中国灌木辣椒种质农艺性状鉴定与疫病抗性评价

为科学评价中国灌木辣椒种质,选取有代表性的8份辣椒材料,开展了中国灌木辣椒农艺性状鉴定和疫病抗性分析。结果表明:中国灌木辣椒长势强,株高均在1.0 m以上,叶片阔大,花瓣白绿色;果实直立向上,单果质量在0.51~2.04 g之间,平均为1.26 g;果实辣椒素与二氢辣椒素含量之和在565.00~1821.00 mg/kg,平均为1328.33mg/kg,是一年生辣椒B9431的407倍;对疫霉菌抗性水平表现为中抗至高抗,其中,海南野生灌木辣椒H108表现高抗。基于表型数据的主成分分析将中国灌木辣椒与一年生辣椒及美洲灌木辣椒有效区分开来。本研究结果为中国灌木辣椒优异基因的发掘和有效利用提供了理论参考。     

基于表型数据的辣椒核心种质构建研究

以收集保存的603份辣椒种质为材料,根据果形指数大小将其分成5组。基于28个性状的表型数据,采用简单比例、平方根比例、对数比例及遗传多样性指数比例法计算各组内取样份数,比较4种组内取样比例法、6种总体取样规模和2种取样方法在构建辣椒核心种质中的作用和效果。结果表明:(1)简单比例、平方根比例、对数比例、遗传多样性指数比例法入选的材料份数占预选核心种质份数依次为24.2%、22.2%、21.1%、17.8%,说明遗传多样性指数比例法对各组取样数量的修正能力最强,使取样更加均衡。(2)当总体取样规模为15%时,遗传多样性指数比例法构建的预选核心种质遗传多样性指数(I)达到最大,表型保留比例(RPR)超过98%;当总体取样规模超过20%时,RPR值、变异系数(CV)和极差符合率(CR)虽然平缓增加,但I值反而减小;说明15%为合适的总体取样规模。(3)利用对数比例法和多样性比例法,在15%的总体取样规模下,聚类取样构建的核心种质I值、RPR值、CV值及CR值均高于随机取样。(4)该研究根据所获得的优化方案最终在表型水平建立了包含91份种质的辣椒核心种质。     

辣椒C. frutescens × C. chinense种间杂种的获得与鉴定

运用有性杂交方法,以强辣灌木辣椒Capsicum frutescens H101为母本(P1)、强辣C.chinense PI439487为父本(P2)进行种间杂交,获得了C.frutescens×C.chinense种间杂种。对种间杂种F125个表型性状进行了观察比较,结果表明:F1在生长势方面具有明显的杂种优势,其他表型性状则多介于P1与P2之间。SRAP分析显示,F1与P1、P2共有带220条,占总位点数的53.92%,与P1或P2共有带143条,占35.05%,F1特异带和特异缺失带12条,点2.95%。F1与P1遗传相似系数为0.749,大于其与P2的遗传相似系数(0.740),说明杂种在DNA水平上更趋向于母本。C.frutescens×C.chinense种间杂种的获得,为C.chinense香味和多花基因的转移及新材料创制奠定了基础。     

中国灌木辣椒种质遗传多样性的SRAP和SSR分析

应用SRAP和SSR分子标记对8份辣椒种质进行了遗传多样性分析,结果表明,15对SRAP引物组合共扩增出321条带,平均每对引物扩增出21.40条,多态性位点比率为72.90%;18对SSR引物共扩增出109条带,平均每对引物扩增出6.06条,多态性位点比率为98.17%。与SRAP比较,SSR检测到的Shannon多样性指数(I)、观测等位基因数(Na)和有效等位基因数(Ne)等遗传多样性参数都较大,说明SSR有更高的多态性检测效率。基于SRAP的聚类与基于SSR的聚类之间存在极显著正相关,且都能将中国灌木辣椒种质与美洲灌木辣椒种质及一年生辣椒种质有效区分。     

辣椒果实性状主基因+多基因遗传分析

以果实性状差异较大的一年生辣椒材料C.annuum B9431(P1)和灌木辣椒材料C.frutescens H108(P2)为亲本,构建4世代群体(P1、P2、F1、F2),应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法对辣椒6个果实性状进行遗传分析,为辣椒果实性状QTL定位及分子标记辅助育种研究奠定理论基础。结果表明:6个果实性状均符合2对主基因+多基因遗传模型。其中,单果重量、果实纵径、果实横径、果形指数和果肉厚度5个性状均符合E-0模型,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型;果柄长度最佳遗传模型为E-5,即2对完全显性主基因+加性-显性多基因模型。单果重量、果实纵径、果实横径、果形指数、果肉厚度和果柄长度主基因遗传率分别为87.64%、37.67%、82.46%、94.82%、83.33%和40.00%,多基因遗传率分别为7.50%、54.56%、10.53%、0.27%、12.96%和37.78%。     

植物细胞质雄性不育与线粒体

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)是由于核基因组与细胞质基因组之间不协调互作导致的一种雄性器官异常而雌器官可以接受外来花粉正常结实的自然现象。在生产上,CMS是植物杂交制种的有力工具和杂种优势利用的重要途径。对CMS分子机制的解析是其有效利用的基础,一直以来都是研究的热点,然而其机制研究却相对滞后。该文从线粒体嵌合基因(orfs)形成、特征及分类,基因转录后修饰(RNA编辑)的特点及与CMS的关系,基因翻译产物特征、分类及其与CMS的关系等3个方面综述了近年来植物胞质雄性不育的机制研究进展,以期为进一步深入解析其分子机制提供理论参考。     

辣椒种间杂种的表型鉴定及SRAP分析

运用有性杂交方法,以微辣一年生辣椒自交系B9431为母本(P1)、强辣野生灌木辣椒H108为父本(P2)进行种间杂交,获得了其种间杂种.对种间杂种F125个表型性状进行了观察比较,以期从形态学及分子生物学方面验证种间杂种的真实性.结果表明,F1兼具双亲的形态特征,大多数表型性状介于P1与P2之间.SRAP分析显示,F1与P1、P2共有带550条,占总位点数的68.4%,与P1或P2共有带159条,占19.8%;F1与P1遗传相似系数为0.856,与P2的遗传相似系数为0.786,表明杂种在DNA水平上更趋向于母本.     

辣椒重要农艺性状相关基因的发掘进展

该文对国内外近年来有关辣椒辣味、颜色、抗病和雄性不育等重要农艺性状相关基因的研究进展进行了概述,指出了目前研究中存在的不足之处及今后研究方向,并介绍了辣椒重要农艺性状相关基因发掘的常规方法,以及随着辣椒基因组测序的完成和第二代测序技术的应用,基因发掘的新技术及其在辣椒基因发掘中的应用及前景。