全 文 ： [收稿日期] 2008-03-03;2008-06-09修回
[ 基金项目] 贵州省农业科学院重点项目“地方朝天椒品种几个性状的 F1表现”(黔农科合 06007);贵州省农业科学院专项资金项目“贵州
朝天椒丰产株型材料的选育与改良预研”[ 院 ZX(2007)053] ;贵州省重点攻关项目“辣椒种质资源收集整理及新品种选育”[ 黔
科合 NY 字(2005)3007] ;贵州省育种攻关项目“辣椒抗旱材料的筛选与抗旱品种选育”[ 黔科合 NY 字(2007)3026]
[作者简介] 詹永发(1971-),男 ,农艺师 ,从事辣椒育种与栽培研究。 E-mail:gzzh anyf@163.com
[ 文章编号] 1001-3601(2008)04-0198-0008-03
朝天椒种质材料的遗传多样性研究
詹永发 , 姜 虹 , 韩世玉 , 杨 红 , 刘崇政 , 赖 卫
(贵州省蚕业研究所 , 贵州省辣椒研究所 , 贵州 遵义 563006)
[ 摘 要] 对朝天椒 18 个性状(10 个表型性状和 8 个数量性状)进行多样性分析 ,并介绍了贵州省辣椒研究所目前收集保
育的 156个朝天椒种质材料的地理分布情况。结果表明:在朝天椒的质量性状中果形的遗传多样性指数最高为 1.5097 ,数量
性状中株高遗传多样性指数最高为 2.169 9 , 对产量影响较大的单株结果数和单果重的遗传多样性指数分别为 1.7793 和
1.842 6。现有朝天椒种质材料主要来源于黔北地区 ,占总材料数的 63.46 %。[ 关键词] 朝天椒;种质材料;遗传多样性[ 中图分类号] S641.3 [ 文献标识码] A
Study on Genetic Diversity of Germplasm Resources of Hot Pepper
ZHAN Yong-fa , JIANG Hong , HAN Shi-yu , YANG Hong , LIU Chong-zheng , LAI Wei
(GuizhouSericultural Institute , Guizhou Capsicum Institute Zuny i , Guizhou 563006 , China)
Abstract:The results f rom analyzing 18 t raits including 10 pheno typic and 8 quantity traits and investig ating the
geog raphical dist ribution condition of 156 hot pepper v arie ties co llected by Guizhou Se ricultur al Institute show that the highest
genetic diver sity index of fruit shape and plant height is 1.509 7 and 2.169 9 in quality traits and quantity traits respec tively , the
genetic diver sity index o f fruit number per plant and sing le f ruit w eight is 1.779 3 and 1.8426 sepa rately and 63.46% of total
ho t pepper g ermplasm resour ces is fr om nor the rn a reas of Guizhou mainly.
Key words:ho t peppe r;germplasm resource;genetic dive rsity
遗传多样性是指种内不同的个体间或一个群体
内不同个体间遗传变异的总和 ,是生物多样性的基
本组成部分 ,是植物抵抗不良气候和防御毁灭性病
虫害的安全因素。研究表明 ,利用生物遗传多样性
