甘肅辣椒育種工作現狀及發展建議

摘要：從育種目標、種質資源創新、育種技術研究等方面概述了甘肅辣椒育種現狀。從種質資源搜集及創新利用研究不夠，科研經費投入不足，育種手段落后，育種目標單一等方面分析了甘肅辣椒育種存在的主要問題。提出了根據市場需求變化及時調整育種目標，加強種質資源廣泛搜集和整理創新，加強新技術在辣椒育種方面的應用研究，政府、企業要加大科研經費投入，形成多元的投入機制等發展建議。

關鍵詞：辣椒;育種;甘肅;現狀;建議

Abstract：This paper summarized the present situation of the development of the barley industry at domestic and foreign， and combined with the present situation of the development of barley industry in Gansu， analyzed the development of the barley industry in Gansu advantage and the existing problems of low level of mechanization， low standardization technology of quality and high-yield， and low level of industrialization， and from the increase of barley industry policy support， the framework of good barley supply and marketing system， strengthen the cultivation of new barley varieties， strengthen the research on cultivation techniques is proposed to promote Gansu barley industry development， the effective ways to help farmers out of poverty 'income.

Key words：Gansu;Barely industry;Quality;Yield

辣椒既是一種重要蔬菜，又是重要的調味品。甘肅大部分地區光熱資源豐富，晝夜溫差大，污染程度低，有利于優質辣椒的生產。甘肅辣椒播種面積達5.3萬hm2，其中干制辣椒面積達1.4萬hm2。形成了主要以鮮食的皺皮羊角形品種為主，以干制、脫水、制醬、提取紅色素等加工品種為輔的快速發展局面。辣椒種植比較效益高，見效快，已成為促進甘肅農村經濟發展，增加農民收入的優勢產業。生產的需求促使一批機構持續開展了辣椒種質資源研究及新品種選育工作，并育成了一批支撐辣椒產業高效、穩定發展的新品種。

1? ?育種工作現狀

1.1? ?主要育種機構及其育種目標

甘肅境內持續開展辣椒新品種選育的機構主要分布在省、市兩級農業科研院所，省內部分企業也開展了零星的引種、育種工作。持續開展種質資源研究與新品種育種，并發布系列品種的機構主要有甘肅省農業科學院蔬菜研究所（隴椒系列）、天水市農業科學研究所（天椒系列）、天水神舟綠鵬農業科技有限公司等（航椒系列）、平涼市農業科學研究所（平椒系列）、蘭州市農業科學研究所（現名為蘭州市農業科技研究推廣中心，蘭椒系列）等。

20世紀80年代以前，甘肅的鮮食羊角椒、甜椒、線椒和加工型羊角椒均以露地栽培為主，品種基本為常規種，商品化程度較低。鮮食羊角椒的主要特點是羊角形，果面有皺折，果皮較薄，品質好，以地方品種豬大腸和蘭州大羊角等為主。甜椒品種為茄門，鮮食和加工兼用，加工主要生產脫水紅椒和青椒片。線辣椒鮮食和干制兼用，干制產品主要有辣椒面、絲、丁、片、油等產品，主要分布在天水、慶陽地區。加工型羊角椒品種主要有美國紅等，主要分布在河西走廊的永昌縣和民勤縣等地，主要用于制醬及提取紅色素等。

隨著人民生活水平的提高，對辣椒周年生產、周年供應的要求也越來越高，這些符合當地消費習慣的地方品種，由于農戶長期以來自己留種而品種退化混雜嚴重，抗病性差、產量低，已經不能滿足生產發展的需求，甚至成為限制保護地生產發展的主要因素。進入20世紀90年代，隨著辣椒保護地栽培得到迅猛發展，保護地連作對品種的抗逆性要求越來越高。在這個背景下，省內各育種機構根據當地生產需求和自身條件、資源優勢開展不同方向的育種工作。

