不同辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀分析

裴艷婷 魏龍雪 李娜娜 白靜 朱金英

摘要 對36份山東地方辣椒種質(zhì)資源的品質(zhì)性狀進(jìn)行了不同果形和聚類類別的方差分析、變異系數(shù)分析、隸屬度分析和聚類分析。結(jié)果表明，不同辣椒種質(zhì)資源材料間品質(zhì)性狀變異系數(shù)為14.37%～110.26%，其中辣椒素含量變異系數(shù)最大（110.26%）；不同果形中，粗纖維含量平均值組間差異達(dá)顯著水平（P=0.013*），其中線形椒變異系數(shù)最大（165.22%）；５個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬度在0.18～0.65，綜合品質(zhì)存在較大差異，平均隸屬度超過0.60且排名前3的辣椒種質(zhì)資源按由大到小為L949（0.65）=L958（0.65）＞L951（0.64）＞L933（0.61）=L945（0.61）=LP220（0.61）；該6個(gè)辣椒種質(zhì)材料品質(zhì)性狀表現(xiàn)較好，可應(yīng)用于藥用、飼用及食品加工業(yè)等。

關(guān)鍵詞 辣椒；種質(zhì)資源；果形；品質(zhì)性狀；山東

中圖分類號 S641.3? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）11-0027-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.007

Analysis of Quality Traits of Different Pepper Germplasm Resources

PEI? Yan-ting1，?? WEI? Long-xue1，?? LI? Na-na2? et al

（1.Dezhou Academy of Agricultural Sciences， Dezhou， Shandong 253000； 2.Institute of Crop Germplasm Resources， Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan，Shandong 250100）

Abstract The quality traits of 36 local pepper germplasm resources in Shandong were analyzed by variance analysis， coefficient of variation analysis， membership analysis and cluster analysis of different fruit shapes， regions and cluster categories. The results showed that the variation coefficient of quality traits among different pepper germplasm resources ranged from 14.37% to 110.26%， and the variation coefficient of capsaicin content was the largest（110.26%）. In different fruit shapes， the average value of crude fiber content was significantly different between groups（P=0.013*）. The coefficient of variation of linear pepper was the largest（165.22%）. The average membership degree of the five quality indexes was between 0.18 and 0.65， and the comprehensive quality was quite different. The average membership degree was more than 0.60， and the top three pepper germplasm resources were ranked from large to small as follows ： L949（0.65）= L958（0.65）> L951（0.64）> L933（0.61）= L945（0.61）= LP220（0.61）;the six pepper germplasm materials have good quality traits and can be used in medicinal， feeding and food processing industries.

Key words Pepper;Germplasm resources;Fruit shape;Quality traits;Shandong

基金項(xiàng)目 山東省農(nóng)業(yè)良種工程“農(nóng)作物種質(zhì)資源挖掘與精準(zhǔn)鑒定”（2021LZGC025）；德州市農(nóng)科院青年基金項(xiàng)目“茄果類連作障礙土壤微生物區(qū)系分離鑒定、致病機(jī)理及消減防控應(yīng)用技術(shù)研究”；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程“農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源收集保存與精準(zhǔn)鑒定”（CXGC2023C02）。

作者簡介 裴艷婷（1982—），女，山東微山人，高級農(nóng)藝師，碩士，從事作物栽培與育種研究。

*通信作者，正高級農(nóng)藝師，從事作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培研究。

收稿日期 2023-07-31

辣椒（Capsicum spp.）原產(chǎn)中南美洲，是一年生或多年生草本植物［1］。400多年的引入栽培［2］，經(jīng)過遺傳鑒評［3］、品種選育［4］和栽培管理［5-6］等系列相關(guān)研究，辣椒早已成為人們不可或缺的鮮食蔬菜和重要的辣味調(diào)味品。辣椒適應(yīng)性強(qiáng)，風(fēng)味多樣，營養(yǎng)豐富，含有多種維生素，深受消費(fèi)者喜愛，具有重要的產(chǎn)業(yè)價(jià)值［7-8］。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（ＦＯＡ）統(tǒng)計(jì)，2021年我國辣椒種植面積達(dá)82.7萬hm2，辣椒年生產(chǎn)量達(dá)2 001萬t，且預(yù)計(jì)2022年產(chǎn)量將達(dá)2 053.11萬t。

