何建文，付文婷，吳 迪，詹永發(fā)

(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 辣椒研究所，貴州 貴陽 550006)

【研究意義】辣椒雜種優(yōu)勢普遍存在，雜交種產(chǎn)量一般較傳統(tǒng)品種增產(chǎn)30 %～50 %，利用雜種優(yōu)勢是解決辣椒品種需求問題的有效途徑[1]。雜交品種選育中親本的合理組配既能減少雜交組合配制的盲目性，又能極大地提高辣椒新品種選育的概率?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來，辣椒新品種選育主要集中在產(chǎn)量和抗逆性方面，在品質(zhì)性狀研究上主要集中在品質(zhì)檢測分析方面，鐘霈霖[2]對貴州省124份地方辣椒資源從生物學(xué)特性、干物質(zhì)、維生素C和辣椒素方面進(jìn)行了初步評價分析。詹永發(fā)等[3-5]對貴州地方品種熟性、農(nóng)藝性狀、感官形態(tài)和品質(zhì)進(jìn)行檢測分析，篩選出多個高維生素C和高辣椒素優(yōu)質(zhì)品種，且發(fā)現(xiàn)長線椒水分含量最高，營養(yǎng)豐富，長椒的原果膠最高。【本研究切入點(diǎn)】在已有研究報道中，關(guān)于辣椒品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢方面的研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】為此，利用10個辣椒供試親本研究其F1代主要品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢，并分析SSR分子遺傳距離與品質(zhì)性狀的關(guān)系，以期為辣椒品質(zhì)育種中親本的合理選配及雜種優(yōu)勢預(yù)測提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 辣椒親本 辣椒供試親本共計10個，其編號分別為H224、H137、H089、H204、H042023A、H009、H015、H004、H102和H042025D，由貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院辣椒研究所品種資源課題組提供。

1.1.2 儀器 UDK 159全自動凱式定氮儀，生產(chǎn)廠家意大利威爾普；SZF-06A粗脂肪測定儀，生產(chǎn)廠家上海華睿；CXC-06粗纖維測定儀，生產(chǎn)廠家上海昕瑞；安捷倫1290高效液相色譜儀，生產(chǎn)廠家美國安捷倫。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 以H224、H137、H089、H204和H042023A為母本(為便于表達(dá)，以下分別用A1、A2、A3、A4和A5表示)，H009、H015、H004、H102和H042025D 為父本(為便于表達(dá)，以下分別用B1、B2、B3、B4和B5代號表示)，按5×5不完全雙列雜交組配成25個雜交組合。田間種植試驗完全隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每小區(qū)種植20穴，每穴2株，株距28 cm，行距60 cm，用信封紙?zhí)状s交，田間管理同大田生產(chǎn)。

1.2.2 SSR擴(kuò)增體系 DNA提取采用楊文鵬[6]改進(jìn)的CTAB方法。SSR-PCR反應(yīng)體系：在25 μl反應(yīng)總體積中，含20 ng模板DNA，2.5 mmol/L Mg2+，0.2 mmol/L dNTPs，1UTaqDNA聚合酶，引物濃度400 μmol/L。

1.2.3 品質(zhì)測定 主要測定干物質(zhì)含量、Vc含量、粗脂肪、粗纖維、辣椒素和蛋白質(zhì)6個指標(biāo)。其中干物質(zhì)含量測定采用烘干法[7]；Vc含量測定采用鉬酸銨比色法；蛋白質(zhì)含量采用全自動凱式定氮儀測定[8]；粗脂肪采用粗脂肪測定儀測定[9]；粗纖維采用粗纖維測定儀測定[10]；辣椒素采用高效液相色譜儀測定[11]。

1.2.4 指標(biāo)計算 參照文獻(xiàn)[12]的方法，計算性狀的超中優(yōu)勢、超親優(yōu)勢及每個SSR位點(diǎn)的多態(tài)性信息量。

(1) 性狀的超中優(yōu)勢和超親優(yōu)勢。以小區(qū)平均數(shù)計算各性狀的超中優(yōu)勢率(HPm)和超親優(yōu)勢率(HPh)。

HPm=(F1-Mp)/Mp×100 %

HPh=(F1-Hp)/Hp×100 %

式中，Mp為雙親平均值，Hp為大值親本值。

(2) SSR位點(diǎn)的多態(tài)性信息量。將電泳圖譜上同一位置清晰出現(xiàn)的條帶記為“1”，沒有條帶記為“0”，由此生成“0”和“1”原始矩陣。統(tǒng)計SSR標(biāo)記PCR引物擴(kuò)增出的總條帶數(shù)和多態(tài)性條帶數(shù)，計算每個SSR位點(diǎn)的多態(tài)性信息量(PIC)。

