， ，

(南通科技職業(yè)學(xué)院， 江蘇 南通 226007)

辣椒是常異花授粉作物，天然雜交率在5%～50%之間。在辣椒雜交育種中，親本提純保存及雜種自交分離中經(jīng)常使用人工自交。棉花纏繞花蕾法，因便捷、高效在辣椒人工自交中普遍使用[1]。但人工自交改變了辣椒自然生長(zhǎng)狀比，在有些品種中出現(xiàn)坐果率低、果小、種子少、種子萌發(fā)差等現(xiàn)象[2]。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)濃度赤霉能促進(jìn)番茄植株、果實(shí)、種子的生長(zhǎng)發(fā)育[3]。而目前赤霉素在辣椒上應(yīng)用，主要作為種子引發(fā)劑來(lái)提高辣椒種子的萌發(fā)質(zhì)量，對(duì)利用赤霉素來(lái)促進(jìn)辣椒果實(shí)、種子的生長(zhǎng)發(fā)育的研究幾乎無(wú)系統(tǒng)報(bào)道。本試驗(yàn)在栽培種和野生種辣椒人工自交時(shí)使用適當(dāng)濃度的赤霉素促進(jìn)辣椒果實(shí)、種子發(fā)育， 以獲得數(shù)量多、質(zhì)量好的辣椒自交種，以期為野生辣椒的保護(hù)利用及栽培種育種基因源的拓展做好前期工作。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試栽培種辣椒為南通地方品種啟東小辣椒(C.annuum)，多代自交自交純合。

供試野生種辣椒小米辣(C.frutescens)從云南省引進(jìn)，多代自交純合[4]。

赤霉素(GA3)為分析純，購(gòu)于上海稼豐園藝有限公司。

1.2 試驗(yàn)儀器

光照培養(yǎng)箱GZX-150(北京林茂科技有限公司)、脫脂棉、游標(biāo)卡尺、玻璃培養(yǎng)皿(90 mm)。

1.3 試驗(yàn)方法

赤霉素設(shè)7個(gè)處理：100 mg/L(處理1)、200 mg/L(處理2)、300 mg/L(處理3)、400 mg/L(處理4)、500 mg/L(處理5)、600 mg/L(處理6)、700 mg/L(處理7)，以清水作對(duì)照(ck)。田間試驗(yàn)在南通市蔬菜科學(xué)研究所試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)鋼管大棚內(nèi)進(jìn)行，不同濃度赤霉素溶液放在冰箱冷藏室保存。

2017年4月25日，去除辣椒ZY-6對(duì)椒、門椒花和果，4月26 —30日選擇四門斗至八面風(fēng)的大花蕾(當(dāng)天為蕾，次日為花，每節(jié)留1朵)，筆蘸取赤霉素溶液輕輕涂抹花蕾，風(fēng)干后撕一小塊脫脂棉均勻展開(kāi)棉纖維成薄薄一層，將脫脂棉輕輕裹在花瓣上掛上標(biāo)牌標(biāo)記，其余管理方法同大田保護(hù)地辣椒栽培[1,5]。每個(gè)處理人工授粉60朵花3次重復(fù)，2016年5月15 日考查各處理的坐果率，其余果和花全部摘除。7月月20日開(kāi)始采收已自然成熟的全紅果，測(cè)定雜交結(jié)籽情況。種子曬干后，9月20日測(cè)定種子千粒重。

2017年9月20日辣椒自交種溫水浸種6 h后，分裝在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，在每個(gè)培養(yǎng)皿放置種子60粒，每個(gè)處理3次重復(fù)，將其置于25 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)芽。每天定時(shí)記錄發(fā)芽的種子粒數(shù)，到第14天為止。第7天計(jì)發(fā)芽勢(shì)，第14天計(jì)發(fā)芽率和測(cè)定各處理正常幼苗的根長(zhǎng)，并根據(jù)的發(fā)芽種子數(shù)和根長(zhǎng)，計(jì)算種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)。

發(fā)芽勢(shì)(%)=(7 d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽率(%)=(14 d發(fā)芽種子數(shù)/處理種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)

