加工型辣椒主要性状的遗传效应分析

摘    要：为了提高加工型辣椒优势组合的选配概率，以5个不同来源的辣椒材料作为亲本（P₁～P₅），按照Griffing完全双列杂交[p（p+1）/2]组配杂交组合，对亲本和F1的9个主要农艺性状的杂种优势、配合力和遗传力进行分析。结果表明，单株结果数、单株产量、株高和株幅的杂种优势潜力较大。果肉厚度和茎粗的变异系数较大，分别为13.80%和12.25%。配合力分析表明，P₄可以作为培育出单株结果数较多品种的亲本；P₅可以作为培育出大果、高产品种的亲本；P₁×P₂为单果质量较大的杂交组合；P₁×P₄为株高和株幅较大、果肉厚度较小、单株结果数多的杂交组合。遗传力分析表明，单株产量和果实横径的狭义遗传力大于90%，受加性效应控制；株幅和茎粗的环境方差均大于遗传方差。遗传相关性分析表明，辣椒单株产量与果肉厚度、果实横径、单果质量、果实纵径呈极显著正相关。研究结果为加工型辣椒育种进程中的亲本选配和后代选择提供了一定的理论依据。

关键词：加工型辣椒；双列杂交；主要性状；遗传效应

中图分类号：S641.3 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）07-059-06

Genetic analysis of main traits in processing pepper

HAN Yanan CHENG Zhifang CHANG Xiaoke DONG Xiaoyu LIU Yongpeng WANG Dan YAO Qiuju

（1. Institute of Horticulture， Henan Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450002， Henan， China; 2. Luohe Academy of Agricultural Sciences， Luohe 462300， Henan， China）

Abstract： In order to improve the efficiency of selecting elite combinations of processing pepper（Capsicum annuum L.）， five parental lines（P₁-P₅）with different characters were used to develop 10 hybrids by Griffing complete diallel crossing design， and nine agronomic traits were evaluated to analyze heterosis， combining ability and heritability. The results showed that the heterosis index of fruit number per plant， yield per plant， plant height and plant width were higher. The coefficients of variation of thick fruit flesh and stem diameter were 13.80% and 12.25%， respectively. Analysis of combination ability showed that P₄ and P₅ with high general combination ability （GCA）were the optimal lines for selecting fruit number per plant and high-yield varieties with long and wide fruits. The crosses P₁×P₂ was determined as the excellent combination with big fruit weight， and P₁×P₄ was determined as the excellent combination with larger plant height and width， smaller flesh thickness， and more fruiting per plant . The value of narrow sense heritability for fruit weight per plant and transverse diameter of fruit was larger than 90%， that indicated these traits were mainly controlled by additive effects， which could be inherited relative stable. The environmental variances of plant width and stem diameter were higher than genetic variances， which were easily affected by the environment in hybrid breeding. The genetic coefficient analysis suggested that the fruit weight per plant had a significant positive relationship with thick fruit flesh， fruit diameter， fruit weight and fruit length.These results will provide the theoretical basis for parents and progeny selection in processing pepper breeding process．

Key words： Processing pepper; Diallel crossing; Main traits; Genetic analysis

辣椒是中国种植面积最大的蔬菜和消费量最大的辛辣调味品，产值和效益居蔬菜作物之首[1]。近年来我国辣椒面积稳定在210万hm2以上，加工辣椒产业发展迅速，加工型辣椒种植面积约占辣椒栽培面积的50%[2]。加工型辣椒制品是我国种植业中重要的出口创汇作物产品，辣椒制品出口占国际市场的30%[3]。国内加工型辣椒育种研究起步较晚，目前加工型辣椒品种主要来源于地方品种和国外引进品种，加工专用杂交辣椒品种在生产上应用的数量不多，良种覆盖率低，专有加工型辣椒品种培育与市场需求存在差距，已成为制约辣椒生产的主要因素之一，因此加快加工型优良新品种培育尤为重要。杂种优势的利用与发展为辣椒商业化育种提供重要的实践基础[5-6]。科学合理的杂交亲本选配与后代选择是新品种杂交选育成功的关键。通过配合力分析，可以对亲本选择选配和育种目标有大致的预测，并能提高选育的效率；另外通过遗传效应分析，可以获得杂交后代更可靠的遗传规律。当前关于辣椒的农艺性状、产量等数量性状遗传参数之间的相关性研究大多集中在甜椒、鲜食性辣椒等方面[7-12]，针对加工型辣椒开展的相关研究报道较少。笔者以5个不同来源的加工型辣椒自交系为材料，采用Griffing完全双列杂交法[p（p+1）/2]配制杂交组合，对亲本及杂交后代的9个株型及产量相关性状进行杂种优势、一般配合力（GCA）、特殊配合力（SCA）、遗传决定度、狭义遗传力及遗传相关性分析，对加工型辣椒杂交亲本的选配和后代选择、杂种优势模式的鉴定、产量相关性状的遗传规律的解析等具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料