1990年甘肅省農業科學院蔬菜研究所成立了辣椒育種課題組，著手開展辣椒種質資源研究及新品種選育。在前期大量市場調研的基礎上，針對西北地區的消費習慣和市場需求，結合自身條件和資源優勢，揚長避短，開展了新品種選育工作。最初的育種目標是皺皮羊角形，品質好，連續坐果性強，產量高，抗病性強，鮮食型雜交種[1 - 2 ]。之后，隨著辣椒市場需求的不斷變化和區域氣候、栽培設施、自然條件、消費習慣等的變化，從品質、抗病、耐低溫寡照等方面開展了創新研究工作[3 ]。另外，為了確保辣椒雜交種制種純度，降低制種成本，進一步開展了辣椒三系配套品種的選育工作[4 - 11 ]。

1986年天水市農業科學研究所主要開展了線辣椒新品種的選育工作。針對天水市及其周邊地區是甘肅線辣椒的傳統優勢產區，線辣椒在當地既是主要蔬菜又是干制原料，而且栽培面積較大的實際，緊盯市場需求及生產中存在的問題，確定的線辣椒育種目標是抗病、優質、味辣，果形符合當地消費習慣[12 ]。2000年天水神舟綠鵬農業科技有限公司通過神舟三號搭載地方品種，利用太空誘變創制育種材料，開展了育種目標為優質、高產、抗病的羊角、牛角及線辣椒品 種的選育工作[13 ]。

1997年平涼市農業科學研究所開始配制了牛角形、羊角形和鮮干兼用型辣椒新品種[14 - 19 ]。1995年蘭州市農業科學研究所開始了羊角形辣椒新品種的選育工作[20 - 24 ]。2010年甘肅省酒泉市農業科學研究院也開展了彩色甜椒育種工作[25 ]。另外，省內一些企業也開展了辣椒新品種的選育工作。

1.2? ?種質資源創新研究

沒有突破性的種質資源，就不會選育出突破性的品種。種質資源是基因庫，只有擁有豐富、多樣性的種質資源，同時結合大量的育種工作，才能選育出符合育種目標的品種。甘肅東西狹長，地理位置決定了域內氣候多樣和各地的不同消費習慣，一方面造就了特殊的辣椒種質資源，另一方面使得區域內辣椒種質資源的相對匱乏、單一。甘肅省農業科學院蔬菜研究所在種質資源搜集保存創新利用研究方面，通過國家“六五”、“七五”、 “八五”攻關，在甘肅共搜集到辣椒地方品種資源40余份，之后，相繼開展了抗性鑒定、輻射育種、雄性不育系轉育以及辣椒三系配套新品種選育等工作。

在廣泛搜集辣椒種質資源的基礎上，甘肅省農業科學院蔬菜研究所開展了辣椒種質資源的整理、保存和創新利用研究工作。目前，已搜集到國內外辣椒種質資源800多份，篩選出辣椒優良自交系500多份。發現并選育出辣椒胞質雄性不育系8A和保持系8B[4 ]，并開展了恢復系的選育和將不育基因轉育到皺皮羊角形種質資源中的研究工 作[5 - 6 ]。開展了辣椒種質資源苗期人工接種抗疫病鑒定[26 ]和辣椒品種耐寒性鑒定篩選工作，篩選出較抗疫病的材料2份。耐寒性較強辣椒品種4個[27 ]。通過鈷60γ射線照射辣椒干種子，開展了輻射誘變創制辣椒新種質資源的研究工作[28 ]。天水市農業科學研究所利用韓國辣椒品種探將F2中的不育株育成辣椒核質互作雄性不育系46A[29 ]。天水神舟綠鵬農業科技有限公司通過飛船搭載地方品種天水羊角椒、甘農線椒種子，獲得一批太空誘變的優良自交系，利用選育的自交系配制成辣椒一代雜種航椒3號、鮮干兼用型辣椒一代雜種航椒4號等品種[30 - 31 ]。種質資源創新及新自交系的選育，為品種選育打下了良好的基礎。