PIC=1-∑fi

式中，fi為i位點(diǎn)的基因頻率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2010和DPS 7.05對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢

2.1.1 雜種優(yōu)勢 從表1可知，在25個雜交組合的150個品質(zhì)性狀中，75個性狀表現(xiàn)為正向優(yōu)勢，75個性狀表現(xiàn)為負(fù)向優(yōu)勢，分別占總組合的50.00 %，表明辣椒品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢普遍存在。干物質(zhì)、維生素C、粗纖維和辣椒素呈正向優(yōu)勢，分別占組合數(shù)的52.00 %、52.00 %、76.00 %和68.00 %；粗脂肪和蛋白質(zhì)呈明顯的負(fù)向優(yōu)勢，分別占組合的72.00 %和76.00 %。

表1 25個組合F1代品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢

表2 25個組合F1代品質(zhì)性狀的超中優(yōu)勢

2.1.2 超中優(yōu)勢 從表2看出，在參試?yán)苯冯s交組合6個品質(zhì)指標(biāo)中，超中優(yōu)勢平均值為正向優(yōu)勢和負(fù)向優(yōu)勢的性狀各有3個，各占總性狀的50.00 %。其中，維生素C、粗纖維和辣椒素的超中優(yōu)勢平均值為正向優(yōu)勢，分別為2.62、8.74和0.26，以粗纖維的超中正向優(yōu)勢平均值最大，為8.74。干物質(zhì)、粗脂肪和蛋白質(zhì)的超中優(yōu)勢平均值為負(fù)向優(yōu)勢，分別為-1.71、-1.51和-19.63，以蛋白質(zhì)的超中負(fù)向優(yōu)勢平均值最大，為-19.63。

2.1.3 超親優(yōu)勢 從表3可知，在參試?yán)苯冯s交組合的6個品質(zhì)指標(biāo)中，超親優(yōu)勢平均值呈正向優(yōu)勢和負(fù)向優(yōu)勢的性狀分別有2和4個，分別占總性狀的33.33 %和66.67 %。其中，粗纖維和辣椒素超親優(yōu)勢平均值為正向優(yōu)勢，分別為1.36和4.99，以辣椒素的超親正優(yōu)勢平均值最大，為4.99；干物質(zhì)、維生素C、粗脂肪和蛋白質(zhì)超親優(yōu)勢平均值為負(fù)向優(yōu)勢，分別為-12.15、-15.33、-16.39和-31.66，以蛋白質(zhì)的超親負(fù)優(yōu)勢平均值最大，為-31.66。

2.2 SSR分子遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)性

從表4看出， 10個供試親本之間的遺傳距離為0.13～0.55，平均為0.25。以A5和B5(H042023A和H042025D)的遺傳距離最小，為0.13，表明二者間的遺傳差異較小，親緣關(guān)系相對較近；B5和B3(H042025D和H004)間的遺傳距離最大，為0.55，表明二者間遺傳差異較大，親緣關(guān)系相對較遠(yuǎn)；總體看，10個供試親本間的平均遺傳距離(0.25)表明供試親本間親緣關(guān)系相對較近。經(jīng)SSR遺傳距離與辣椒品質(zhì)性狀超中優(yōu)勢和超親優(yōu)勢的相關(guān)分析結(jié)果(表5)可知，SSR分子遺傳距離與干物質(zhì)、維生素C、粗纖維、辣椒素和蛋白質(zhì)超中優(yōu)勢的相關(guān)系數(shù)分別為-0.05、0.13、0.01、0和-0.33，呈不顯著負(fù)相關(guān)或正相關(guān)，與粗脂肪的相關(guān)系數(shù)為0.46，呈顯著正相關(guān)；SSR分子遺傳距離與干物質(zhì)、維生素C、粗脂肪、粗纖維、辣椒素和蛋白質(zhì)超親優(yōu)勢的相關(guān)系數(shù)分別為-0.02、0、0.28、0、0.07和-0.37，呈不顯著負(fù)相關(guān)或正相關(guān)。

