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      41份黃椒種質(zhì)資源表型及SRAP遺傳多樣性分析

      2021-12-15 13:13:00邱胤暉林淑婷曾紹貴羅英朱邦彤李永清
      南方農(nóng)業(yè)學(xué)報 2021年8期
      關(guān)鍵詞:遺傳多樣性種質(zhì)資源

      邱胤暉 林淑婷 曾紹貴 羅英 朱邦彤 李永清

      摘要:【目的】對41份黃椒種質(zhì)資源進行遺傳多樣性分析,為福建省篩選出抗性好、品質(zhì)優(yōu)的特色黃椒種質(zhì)資源,也為后續(xù)優(yōu)良黃椒品種選育的親本選配提供參考?!痉椒ā恳?1份黃椒種質(zhì)為材料,對12個數(shù)量性狀和10個描述性性狀進行觀測分析,并通過SRAP分子標(biāo)記的擴增結(jié)果進行遺傳多樣性分析。基于表型測定數(shù)據(jù)和SRAP擴增結(jié)果進行聚類分析?!窘Y(jié)果】12個數(shù)量性狀的變異系數(shù)為14.20%~39.98%,平均為26.61%,其中,葉柄長、果長、單果重和單株果數(shù)的變異系數(shù)較大,均大于25.00%,說明這些性狀存在豐富的變異,具有較好的遺傳改良基礎(chǔ)。10個描述性性狀的多樣性指數(shù)為0.1985~1.0791,平均為0.5061,以花青甙顯色程度最高,以節(jié)間茸毛、生長勢和植株形態(tài)的多樣性指數(shù)較低?;诒硇蜏y定數(shù)據(jù)的聚類分析結(jié)果顯示,可將41份黃椒種質(zhì)材料分成四大類,第Ⅰ類群包括11份種質(zhì)材料,第Ⅱ類群包括14份種質(zhì)材料,第Ⅲ類群包括5份種質(zhì)材料,第Ⅳ類群包括13份種質(zhì)材料,整體來說,性狀相似的種質(zhì)資源聚為一類。利用14對SRAP引物組合共擴增出117條條帶,其中有90條多態(tài)性條帶,多態(tài)性比率達76.92%?;赟RAP分子標(biāo)記的聚類分析結(jié)果顯示,材料間相似系數(shù)變化范圍在0.80~1.00之間,在遺傳相似系數(shù)為0.85處,41份黃椒種質(zhì)材料被分為六大類群,第Ⅰ和Ⅵ群組均僅含1份種質(zhì)材料,第Ⅱ群組包括4份種質(zhì)材料,第Ⅲ群組包括29份種質(zhì)材料,第Ⅳ和Ⅴ群組均有3份種質(zhì)材料,來源地相同的種質(zhì)聚為一類??梢?,基于SRAP分子標(biāo)記的聚類結(jié)果比基于表型的聚類結(jié)果更傾向于親緣關(guān)系的遠近?!窘Y(jié)論】黃椒種質(zhì)資源具有豐富的遺傳多樣性。利用SRAP分子標(biāo)記輔助黃椒新品種選育,篩選出親緣關(guān)系較遠的綜合性狀優(yōu)良純合材料,可有效解決辣椒育種中親本選擇效率低、育種進程慢等問題。

      關(guān)鍵詞: 黃椒;種質(zhì)資源;遺傳多樣性;SRAP

      中圖分類號: S641.302.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼: A 文章編號:2095-1191(2021)08-2165-09

      Phenotypic and SRAP genetic diversity analysis of 41 yellow pepper germplasm resources

      QIU Yin-hui, LIN Shu-ting, ZENG Shao-gui, LUO Ying, ZHU Bang-tong, LI Yong-qing*

      (Sanming Academy of Agricultural Sciences,Sanming, Fujian ?365509, China)