1.3? ?育種技術研究

1.3.1? ? 性狀遺傳研究? ? 通過對辣椒苗期的莖粗、株高、生長率、葉數、每周葉產量、側根數、地上部鮮重、地上部干重、根鮮重、根干重、單株產量等性狀與超親優勢、產量間的相關性研究，確定了地上部干重和根干重2個性狀可作為辣椒苗期雜種優勢預測的參考指標[32 ]。通過辣椒始花節位、始花期、果實發育速度、早期單果重、單株早期結果數、單株早期產量、單株總產量等主要早熟性狀的相關及遺傳研究，確定了辣椒開花期和早期單果重可以用作早期產量選擇的間接指標[33 ]。通過灰色關聯分析法分析始花節位、始花期、果長、果寬、平均單果重、單株結果數、果實發育速度、株高、株幅、早期產量及總產量關聯度，確定了單果重和果實發育速度2個性狀，可作為早期產量選擇的參考指標;單果重、早期產量和單株結果數3個性狀，可作為總產量早期選擇的參考指標[34 ]。

1.3.2? ? 耐寒耐弱光鑒定方法研究? ? 通過辣椒發芽期及苗期抗寒指標的測定，建立快速、簡便的抗寒方程Y=-47.88+0.513 4×X2+0.972 2×X3（X2為18 ℃下的種子發芽勢，X3為18 ℃下的種子發芽率）。通過Y值的大小可以初步判斷辣椒品種的耐寒性[35 ]。辣椒植株弱光處理后，葉面積變大，植株增高，莖粗變細，葉干重降低，產量降低，葉綠素a/b值下降。產量降低是植株利用光的能力減弱，葉綠素a/b值下降，葉片光合作用能力下降，合成有機物減少。葉綠素a/b的變化幅度與產量的變化趨勢一致，因此，葉綠素a/b值可作為品種耐弱光能力的鑒定指標[36 ]。低溫弱光處理辣椒葉片，葉綠素熒光參數可用于快速、準確、無損傷鑒定辣椒耐低溫弱光性[37 - 38 ]。

1.3.3? ? 分子標記輔助育種技術研究? ? 以辣椒胞質雄性不育系8A及其保持系8B為材料，通過RAPD標記對辣椒胞質雄性不育基因組DNA及其保持系基因組DNA進行比較分析，獲得了與不育基因連鎖的RAPD標記BH19-S900，并轉化為更為簡單穩定的SCAR標記SS730，可進行不育植株的快速篩選[39 ];獲得了與保持基因連鎖的RAPD標記H7-F850。將H7-F850轉化為SCAR標記SF640，可進行保持系植株的快速篩? ? ? 選[40 ]。利用QTLIciMapping作圖軟件構建辣椒種內分子遺傳圖譜，共鑒定到與辣椒胞質雄性不育恢復性相關的2個主效QTL和7個微效QTL。2個主效QTL的遺傳率高達92.58%，7個微效QTLs中，3個主要加性效應，4個顯性效應。通過研究進一步了解了辣椒胞質雄性不育育性恢復的調控機制，同時為開發辣椒胞質雄性不育恢復性的分子標記奠定基礎[41 ]。

1.3.4? ? 抗病性鑒定? ? 辣椒苗期葉片中過氧化物酶活性與疫病抗病性呈負相關，多酚氧化酶活性與疫病抗病性呈正相關[42 - 43 ]。將甘肅省辣椒病毒病癥狀歸納為輕花葉型（Lm）、重花葉型（Sm）、叢簇矮化型（Stu）、脈壞死型（Vn）和頂枯型（Tn） 5種類型。其中以輕花葉型、重花葉型和叢簇矮化型癥狀發生較普遍[44 ]，并對甘肅省農業科學院所在地蘭州市安寧區辣椒病毒病病原種類進行了檢測[45 ]，確定辣椒病毒病病原為番茄斑駁花葉病毒[46 ]。

2? ?存在的問題

2.1? ?種質資源搜集及創新利用研究不夠

目前，甘肅生產中主要應用的鮮食辣椒品種是皺皮羊角形，主要干制品種是七寸紅類型的線椒品種以及短羊角形的品種美國紅。目前育成品種最多、面積最大的品種類型為皺皮羊角形品種，該類型品種雖然皮薄、纖維少、品質好，符合當地的消費習慣的優點鮮明，但育成的品種抗病基因單一、遺傳背景較窄導致的產量不高、抗病性差等缺點也比較明顯。育種工作主要集中在品種選育方面，對抗辣椒疫病、根腐病、白粉病和病毒病等種質資源的搜集、整理、鑒定、創新等研究嚴重不足。