種質(zhì)資源是品種選育和遺傳研究的基礎(chǔ)，作物種質(zhì)資源品質(zhì)性狀鑒定評價(jià)則是作物種質(zhì)資源研究的重要組成部分，也是優(yōu)異種質(zhì)資源挖掘和利用的基礎(chǔ)［9］。目前，對辣椒種質(zhì)資源的研究，主要集中于表型性狀的鑒定、分子標(biāo)記及核心種質(zhì)構(gòu)建等方面［10-12］。關(guān)于辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀方面的研究，大多也只是針對少數(shù)幾個(gè)品種或是某項(xiàng)栽培種植方式而進(jìn)行的品比測定［13］，同時(shí)還主要集中于貴州、新疆和廣西等地［14-16］。而對較大數(shù)量的辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀進(jìn)行系統(tǒng)分析的研究少有報(bào)道，且針對山東地區(qū)辣椒種質(zhì)資源的品質(zhì)性狀進(jìn)行系統(tǒng)研究的報(bào)道更是近乎空白。為更好地了解山東地區(qū)辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀特點(diǎn)，筆者利用山東省農(nóng)作物種質(zhì)資源研究所收集保藏的36份山東省地方辣椒種質(zhì)資源，探究其粗纖維、粗蛋白、ＡｓＡ、還原糖和辣椒素等品質(zhì)性狀在不同果形下的變化特點(diǎn)，為今后山東省乃至全國辣椒種質(zhì)資源創(chuàng)新利用、新品種選育和核心種質(zhì)庫的構(gòu)建提供可靠的品質(zhì)性狀依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試?yán)苯贩N質(zhì)資源由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物種質(zhì)資源研究所收集、保藏，共計(jì)36份。材料來自山東省11個(gè)地市，其中東部地區(qū)11份、中部地區(qū)17份、西部地區(qū)8份；參照《辣椒種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》（來源自國家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺 國家作物科學(xué)數(shù)據(jù)中心）對辣椒材料果形進(jìn)行規(guī)范描述，大致歸類為長錐形8份、角形16份（含長、短牛角形和長、短羊角形）、長燈籠形4份、指形（長指形）２份、線形6份，36份辣椒種質(zhì)資源具體分布和果形狀況見表1。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，試驗(yàn)種植所在地土地平整、砂質(zhì)壤土，前茬種植作物為玉米，且機(jī)收玉米秸稈單季全量還田，播前土壤基本理化性狀為全氮0.78 g/kg，有效磷28.91 mg/kg，速效鉀211.15 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)方法

栽培調(diào)查時(shí)間為2021年1—11月，每物種品質(zhì)性狀重復(fù)3株，所用數(shù)據(jù)為平均值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

供試?yán)苯贩N質(zhì)統(tǒng)一于平原盛豐育苗廠育苗，育苗期間統(tǒng)一基質(zhì)、統(tǒng)一穴盤、統(tǒng)一管理、移栽，試驗(yàn)地位于山東省德州市德城區(qū)黃河涯鎮(zhèn)沙楊社區(qū)（116°33′E，37°34′N），種植方式為起壟后每個(gè)品種（系）雙行、單株雙棵定植，行長5 m，株行距為50 cm×80 cm。黑魔力復(fù)合肥（15-15-15）750 kg/hm2和有機(jī)肥1 500 kg/hm2作底肥耕翻深施，病蟲害及其他田間管理同當(dāng)?shù)乩苯犯弋a(chǎn)種植栽培田。