      Abstract:【Objective】In this study,the genetic diversity of 41 yellow pepper germplasms resources was analyzed,the germplasm resources of yellow pepper with good resistance and good quality were screened for yellow pepper variety breeding in Fujian. 【Method】Based on 41 accessions of yellow pepper germplasm resources,12 quantitative traits and 10 descriptive traits were observed and analyzed,and genetic diversity was analyzed by amplification of SRAP molecular markers. Based on phenotypic data and SRAP molecular marker amplification, cluster analysis was performed. 【Result】The coefficient of variation of 12 quantitative characters ranged from 14.20% to 39.98%,with an average of 26.61%. The coefficient of variation of petiole length,fruit length,single fruit weight and fruit number per plant were all greater than 25.00%,indicating that there were abundant variations in these traits and had a good basis for genetic improvement. The diversity index of 10 descriptive characters ranged from 0.1985 to 1.0791,with an average of 0.5061. The anthocyanin co-lor rendering degree was high,and the diversity indexes of internode hair,growth vigor and plant morphology were low. Based on phenotypic clustering analysis, the 41 yellow pepper germplasm resources could be divided into four classes,Ⅰ group included 11 yellow pepper germplasm resources,Ⅱ group included 14 yellow pepper germplasm resources,Ⅲ group included 5 yellow pepper germplasm resources, Ⅳ group included 13 germplasm resources. The 41 yellow pepper germplasm resources with ?similar traits clustered into a group. In SRAP analysis,a total of 117 bands were detected by 14 primer pairs,among which 90 bands were polymorphic,and the polymorphism ratio was 76.92%. Cluster analysis results based on SRAP molecular markers showed that similarity coefficient between material was 0.80-1.00,the genetic similarity coefficient was at 0.85,yellow pepper materials were divided into 6 groups,the Ⅰ and Ⅵ groups only contained one sample material,the group Ⅱ included 4 samples,Ⅲ group included 29 samples material,and Ⅳ and Ⅴ groups included 3 samples material,materials from the same were in the same cluster. It could be seen that the clustering results based on SRAP molecular markers were more inclined to the distance of kinship than the clustering results based on phenotype. ?【Conclusion】The germplasm resources of yellow pepper have rich genetic diversity. Using SRAP molecular markers to assist the breeding of new varieties of yellow pepper, screen out the homozygous materials with excellent comprehensive traits and distant genetic relationship, which can effectively solve the problems of low parental selection efficiency and slow bree-ding process in pepper breeding

      Key words: yellow pepper; germplasm resources; genetic diversity; SRAP

      Foundation item: Agricultural Guiding Projects of Fujian(2020N0047); Fujian Science and Technology Platform Construction Project(2018N2003); Sanming Comprehensive Experimental Station Project of Vegetable Industry Techno-logy System of Fujian(Mincaijiaozhi〔2020〕74)

