干制辣椒產量及色價雜種優勢評估

孫令強, 安艷倩, 李海波, 劉建萍, 耿廣東

(1.青島市農業技術推廣中心, 山東 青島 266071; 2.青島農業大學, 山東 青島 266109;3.青島市新興職業農民教育中心, 山東 青島 266071; 4.貴州大學農學院, 貴陽 550025)

辣椒營養豐富,富含辣椒素、辣椒紅素、礦物質等,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大,生產上迫切需要更多品質優良的辣椒品種,而要選育出高品質的辣椒品種必須具有豐富的辣椒種質資源,并進行有效地鑒定、評估和利用。Depestre E[1],詹永發等[2]已對不同品種的辣椒性狀進行了相關分析。辣椒的雜種優勢非常明顯,優良的雜交組合一般比傳統品種增產50%以上,雜交品種在我國已得到廣泛應用,鮮食辣椒的雜交品種使用率達80%[3]。

色價是辣椒紅色素顏色深淺的衡量標準,也是辣椒紅色素的一個重要指標,紅辣椒的色價數值越高,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]。辣椒紅色素是優良的天然色素,其安全性已得到世界公認,被廣泛應用于食品添加劑、化妝品和醫藥等領域,國內外需求很高[5]。雖然中國辣椒資源豐富,種類繁多,但多數產區生產的辣椒色價低,市場競爭力較弱[6]。因此,辣椒紅色素含量高的優良資源評估和優選對開發辣椒色素高的專用新品種至關重要。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗以甜椒×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)作為試驗材料(見表1)。

表1 52份F1雜交組合類型及組合數目

1.2 試驗設計與方法

試驗地點在平度南村青島市種子站實驗田進行。采用隨機排列,小區面積5 m2,株距25 cm,行距55 cm,四周設1 m保護行。于2018年2月下旬育苗,苗齡60 d。4月下旬定植。常規露地辣椒田間管理。10月1—6日調查干制辣椒的植物學性狀,并測定產量,隨機抽取樣本5株,室內考種。12月測定辣椒色價。

1.3 測定方法

一級果:果實外形均勻,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。

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

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

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

紅果單果干重/g:果實水分<8%時的紅果單果重量(<8%干燥果:干制辣椒貿易時的果實干燥度標準);

紅果數:隨機取點,連續5株的紅果平均值。

色價檢測:嚴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]測定方法進行測定。

2 結果與分析

2.1 52份F1產量及色價基本統計參數

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

表2 52份辣椒(F1)產量及色價基本統計參數[8]

2.2 52份F1的級別劃分

2.3 52份F1在總產量、一級果產量、失水率、色價級別中的分布

2.3.1一級果產量評估分級及分布

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

表3 52份辣椒F1在不同一級果產量級別中的分布

F1一級果產量各區間的材料號分別為低產組合8份:F22、F40、F05、F43、F49、F21、F38、F08;中低產組合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;高產組合3份:F31、F27、F47;超級高產組合2份:F35、F11;極高產組合1份:F70。

2.3.2總產量評估分級及分布

有41.07%的雜交組合在總產量上表現出優勢,其中高產、超級高產和極高產分別占12.50%,1.79%和1.79%(表4),這些組合在優勢組合篩選中應被重點選擇和利用。低產組合和中低產組合因不符合總產量的選擇標準應予以淘汰。

表4 52份辣椒F1在不同總產量級別中的分布

F1總產量各區間材料分別為低產組合8份:F22、F05、F73、F54、F49、F65、F72、F02;中低產組合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;中高產組合14份:F74、F41、F21、F28、F12、F75、F62、F45、F23、F04、F52、F15、F27、F68;高產組合7份:F46、F67、F31、F25、F47、F35、F11;超高產組合1份:F69;極高產組合1份:F70。

2.3.3色價評估分級及分布

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

表5 52份辣椒F1在不同色價級別中的分布

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

2.3.4失水率評估分級及分布

失水率比較低的優勢雜交組合占44.64%(見表6),失水率越低表明果實干燥速度越快,是重要的育種目標,具有利用價值,因此,失水率小于平均值的F1可以進行優勢組合的選擇利用,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

2.4.1三個目標性狀的區間分布判別

依據目標性狀的重要性,給予權重分配:總產量=0.5,一級果產量=0.3,色價=0.2。得到三個目標性狀的綜合評估值,計算出F1的平均值(x)=216.69,標準差(s)=78.88,最大值=506.56,最小值=79.28,極差=427.28。依據綜合評估值對F1進行級別判別,可以將52份F1大體上劃分為優勢組合區和劣勢組合區。

優勢組合區判別:x

劣勢組合區判別:(x-s)

2.4.2依據目標性狀判別F1所在級別分布

經分析得出,超低優勢組合7份:F22、F05、F73、F49、F54、F40、F38;低優勢組合22份:F65、F19、F02、F08、F20、F59、F32、F29、F17、F14、F10、F48、F53、F44、F18、F63、F42、F55、F21、F01、F58、F56;中高優勢組合15:份F12、F35-2、F74、F24、F41、F34、F28、F57、F45、F23、F68、F62、F52、F15、F25;高優勢組合7份:F46、F67、F27、F31、F47、F35、F69;極高優勢組合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,優勢組合所占的比率最大,為50%,羊×甜和簇×甜也表現出較高的雜交優勢率,分別占33%和33%,這幾份組合可以進入下一步育種程序。羊×細羊和羊×羊分別占29%和19%,結合其他育種目標可以考慮。甜×甜,甜×羊這些組合中沒有一對優勢組,予以淘汰。

表7 52份F1雜交組合類型、組合數及優勢組合率

3 討 論

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

在干制辣椒的優勢組合篩選中需要考慮的除了總產量、一級果產量外,還有一個重要因素就是果實的失水率。果實失水率越小,干燥速度就越快,在后期的運輸,儲藏及干燥中損失就越小,且后期干燥時間也越短。因此,試驗中失水率作為一個重要的評估標準,與干制辣椒的產量有著直接的關系。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量損失,并能減少后期干燥辣椒的時間,具有很大的利用價值。

在這52份干制辣椒材料中色素含量差異顯著,出現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,色價最高達17.84。大于平均值的應予以選擇,為以后選育出高色價的組合準備育種原始材料,而低色價的組合應予以淘汰。

一個新組合具有實用性必須綜合考慮各個因素。本試驗通過計算4個目標性狀的平均值和標準方差作為判別標準,對4個目標性狀進行綜合評估,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×羊的優勢組合有1份,優勢率占50%;羊×甜的優勢組合有3份,優勢率占33%;簇×甜的優勢組合有1份,優勢率占33%;羊×細羊的優勢組合有2份,優勢率占29%;羊×羊的優勢組合有5份,優勢率占19%。從而得出,簇×羊的組合出現目標性狀的概率較高。羊×甜和簇×甜的雜交組合也表現出一定的雜交優勢,具有較高的優勢率,在以后的育種材料選擇中可加以利用。