2.2? ?科研經費投入不足， 育種手段落后

育種工作是一項長期連續性工作，需要穩定持續的科研隊伍和經費支持。從公開發布的品種和發表的文獻看，持續、深入開展種質資源創新的機構基本集中在省市級農業科研院所，企業持續投入嚴重不足。即使目前開展育種工作的科研院所，也普遍面臨著育種項目上題立項困難、科研隊伍不穩定、育種手段落后的問題，只能以其他項目養育種項目，維持田間的工作。開展種質資源創新、抗病性和耐低溫耐弱光性篩選、品質測定等基礎研究的較少。將生物輔助育種技術運用于辣椒種質資源創新、性狀改良、優異基因的聚合等方面的研究更少?？蒲薪涃M投入不足和育種手段落后，使育種工作長期處于低水平重復，限制了常規育種與分子育種緊密結合，育種效率低，育種水平不高。

2.3? ?育種目標單一

目前甘肅境內的育種機構把育種目標主要集中在高產、皺皮羊角形品種方面，對品種的抗逆性等關注的較少，品種類型比較單一，不能滿足生產需求。近年來，甘肅干制辣椒發展速度比較快，面積逐年增加，2020年達1.4萬hm2，而目前幾乎沒有自己選育的品種，干制品種的選育嚴重滯后于生產。

3? ?幾點建議

3.1? ?廣泛搜集種質資源

種質資源是育種工作的基礎，沒有突破性的種質資源就沒有突破性的品種。甘肅辣椒種質資源類型單一，存量不足，遺傳背景狹窄，很大程度上限制辣椒育種水平的提高及品種的更新換代。應積極著手廣泛開展國內外種質資源的搜集、引進、鑒定、評價和利用工作，同時通過雜交轉育、單倍體育種、輻射育種、航天育種等方法，開展對現有種植資源的創新利用工作。

3.2? ?根據市場調整育種目標

育種工作者要深入生產一線，及時了解辣椒生產中存在的問題和市場需求，開展不同類型的品種選育工作，根據市場及時調整育種目標，滿足不同區域生產和消費市場的需求。從目前甘肅辣椒市場的需求來看，保護地仍以鮮食羊角椒為主，品種選育要突出抗病性、耐低溫弱光性、品質、商品性及產量等。干制辣椒品種以露地種植為主，有些偏遠山區沒有灌溉條件，因此要突出品種的耐旱性、抗病性、產量等。同時要開展如提取辣紅素、辣椒素、制醬等專用品種的選育。

3.3? ?加強育種技術研究

目前甘肅辣椒育種手段仍以雜交育種為主，育種周期長效率低。要加強生物技術在辣椒育種上的應用研究，提高育種工作效率和知識產權保護水平。加強分子標記輔助育種、抗病性鑒定新方法等新技術的研究應用，提高育種效率和育種水平。甘肅辣椒的主要病害是辣椒疫病、根腐病、白粉病和病毒病等，藥劑防治成本高，對生態環境危害大，食品安全問題社會關注度高，如果改變傳統的育種技術路線，從發病重的地區采樣分離鑒定病原菌，再經過人工接種鑒定篩選出高抗材料，利用這些高抗材料作親本培育抗病品種將會事半功倍。

3.4? ?加大科研經費投入

育種工作作為一項長期、持續性的公益事業，需要政府、企業持續穩定的經費支持和人員投入，沒有長期的工作積累就不會有突破性的品種。政府應在項目設計中把育種工作納入計劃，給予持續穩定的經費支持。同時育種工作者也要積極走向市場，走進生產一線，多方拓寬經費來源渠道，改善育種科研條件和手段，以市場需求和生產實際確定育種目標，充分發揮科研院所的人才、資源優勢和種子企業的市場、資金優勢，加大合作創新力度，讓市場反哺育種，形成多元的投入機制，使育種工作走向良性循環。

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（本文責編：楊? ? 杰）