全 文 :42016.1JOURNAL OF CHINA CAPSICUM 品种选育
朝天椒不育系 TC111A 的选育
谭杨国 1 谭志成 1 吴朝龙 1 葛文东 1 汪惠群 2 黄启中 3*
(1. 石柱土家族自治县辣椒研究所, 重庆石柱 409101; 2. 石柱土家族自治县农业委员会,
重庆石柱 409101; 3. 重庆市农业科学院蔬菜花卉研究所, 重庆 400055)
摘 要 朝天椒雄性不育系 TC111A具有育性稳定、不育度高、配合力强等优点。阐述了辣椒核胞质不育系
TC111A及其保持系 TC111B的选育过程,并利用该不育系配制出高辣、高产、抗病新品种石辣 1号等,通过
在生产中大面积推广,以促进石柱县辣椒产业向高效益农业发展。
关键词 辣椒;雄性不育系;三系;回交
Breeding of Hot Pepper Cytoplasmic Male Sterile Line TC111A
TAN Yangguo 1 TAN Zhicheng 1 WU Chaolong 1 GE Wendong 1
WANG Huiqun 2 HUANG Qizhong 3 *
(1. Shizhu Tujia Autonomous County Institute of Hot Pepper, Shizhu 409101, China; 2. Agricultural
Commission of Shizhu Tujia Autonomous County, Shizhu 409101, China; 3. Institute of Vegetables
and Flowers, Chongqing Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 400055, China)
Abstract Hot pepper male sterile line TC111A has the advantages of stable fertility, sterility and high combining
ability. This study has reviewed the breeding process of the cytoplasmic male sterile line TC111A and its maintainer
line TC111B, and used the TC111A to breed some new hot pepper varieties such as Shila 1 with strong piquancy,
high yields and disease resistance toward high-benefit agricultural industry development.
Key words hot pepper; cytoplasmic male sterile line; three-line; backcross
辣椒产业已成为石柱县的特色农业支柱产业
之一。辣椒具有非常明显的杂交优势,通常优良杂
交组合比常规品种增产 30% ~ 40%[1]。选育推广杂
交良种是克服当地常规品种抗逆性弱、产量低、效
益差等问题的最有效措施。利用雄性不育系繁制一
代杂交种子,比常规去雄制种节省工本 50%,且纯
度可达到 100%[2]。国内多家单位已育成许多 CMS
胞质雄性不育系,如 21A、8A 和 17A[3],9704A[4]、
903A[5] 等。近年来国内采取三系配套育成许多优秀
品种如湘辣 2号 [6]、长辣 7号 [5]、沈研 15 号 [7] 等。
笔者从 2007 年开始利用石柱县传统朝天红品种资
源,以高抗、高产、高辣度等为目标进行辣椒核胞质
雄性不育系、保持系及恢复系三系配套品种选育工
作。经过 6 年努力,现已成功选育出朝天椒三系不
育系 TC111A 及保持系 TC111B,并找到相应恢复
系,配制出多个高产抗病朝天椒新品种。
