張建華 羅愛玉 劉芬虹 黃芳紅 魏瑞芳
(1.甘肅省航天育種技術創(chuàng)新中心/甘肅省航天育種工程技術研究中心 甘肅 天水 741030;2.天水神舟綠鵬農業(yè)科技有限公司 甘肅 天水 741030)
辣椒屬一年生或多年生草本, 是一種藥食同源的蔬菜,主要含有生物堿、色素、維生素、有機酸、礦物質等成分。 我國辣椒加工產品主要包括深加工的辣椒素、辣椒紅色素及粗加工的辣椒粉、辣椒干、辣椒醬等。 辣椒紅素因其色澤鮮艷、安全性高、抗氧化而被商品化為著色劑、飼料補充劑和營養(yǎng)品,廣泛應用于食品、飼料、醫(yī)療、化妝品和生物技術行業(yè)[1]。 國外色素椒種子昂貴, 國內因缺少優(yōu)良的種質資源和研發(fā)投入不足, 使得具有自主知識產權的色素椒品種較少,而且由于引進品種和當?shù)仄贩N混種,品種混雜及自留種種性退化, 使得當前色素椒原料的色價不穩(wěn)定、層次不齊,這一系列問題直接影響我國色素椒產業(yè)鏈的整體穩(wěn)步發(fā)展[3-4]。
要改善色素椒產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀, 提高色素椒加工產品的競爭力,除了普及辣椒育苗、移栽、栽培管理等知識,提高廣大種植者的種植水平,讓色素椒種植走向規(guī)?;蜆藴驶?, 還需要加大色素椒新品種的自主選育力度, 注重先進育種方法的開發(fā)和應用,在品種選育上有較大的種質突破,從而選育出產量高、辣椒紅素含量高的辣椒新品種。 航天育種具有變異頻率高、有益變異多且變異性狀穩(wěn)定等優(yōu)點,因其具備地面上難以模擬的多重誘變因子, 成為培育新品種的新途徑,對豐富種質資源具有重要作用。 為了選育出性狀優(yōu)良、有突破性的色素椒新品種,天水神舟綠鵬農業(yè)科技有限公司以航天搭載的優(yōu)良自交系為親本,以“優(yōu)質、高產、抗病、色素含量高”為主要育種目標,以甘肅、內蒙古、新疆等色素椒主產區(qū)為目標區(qū)域,選育出了豐產性好、抗病性強、適應性廣、色素含量高,適用于色素加工、制干、制醬的色素椒新品種——航椒紅陽。
航椒紅陽原代號337F1[登記編號為GPD 辣椒(2021)620632], 是以G27-6-3-4-1-H-H 為母本、(39-2H)-3-2-4-1-H-H 為父本雜交, 利用航天搭載、 病圃選擇、SRAP 分子生物學等技術綜合選育出的雜交1 代色素椒新品種。
2005 年在我國第22 顆返回式科學與技術試驗衛(wèi)星上,搭載引進的辣椒龍椒3-4 提純后的自交系種子,太空誘變處理后,采用單株-混合選擇法,經單選4 代、混選2 代育成優(yōu)良自交系G27-6-3-4-1-H-H,即航椒紅陽的母本。
2005 年在我國第21 顆返回式科學與技術試驗衛(wèi)星上,搭載天水羊角椒(39-2H)提純后的自交系種子,太空誘變處理后,采用單株-混合選擇法,經過單選4 代、混選2 代育成優(yōu)良自交系(39-2H)-3-2-4-1-H-H,即航椒紅陽的父本。
2013 年早春茬以自交系G27-6-3-4-1-H-H 為母本、(39-2H)-3-2-4-1-H-H 為父本, 配制雜交組合,同時配制的同類型雜交組合共67 個。 2014 年早春茬進行了雜交組合的觀察、鑒定,初步篩選出表現(xiàn)良好的15 個組合。 2015 年早春茬對15 個組合進行了品比試驗,共篩選出8 個組合。 在2015 年品比試驗的基礎上,2016 年繼續(xù)對8 個組合進行品比試驗,篩選出綜合性狀表現(xiàn)良好、 符合育種目標的6 個組合,其中航椒紅陽綜合排名第一。 2017 年和2018 年對航椒紅陽進行了區(qū)域試驗和生產試驗。
2015 年進行了品比試驗, 試驗采取隨機區(qū)組排列,3 次重復,小區(qū)面積8.4 m2,主對照為紅龍13、副對照為巨紅。 結果表明, 航椒紅陽折合干椒產量595.5 kg/畝,較主對照紅龍13 增產17.2%,較副對照巨紅增產22.3%(表1)。 在2015 年品比試驗的基礎上,2016 年繼續(xù)進行了品比試驗,結果表明航椒紅陽折合干椒產量624.6 kg/畝, 較主對照紅龍13 增產17.4%,較副對照巨紅增產24.2%(表1)。 在2 年品比試驗中,航椒紅陽折合干椒產量610.1 kg/畝,較主對照紅龍13 增產17.3%,較副對照巨紅增產23.3%。
表1 航椒紅陽品比試驗產量結果