可分离出生产上所期待的农艺性状 ,对育种工作意
义重大。遗传多样性丰富 ,即所含的基因变化丰富 ,
该物种对环境变化的适应能力就强 ,进化的潜力就
大;反之 ,适应力就弱 ,进化的潜力就小[ 1] 。贵州朝
天椒种植区相对隔离的地理环境和多样的立体气
候 ,朝天椒经过不同地域的长期种植和人为选择 ,形
成了丰富多样的资源类型 。近年来 ,贵州省辣椒研
究所收集保育朝天椒种质材料近 200份 ,根据果形
分为锥形椒 、指形椒 、圆形椒等 ,根据果色分为红色
椒 、黄色椒 、紫色椒 、五彩椒等 ,根据熟性分为早熟
椒 、中熟椒 、晚熟椒等 ,根据果实着生分为单生 、双
生 、簇生等类型 ,根据用途分为果用型 、叶用型 、观赏
型 、兼用型等类型[ 2] 。因此 ,遗传多样性十分丰富 ,
其中不乏生产适应性强 、产量高 、品质优的种质材
料[ 3] 。近年来 ,贵州朝天椒种植面积基本稳定在 5
万 hm2以上 ,约占全省辣椒种植总面积的 40%[ 4] ,
因此 ,贵州辣椒产业的发展在一定程度上就是朝天
椒生产的发展。但是针对朝天椒开展的基础性研究
和育种等工作相对滞后 ,严重制约了贵州辣椒生产
的进一步发展。通过对 156余份朝天椒种质材料的
遗传多样性及地理分布进行分析 ,以期能为贵州朝
天椒的育种提供参考 。
1 材料与方法
1.1 材料
朝天辣种质材料 156份均由贵州省辣椒研究所
提供。
1.2 试验方法
种质分别于 2005 ～ 2007 年在贵州省辣椒研究
所辣椒研究室品种保育园内种植 ,其中大部分为重
复种植 ,少部分为当年新收集材料和轮换种植材料。
各年度辣椒种质材料的种植数量依次为 137份 、122
份和 156份 。2005年为双株栽植每份种质种植 24
窝 ,株行距 70 cm×30 cm ;2006年为单株栽植 ,每种
质种植 104窝 ,株行距 70cm ×30 cm ;2007 年为单
株栽植 ,每种质种植 84窝 ,株行距 70 cm ×30 cm 。
田间管理和施肥按辣椒规范化栽培技术进行。
1.3 数量性状的划分
对数量性状进行 10 级分类:1 级
δ为标准差 。计算各数量性状的平均数 、标准差和
变异系数。
1.4 种质材料地理分布的划分
以种质材料的收集记载为依据 ,按贵州省行政
区划划分标准进行划分 。
1.5 遗传多样性指数的计算
计算 156份材料 10个表型性状和 8 个数量性
状的遗传多样性指数(Shannon index)。遗传多样
贵州农业科学 2008 , 36(4):8～ 10 Guizhou Ag ricultural Science s
性指数的计算公式为:
H′=-∑s
i=1P ilnPi
其中 , s 指小区中的类型数 , i 指某一小区中第
i 个类型 , Pi指第 i 个类型在小区中所占的比例 。
2 结果与分析
2.1 朝天椒种质材料的遗传多样性
2.1.1 朝天椒主要性状的遗传多样性指数 表 1
列出了朝天椒 18 个主要性状的遗传多样性指数 。
在 10个表型性状中 ,果形的遗传多样性指数最高为
1.5079 , 青果果色的遗传多样性指数次之 , 为
0.8340 ,花冠色的遗传多样性指数最低(0.0387);
表 1 朝天椒种质材料遗传多样性指数
性状 材料份数 遗传多样性指数
结果习性 156 0.4182
熟性 156 0.6646
果形 156 1.5079
青果果色 156 0.8340
熟果果色 156 0.4189
花冠色 156 0.0387
花药色 156 0.0685
子房位 156 0.0685
叶缘 156 0.0949
叶色 156 0.4328
全生育期 156 1.6399
株高 156 2.1699
单株结果数 147 1.7793
单果重 139 1.8426
果长 139 1.9332
果宽 139 1.7909
单果种子粒数 73 1.9363
种子千粒重 71 1.8293
数量性状均表现出较高的遗传多样性 ,其中 ,株高的
