西南地区辣椒种质资源评价及遗传多样性分析

发布时间：2020-06-12 11:14

【摘要】：辣椒属(Capsicum)植物由于适应性广,栽培广泛,驯化历史悠久,品种资源极其丰富。对辣椒种质资源进行系统地调查与评价,全面地掌握其性状特点及遗传多样性,是开展辣椒遗传改良工作的重要基础。本试验对前期搜集的150份辣椒品种资源进行鉴定,共涉及34个性状调查,包括果形、株型等主要形态学性状,维生素C、辣椒碱、辣椒红素等品质特性,熟性、光合特性等生理特性。选用离体叶片接种法和游动孢子灌根法对其中30份辣椒材料进行辣椒疫病抗性鉴定。另外,从100个SSR分子标记中筛选36个多态性良好的标记,对这些辣椒进行遗传多样性鉴定。这些研究对我国西南地区辣椒品种资源进行系统深入地评价,对掌握这些辣椒的群体遗传结构,筛选优良性状和基因资源,从而进行辣椒遗传改良具有重要意义。主要结果如下:1.对34个常见形态学性状进行调查。结果,24个质量性状中青熟果色和果形的多样性丰富,各含有9个、13个性状变异。11个数量性状的变异系数范围为21.19%-62.75%,平均变异系数为41.29%,青熟果重的变异最大,变异系数为62.75%;株高的变异最小,变异系数为21.19%。对植物学性状进行主成分分析,得到前12个主成分,可归纳为果实性状因子、叶片大小因子、株型因子、熟性因子、果肩转色一致性因子、果重因子、叶面茸毛因子、果面特征因子、果梗长因子、茎茸毛因子、花梗着生状态因子、花柱颜色因子,其累计方差贡献率为85.85%。采用SPSS19.0对150份辣椒材料的植物学性状进行聚类分析,将其分为五大类:第Ⅰ类有58份材料,果形为指形或线形,叶色主要是绿色。第Ⅱ类有37份材料,果形以牛角形(29.7%)和羊角形(45.9%)为主,叶面微皱,果面棱沟为无,果面微皱,多数无果肩。第Ⅲ类有20份材料,果形为羊角形或牛角形,叶缘为波状,花柱长度是长于雄蕊。第Ⅳ类有12份材料,果形为灯笼形,叶茸毛为无,果基部宿存花萼为平展。第Ⅴ类有23份材料,果形为短锥形或长锥形,花冠色和花柱颜色均为白色。2.对3个品质性状进行调查。测得维生素C(Vc)含量范围在53.97-226.37 mg/100g,变异系数为24.59%。筛选出高Vc(180mg/100g)辣椒材料17份,它们多是短锥椒和短指椒。测得辣椒碱含量变化范围在0.001%-0.119%,其中灯笼椒的含量最低,朝天椒的含量最高。150份材料中有5份微辣(3.33%)、50份中辣(33.33%)以及95份辣(63.34%)。Vc和辣椒碱的含量受环境因素影响明显;与成都平原相比,攀西地区种植的辣椒Vc含量增加46.81%,辣椒碱含量降低78.89%。测得辣椒果实色价范围在0.73-7.78,变异系数为47.48%,未发现高色价价值的品种资源。3.对熟性和光合特性进行调查。根据果实始收期早晚判定辣椒熟性。极早(31d)、早(31-35d)、中(36-50d)、晚(51-55d)、极晚(55d)辣椒均有发现,分别占比4.00%、12.00%、72.67%、4.67%、6.66%。筛选出极早熟品种6份,分别是编号'CP25'、'CP44'、'CP61'、'CP91'、'CP119'、'CP120'的辣椒。利用Li-COR6400XTR便携式光合仪测定辣椒苗期光合参数,并根据非直角双曲线模型拟合光响应曲线。光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸(Rday)以及最大光合速率(Amax)的变异系数分别是41.51%、23.82%、16.44%、51.33%、29.64%。表观量子效率(AQY)和最大光合速率(Amax)的最大值分别为0.069、33.363 μm01·COO2·m-2·s-1。筛选出 11 份耐弱光(AQY0.050)的材料,以及13份光合速率高(20.000λμmol·CO2·m-2·s-1)的材料。4.调查辣椒材料的疫病抗性。根据田间表现,共选取30份疑似抗性材料人工接种辣椒疫霉菌(Phytophthora capsiciL.)。采用离体叶片接种法,鉴定出17份材料发病,产生明显水渍状病斑,13份材料表现抗性。采用营养液-游动孢子灌根法,接种7 d后调查病情指数,鉴定出抗病材料有8份,中抗材料有6份,感病材料有15份,高抗材料有1份。综合两种方法,最终确定高抗材料1份,编号为'MP128'的辣椒。5.用36对SSR分子标记检测辣椒亲缘关系及遗传多样性。从100对SSR标记中筛选出具多态性且稳定清晰的36对SSR标记,总共检测到153个等位基因,每对SSR标记检测到2-10个等位位点,平均每个位点能扩增出4.25个等位基因。这36对SSR标记的等位基因频率、基因数量、等位基因数量、基因多样性指数、杂合度以及多态性信含量的平均值分别为0.73、5.81、4.25、0.38、0.33、0.34。其中基因多样性、杂合度和多态性信息含量的最大值分别为0.80、0.97、0.78,表明这150份辣椒有一定的杂合,遗传基础广泛。基于36对多态性SSR标记对150份辣椒材料进行UPGMA聚类,在遗传距离为0.24处,将这些材料分为四大类。第Ⅰ类:'MP94';第Ⅱ类:'MP100';第Ⅲ类:'CP120'、'MP38'等 144 份材料;第Ⅳ类:'CP21'、'CP12'、'CP143'和'MP46'四份材料。
【图文】：