      0 引言

      【研究意義】辣椒(Capsicum spp.)為茄科辣椒屬多個變種的統(tǒng)稱,原產(chǎn)于美洲中南部熱帶地區(qū)(魏小春等,2016),是世界上主要果菜之一和重要的調(diào)味品,因其營養(yǎng)豐富而被廣泛種植(王世杰等,2017;張濤等,2020)。黃椒是鮮食型辣椒的一個重要類型,由于農(nóng)戶長期進行自留種,加之近親雜交(王立浩,2007),導(dǎo)致地方品種如湖南衡東三樟黃貢椒、福建永安黃椒、海南黃燈籠椒等退化嚴(yán)重,且近年來隨著市場對產(chǎn)量和品質(zhì)要求不斷提高,傳統(tǒng)辣椒育種方式已不能滿足市場需求,其原因是傳統(tǒng)辣椒育種方式以辣椒種質(zhì)資源的表型性狀作為篩選親本材料的指標(biāo),忽略了親本材料的親緣關(guān)系及來源,導(dǎo)致較難篩選出配合力好的材料,浪費數(shù)年育種時間。近年來,分子標(biāo)記技術(shù)已成功應(yīng)用于多種作物育種,能明顯提高雜交品種選育速率(王艷娜等,2015),其中,相關(guān)序列擴增多態(tài)性(SRAP)分子標(biāo)記技術(shù)已成功地應(yīng)用于多種作物遺傳多樣性分析、遺傳圖譜構(gòu)建、重要性狀標(biāo)記及相關(guān)基因克隆等方面(Aneja et al.,2012)。因此,通過對黃椒種質(zhì)資源進行表型及SRAP遺傳多樣性分析,對黃椒分子標(biāo)記輔助育種具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】目前,已有大量辣椒種質(zhì)資源表型評價及利用的研究報道。桂敏等(2014)對引進的辣椒種質(zhì)資源果實性狀進行多元統(tǒng)計分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其表型多樣性豐富,種質(zhì)間表型差異顯著。徐睿等(2018)對40份觀賞辣椒種質(zhì)資源進行分析,研究發(fā)現(xiàn)株高、株幅、果實橫徑、老熟期果色、果形、葉形、花冠色和花柱顏色是決定辣椒觀賞性的主要因素。劉發(fā)萬等(2019)對86份小米辣種質(zhì)資源進行評價,結(jié)果發(fā)現(xiàn)育種時應(yīng)選擇單株果數(shù)多、果實商品性狀好的材料作為親本。此外,已有大量利用SRAP分子標(biāo)記進行辣椒種質(zhì)親緣關(guān)系及遺傳多樣性的研究報道。陳學(xué)軍等(2011)對種間雜種F1代25個表型性狀進行形態(tài)學(xué)和SRAP分析,研究證實雜種在DNA水平上更趨向于母本。許先松等(2011)利用SRAP分子標(biāo)記對72份辣椒種質(zhì)資源的遺傳多樣性及親緣關(guān)系進行比較分析,研究證實SRAP分子標(biāo)記的分析結(jié)果不受環(huán)境影響。方榮等(2016)利用SRAP分子標(biāo)記對204份辣椒種質(zhì)進行疫病抗性評價,結(jié)果發(fā)現(xiàn)抗性種質(zhì)與地理來源和品種類型具有一定相關(guān)性。夏碧波等(2017)對國外引進的30份辣椒種質(zhì)資源進行評價,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其表型多樣性豐富,種質(zhì)間表型差異顯著。曾紹貴等(2017)對100份朝天椒種質(zhì)資源進行農(nóng)藝性狀及SRAP遺傳多樣性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)SRAP聚類結(jié)果主要依據(jù)是親緣關(guān)系遠近。李寧等(2018)利用SRAP分子標(biāo)記明確了29份抗性辣椒種質(zhì)的遺傳關(guān)系。赫衛(wèi)等(2019)對43份辣椒種質(zhì)進行形態(tài)學(xué)和SRAP分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)基于SRAP分子標(biāo)記的聚類結(jié)果與形態(tài)學(xué)聚類結(jié)果高度相似。吳立東(2020)對11個辣椒親本進行雜交,并利用SRAP分子標(biāo)記測定親本間的遺傳距離,結(jié)果發(fā)現(xiàn)親本間的遺傳距離與辣椒農(nóng)藝性狀的雜種優(yōu)勢間相關(guān)系數(shù)均較小,因此,難以用SRAP分子標(biāo)記準(zhǔn)確預(yù)測雜種優(yōu)勢?!颈狙芯壳腥朦c】隨著福建省內(nèi)黃椒種植面積的不斷增加,選育其優(yōu)良品種尤為重要。種質(zhì)資源收集與評價鑒定是雜交育種的基礎(chǔ)。雖然在辣椒種質(zhì)資源遺傳方面已有許多相關(guān)的研究,但鮮見有關(guān)對黃椒數(shù)量性狀結(jié)合描述性性狀進行表型和SRAP遺傳多樣性分析的研究報道,嚴(yán)重影響了黃椒資源利用與創(chuàng)新進程?!緮M解決的關(guān)鍵問題】從我國不同地區(qū)收集41份特色黃椒種質(zhì)資源,利用SRAP分子標(biāo)記分析其遺傳多樣性,為福建省篩選出抗性好、品質(zhì)優(yōu)的特色黃椒種質(zhì)資源,也為后續(xù)優(yōu)良黃椒品種選育的親本選配提供參考。

      1 材料與方法

      1. 1 試驗材料

      供試41份黃椒種質(zhì)材料為三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜研究所從我國不同地區(qū)引進的地方品種(表1),經(jīng)本辣椒課題組多年單株提純而獲得的材料。2019年2月種植在福建省茄果類產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院蔬菜大棚,常規(guī)栽培管理。