收稿日期:2015-12-28
基金项目:重庆辣椒产业科技支撑示范工程项目(cstc2014fazktjcsf80008)
作者简介:谭杨国(1973-),男,农艺师,主要从事辣椒品种选育和辣椒标准化生产技术培训推广工作
*通信作者:黄启中(1968-),男,研究员,主要从事辣椒育种及蔬菜新技术新品种推广工作
DOI:10.16847/j.cnki.issn.1672-4542.2016.01.002
52016.1 JOURNAL OF CHINA CAPSICUM品种选育
1 选育过程
2007 年秋在石柱县三星乡辣椒种植基地收
集具有典型性状的朝天红单株材料 10 个,编号为
TC1-TC10,2008 年春在重庆市石柱县龙沙镇辣
椒科技园试验地种植提纯。2008 年夏笔者在石柱
县对引进朝天椒品种韩国子弹头(重庆益农种业
公司提供)的 F2 代分离植株中,发现了部分不育
株,便选取不育株编号为 56A 作不育源即母本,在
朝天红株系中选择 5 个单株 TC11 ~ TC15 作父本
进行成对测交,同时父本自交留种。2008 年冬在
海南三亚试验基地种植测交 F1 代各 20 株,其中
56A×TC11 有 18 株即 90%表现为不育,比例最高。
同时种植 TC11 ~ TC15 等 5 个自交株系,经观察,全
可育。选择 TC11 株系中编号为 TC111 的单株作父
本与 56A×TC11 测试组合 F1 代中的不育单株进行
回交,得到回交一代(编号为 TC111A2),同时父本
自交留种。2009 年春在重庆石柱基地种植回交一
代(TC111A2),100% 植株表现不育。在 TC111 中
继续择优回交并自交,经过 6代回交后,育成了性
状稳定的不育系 TC111A,不育株率和不育度达到
了 100%,其他植物学性状同回交亲本 TC111B 一
致。定名为不育系 TC111A 及相应保持系 TC111B。
TC111A 及 TC111B 选育过程如图 1。
2008 年春石柱 不育株 56A ♀ × ♂提纯朝天红 TC11
↓测交 ↘ ⊕单株选择
2008 年冬三亚 (90%不育)F1 代 TC11A1 ♀ ×♂ TC111
↓回交 ↘ ⊕单株选择
2009 年春 石柱 (100%不育)TC111A2 ♀×♂ TC111
↓回交 ↘ ⊕单株选择
2009 年冬 三亚 (100%不育)TC111A3 ♀×♂ TC111
↓回交 ↘ ⊕单株选择
┊ ┊
2011 年春石柱 (100%不育)TC111A ♀×♂ TC111
↓ ↓
定名 TC111A(不育系) TC111B(保持系)
图 1 不育系 TC111A 及保持系 TC111B 的选育过程
2 不育系特征
2.1 植物学特征
不育系 TC111A 较保持系长势旺盛,抗逆性增
强,株高 130 cm,株幅 80 cm,中迟熟,18 节始花,
自交不结果,保持系花粉授粉结果单生向上,椒形
为指形小尖椒,果纵径 6 ~ 7 cm,横径 1.2 ~ 1.4 cm,
青果绿色,熟果大红,果面微皱,果前端略钝,味极
辣。不育系 TC111A 不仅保持了原朝天红品种的基
本特征,还在生长势、抗性及授粉坐果率等方面表
现更优。保持系 TC111B 株高 130 cm,株幅 60 cm,
18节始花,前期长势一般,后期长势旺盛,植株高大,
结果单生向上,椒形为指形小尖椒,果纵径 6 ~ 7 cm,
横径 1.2 ~ 1.4 cm,青果绿色,成熟果大红色,果面微
皱,果前端略钝。不育系与保持系农艺性状一致。
2.2 不育特性及开花结果习性
不育系 TC111A 育性稳定,不育度高。经 2011
— 2014 年在重庆市、海南、山西、辽宁等地种植观
察,不育株率达 100%,花粉败育率 99.9% 以上,极
少部分不育株 1、2 台花有假性结果现象,所结果
小且多为畸形果,果长 1 ~ 2 cm,无籽或 1 ~ 2 粒种
籽,识别性强。实践证明,这部分假性结实不育株不
影响纯度和质量。TC111A 在正常条件下,花冠白