遗传多样性指数最高(2.1699),其后依次是单果种
子粒数(1.9363)、果长(1.9332)、单果重(1.8426)、
种子千粒重(1.8293)、果宽(1.7909)、单株结果数
(1.7793)、全生育期(1.6399)。
2.1.2 朝天椒主要表型性状的遗传多样性 表 2
列举了 10个表型性状的遗传多样性 。在所分析的
朝天椒材料中:结果习性以散生为主 ,占 85.26%,
簇生的占 14.74%。熟性以中熟为主 ,占 80.13%,
早熟和晚熟分别占 2.565%和 17.31%。果形中羊
角形所占比例最大 ,为 40.38%,其后依次为锥形
(28.21%)、指形(11.54%)、圆形(8.33%)、线形
(6.41%)、柿子形(5.13%)。青果果色以绿色为主 ,
占 74.36 , 其后依次为深绿色(15.38%)、黄色
(5.77%)、紫色斑点(3.21%)、紫色(1.28%)。熟果
果色以红色为主 ,占 88.46%,橘红色和黄色分别占
8.97%和 2.57%。花冠色以白色为主 ,占99.36%,
紫色仅占 0.64%。花药色以紫色为主 ,占 98.72%,
黄色仅占 1.28%。子房位置以子房下位为主 ,占
98.72%,子房上位仅占 1.28%。叶缘以无刻缺为
主 ,占 98.08%,有刻缺仅占 1.92%。叶色以绿色为
主 ,占 85.90%, 黄绿色和紫色分别占13.46%和
0.64%。
2.1.3 朝天椒主要数量性状的遗传多样性 数量
表 2 朝天椒种质材料表型性状变异类型分布
结果习性
类型 材料份数
熟性
类型 材料份数
果 形
类型 材料份数
青果果色
类型 材料份数
红熟果果色
类型 材料份数
簇生 23 早熟 4 锥形 44 绿色 116 红色 138
散生 133 中熟 125 羊角形 63 深绿色 24 橘红色 14
晚熟 27 指形 18 黄色 9 黄色 4
圆形 13 紫色 2
柿子形 8 紫色斑纹 5
线形 10
花冠色
类型 材料份数
花药色
类型 材料份数
子 房
类型 材料份数
叶缘
类型 材料份数
叶 色
类型 材料份数
白色 155 紫色 154 子房上位 2 无缺刻 153 绿色 134
紫色 1 黄色 2 子房下位 154 有缺刻 3 黄绿色 21
紫色 1
性状受环境因素的影响较大 ,但在材料数较多的情
况下用于遗传多样性分析 ,同样能反映出材料间的
差异。从表 3和表 4 看出:全生育期的变异范围是
204 ～ 272 d ,变异系数为 4.59%,多数朝天椒种质材
料的全生育期在 211 ～ 232d (87.82%),小于 211 d
和大于 232 d的种质材料分别占 3.21%和 8.97%。
株高的变异范围是 13 ～ 104cm , 变异系数为
15.31%,在株高为 51.04 ～ 81.46 cm 范围内集中了
朝天椒种质材料的 80.13%,小于 51.04 cm 和大于
81.46cm 的材料分别占 9.62%和 10.25%。单株结
果数的变异范围是 7 ～ 317个 ,变异系数为61.33%,
在 28 ～ 95个范围内集中了所有材料的 72.11%,小
于 28 个和大于 95 个的材料分别占 8.84%和
19.05%。单果重的变异范围是 0.92 ～ 23.2g ,变异
系数为 61.05%,在 1.85 ～ 6.20g 的范围内集中了
所有材料的 68.34%,小于 1.85 g 和大于 6.20g 的
材料分别占 9.35%和 22.31%。果长的变异范围是
1.18 ～ 16.10cm ,变异系数为 47.92%,多数朝天椒种
质材料的果长在 1.89 ～ 9.94 cm(82.73%), 小于
1.89cm和大于9.94 cm的种质材料分别占 1.44%和
15.83%。果宽的变异范围是 0.67 ～ 4.57cm ,变异系
数为 37.75%,在 0.94 ～ 2.37cm 内集中了朝天椒种
质材料的85.61%,小于 0.94cm 和大于 2.37 cm的材