      1. 2 試驗方法

      1. 2. 1 表型測定 于四母斗果紅熟期,每份種質(zhì)材料隨機選取20株,參照NY/T 2234—2012《植物新品種特異性、一致性、穩(wěn)定性測試指南 辣椒》,測量觀察其12個數(shù)量性狀(株高、開展度、莖粗、葉長、葉寬、葉柄長、果長、果寬、果肉厚、果柄長、單果重、單株果數(shù))和10個描述性性狀(生長勢、花柱顏色、花青甙顯色程度、葉片顏色、早熟性、果實著生方向、植株形態(tài)、花藥顏色、節(jié)間茸毛、葉片形狀)。描述性性狀的分級和賦值如表2所示。

      1. 2. 2 SRAP擴增 采用改良的TRIzol法提取41份供試材料的基因組DNA,用1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測其提取效果。用酶標(biāo)儀將不同材料的DNA樣品統(tǒng)一稀釋至40 ng/μL。以3份表型差異較大的黃椒材料的DNA為模板,對SRAP引物隨機組合進行篩選,最終獲得14對引物序列組合(表3),用于41份黃椒種質(zhì)材料的遺傳多樣性分析。反應(yīng)體系25.0 μL:12.5 μL 2×Taq PCR MasterMix,50 pmol/μL正、反向特異引物各1.0 μL,40 ng/μL DNA模板1 μL,用無菌水補足至25.0 μL。擴增程序:95 ℃預(yù)變性3 min;95 ℃ 1 min,45 ℃ 30 S,72 ℃ 1 min,進行6個循環(huán);95 ℃ 1 min,52 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,進行35個循環(huán)。PCR產(chǎn)物4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

      1. 2. 3 統(tǒng)計分析 采用Excel 2010進行數(shù)量性狀統(tǒng)計分析,并計算遺傳多樣性指數(shù)(H′),即H′= ?ΣPilnPi,Pi為性狀第i級別內(nèi)材料份數(shù)占總份數(shù)的百分比。利用SPSS 22.0利用Ward法進行聚類分析。觀察電泳圖,有條帶標(biāo)記為“1”,無條帶的標(biāo)記為“0”,從而形成“0,1”矩陣后,基于SRAP擴增結(jié)果,用PopGen 32和NTsys 2.10e進行聚類分析。

      2 結(jié)果與分析

      2. 1 數(shù)量性狀變異分析

      對41份黃椒種質(zhì)材料進行數(shù)量性狀統(tǒng)計分析,結(jié)果如表4所示。12個數(shù)量性狀的變異系數(shù)在14.20%~39.98%,平均為22.61%,由大到小依次為:單果重>葉柄長>果長>單果重>單株果數(shù)>果柄長>果肉厚>株高>開展度>莖粗>果寬>葉長>葉寬。由極差可知,開展度的變幅最大,達48.85 cm,其次為單株果數(shù)和株高,變幅分別為40.00和35.87 cm。葉柄長、果長、單果重和單株果數(shù)的變異系數(shù)均大于25.00%,說明這些性狀存在豐富的變異,具有較好的遺傳改良基礎(chǔ)。

      2. 2 描述型性狀遺傳多樣性分析

      對41份供試材料的10個描述型性狀進行遺傳多樣性分析,結(jié)果如表5所示。41份黃椒種質(zhì)材料的描述性性狀的多樣性指數(shù)為0.1985~1.0791,平均為0.5061,其中,以花青甙顯色程度的多樣性指數(shù)最高(1.0791),表明其多樣性最豐富;其次是早熟性(0.7769)、果實著生方向(0.6819)和葉片顏色(0.6819),其多樣性處于中等水平;節(jié)間茸毛、生長勢和葉片形狀多樣性水平較低??傮w而言,黃椒主要表現(xiàn)為生長勢中等(92.50%)、花柱顏色為白色(86.67%)、花青甙顯色程度較弱(75.00%)、植株形態(tài)直立(90.00%)、花藥顏色為乳白色(90.00%)、無節(jié)間茸毛(95.00%)和葉片形狀為披針形(92.50%)。