色,花柱花丝白色,花药黄色且干瘪瘦小,明显小于
正常可育花药,目测花粉量极少,镜检无正常花粉
粒。花柱长,易受粉,花期较长,盛花期 45 d 以上,授
粉坐果率高,前期 90%以上,单株坐果可达 200 多
个,平均80个,单果结籽60 ~ 80粒。生产实践证明,
使用该不育系制种,每 667 m2 可产种 60 ~ 90 kg,且
具有用工少、成本低、纯度高等优点。
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3 不育系 TC111A 的利用
2010 年冬 — 2014 年冬在海南、重庆两地,连
续用 59 个自交系纯合材料(大部分为杂交种 F2 代
分离提纯),其中有 35 余份材料可使该不育系全恢
复,并且有 3个组合产量抗性优势较为明显。
3.1 创制新品种石辣 1号( TC111A×TL098)
石辣 1 号恢复系编号为 TL098,2008 年引
进自河南省漯河地区,经过 6 ~ 7 代自交提纯稳定
后,植物学特征表现为长势较旺盛,株高约 125 cm,
株幅约 80 cm,中迟熟,首花节位 21 节;果实朝天
生长,单生,呈指形,纵径 4.5 cm,横径 1.5 cm,果
顶略钝,味辛辣。2010 年冬在海南用 TL098 与不
育系 TC111A 测配;2011 年夏季在重庆种植组合
TC111A×TL098,表现为全恢复,产量、抗性表现优
异,果实商品性佳。该组合(TC111A×TL098)已
于 2015 年通过重庆市品种审定委员会鉴定(渝品
审鉴 2015013),定名为石辣 1号。
由于石辣 1号具有抗病、高产、优质等优点,受
到市场和椒农欢迎,现已成为重庆市石柱县干制辣
椒类主推品种,2012 — 2015 年累计在重庆、贵州
等地推广面积达 7 800 hm2。
石辣 1号长势旺盛,茎干粗壮抗倒,重庆基地
种植表现为株高 127 cm,株幅 81 cm,18 ~ 19 节
首花,果单生朝天,果实纵径 5.5 ~ 6.0 cm,横径 1.5
cm,果肉厚 1.2 mm,单果鲜质量 3.5 ~ 4.0 g,红果大
红色,果形为指形小尖椒,微皱,味极辣,果实商品
性与原石柱县推广的传统朝天红极为相似。
2011 — 2012 年在重庆市石柱县、海南三
亚进行品比试验,由表 1 产量结果可知,组合
TC111A×TL098 较对照常规朝天红平均增产
41.40%,差异达极显著水平。
表 1 石辣 1号品种比较试验产量结果
年份 地点 总产量 /(kg/667 m
2) 比 CK±%石辣 1号 朝天红(CK)
2011年夏 重庆石柱 1 152.1 813.1 41.7**
2011年冬 海南三亚 1 351.3 892.5 51.4**
2012年夏 重庆石柱 1 302.5 986.4 32.0**
平均 1 268.6 897.3 41.4
注:** 表示在 0.01 水平下与 CK的差异极显著。
2013年在重庆多点区试中,该组合在田间病害
自然诱发条件下,表现为抗病毒病和抗炭疽病,高
抗细菌性叶斑病(表 2),较对照常规朝天红抗病性
显著增强。
品质检测结果表明,石辣 1号辣度高,含辣椒
素 2 680 mg/kg,二氢辣椒素 1 101 mg/kg。
表 2 石辣 1号抗病性田间鉴定结果
品种 炭疽病 病毒病 细菌性叶斑病病情指数 抗性 病情指数 抗性 病情指数 抗性
石辣 1号 11.0 R 14.6 R 5.0 HR
朝天红(CK) 20.3 MR 66.2 HS 17.5 MR
注:高抗(HR),0< 病指≤ 5;抗(R),5< 病指≤ 15; 中抗(MR),15< 病指≤ 30;高感(HS), 病指 >40。
3.2 创制新组合 TC111A×T21721
2012 年冬春在海南基地用自交系 T21721 与
不育系TC111A测交,2013年在重庆市石柱县试种,
测交组合一代表现全恢复,产量、商品性、抗性等综
合性状优异。该组合恢复系 T21721 是收集自贵州
