赤霉素克服辣椒种间杂交障碍初探

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赤霉素克服辣椒种间杂交障碍初探

发布时间： 2019-10-20

摘要：为研究不同浓度赤霉素克服辣椒种间杂交障碍的效果，选用体积分数为0．01％～0．06％的赤霉素，用清水作对照，以‘ZY_21’(Capsicum annuum)为母本、‘小米辣’(Capsicum frutescens)为父本，人工蕾期去雄授粉杂交后，用不同浓度赤霉素溶液涂抹花柱，观察、测定不同浓度赤霉素对辣椒种问杂交种及种间杂交种萌发的影响。结果表明，使用0．04％的赤霉素处理‘zY_21’×‘小米辣’效果较好；坐果率为6．8％，单果结籽多，种子饱满，发芽势为12．5％，发芽率、发芽指数、活力指数均最高。试验表明，在辣椒种间杂交中使用适当浓度的赤霉素处理，操作简单、便捷；能促进坐果及种子生长发育，克服辣椒种间杂交障碍。

关键词：辣椒：赤霉素；种间杂交；障碍

辣椒是一种遗传和表型多样性丰富的蔬菜作物，辣椒属(Capsicum spp．)包含5个栽培种(C.annuum、C．chinense、C．baccatum、C．frutescens和C．pubescens)，C．annuum是世界上类型最多、栽培最广泛的种，辣椒育种主要在一年生辣椒C．nnnuum这个栽培种上展开，但由于长期较高的人工选择压力， C annuum遗传基础己渐趋狭窄。C．frutescens等有许多优异性状，是改良C．annuum的重要资源。种间杂交是实现有益基因转移的有效途径，但辣椒属种间远缘杂交存在杂交障碍，杂种F．经常很难获得；目前，辣椒种间杂交经常采用桥梁亲本、嫁接、离体受精等方法克服杂交障碍，获得较为丰富的杂种；但这些方法普遍存在操作复杂、周期长等缺点，如掌握操作简单便捷见效快的方法，将有效加快应用C．Frutescens瑚等拓展C．onnuum的遗传基础。研究发现，适当浓度赤霉能促进茄果类蔬菜开花结果，刺激胚发育成健全饱满的种子-，。而目前赤霉素对辣椒的研究，主要集中在促进辣椒种子萌发方面；对应用赤霉素激发花粉活力进而促进果实、种子发育等方面的研究，几乎无系统报道。笔者在辣椒种间杂交中采用不同浓度的赤霉素促进坐果及种子发育，明确最佳赤霉素使用浓度，获得丰富的辣椒种间杂交种克服种间杂交障碍。充分利用辣椒种间杂交创造变异、丰富变异，实现辣椒在品质、抗性、产量等方面的遗传改良。

1材料与方法

1．1材料

供试‘zY-21’(c．annuum)为南通地方品种海门羊角椒高代自交系，亲和性好、种子产量高、质量好；‘小米辣’(c.frtuescens)从云南省农业科学院园艺所引进，多代自交纯合；赤霉素(GA3)为分析纯，购于上海稼丰园艺有限公司。

1．2试验仪器

光照培养箱GzX一150(北京林茂科技有限公司)，游标卡尺，玻璃培养皿(90 mm)。

1．3试验方法

赤霉素设0．01％(处理1)、0．02％(处理2)、 0．03％(处理3)、0．04％(处理4)、0．05％(处理5)、 0．06％(处理6)等6个处理，以清水作对照(CK)。田间试验在南通市蔬菜科学研究所试验农场连栋大棚内进行，赤霉素溶液放在冰箱冷藏室保存。