表3 25個組合F1代品質(zhì)性狀的超親優(yōu)勢

表4 參試親本間的遺傳距離

表5 辣椒品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢與遺傳距離的相關(guān)性

3 討 論

利用辣椒雜種優(yōu)勢是提高辣椒產(chǎn)量、改良辣椒品質(zhì)的重要途徑。研究結(jié)果表明，在25個雜交組合的150個品質(zhì)性狀中，75個表現(xiàn)為正向優(yōu)勢，75個表現(xiàn)為負(fù)向優(yōu)勢，分別占總組合的50.00 %，表明辣椒品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢普遍存在。干物質(zhì)、維生素C、粗纖維和辣椒素呈正向優(yōu)勢，分別占組合數(shù)的52 %、52 %、76 %和68 % %；粗脂肪和蛋白質(zhì)呈明顯的負(fù)向優(yōu)勢，分別占組合的72 %和76 %。維生素C、粗纖維和辣椒素的超中優(yōu)勢平均值為正向優(yōu)勢，分別為2.62、8.74和0.26；干物質(zhì)、粗脂肪和蛋白質(zhì)的超中優(yōu)勢平均值為負(fù)向優(yōu)勢，分別為-1.71、-1.51和-19.63。粗纖維和辣椒素超親優(yōu)勢平均值為正向優(yōu)勢，分別為1.36和4.99；干物質(zhì)、維生素C、粗脂肪和蛋白質(zhì)超親優(yōu)勢平均值為負(fù)向優(yōu)勢，分別為-12.15、-15.33、-16.39和-31.66。參試組合與品質(zhì)性狀不同，其雜種優(yōu)勢表現(xiàn)也不相同，可能與雜交組合不同及辣椒品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢大小差異較大有關(guān)，這與喬乃妮等[13]的研究結(jié)果一致。10個供試親本間的平均遺傳距離(0.25)表明其親緣關(guān)系相對較近，以H042023A和H042025D的遺傳距離最小，為0.13，表明其親緣關(guān)系相對較近；H042025D和H004間的遺傳距離最大，為0.55，表明其親緣關(guān)系相對較遠(yuǎn)。SSR分子遺傳距離與干物質(zhì)、維生素C、粗纖維、辣椒素和蛋白質(zhì)超中優(yōu)勢均呈不顯著正相性或負(fù)相關(guān)，與粗脂肪呈顯著正相關(guān)；與干物質(zhì)、維生素C、粗脂肪、粗纖維、辣椒素和蛋白質(zhì)超親優(yōu)勢均呈不顯著正相性或負(fù)相關(guān)，這可能與供試親本間遺傳距離較小，親緣相對關(guān)系較近所致。

4 結(jié) 論

10個供試親本在組配成25個雜交組合的150個性狀中，正向優(yōu)勢和負(fù)向優(yōu)勢各占總組合的50.00 %，維生素C、粗纖維和辣椒素的超中優(yōu)勢平均值為正向優(yōu)勢，分別為2.62、8.74和0.26；干物質(zhì)、粗脂肪和蛋白質(zhì)的超中優(yōu)勢平均值為負(fù)向優(yōu)勢，分別為-1.71、-1.51和-19.63。粗纖維和辣椒素超親優(yōu)勢平均值為正向優(yōu)勢，分別為1.33和4.99；干物質(zhì)、維生素C、粗脂肪和蛋白質(zhì)超親優(yōu)勢平均值為負(fù)向優(yōu)勢，分別為-12.15、-15.33、-16.39和-31.66。10個供試親本間的平均遺傳距離為0.25，其親緣關(guān)系相對較近，以H042023A和H042025D的遺傳距離最小，H042025D和H004間的遺傳距離最大。SSR分子遺傳距離與5個品質(zhì)性狀超中優(yōu)勢均呈不顯著正相性或負(fù)相關(guān)，與粗脂肪呈顯著正相關(guān)；與6個品質(zhì)性狀超親優(yōu)勢均呈不顯著正相關(guān)或負(fù)相關(guān)。表明，辣椒品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢普遍存在，應(yīng)用雜種優(yōu)勢來改良辣椒品質(zhì)性狀可行，應(yīng)用SSR分子遺傳距離預(yù)測品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢還有待深入研究。