省遵义市条子椒(编号为 2-17)经多代分离定向
选择提纯得到的一个自交系材料,与 TC111A 测交,
F1 代 100%恢复,结果性良好。该材料株高 100 cm,
株幅约 60 cm,13 节首花;果单生向上,光滑顺直,
果实纵径 6.5 ~ 7.0 cm,横径 1.2 cm 左右,果肉厚 1.2
mm,果顶端略钝,味辛辣。该组合长势旺盛,侧枝抽
生力强,株高 80 cm,株幅 85 cm, 15 节首花;果单生
朝天,单株结籽 300 粒左右,果实纵径 6.0 ~ 7.0 cm,
横径1.2 ~ 1.4 cm,果肉厚1.2 mm,单果质量3.5 ~ 4.0
g,红果大红色,果形为指形小尖椒,较光滑,顶端
锐,味极辣。该组合不仅外形与原普遍种植朝天红
常规品种果实相似度高,在辣度等品质上相当,而
且在产量、抗病性、早熟性等表现上也更为突出。
2013年冬海南品比试验组合TC111A×T21721
鲜红椒产量 1 430 kg/667 m2,比常规朝天红增产
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《辣椒杂志》常用法定计量单位及其符号
分类 名称 符号 分类 名称 符号 分类 名称 符号
土地面积 平方公里 km2 质量 吨 t 电流 安 ( 培 ) A
公顷 hm2 公斤 kg 摄氏温度 摄氏度 ℃
平方米 m2 克 g 热力学温度 开 ( 尔文 ) K
亩 667 m2 毫克 mg 热量 焦 ( 尔 ) J
量浓度 摩 [ 尔 ] 每升 mol/L 微克 μg 千焦 kJ
摩 [ 尔 ] 每公斤 mol/kg 单位质量 吨每公顷 t/hm2 兆焦 MJ
微量浓度 毫克每公斤 mg/kg 公斤每公顷 kg/hm2 光照度 勒 ( 克斯 ) lx
微克每公斤 μg/kg 公斤每平方米 kg/m2 功率 千瓦 kW
质量浓度 公斤每升 kg/L 克每平方米 g/m2 瓦 W
克每升 g/L 压强 帕 ( 斯卡 ) Pa 体积 升 L(l)
毫克每升 mg/L 长度 千米 ( 公里 ) km 毫升 mL
时间 小时 h 米 m 立方米 m3
分 min 厘米 cm 立方毫米 mm3
秒 s 毫米 mm 旋转速度 转每分 r/min
天 d 微米 μm 米每秒 m/s
年 a 纳米 nm 公里每小时 km/h
58.9%。2014 年夏在石柱县品种比较试验中,该组
合比对照常规朝天红增产约 46.1% ;田间表现中抗
病毒病,高抗炭疽病,抗性明显强于对照。送湖南师
范大学检测结果显示,含辣椒素 2 521 mg/kg,二氢
辣椒素 991 mg/kg。
该组合已进入区试和生产示范,经续试表现稳
定后即可进行大面积推广应用。
3.3 创制新组合 TC111A×TY2212
用海南艳红朝天椒(杂一代)经多代分离
定向选择提纯,得到优良自交系材料 TY2212。
2013 年冬春在海南基地用自交系材料 TY2212 与
TC111A 进行测交,F1 代表现为全恢复,综合性状
表现较好。该组合含辣椒素 4 599 mg/kg,二氢辣椒
素 1 262 mg/kg,具有辣度高、品质好的优点,已进入
重庆市辣椒新品种多点区域试验。
4 小结
不育系与保持系杂交,其后代保持 100%雄性
不育证明,不育系与保持系的核基因是完全相同的
纯合不育隐性基因;保持系自交后为 100%雄性可
育证明,保持系的细胞质为雄性可育的。又因为不
育系的细胞质为雄性不育的,与保持系可育细胞质
杂交,其后代仍保持不育系的细胞质,从而证明不
育系的遗传是由不育的细胞质与不育的细胞核相
互作用的结果 [3]。因此可以确定 TC111A 为核胞质
不育遗传类型(CMS)。
综上所述,朝天椒雄不育系 TC111A 具有育性
稳定、不育度高、配合力强等优点,可与许多有朝天
椒自交纯合材料配制成优良高辣度三系组合在生
产中推广应用。
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