40、F59、F20、F19、F32、F08、F48、F29、F44、F17、F10、F14、F01、F18、F55、F63、F53、F35-2、F56、F42、F58、F24、F57、F34;中高產(chǎn)組合14份:F74、F41、F21、F28、F12、F75、F62、F45、F23、F04、F52、F15、F27、F68;高產(chǎn)組合7份:F46、F67、F31、F25、F47、F35、F11;超高產(chǎn)組合1份:F69;極高產(chǎn)組合1份:F70。

2.3.3色價(jià)評估分級及分布

由表5可知,色價(jià)組合大于平均值的占45%,其中的高色價(jià)和超高色價(jià)組合具有明顯的利用優(yōu)勢,在選擇中可以優(yōu)先考慮這些組合,而低色價(jià)和中低色價(jià)予以淘汰。

表5 52份辣椒F1在不同色價(jià)級別中的分布

F1色價(jià)各區(qū)間材料分別為低色價(jià)組合7份:F15、F35-2、F44、F40、F38、F52、F67;中低色價(jià)組合22份:F19、F69、F74、F58、F24、F20、F31、F34、F08、F35、F28、F46、F65、F18、F70、F57、F21、F68、F29、F22、F49、F45;中高色價(jià)組合15份:F32、F47、F14、F48、F73、F12、F23、F53、F17、F42、F59、F56、F05、F55、F02;高色價(jià)組合6份:F41、F25、F27、F10、F63、F54;超高色價(jià)組合2份:F01、F62。

2.3.4失水率評估分級及分布

失水率比較低的優(yōu)勢雜交組合占44.64%(見表6),失水率越低表明果實(shí)干燥速度越快,是重要的育種目標(biāo),具有利用價(jià)值,因此,失水率小于平均值的F1可以進(jìn)行優(yōu)勢組合的選擇利用,而失水率大于平均值的予以淘汰。

表6 52份辣椒F1在不同失水率級別中的分布

F1失水率各區(qū)間材料分別為極低失水率組合2份:F35、F40;低失水率組合5份:F35-2、F57、F32、F19、F41;中低失水率組合18份:F23、F04、F70、F02、F47、F69、F55、F63、F42、F15、F62、F73、F11、F20、F28、F14、F12、F18;中高失水率組合26份:F54、F46、F45、F31、F52、F53、F59、F75、F56、F29、F68、F67、F25、F48、F44、F74、F72、F24、F58、F38、F34、F65、F17、F27、F10、F01;高失水率組合4份:F49、F21、F05、F08;超高失水率組合1份:F22。

2.4 52份F1綜合評估

2.4.1三個(gè)目標(biāo)性狀的區(qū)間分布判別

依據(jù)目標(biāo)性狀的重要性,給予權(quán)重分配:總產(chǎn)量=0.5,一級果產(chǎn)量=0.3,色價(jià)=0.2。得到三個(gè)目標(biāo)性狀的綜合評估值,計(jì)算出F1的平均值(x)=216.69,標(biāo)準(zhǔn)差(s)=78.88,最大值=506.56,最小值=79.28,極差=427.28。依據(jù)綜合評估值對F1進(jìn)行級別判別,可以將52份F1大體上劃分為優(yōu)勢組合區(qū)和劣勢組合區(qū)。

優(yōu)勢組合區(qū)判別:x

劣勢組合區(qū)判別:(x-s)

2.4.2依據(jù)目標(biāo)性狀判別F1所在級別分布

經(jīng)分析得出,超低優(yōu)勢組合7份:F22、F05、F73、F49、F54、F40、F38;低優(yōu)勢組合22份:F65、F19、F02、F08、F20、F59、F32、F29、F17、F14、F10、F48、F53、F44、F18、F63、F42、F55、F21、F01、F58、F56;中高優(yōu)勢組合15:份F12、F35-2、F74、F24、F41、F34、F28、F57、F45、F23、F68、F62、F52、F15、F25;高優(yōu)勢組合7份:F46、F67、F27、F31、F47、F35、F69;極高優(yōu)勢組合1份:F70。失水率小于平均值的雜交組合有:F35、F35-2、F57、F41、F23、F70、F47、F69、F15、F62、F28、F12。