2016年5月1—9日，以‘zY-2l’为母本，以‘小米辣’为父本，每天上午人工蕾期杂交。人工杂交前1 d下午，采摘‘小米辣’刚刚开的花朵，用镊子取出没散粉的花药放在光滑的白纸上，白纸放在干燥器内用干燥剂进行干燥，干燥器放在冰箱冷藏室保存。上午人工杂交前，用花粉筛筛取花粉装入授粉管内备用。选择‘zY-2l’大蕾龄花(当天为蕾，次日开放，其花冠明显长于花萼，花冠先端尚未膨大，花冠呈白色)，人工去雄后用‘小米辣’花粉均匀涂抹 ‘ZY-21’柱头饱和授粉。授粉后立即用毛笔蘸取赤霉素溶液，轻轻涂抹于花柱上，挂上标牌标记，其余管理方法同大田保护地辣椒杂交制种。每个处理杂交授粉300朵花，3次重复，2016年5月20目考查各处理的坐果率，每株保留杂交、自交果8～10 个，其余果和花全部摘除。7月22日开始采收已自然成熟的全红果，测定杂交结籽情况。种子晒干后，8月15日测定种子千粒重。

016年11月8日辣椒种间杂交种温水浸种6 h 后，分装在铺有滤纸的培养皿中，在每个培养皿放置种子40粒，每个处理3次重复，将其置于25℃ 培养箱内发芽。每天定时记录发芽的种子粒数，到第14天为止。第7天计发芽势，第14天计发芽率和测定各处理正常幼苗的根长，并根据发芽种子数和根长，计算种子的发芽指数、活力指数。

发芽势／％=(7 d发芽种子数／供试种子数)×lOO；

发芽率／％=(14 d发芽种子数／处理种子数)×100；

发芽指数=∑(Gt／Dt)，Gt为在t日的发芽数，Dt 为相应的发芽日数；

活力指数=S×∑(Gt／Dt)，S为平均根长(mm)。

1．4数据处理

验数据采用Excel 2011处理，不同处理之间差异显著性分析利用SPSS 19．0软件处理。

2结果与分析

2．1不同处理对辣椒种间杂交种的影响

辣椒种间杂交坐果率远低于种内杂交，适当浓度赤霉素处理可提高坐果率及改进结籽情况，在一定程度上克服辣椒属种问远缘杂交存在的杂交障碍。从表1可知，使用赤霉素涂抹花柱，‘zY．21’× ‘小米辣’杂交坐果率均高于CK，赤霉素体积分数在0．01％～0．04％时，随着体积分数的增加，坐果率从2．0％提高到6．8％；赤霉素体积分数超过0．04％时，随着体积分数的增加坐果率开始下降，0．06％处理的坐果率下降到2．9％，CK坐果率仅为1．7％；处理3、4、5坐果率与CK差异极显著，处理3、4、5处理间坐果率差异不显著。‘ZY_21’×‘小米辣’杂交平均单椒结籽数，赤霉素体积分数在0．03％时最高， ‘zY．21’平均单椒有23．3粒种子，CK最低‘ZY-21’ 平均单椒只有8．7粒种子；处理3、4、5平均单椒结籽数与CK差异极显著，处理间差异不显著。所有处理种子不饱满，平均千粒重都在5．0 g以下，处理 1和CK干粒重只有3．9 g；处理5干粒重最大，为 4．7 g，与CK差异显著。

2．2不同处理对辣椒种问杂交种萌发的影响

从表2统计数据分析，因为胚发育不完全等原因，‘zV21’×‘小米辣’种间杂交种发芽率、发芽势均大大低于正常辣椒种子。处理4、5发芽势较好，分别为12．5％和13．3％，与CK差异极显著；其余处理发芽势均在8．0％以下，CK发芽势只有2．5％。只有处理4发芽率最高，为20．0％，与CK差异极显著；其余处理发芽率均低于19．0％，CK发芽率为 5．8％。辣椒种间杂交种芽纤细生长缓慢，发芽指数全部在1．8以下，活力指数全部在10以下；处理4 种子萌发效果相对较好，发芽指数为1．72，与CK差异极显著：处理4活力指数为9．75，是CK的近4 倍，与其他所有处理及cK差异极显著。