2017-2018 年,在甘肅天水、甘肅徽縣、甘肅定西、甘肅靈臺、甘肅武威、新疆(和靜縣、博湖縣、和碩縣)、 內蒙古五原進行了區(qū)域試驗。 以紅龍13 為對照, 各試點根據當?shù)貧夂驐l件在1-3 月育苗,4-5 月中旬定植,高壟覆膜栽培,壟高15 cm,壟面寬80 cm,壟溝寬40 cm, 小區(qū)面積由各試點按情況確定,3 次重復,各點種植方式統(tǒng)一,田間管理參照當?shù)乩苯贩N植管理。
2017 年試驗結果表明,9 個點均較對照紅龍13增產,平均折合干椒產量638.0 kg/畝,較紅龍13 增產29.0%。 2018 年試驗結果表明,9 個點均較對照紅龍13 增產,平均折合干椒產量640.2 kg/畝,較紅龍13 增產28.1%。 連續(xù)2 年在區(qū)域試驗中,航椒紅陽平均折合干椒產量639.1 kg/畝,較紅龍13 增產28.5%,增產極顯著(表2)。
表2 航椒紅陽區(qū)域試驗產量結果
2017-2018 年在甘肅天水、甘肅徽縣、甘肅定西、甘肅靈臺、甘肅武威、新疆(和靜縣、博湖縣、和碩縣)、內蒙古五原進行區(qū)域試驗的同時進行了生產示范,累計示范面積610 畝,平均畝產量均在620 kg 以上,產量表現(xiàn)穩(wěn)定。
航椒紅陽為色素加工專用型辣椒1 代雜交種,早中熟,全生育期160 d 左右。 植株生長勢強,株高98.5~103.6 cm, 株幅89.3~98.8 cm, 始花節(jié)位11~13 節(jié),柱頭白色,花冠白色,花梗水平,單株平均結果數(shù)20~24 個,果實長指型,青熟果綠色,紅熟果深紅色,果實心室數(shù)以2 個為主,果縱徑16.7~16.8 cm,果橫徑2.62~3.14 cm, 果肉厚0.32~0.39 cm, 單果重30.2~40.0 g。色素含量高,主要用于提取辣椒紅素,也可用于出口原椒、打粉、打醬等。
經甘肅省農業(yè)科學院農業(yè)測試中心對航椒紅陽進行營養(yǎng)成分檢測,結果顯示,航椒紅陽干物質含量為16.8 g/100 g、維生素C 含量為278 mg/100 g、可溶性固形物含量為11.7%、總辣椒素含量為107 mg/kg。經甘肅省航天育種工程技術研究中心進行的辣椒紅色素檢測,結果顯示航椒紅陽平均色價28.6。
經中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所對航椒紅陽的植株葉片進行4 種病原菌的接菌鑒定, 以及對辣椒果實進行的辣椒炭疽病的接菌鑒定,結果表明,航椒紅陽對TMV 表現(xiàn)感病, 對CMV 表現(xiàn)中抗, 對疫病、青枯病表現(xiàn)感病,對炭疽病表現(xiàn)中抗。
2019 年2 月, 農業(yè)農村部食品質量監(jiān)督檢驗測試中心成都分中心對航椒紅陽進行了轉基因檢測,結論為非轉基因品種。2020 年,甘肅省航天育種工程技術研究中心選取16 對辣椒SSR 引物對天水羊角椒(39-2H)、(39-2H)-3-2-4-1-H-H [天水羊角椒(39-2H)搭載后選育的自交系]、龍椒3-4、G27-6-3-4-1-H-H(龍椒3-4 搭載后選育的自交系)、航椒紅陽[(39-2H)-3-2-4-1-H-H 與G27-6-3-4-1-H-H雜交1 代]的基因組DNA 進行SSR-PCR 擴增檢測。分析結果表明,經航天搭載后,G27-6-3-4-1-H-H 與搭載前原種辣椒龍椒3-4 相比產生了DNA 水平上的變異,(39-2H)-3-2-4-1-H-H 與搭載前原種天水羊角椒(39-2H)相比產生了DNA 水平上的變異。 經過雜交育成的雜交1 代航椒紅陽, 有父母本特有條帶,雜交1 代保持了父母本航天誘變產生的變異。
露地栽培: 育苗根據當?shù)貧夂蛱攸c和茬口安排確定適宜播種期。用種量約為70 g/畝,播種前將種子在陽光下曬后裝入網袋,用55℃的溫水浸種,用磷酸三鈉100 倍液浸種30 min 即可點播。
穴盤育苗: 每穴點播2 粒種子, 覆土厚度0.8~1.0 cm,噴灑殺菌藥后覆白地膜促進出苗。 苗子7 葉1 心時即可定植,定植密度為4 000~5 300 穴/畝。
(1)露地栽培應按照當?shù)貧夂驐l件,積溫無霜期長短等合理確定栽培密度,密度在4 000~5 300 穴/畝,不宜過大。
(2)因品種植株生長勢強,蹲苗期間不可施入過多水肥以免造成徒長,待門椒坐穩(wěn)后要勤施追肥,促進果實膨大,高產穩(wěn)產。
(3)在辣椒炭疽病、青枯病和病毒病重發(fā)區(qū)域栽培,提前做好預防。