辣椒疫霉菌,福建,引物

２．１．２菌株材料逡逑病原菌为辣椒疫霉菌ＣＰ／＾邮yUｏｒａ逦Ｌ．）福建分罔株ＰＣ２Ｗ－３（图１），经逡逑鉴定为生理小种３，，保存于石蜡中。逡逑Ｉ邋％逡逑ｊＪｍ逡逑图１辣椒疫霉菌福建分离株ＰＣ２Ｗ－３逡逑Ｆｉｇ．ｌ邋Ｐ．邋ｃａｐｓｉｃｉ邋ｉｓｏｌａｔｅ邋ＰＣ２Ｗ－３邋ｆｒｏｍ邋Ｆｕｊｉａｎ逡逑２．１．３邋ＳＳＲ邋引物逡逑本试验所用邋ＳＳＲ邋引物在前人研究（Ｐｏｒｔｉｓ邋ｅｔ邋ａｌ．邋２００７；Ｋｉｍ邋ｅｔ邋ａｌ．２００８；邋Ｔａｎ邋ｅｔ邋ａｌ．逡逑２０１５；Ｍｉｎａｍｉｙａｍａ邋ｅｔ邋ａｌ．邋２００７；Ｃｈｅｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．２０１６）的基础上筛选出来邋１００邋对，其中有逡逑３６对具多态性的引物（表３）用于ＰＣＲ（聚合酶链反应）扩增电泳检测。引物由上海逡逑生物工程有限公司（Ｓａｎｇｏｎ）合成。逡逑１２逡逑

水培,辣椒

将辣椒种子用５０°Ｃ温汤浸种３０ｍｉｎ，用湿润的纱布包裹种子，放置在人工逡逑气候箱，黑暗条件下２５邋°Ｃ下催芽７－１０ｄ后，待种子露白后在定植篮中育苗，于逡逑２０１６年５月将幼苗转移至水培箱（图２），单株育苗并编号，用霍格兰营养液逡逑（Ｈｏａｇｌａｎｄ’ｓ）（表６）水培至６－８片真叶。逡逑｜｜逡逑图２辣椒水培逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｐｅｐｐｅｒ邋ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃｓ逡逑１９逡逑
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S641.3

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