供试亲本为河南省农业科学院园艺研究所多年选择、高世代自交、性状不同的5个辣椒材料（PC27、PC008、PC35-17-1、P39-28和PC19-5），各亲本主要性状特征详见表1。

1.2 方法

采用Griffing[13]完全双列杂交[p（p+1）/2]法组配杂交组合。于2020年1月19日在河南现代农业基地穴盘育苗，2020年3月14日定植于大棚，行株距55 cm×35 cm，随机区组设计，3次重复，每小区种植30株。田间管理措施按常规方法进行。参照《辣椒种质资源描述规范和数据标准》[14]调查株高、株幅、茎粗、果实纵径、果实横径、果肉厚度、单株结果数、单果质量和单株产量9个株型及产量相关的主要农艺性状。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2013软件计算杂种优势，采用DPS 9.01软件进行表型数据统计分析、遗传效应及相关系数分析[15]。采用亲本+正交F1组合的Griffing固定模型分析配合力。F₁杂种优势计算公式：

中亲优势/%=（F₁值−双亲平均值）×100/双亲平均值； （1）

超亲优势/%=（F₁值−高亲值）×100/高亲值； （2）

变异系数/%=标准差×100/平均值。 （3）

2 结果与分析

2.1 F₁主要性状的杂种优势趋势及杂种优势分析

由表2可知，辣椒F₁各农艺性状均值分析表明，P₂×P₃株高和株幅较大，株高除与P₃×_P4和P₁×P₄差异不显著外，与其他杂交组合差异均显著，易选育出生长势强的品种。P₁×P₂和P₁×P₅果实纵径较大、果肉较厚，且果实纵径极显著高于其他杂交组合，适合选育硬质型细长线椒；P₃×P₄果实纵径和果实横径较小，且果实纵径极显著低于其他杂交组合，适合选育短指形辣椒品种；P₁×P₅和P₂×P₅单株产量较高，且极显著高于其他杂交组合，适合培育高产品种。辣椒杂交组合的杂种优势分析表明，6个杂交组合（P₁×P₂、P₁×P₃、P₁×P₄、P₂×P₃、_P2×P₅和P₃×P₄）表现为超亲优势。10个杂交组合中，除杂交组合P₃×P₅和P₄×P₅外，其余杂交组合均表现为正向杂种优势（中亲优势）。

从表3中可以看出辣椒主要性状的杂种优势（中亲优势）普遍存在，在90个性状组合（10个杂交组合的9个性状）有55个表现为正向杂种优势，占总组合的61.11%，35个组合表现负向杂种优势，占总组合的38.89%。其中株高、株幅、果实纵径、单株结果数和单株产量5个性状表现出较强的正向杂种优势；果实横径、果肉厚度和单果质量表现较强的负向杂种优势；茎粗的正向优势组合数与负向优势组合数相当。F1代超亲优势、中亲优势和变异系数不同性状间变化较大，F1代超亲优势和中亲优势排序基本上一致，在单株结果数、单株产量、株高和株幅上有较强的中亲优势和超亲优势，说明F1代在这4个性状上杂种优势的潜力较大，除了茎粗、果实纵径、果实横径、果肉厚度和单果质量的超亲优势为负值外，其余性状均为正值，表明F1代在这些性状上具有劣势，其余性状均表现为超强的超亲优势，表明辣椒F1代主要农艺性状的杂种优势是相当普遍的。F1代植株在果肉厚度和茎粗上变异系数较大，分别为13.80%和12.25%，表明后代在这2个性状上选择空间较大。