      2. 3 主要農(nóng)藝性狀聚類分析結(jié)果

      由圖1可知,基于22個表型數(shù)據(jù),利用非加權(quán)配對算數(shù)平均法(UPGMA)將41份黃椒種質(zhì)材料分為四大類群。由表6和表7可知,第Ⅰ類群包括11份黃椒種質(zhì)材料,表現(xiàn)為葉片披針形,植株形態(tài)為直立,花柱顏色普遍為白色,生長勢中等,無節(jié)間茸毛,花藥顏色為乳白色,多數(shù)材料的早熟性為中,少數(shù)材料為早,果實著生方向主要為下垂,花青甙顯色程度主要為弱,其次為較弱。該類群平均株高為50.09 cm,平均開展度為50.00 cm,平均莖粗1.02 cm,形態(tài)表現(xiàn)為莖粗最大,株高最大,開展度適中;平均葉長12.74 cm,平均葉寬5.41 cm,平均葉柄長7.58 cm,形態(tài)表現(xiàn)為葉片適中,葉柄最長;平均果長11.85 cm、平均果寬2.23 cm、平均果肉厚0.23 cm,平均果柄長3.15 cm,平均單果重18.65 g,平均單株果數(shù)35.00個,形態(tài)表現(xiàn)為果最長,果肉最厚。綜上所述,該類群為植株直立的披針形葉片大果黃椒類型,除了20號材料永安青水子彈頭為不同種外,其余均為朝地黃椒。

      第Ⅱ類群包括14份黃椒種質(zhì)材料,表現(xiàn)為葉片披針形,植株形態(tài)主要為直立,花柱顏色為白色,生長勢中等,無節(jié)間茸毛,花藥顏色為乳白色,多數(shù)材料早熟性為中,少數(shù)為早,果實著生方向為下垂或直立,花青甙顯色程度主要為弱,其次為較強。該類群平均株高為39.15 cm,平均開展度為43.08 cm、莖粗0.89 cm,形態(tài)表現(xiàn)為莖粗最小,株高較小,開展度最小;平均葉長10.91 cm,平均葉寬4.95 cm,平均葉柄長5.15 cm,形態(tài)表現(xiàn)為葉長、葉寬和葉柄均最小;平均果長8.94 cm,平均果寬2.39 cm,平均果肉厚0.21 cm,平均果柄長2.83 cm,平均單果重15.47 g,平均單株果數(shù)31.00個,形態(tài)表現(xiàn)為單果農(nóng)藝性狀適中。綜上所述,該類群為葉片披針形的矮小株型黃椒,主莖較細,開展度小,花柱顏色為白色,包含朝天椒和朝地黃椒和下垂黃椒3種植物學(xué)分類辣椒。

      第Ⅲ類群包括5份黃椒種質(zhì)材料,表現(xiàn)為葉片披針形,植株形態(tài)主要為直立,花柱顏色為白色,生長勢中等,無節(jié)間茸毛,花藥顏色為乳白色,果實著生方向下垂,多數(shù)材料的早熟性為早,少數(shù)為中,花青甙顯色程度主要為弱,其次為較強。該類群平均株高為35.00 cm,平均開展度為60.40 cm,平均莖粗1.00 cm,形態(tài)表現(xiàn)為莖粗適中,株高較小,開展度最大;平均葉長13.88 cm,平均葉寬6.18 cm,平均葉柄長6.12 cm,形態(tài)表現(xiàn)為葉長和葉寬均為最大;平均果長9.30 cm,平均果寬2.66 cm,平均果肉厚0.22 cm,平均果柄長3.46 cm,平均單果重21.92 g,平均單株果數(shù)27.00個,形態(tài)表現(xiàn)為果較大,單果重也最大,單株果樹較小。綜上所述,該類群為葉片披針形的大果型黃椒,株高較矮,開展度大,花柱顏色為白色的,除1號材料海南黃燈籠高辣度辣椒為不同種外,其余均為朝地黃椒。

      第Ⅳ類群包括13份黃椒資源,表現(xiàn)為無節(jié)間茸毛,植株形態(tài)主要為直立,果實著生方向主要為直立,生長勢中等,花柱顏色主要為白色,葉片形狀主要為披針形,花藥顏色主要為乳白色,早熟性有早、中、晚,花青甙顯色程度主要為弱,其次為較弱。該類群平均株高為50.00 cm,平均開展度為58.09 cm,莖粗0.90 cm,形態(tài)表現(xiàn)為莖粗適中,株高較高,開展度較大;平均葉長11.57 cm,平均葉寬5.51 cm,平均葉柄長6.90 cm,形態(tài)表現(xiàn)為葉長、葉寬和葉柄均適中;平均果長7.06 cm,平均果寬1.95 cm,平均果肉厚0.18 cm,平均果柄長2.59 cm,平均單果重8.56 g,平均單株果數(shù)48.00個,形態(tài)表現(xiàn)為單果農(nóng)藝性狀最小。綜上所述,該類群株高較高,開展度大,花柱顏色為白色,無節(jié)間茸毛,植株形態(tài)主要為直立,果實著生方向主要為直立,生長勢中等的小果黃椒類型,包含朝天椒、朝地黃椒和中國辣椒3種植物學(xué)分類辣椒,大部分朝天椒種質(zhì)資源均聚類在該類群。

