核质互作型不育系材料y220A的选育及鉴定

朱文超^1,   胡明文^1,2* 陈林³   廖芳芳^1,   苏丹^1.  白立伟^1.  

（1.贵州省辣椒研究所，贵州贵阳 550006；3.贵阳市蔬菜技术推广站）

Breeding of y220A，a Nuclear mutual Male Sterility Line of pepper

ZHU Wen-chao¹ _, HU Ming-wen ^1,2*_, CHEN Lin ³,LIAO Fangfang ¹ , SU Dan¹_,BAI Li-wei¹,

(1.Guizhou Capsicum Institute ,Guiyang , Guizhou 550006 2. Guiyang vegetable technology extend station , Guizhou)

Abstract:y220A(Nuclear mutual Male Sterility Line ) and y220B(a maintainer line)were bred from the cross between M06A introduced form Sanya ,a key self-line after backcross of multiple generations. The sterile plant rate and sterile degree of y220A both are up to 100%.y220A with strong heterosis and 100% restorer rate is of the high utilization value in pepper breeding.

Key words: pepper;male sterility ;y220A breeding

贵州省种植辣椒历史悠久，据官方统计，2018年全省种植面积超过500万亩，辣椒种植以成为我省贫困农民脱贫的主导产业，随着产业结构的调整和种植农户意识的变化，除地方椒等品种还是常规种外，辣椒杂交种越来越被种植户青睐，市场潜力巨大。但是由于人工制种费用的增加及制种面积的缩小，导致种子成本日益高涨，而种子质量却在下降。普通的杂交种一般为两交种或三交种，蕾期需人工去雄授粉，制种成本高 ，所得种子难以保证纯度。而利用雄性不育系制种将可大大降低人工成本并保证种子质量，增强种子的市场竞争力。 早在1974年，保加利亚就育成了甜椒雄性不育两用系，并成功应用与生产上，1979年又利用胞质雄性不育系生产出了杂交种子^[1]。我国从20世纪80年代初开始辣椒雄性不育的研究，在辣椒雄性不育研究和利用方便取得了显著成效，现在国内多家单位已成功选育出辣椒CMS系，并应用与杂交制种^[3]. 在此背景下，贵州省辣椒研究所以选育安全高效型优质雄性不育系为目标，有效利用优良种质资源进行多亲本杂交遗传改造与筛选，于2014年选育出了育性稳定、杂交率高、配合力强、结果性好、品质好等优良性状与一体的线椒型核质互作不育系材料y220A及其保持系，2018年8月通过贵州省农作物品种委员会田间鉴定。利用不育系材料y220A为母本与优良恢复系配组成高产、优质的辣椒新品种，大大降低了种子生产成本，保障种子供应，是当前保障种子安全的重要技术手段^[2]。

关键词：核质互作不育系；辣椒；y220A

一、选育过程

1、不育源的获取

2006年在三亚引进雄不育材料M06A，为大果型牛角椒。

2、测交

2011年冬在三亚利用课题经连续5代纯化筛选的线椒型辣椒5份（含y220A）与引进的雄性不育系（M06A）进行测交，收获了测交一代种子及对应父本种子。开展雄性不育系的转育工作。

3、测交后代观察

2012年夏季在贵州省辣椒研究所播种测交一代种子，通过花期镜检花粉，发现3份材料田间不育株率达46%、52%、40%（其中y220最高为52%）所有不育植株不育度达均达95%。

4、回交一代

2012年夏季在贵州省辣椒研究所利用测交一代不育株，选y220二株为父本进行成对回交，同时父本自交（分别标记为y220-1和y220-2）。

5、回交二代

2012年冬季在三亚观察回交一代，经田间花期镜检，两对材料田间不育株率达57%、46%，所有不育植株不育度达均达100%，发现其不育性没有提高，通过查阅相关资料，（不育系基因型为S（msms），保持系基因型为F（msms）），判断可能我们选取的两个单株基因型极有可能为F（Msms），根据不育系转育低世代多样本少群体，高世代多样本少群体的理论，我们及时调整方向，在父本y220-1中选取8个单株进行成对回交，同时父本自交（标记为y220-1-1、y220-1-2…y220-1-8）。