選取生長一致的辣椒植株3株，采收第三、四層充分紅熟且無病蟲害的果實(shí)，不設(shè)重復(fù)。80 ℃熱風(fēng)烘干至恒重，去除果柄后粉碎過篩保存于避光干燥處，用于品質(zhì)指標(biāo)測定。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

粗蛋白含量采用全自動凱式定氮儀進(jìn)行測定［17］；粗纖維含量參照《飼料中粗纖維的含量測定-過濾法》（GB/T 6434—2006）進(jìn)行測定；還原型抗壞血酸（AsA）含量測定參照《水果、蔬菜維生素C含量測定法（2，6-二氯靛酚滴定法）》（GB/T 6195—1986）；還原糖含量采用2，6-二硝基水楊酸比色法進(jìn)行測定［18］；辣椒素含量采用高效液相色譜儀（HPLC，Rigol L3000）進(jìn)行測定［19］。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Office 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，運(yùn)用SPSS 22.0進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)、方差分析、變異系數(shù)分析和平均隸屬度分析、模糊綜合評價(jià)，采用DPS 7.05系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 山東地方辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀

36份山東地方辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀分析結(jié)果見表2，各品質(zhì)性狀在最小值、最大值之間差距變化較大。因表中數(shù)據(jù)并無異常值，可直接對平均值進(jìn)行描述分析。粗纖維平均含量為3.11%，粗蛋白平均含量為13.78%，還原糖平均含量為80.89 mg/g，辣椒素平均含量為85.35 μg/g，還原型抗壞血酸平均含量達(dá)239.55 μg/g。不同辣椒種質(zhì)資源材料間其品質(zhì)性狀變異系數(shù)不同，其中辣椒素含量的變異系數(shù)最大，達(dá)110.26%，最大值約為最小值的57.48倍，其余4個(gè)品質(zhì)性狀變異系數(shù)表現(xiàn)為粗纖維（40.35％）＞AsA（37.45％）＞粗蛋白（26.22％）＞還原糖（14.37％）。

2.2 不同果形辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀

為便于統(tǒng)計(jì)，根據(jù)《辣椒種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》對辣椒材料果形進(jìn)行規(guī)范描述，并將其大致歸類為長錐形8份、角形16份（含長、短牛角形和長、短羊角形）、長燈籠形４份、指形（長指形）２份、線形6份，最終將各果形的所有品質(zhì)性狀測定值歸為一個(gè)樣本并進(jìn)行方差、變異系數(shù)分析。由表3可知，各品質(zhì)性狀在不同果形辣椒種質(zhì)資源中的表現(xiàn)差異不同。粗纖維含量的平均值在不同果形中的大小表現(xiàn)為角形（3.72％）＞長指形（3.37％）＞線形（2.93％）＞長燈籠形（2.21％）＞長錐形（2.18％），且組間差異達(dá)顯著水平（P=0.01*），LP220線形椒粗纖維含量（5.62%）最高，L949角形椒（短牛角形）粗纖維素含量（5.13%）次之，L962錐形椒粗纖維素含量（1.02%）最低；粗蛋白含量、AsA含量、還原糖含量和辣椒素含量平均值不同果形組間差異不顯著。

各果形辣椒素的變異系數(shù)為其他性狀的２倍以上，以線形辣椒的變異系數(shù)最大，高達(dá)165.22%，最小為角形辣椒，為84.11%，這在一定程度上說明不同果形辣椒素含量的變化較大，僅憑果形判斷辣椒素含量高低的做法略有失偏頗。

2.3 不同辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的模糊綜合評價(jià)

采用綜合評價(jià)中的模糊綜合評價(jià)隸屬函數(shù)分析法，對各辣椒樣本材料的粗纖維、粗蛋白、AsA、還原糖和辣椒素5個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的隸屬度進(jìn)行計(jì)算，然后取該５項(xiàng)指標(biāo)的算術(shù)平均數(shù)作為平均隸屬度，并根據(jù)各自平均隸屬度進(jìn)行排名評價(jià)。