      2. 4 SRAP遺傳多樣性分析結(jié)果

      2. 4. 1 多態(tài)性分析 ?由表8可知,從41份黃椒種質(zhì)材料中擴增出117條帶,其中多態(tài)性條帶有90條,因此多態(tài)性比率為76.92%。14個引物組合的多態(tài)性比率為66.67%~87.5%。

      2. 4. 2 聚類分析 基于SRAP分子標(biāo)記的聚類分析結(jié)果(圖2)顯示,材料間相似系數(shù)為0.80~1.00。在遺傳相似系數(shù)為0.83處,41份黃椒種質(zhì)材料被分為三大類群:第Ⅰ類群包括5份材料,第Ⅱ類包括35份材料,第Ⅲ類群只有1份材料。在遺傳相似系數(shù)為0.85處,41份黃椒種質(zhì)材料被分為六大類群:第Ⅰ類僅包括海南黃燈籠,為海南地方標(biāo)記特色材料;第Ⅱ類群包括4個種質(zhì)材料,均為沙縣西霞黃椒,包括沙縣的全部黃椒,說明遺傳關(guān)系較近,遺傳組成相似;第Ⅲ類群包括29個種質(zhì)材料,包括貴州遵義黃椒、廣州柯木塱黃椒、尤溪黃椒、湖南長沙黃椒、韓國黃椒、大田小黃椒、清流小米椒、5個寧化治平黃椒、永安青水子彈頭、韓國簇生朝天椒、河南三鷹椒、永安小陶黃椒、寧化黃椒、貴州遵義黃椒、重慶黃椒、廣州山鷹椒、貴州黃椒、沙縣富口草莓椒、大田梅山黃椒、寧化曹坊黃椒、泰國朝天椒、建寧朝天椒、清流黃椒、湖南衡陽黃椒和湖南朝天椒,說明本課題組收集到的品種再進行分離發(fā)現(xiàn),辣椒存在嚴(yán)重的同質(zhì)化現(xiàn)象,異名同種現(xiàn)象更突出;第Ⅳ類群包括3個種質(zhì)材料,分別為大田黃椒、尤溪黃椒和三明黃椒;第Ⅴ類群包括3個種質(zhì)材料,分別為寧化黃椒、湖南汝城黃椒和廣州山鷹椒;第Ⅵ類群僅包括永安黃椒,為地方標(biāo)記特色材料。