料分别占7.91%和 6.48%。单果种子数的变异范围
是 36 ～ 223粒 ,变异系数为 34.11%,在 64 ～ 112粒的
范围内集中了所有材料的 65.75%,小于 64粒和大于
112粒的材料分别占 13.70%和 20.55%。千粒重变
异范围是3.6 ～ 9.4 g ,变异系数为 19.59%,在 4.68 ～
6.39g 内集中了所有材料的 69.01%,小于 3.6g 和大
于 9.4g 的材料分别占 8.45%和22.54%。
·9· 第 4 期 詹永发 等 朝天椒种质材料的遗传多样性研究
表 3 朝天椒种质资源数量表型性状的遗传多样性
全生育期
范围/d 材料份数/份
株高
范围/ cm 材料份数/份
单株结果数
范围/个 材料份数/份
单果鲜重
范围/g 材料份数/份
<206.89 3 <45.97 9 <28.29 13 <1.85 13
206.89-211.99 2 45.97～ 51.04 6 28.29 ～ 50.73 31 1.85 ～ 3.30 36
211.99 ～ 217.09 67 51.04～ 56.11 14 50.73 ～ 73.16 46 3.30 ～ 4.75 31
217.09 ～ 222.19 26 56.11～ 61.88 22 73.16 ～ 95.60 29 4.75 ～ 6.20 28
222.19 ～ 227.29 22 61.88～ 66.25 31 95.60 ～ 118.03 13 6.20 ～ 7.65 15
227.29 ～ 232.39 22 66.25～ 71.32 22 118.03～ 140.47 5 7.65 ～ 9.10 7
232.39 ～ 237.49 2 71.32～ 76.39 14 140.47～ 162.90 3 9.10 ～ 10.55 3
237.49 ～ 242.59 4 76.39～ 81.46 22 ≥162.90 7 ≥10.55 6
≥242.59 8 81.46～ 86.53 4 ≥86.53 12
果长
范围/ cm 材料份数/份
果宽
范围/ cm 材料份数/份
单果种子数
范围/粒 材料份数/份
种子千粒重
范围/g 材料份数/份
<1.89 2 <46.77 2 <4.11 2
1.89 ～ 3.50 17 <0.94 11 46.77 ～ 63.10 8 4.11 ～ 4.68 4
3.50 ～ 5.11 33 0.94 ～ 1.23 50 63.10 ～ 79.44 12 4.68 ～ 5.25 10
5.11 ～ 6.72 35 1.23 ～ 1.51 23 79.44 ～ 95.77 19 5.25 ～ 5.82 17
6.72 ～ 8.33 19 1.51 ～ 1.80 18 95.77 ～ 112.11 17 5.82 ～ 6.39 22
8.33 ～ 9.94 11 1.80 ～ 2.08 15 112.11 ～ 128.44 6 6.39 ～ 6.96 9
9.94 ～ 11.55 8 2.08 ～ 2.37 13 128.44 ～ 144.78 2 6.96 ～ 7.53 4
11.55 ～ 13.16 6 2.37 ～ 2.65 4 144.78 ～ 161.11 4 7.53 ～ 8.10 1
≥13.16 8 ≥2.65 5 ≥161.11 3 ≥8.1 2
表 4 朝天椒种质材料数量性状极值 、平均值、标准差和变异系数
性状 材料份数 最大值 最小值 平均值
标准差
SD
变异系数
CV/ %
全生育期/d 156 272.00 204.00 222.19 10.20 4.59
株高/cm 156 104.00 13.00 66.25 10.14 15.31
单株挂果数/个 147 317.00 7.00 73.16 44.87 61.33
单果鲜重/g 139 23.20 0.92 4.75 2.90 61.05
果长/cm 139 16.10 1.18 6.72 3.22 47.92