式中：Gt為在t日的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)；

活力指數(shù)(VI)=S×∑(Gt/Dt)(式中：S為平均根長(zhǎng)(mm))。

評(píng)價(jià)處理隸屬函數(shù)值(Uij)= (Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)，式中Uij表示i品種第j評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬函數(shù)值；Xij表示i品種j評(píng)價(jià)指的測(cè)定值，Xjmin表示所有處理j評(píng)價(jià)指標(biāo)值的最小值；Xjmax表示所有處理處理j評(píng)價(jià)指標(biāo)值的最大值。根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬函數(shù)，求算辣椒人工自交用不同濃度赤霉素處理效果綜合評(píng)價(jià)值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理，不同處理之間的數(shù)據(jù)分析利用SPSS軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)辣椒自交種的影響

從表1統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析可知，處理2赤霉素濃度在200 mg/L栽培種辣椒啟東小辣椒坐果率最高，為46.1%，平均單椒結(jié)籽也最多，為68.2粒，分別比ck增加59.5%、145.3%；坐果率、單椒結(jié)籽與其他所有處理差異極顯著。處理3的千粒重最高，為5.27 g，比ck增加17.1%，差異顯著。赤霉素濃度在300～700 mg/L時(shí)，隨著濃度的增加，對(duì)坐果率、單椒結(jié)籽數(shù)、千粒重表現(xiàn)出抑制作用。野生種辣椒小米辣在赤霉素濃度為400 mg/L時(shí)，坐果率、千粒重均最高，分別為30.5%、4.05 g，分別比ck增加55.6%、11.6%；其中坐果率與處理3差異不顯著，但與其他所有處理差異極顯著。赤霉素濃度在500～700 mg/L時(shí)，隨著濃度的增加，對(duì)坐果率、單椒結(jié)籽數(shù)、千粒也表現(xiàn)出抑制作用(詳見(jiàn)表1)。

2.2 不同處理對(duì)辣椒自交種萌發(fā)的影響

從表2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，赤霉素濃度在100～300 mg/L時(shí)，處理1、處理2栽培種啟東小辣椒各個(gè)萌發(fā)指標(biāo)均好于ck，3個(gè)處理之間發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)差異均不顯著。赤霉素濃度在400～700 mg/L，所有處理萌發(fā)指標(biāo)均低于ck；隨著赤霉素濃度的增加，自交種萌發(fā)效果不斷下降，赤霉素濃度在600、700 mg/L時(shí)， 發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均極顯著低于ck。辣椒小米辣赤霉素濃度在200～400 mg/L時(shí)，野生種小米辣萌發(fā)指標(biāo)均高于ck，隨著濃度增加萌發(fā)效果隨之改善；赤霉素濃度為400 mg/L時(shí)，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)在所有處理中均最高，分別比ck增加25.6%、18.5%、25.3%、31.4%，與ck差異極顯著。赤霉素濃度為500～700 mg/L時(shí)，隨著濃度增加萌發(fā)效果不斷下降，濃度越高萌發(fā)指標(biāo)越差(詳見(jiàn)表2)。

表1 不同處理對(duì)辣椒自交種的影響

品種處理坐果率(%)單椒結(jié)籽數(shù)(粒)千粒重(g)啟東小辣椒131.2cC42.3bB4.65bBC 246.1aA68.2aA5.05aAB 338.9bB40.4bB5.27aA 420.5cC32.8cC4.41bcCD 525.6dC20.9eE4.34bcCD 615.5eD9.0fF4.12cD 716.1eD9.2fF3.38dE ck28.9cdC27.8dD4.50bCD小米辣119.5cCD10.2cdBC3.52bcABC 222.8bcBC12.5bB3.76abAB 326.7abAB17.8aA3.64bA 430.5aA12.1bcB4.05aA 518.4cdCD11.5bcBC3.68abAB 69.5eE4.2eD3.24cdBC 715.0dDE8.6dC3.06dC ck19.6cBC11.7bcB3.63abAB

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平差異顯著，不同大寫(xiě)字母表示在0.01水平差異極顯著。下同。

表2 不同處理對(duì)辣椒自交種萌發(fā)的影響

品種處理發(fā)芽勢(shì)(%)發(fā)芽率(%)發(fā)芽指數(shù)活力指數(shù)啟東小辣椒140.0abAB90.0abAB7.21abA36.72aA241.1abAB93.9aA7.41abA38.08aA345.0aA92.8aAB7.46aA35.04aA433.3cBC83.3bB6.13cB22.93cB535.6bcB69.4cC6.05cB25.44bcB627.2dCD65.30cC4.84dC16.78dC719.5eD53.9dD3.50eD10.99eDck37.8bcAB87.8abAB6.67bcAB27.76bB小米辣120deCD59.4bB3.61aA8.54dC227.2abAB64.5bAB4.92abAB15.11abA325.6bcAB65.0bAB4.64bAB13.41bcB430.0aA74.4aA5.42aA16.73aA523.3cdBCD66.1bAB3.78cBC8.69dC618.3eD38.3cC3.59dC8.83dC711.7fE41.1cC2.29eD4.64eDck23.9bcBC62.8bB4.33bcBC12.73cB