由表7可知,簇×羊的組合中,優(yōu)勢組合所占的比率最大,為50%,羊×甜和簇×甜也表現(xiàn)出較高的雜交優(yōu)勢率,分別占33%和33%,這幾份組合可以進(jìn)入下一步育種程序。羊×細(xì)羊和羊×羊分別占29%和19%,結(jié)合其他育種目標(biāo)可以考慮。甜×甜,甜×羊這些組合中沒有一對優(yōu)勢組,予以淘汰。

表7 52份F1雜交組合類型、組合數(shù)及優(yōu)勢組合率

3 討 論

辣椒雜種優(yōu)勢普遍存在,F1代單株產(chǎn)量的超親優(yōu)勢更為明顯[9]。對于加工專用品種,辣椒紅色素的含量是一個(gè)重要指標(biāo)。郭爽等[10]依紅色素含量高低,將辣椒種質(zhì)資源分為極高型、高型、普通型、低型、極低型五大類,并認(rèn)為辣椒色素含量的高低與辣椒類型沒有直接關(guān)系。陳建[11],劉景輝等[12]研究認(rèn)為,辣椒雜交組合的優(yōu)劣可從總產(chǎn)量、一級果產(chǎn)量、失水率和色價(jià)等4個(gè)目標(biāo)性狀進(jìn)行綜合評價(jià)。本試驗(yàn)得出,在一級果產(chǎn)量和總產(chǎn)量上,分別以F1的一級果產(chǎn)量和總產(chǎn)量的平均值和方差作為產(chǎn)量判別標(biāo)準(zhǔn),選出大于產(chǎn)量平均值的組合。在一級果產(chǎn)量上,大于平均值的材料有24份;在總產(chǎn)量上,大于平均值的材料有23份,這些高產(chǎn)組中的組合都可以為以后的育種提供材料。

在干制辣椒的優(yōu)勢組合篩選中需要考慮的除了總產(chǎn)量、一級果產(chǎn)量外,還有一個(gè)重要因素就是果實(shí)的失水率。果實(shí)失水率越小,干燥速度就越快,在后期的運(yùn)輸,儲(chǔ)藏及干燥中損失就越小,且后期干燥時(shí)間也越短。因此,試驗(yàn)中失水率作為一個(gè)重要的評估標(biāo)準(zhǔn),與干制辣椒的產(chǎn)量有著直接的關(guān)系。在這52份干制辣椒F1的雜交組合中,小于平均值的材料有25份,失水率的平均值為72.17%,只要小于72.17%的組合都可作為選擇對象,并且失水率的差異較大,最小值僅為45.03%,可作為重點(diǎn)的選擇對象。失水率小的在一定程度上可以減少干制辣椒在采摘后的腐爛等造成的產(chǎn)量損失,并能減少后期干燥辣椒的時(shí)間,具有很大的利用價(jià)值。

在這52份干制辣椒材料中色素含量差異顯著,出現(xiàn)了大量紅色素含量較高的材料。其中大于平均值的組合材料有23份,色價(jià)最高達(dá)17.84。大于平均值的應(yīng)予以選擇,為以后選育出高色價(jià)的組合準(zhǔn)備育種原始材料,而低色價(jià)的組合應(yīng)予以淘汰。

一個(gè)新組合具有實(shí)用性必須綜合考慮各個(gè)因素。本試驗(yàn)通過計(jì)算4個(gè)目標(biāo)性狀的平均值和標(biāo)準(zhǔn)方差作為判別標(biāo)準(zhǔn),對4個(gè)目標(biāo)性狀進(jìn)行綜合評估,得到符合要求的雜交組合有:F35、F35-2、F57、F41、F23、F70、F47、F69、F15、F62、F28、F12。其中簇×羊的優(yōu)勢組合有1份,優(yōu)勢率占50%;羊×甜的優(yōu)勢組合有3份,優(yōu)勢率占33%;簇×甜的優(yōu)勢組合有1份,優(yōu)勢率占33%;羊×細(xì)羊的優(yōu)勢組合有2份,優(yōu)勢率占29%;羊×羊的優(yōu)勢組合有5份,優(yōu)勢率占19%。從而得出,簇×羊的組合出現(xiàn)目標(biāo)性狀的概率較高。羊×甜和簇×甜的雜交組合也表現(xiàn)出一定的雜交優(yōu)勢,具有較高的優(yōu)勢率,在以后的育種材料選擇中可加以利用。