果宽/cm 139 4.57 0.67 1.51 0.57 37.75
单果种子数/粒 73 223.00 36.00 95.77 32.67 34.11
种子千粒重/g 71 9.40 3.60 5.82 1.14 19.59
2.2 朝天椒种质材料的来源情况
表 5结果显示 ,贵州省内收集的材料有 133份 ,
占全部材料数的 85.26%。其中 ,遵义市有 99份 ,
占省内材料数的 74.43%,主要分布在遵义县 、绥阳
县 、桐梓县 、湄潭县 、赤水市 、余庆县 、凤冈县 、遵义市
等县(市)。贵阳市 2 份 ,安顺市 2 份 ,铜仁地区 9
份 ,毕节地区 5份 ,黔东南 5份 ,黔南 4份 ,黔西南 7
份 ,分别占省内收集材料数的 1.50%、1.50%、
6.77%、3.76%、3.76%、3.01%和 5.26%。省外材
料 20份(占 12.82%),主要来源于四川 、湖南 、河
北 、台湾 、吉林 、陕西等省。国外材料 3 份(占
1.92%)。
表 5 朝天椒种质材料的来源情况
材料收集地 材料份数/份 占全部材料的百分比/ %
遵义 99 63.46
贵阳 2 1.28
安顺 2 1.28
铜仁 9 5.77
毕节 5 3.21
黔东南 5 3.21
黔南 4 2.56
黔西南 7 4.49
省外 20 12.82
国外 3 1.92
合计 156
3 结论与讨论
3.1 利用朝天椒遗传多样性选育优良品种
遗传多样性是育种工作的基础 ,通过对朝天辣
18个性状的分析表明 ,朝天椒种质材料存在广泛的
遗传多样性。特别是对朝天椒产量影响较大的单株
结果数 、单果重等性状的遗传多样性指数较高 ,说明
朝天椒存在较大的产量潜力 。株高 、生育期 、单果种
子数 、果长 、果形 、果色等性状均具有很高的遗传多
样性指数。因此 ,可根据不同生产需要选育不同的
品种 ,如低秆品种 、极早熟和极晚熟品种 、制种品种 、
特长果形品种 、彩色泡椒和观赏椒品种等 。
3.2 贵州是全国重要的朝天椒主产区之一 ,同时
也是朝天椒遗传多样性较丰富的地区
贵州是全国五大辣椒生产省份之一 ,其朝天椒
常年种植面积基本稳定在 5万 hm2以上 ,约占全省
辣椒种植总面积的 40%左右 。因此 ,贵州辣椒产业
的发展在一定程度上就是朝天椒生产的发展。同
时 ,贵州辣椒栽培历史悠久 ,其独特的喀斯特地貌环
境 ,形成了复杂多样的小气候环境和相对封闭的农
耕文化区域 ,具备朝天椒遗传多样性形成的有利条
件 。目前贵州省辣椒研究所收集保育有朝天椒种质
材料 193份 ,其中 133份为省内材料 ,存在着广泛的
遗传多样性 ,基本涵盖了朝天椒材料的所有类型 。
3.3 朝天椒遗传多样性研究的现实意义
虽然农艺性状的表现是遗传因素与环境因素共
同作用的结果 ,但在材料数较多的情况下可将环境
因素的影响变小 ,使遗传多样性较为真实的反应出
来 ,对育种工作产生直接的指导作用 。并且农艺性
状遗传多样性分析可以为今后分子水平的遗传多样
性分析打下基础。
[ 参 考 文 献]
[ 1 ] 许美玲.烤烟种质资源差异性分析[ J] .植物遗传资源学报 ,
2006 , 7(4):415-420.
[ 2 ] 詹永发 ,姜 虹 ,韩世玉 ,等.贵州辣椒产业发展的形势分析与
展望[ J] .贵州农业科学 , 2005 , 33(4):98-101.
[ 3 ] 彭志良 ,赵泽英.贵州干制辣椒栽培管理多媒体专家系统的开
发[ J] .贵州农业科学 , 2004 , 32(5):44-47.
[ 4 ] 高贵龙 , 彭志良 ,赵泽英.鲜食辣椒栽培管理专家系统的开发
研究[ J] .贵州农业科学 , 2007 , 35(5):34-37.
[ 5 ] 文长友 ,程须珍 ,王素华 ,等.中国绿豆种质资源遗传多样性研
究[ J] .植物遗传资源学报 , 2006 , 7(4):459-463.
(责任编辑:聂克艳)
·10· 贵 州 农 业 科 学 2008 , 36 卷