2.3 不同處理對(duì)辣椒人工自交的綜合評(píng)價(jià)

為避免單一指標(biāo)評(píng)價(jià)不同濃度赤霉素溶液處理對(duì)辣椒人工自交效果帶來(lái)的片面性問(wèn)題，用隸屬函數(shù)法求出個(gè)各個(gè)處理的綜合評(píng)價(jià)值，平均隸屬越大效果越好[6]。栽培種啟東小辣椒不同處理綜合依次為：處理2>處理1 >處理 3>ck>處理5 >處理 4>處理6 >處理7，野生種啟東小米辣不同處理綜合依次為:處理4>處理2 >處理 3>ck>處理6 >處理 5>處理1 >處理7(詳見(jiàn)表3)。

表3 不同處理對(duì)辣椒人工自交各測(cè)定指標(biāo)的隸屬函數(shù)值

品種處理坐果率單椒結(jié)籽數(shù)千粒重發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽率發(fā)芽指數(shù)活力指數(shù)平均隸屬度位次啟東羊角椒10.51310.56250.67200.80390.90250.93690.94980.7630321.00001.00000.88360.84711.00000.98741.00000.9597130.76470.53041.00001.00000.97251.00000.88780.8793240.16340.40200.54500.54120.73500.66410.44080.4988550.33010.20100.50790.63140.38750.64390.53340.462266000.39150.30200.28500.33840.21370.2187770.01960.0034000000.00338ck0.43790.31760.59260.71760.84750.80050.61900.61904小米辣10.47620.44120.46460.45360.58450.42170.32260.4521620.63330.61030.70710.84700.72580.84030.86600.7471330.81901.00000.58590.75960.73960.75080.72540.7686241.00000.58091.00001.00001.00001.00001.00000.9401150.42380.53680.62630.63390.77010.47600.33500.543156000.18180.360700.41530.34660.1863770.26190.3235000.0776000.09478ck0.48100.55150.57580.66670.67870.65180.66910.61074

3 討論與結(jié)論

辣椒人工自交影響辣椒授粉質(zhì)量，而授粉質(zhì)量不好對(duì)辣椒坐果、結(jié)籽、種子萌發(fā)等均產(chǎn)生負(fù)面影響[7]。有研究表明，較低濃度的外源赤霉素能促進(jìn)梨花粉離體及原位的萌發(fā)，而高濃度的赤霉素抑制花粉的萌發(fā)[8]。棉花中研究表明，使用適當(dāng)濃度的赤霉素噴花，不僅促進(jìn)了棉鈴的生長(zhǎng),而且對(duì)棉花種子的發(fā)育也有明顯的促進(jìn)作用[9-10]；番茄中研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源赤霉素顯著增加種子的重量[11]。本試驗(yàn)在栽培種、野生種辣椒人工自交時(shí)使用適當(dāng)濃度赤霉素溶液涂抹花蕾，應(yīng)是赤霉素抑制了脫落酸的形成，從而抑制了花柄或果柄的基部在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生離層，這可能是辣椒坐果率較高的原因[11]。適當(dāng)?shù)臐舛瘸嗝顾卮龠M(jìn)辣椒花粉在柱頭萌發(fā)順利到達(dá)子房[12]，促使更多的胚株受精發(fā)育成種子；促進(jìn)了同化產(chǎn)物供應(yīng)種子生長(zhǎng)發(fā)育，種子數(shù)量、質(zhì)量均有所改進(jìn)[13]。

本試驗(yàn)在栽培種、野生種辣椒人工自交時(shí)分別使用200，400 mg/L霉素濃度處理，有效促進(jìn)果實(shí)、種子生長(zhǎng)發(fā)育，降低了人工干涉對(duì)辣椒自交的負(fù)面影響，取得了理想效果。辣椒人工自交受到環(huán)境、授粉技術(shù)、田間管理等影響，需要在今后試驗(yàn)中進(jìn)一步明確[5,13]。不同品種辣椒人工自交需要的赤霉素溶液濃度可能也不一樣，需在小面積試驗(yàn)的基礎(chǔ)上試驗(yàn)后應(yīng)用。