6、回交三代

2013年夏在园艺所试验地观察回交二代，发现有三对材料回交后代为全不育，分别是y220-1-1A，y220-1-2A、y220-1-4A，且株型，叶型等农艺性状与y220基本一致，立即对这三对材料进行了回交三代转育，同时父本自交留种。

7、回交四代

2013年冬季在三亚试验地观察回交三代，发现这三对材料回交后代仍为全不育，通过花期镜检，发现不育株率及不育度均达100%，其株型，叶型等农艺性状与y220已完全一致，同时对这三对材料进行了回交四代转育，父本自交留种。

8、回交五代

2014年夏季在贵州省园艺所试验地观察，三对材料田间花期镜检不育株率及不育度仍为100%，至此，不育系y220A转育成功，并选育出相应的保持系y220B。

二、主要特征特性

2.1育性表现

 雄性不育系y220A与保持系在长势、株形、叶形、果形、单果种子数等方面无明显差异，主要区别在株高及花器上，经田间观察（观察株进行了套袋隔离），雄性不育系花器变小， 花朵开张度和花瓣均小于正常花，花丝变短，花药瘦小、干瘪、不开裂或部分开裂 ( 但开裂时间晚于花朵开放)，无花粉粒或仅极少数花粉粒。 碘化反应表明：保持系花粉粒圆形，内含物充实，碘化反应呈蓝色；而雄性不育系花粉粒畸形、解体，内含物稀薄，碘化反应不着色或着色极浅。

2.2主要农艺性状

 y220A为线椒，辣味浓,植株生长势强，株幅47×45㎝。型紧凑，茎秆中粗结果性好，田间表现为抗病抗倒伏。叶形卵圆形，深绿色，茎秆略有绒毛；花单生向下，花瓣白色，花药紫色，花器变小，花瓣张开角度和花瓣均小于正常花，柱头变长，同时花药干瘪瘦小。青果深绿色，单生向下，果面光滑，老熟果红色，线型，平均果长12.8㎝。

2.3育性田间鉴定

不育系y220A的选育过程中，保持系自交完全可育，不育系与保持系杂交后代完全不育，表明该不育系为CMS不育系。2012年恢复组合F2代育性分离统计，经卡方测验，可育株与不育株符合3：1的分离规律，说明CMS不育系y220A是受一对隐性基因控制^[4]。植株长势及单性结实特性在三亚表现明显，后期长势明显比保持系高大（1份材料不育系比保持系增高1/3），后期单性结实现象较明显，多数无种子，有种子者种子数很少，田间试验无发芽率。不育系稳定性强，2014年前期连续低温多雨（14℃～20℃）的情况下，均能达到100%不育。

三、繁殖技术要点

不育系y220生长期中等，需严格按照“核心”种子生产程序，防止育性恢复。不育系繁殖保存基本程序：单株选择并编号—肉眼检查育性—镜检花粉粒—保持系选择并编号套袋—一一配套授粉—原种—生产用种。

选择有充足营养的田块作为制种田，科学安排不育系及保持系的播种时间及播种比例，（3:1）为了便于授粉，母本种植株行距为40㎝×50㎝，单株定植，田间正常肥水管理，开花结果期追肥一次，防止结果期养分不足引起落花落果。

授粉前先观察不育株育性，拔除其中的可育株及杂株，授粉时动作轻缓，防止挫伤柱头，提高授粉结实率。授粉后做好标记，严格控制水分管理，确保种子质量，加强后期田间病虫害防治，成熟期适时采收。

参考文献

[1]尚宏芹，刘建萍，高昌勇，等.辣椒雄性不育的研究进展[J]，长江蔬菜，2005（1）35-38

[2]王恒明，王得元，李到颖，等.辣椒核质互作雄性不育三系杂种优势利用研究进展[J]，广东农业科学，2003（5）：16-18

[3]邹学校，马艳青，戴雄泽，等.辣椒胞质雄性不育杂交种规模制种技术[J]，中国蔬菜，2008（5）：45-47

[4]戴祖云，徐继萍.辣椒雄性不育三系选育配套研究[J]，安徽农业科学，1996，24（2）：173-174

基金项目： CARS-24-G-20(2017-2020)；黔科合平台人才[2017]5709；黔科合成果[2018]4308；黔科合支撑[2018]2374-2；黔科合平台人才[2016]5671号；黔农科院院专项[2015]24号