從表4可以看出，5個(gè)指標(biāo)的平均隸屬度在0.18～0.65，綜合品質(zhì)存在較大差異。各樣本平均隸屬度超過0.60且排名前3的辣椒種質(zhì)資源按由大到小為L949（0.65）＝L958（0.65）＞L951（0.64）＞L933（0.61）＝L945（0.61）＝LP220（0.61）；排名4～10位的辣椒種質(zhì)資源由大到小為L953（0.57）＞L956（0.56）＞LP216（0.52）＞L959（0.50）＞L942（0.46）＞L946（0.45）＞L950（0.41）；排名倒數(shù)后3個(gè)依次為L928（0.18）＜L929（0.20）＝L962（0.20）＜L927（0.21）＝L965（0.21）。

3 討論

3.1 地方辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀

作物品質(zhì)性狀的影響因素較多［20］。該試驗(yàn)中，不同辣椒種質(zhì)資源材料間其品質(zhì)性狀變異系數(shù)不同，其中以辣椒素含量的變異系數(shù)最大，高達(dá)110.26%，且最大值約為最小值的57.48倍，這與年國芳等［21］通過主成分分析和聚類分析對12份新疆主栽的干椒品種進(jìn)行品質(zhì)綜合評價(jià)所得出的辣椒素含量的變異系數(shù)最大，高達(dá)76.10%，12份辣椒的平均隸屬度相差0.20，品種間差異明顯的試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.2 不同果形辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀

辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀在不同果形間的差異性，研究者們都進(jìn)行了相關(guān)研究。

任朝輝等［22］以搜集的80份辣椒種質(zhì)資源為材料，采用隸屬函數(shù)值法對其品質(zhì)性狀進(jìn)行綜合評價(jià)，結(jié)果表明，80份不同辣椒種質(zhì)資源的粗脂肪、粗纖維、維生素C和辣椒素的含量在不同果形間含量不同；王興波等［23］對9個(gè)特色品種干辣椒9項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測，經(jīng)綜合結(jié)構(gòu)特征值及其與品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，不同果形辣椒品質(zhì)性狀與結(jié)構(gòu)特征值（籽和肉含量）存在顯著正相關(guān)。該試驗(yàn)將36份辣椒材料大致歸類為長錐形8份、角形16份（含長、短牛角形和長、短羊角形）、長燈籠形４份、指形（長指形）２份、線形6份5類果形，各品質(zhì)性狀在不同果形辣椒種質(zhì)資源中的表現(xiàn)差異不同，僅粗纖維含量組間差異達(dá)顯著水平（P=0.01*），且進(jìn)一步分析變異系數(shù)發(fā)現(xiàn)，各果形辣椒素的變異系數(shù)為其他性狀的２倍以上，以線形辣椒的變異系數(shù)最大，高達(dá)165.22%。這與常曉軻等［24］研究11份辣椒品種間的品質(zhì)性狀所得出的果實(shí)性狀與部分品質(zhì)性狀存在顯著相關(guān)的結(jié)果一致。

該試驗(yàn)僅研究了同一生態(tài)條件、同樣栽培管理方式下36份山東地方辣椒種質(zhì)資源的品質(zhì)特征，并就不同果形進(jìn)行品質(zhì)性狀分析，作物品質(zhì)性狀還與具體生境和栽培管理方式間存在一定的相關(guān)關(guān)系［25-26］，因此，對于不同生境、不同栽培管理方式下山東地方辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的分析需作進(jìn)一步研究和統(tǒng)計(jì)分析。

4 結(jié)論

該研究表明，各樣本平均隸屬度超過0.60，且排名前3的辣椒種質(zhì)資源按由大到小排序?yàn)長949（0.65）＝L958（0.65）＞L951（0.64）＞L933（0.61）＝L945（0.61）＝LP220（0.61）；該6個(gè)辣椒種質(zhì)材料品質(zhì)性狀表現(xiàn)較好，可應(yīng)用于藥用、飼用及食品加工業(yè)等［27-29］。

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