      3 討論

      通過對植株表型性狀的統(tǒng)計分析能直觀了解種質(zhì)資源的現(xiàn)狀(王海平等,2014),也是作物育種的基礎(chǔ)性工作之一(黃玉新等,2019)。近年來,許多專家學(xué)者從表型和分子水平對辣椒品種的遺傳多樣性進行一系列研究,為辣椒親本選擇、雜交組合配置提供參考依據(jù)(李寧等,2017;傅鴻妃等,2018;焦禹順等,2018;徐小萬等,2019)。雖然在辣椒種質(zhì)資源遺傳方面已有許多相關(guān)研究,但未見針對黃椒數(shù)量性狀和描述性性狀進行表型多樣性分析的報道,在一定程度上影響了黃椒種質(zhì)資源利用和創(chuàng)新進程。本研究觀測41個黃椒種質(zhì)材料的12個數(shù)量性狀和10個描述性性狀,并結(jié)合表型和SRAP遺傳多樣性分析,結(jié)果表明,12個數(shù)量性狀的變異系數(shù)為14.2%~39.98%,平均為26.61%,說明41個黃椒種質(zhì)材料的數(shù)量性狀遺傳變異較豐富,具有較好的遺傳改良潛力;描述性性狀的多樣性指數(shù)為0.1985~1.0791,平均為0.5061,說明其遺傳多樣性較豐富,其原因可能是供試的41份黃椒種質(zhì)資源來自不同國家和地區(qū)。在群落多樣性的測度上,群落多樣性程度越高,不定性也就越大(方精云等,2004)。雖然41份黃椒種質(zhì)資源具有廣泛的遺傳多樣性,但個別性狀的遺傳多樣性出現(xiàn)降低的現(xiàn)象。基于本辣椒課題組的長期定向育種,經(jīng)人為干預(yù)分離和自交純化,具有較大遺傳背景性狀的材料未被保存下來,如植株高大、首花節(jié)位高的晚熟、單株產(chǎn)量低的材料等。本研究SRAP多態(tài)性檢測結(jié)果顯示,利用14對SRAP引物組合共擴增出117條帶,其中多態(tài)性條帶有90條,多態(tài)性比率為76.92%,各引物多態(tài)性比率為66.67%~87.50%,表明其遺傳多樣性較豐富。遺傳相似系數(shù)為0.85處,可將41份黃椒種質(zhì)材料分為六大類群,其中第Ⅰ類群和第Ⅵ類群均僅有1個種質(zhì)材料,分別為海南黃燈籠和永安黃椒,前者具有海南地方標(biāo)志性產(chǎn)品特色的標(biāo)簽,辣度較高,屬于中國辣椒,而后者也同樣具有永安市地方標(biāo)志性產(chǎn)品特色的標(biāo)簽,以高香氣為特色的當(dāng)?shù)卦耘嗥贩N,在沙縣小吃、永安粿條等領(lǐng)域具有較高的市場占有率和偏好性;第Ⅱ類群包括4份種質(zhì)材料,均為沙縣西霞黃椒,包括沙縣的全部黃椒,說明其親緣關(guān)系較近,遺傳組成相似,其原因是4份種質(zhì)材料均是本辣椒課題組從同一個黃椒單株后代選育而成的自交系材料;第Ⅲ類群的29個種質(zhì)材料中,有5份寧化治平黃椒均是本辣椒課題組從同一個黃椒單株后代選育而成的自交系材料,說明其親緣關(guān)系較近;第Ⅳ類群包括3個種質(zhì)材料,分別為大田黃椒、尤溪黃椒和三明黃椒,主要特點為辣度較高、香味濃郁、品質(zhì)佳及果實較小,雖然這3個種質(zhì)材料的植物學(xué)形態(tài)特征存在差異,但三者聚類在一起,說明其親緣關(guān)系較近;第Ⅴ類群包含3個種質(zhì)材料,分別為寧化黃椒、湖南汝城黃椒和廣州山鷹椒,雖然其果實著生方向為直立、混生、下垂3種,但其他植株性狀較相似,如首花節(jié)位低,植株矮小,早熟??梢?,基于SRAP分子標(biāo)記的聚類結(jié)果比基于表型的聚類結(jié)果更傾向于種質(zhì)來源和親緣關(guān)系的遠近,輔助黃椒新品種選育更準(zhǔn)確。今后應(yīng)利用SRAP分子標(biāo)記輔助黃椒新品種選育,篩選出親緣關(guān)系較遠的綜合性狀優(yōu)良純合材料,從而解決在辣椒育種中親本選擇效率低、育種進程慢等問題。

      4 結(jié)論

      黃椒種質(zhì)資源具有豐富的遺傳多樣性。利用SRAP分子標(biāo)記輔助黃椒新品種選育,篩選出親緣關(guān)系較遠的綜合性狀優(yōu)良純合材料,可有效解決辣椒育種中親本選擇效率低、育種進程慢等問題。

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      (責(zé)任編輯 陳 燕)

      收稿日期:2020-12-23

      基金項目:福建省農(nóng)業(yè)引導(dǎo)性項目(2020N0047);福建省科技平臺建設(shè)項目(2018N2003);福建省蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系三明市綜合試驗站項目(閩財教指〔2020〕74號)

      通訊作者:李永清(1980-),https://orcid.org/0000-0003-2565-8856,副研究員,主要從事蔬菜遺傳育種研究工作,E-mail:76475275 @qq.com

      第一作者:邱胤暉(1991-),https://orcid.org/0000-0002-5903-7487,主要從事辣椒遺傳育種研究工作,E-mail:383982717@qq.com

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