太空誘變對(duì)樂(lè)都長(zhǎng)辣椒后代農(nóng)藝性狀的影響

李屹，鐘啟文，李莉，韓睿

（青海省農(nóng)林科學(xué)院園藝所，青海西寧，810016）

太空誘變對(duì)樂(lè)都長(zhǎng)辣椒后代農(nóng)藝性狀的影響

李屹，鐘啟文，李莉，韓睿

（青海省農(nóng)林科學(xué)院園藝所，青海西寧，810016）

對(duì)“實(shí)踐八號(hào)”返回式衛(wèi)星搭載樂(lè)都長(zhǎng)辣椒種子及其后代的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了調(diào)查和分析，結(jié)果表明，樂(lè)都長(zhǎng)辣椒種子經(jīng)太空誘變處理后，當(dāng)代（SP1）與對(duì)照在生育期、出苗率、成苗率、植物學(xué)性狀、果實(shí)性狀及產(chǎn)量指標(biāo)上均無(wú)顯著性差異，但在SP2代中，生育期提前，出苗率和成苗率提高，其各項(xiàng)農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)出不同程度的差異，從后代中有可能選擇出優(yōu)良的變異單株或群體。

樂(lè)都長(zhǎng)辣椒；太空誘變；農(nóng)藝性狀

樂(lè)都長(zhǎng)辣椒是青海省優(yōu)良地方蔬菜品種，由于品質(zhì)好，風(fēng)味獨(dú)特而久負(fù)盛名，是市場(chǎng)上供不應(yīng)求的名特優(yōu)產(chǎn)品，深受消費(fèi)者的青睞，已成為青海高原特色農(nóng)業(yè)品牌，市場(chǎng)前景廣闊。但多年來(lái)由于自繁自育，種性退化，影響了特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。太空誘變作為現(xiàn)代農(nóng)作物育種的高新技術(shù)，具有有益的變異多、變幅大、穩(wěn)定快等特點(diǎn)，因此，項(xiàng)目組于2006年9月將樂(lè)都長(zhǎng)辣椒自交種搭載我國(guó)世界上第一顆專門用于航天育種試驗(yàn)和研究的返回式衛(wèi)星“實(shí)踐八號(hào)”在太空歷經(jīng)15 d，種子回收后，即著手開展了樂(lè)都長(zhǎng)辣椒種質(zhì)創(chuàng)新技術(shù)研究和新品種選育工作。本文針對(duì)太空誘變對(duì)樂(lè)都長(zhǎng)辣椒后代農(nóng)藝性狀的影響進(jìn)行了觀察和分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

樂(lè)都長(zhǎng)辣椒原原種。

1.2 試驗(yàn)方法

①衛(wèi)星搭載 將樂(lè)都長(zhǎng)辣椒種子分為兩份，各800粒，一份經(jīng)衛(wèi)星搭載，作為處理；一份未經(jīng)搭載，為對(duì)照（CK）。衛(wèi)星于2006年11月9日15：00在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，在軌運(yùn)行15 d，衛(wèi)星高度180～360 km，11月24日10：43返回地球。

②田間試驗(yàn)與觀測(cè) SP1代辣椒種植方法采用起壟覆地膜栽培，壟距60 cm，壟寬40 cm，壟高15 cm，雙壟栽培，株距30 cm。2份種子各占一半溫室，溫室兩頭設(shè)保護(hù)行，同等條件下管理。SP1代辣椒定植后單株編號(hào)掛牌，根據(jù)辣椒的生長(zhǎng)階段，進(jìn)行全程跟蹤記錄，觀察記載植物學(xué)性狀、農(nóng)藝性狀的分離情況，并套袋自交，取第2，3層果單株留種，用作SP2代的種子。

將SP1代植株收獲的種子全部種植成株行（SP2代），每個(gè)單株收獲的種子定植2行，每隔10行種植1行對(duì)照自交種子，統(tǒng)一田間管理。

③調(diào)查項(xiàng)目與方法 仔細(xì)觀察、記載每一個(gè)SP2代植株的生育期，植物學(xué)性狀及產(chǎn)量指標(biāo)等，標(biāo)出全部不正常的植株，繼續(xù)留種作為SP3代。在辣椒全生育期觀察記載物候期，在辣椒開花期調(diào)查植物學(xué)性狀、果實(shí)性狀及產(chǎn)量指標(biāo)在收獲后室內(nèi)考種。隨機(jī)抽取25個(gè)株行，每株行隨機(jī)抽取10個(gè)單株，取平均值與對(duì)照比較。觀察記載依據(jù)DB63/F113-91青海省辣椒品種觀察記載標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 太空搭載樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP1代的田間表現(xiàn)

經(jīng)太空搭載的樂(lè)都長(zhǎng)辣椒種子的出苗率、成苗率、苗期死亡率等與對(duì)照均無(wú)顯著差異，在生育期方面也表現(xiàn)一致；在植株形態(tài)，葉片大小、色澤，分枝性狀等植物學(xué)性狀方面也沒有明顯區(qū)別，植株正常結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)突變株。

2.2 太空搭載對(duì)樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代農(nóng)藝性狀的影響

①對(duì)生育期的影響 田間調(diào)查顯示，太空搭載后樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代群體植株的開花期和采收期等生育期指標(biāo)均有不同程度的提前。從表1可以看出，在播種時(shí)間一致的情況下，SP2代與對(duì)照的出苗期一致，但開花期比對(duì)照植株提前了8 d，青熟果采收期提前了18 d，紅熟果采收期提前了9 d；太空誘變SP2代植株表現(xiàn)為早熟，而對(duì)照為中熟。

②對(duì)植物學(xué)性狀的影響 由調(diào)查結(jié)果看，行內(nèi)單株植物學(xué)性狀表現(xiàn)一致，行間在葉形、葉色、莖色、株型等方面表現(xiàn)也一致，但在株高、開展度、莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬等方面與對(duì)照表現(xiàn)出一定的差異，變異既有雙向的，也有傾向于正向或負(fù)向的，調(diào)查結(jié)果見表2。

太空誘變后樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代株高范圍為85.5～119.25 cm，平均株高為105.56 cm，對(duì)照為80.5 cm；全部植株均比對(duì)照增高，方差分析結(jié)果表明，除了2組處理，另外23組處理均與對(duì)照達(dá)到了極顯著水平。

表1 太空誘變樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代生育期調(diào)查

表2 樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代植物學(xué)性狀、果實(shí)性狀及產(chǎn)量比較

SP2代平均開展度為42.8 cm×42.8 cm，對(duì)照平均開展度為50.75 cm×50.75 cm；有3組處理開展度比對(duì)照大，但差異不顯著；其余22組處理開展度均比對(duì)照小，且其中9組處理與對(duì)照達(dá)到了顯著差異水平，2組達(dá)到了極顯著水平。

SP2代莖粗范圍為0.9～1.9 cm，平均莖粗1.26 cm，對(duì)照平均莖粗1.615 cm；其中僅1組處理比對(duì)照植株的莖粗大，且達(dá)到極顯著水平；其余24組處理的莖粗均小于對(duì)照，其中21組處理與對(duì)照達(dá)到顯著差異水平，16組處理達(dá)到極顯著差異水平。

SP2代葉長(zhǎng)范圍為8.02～11.725cm，平均為9.75cm，對(duì)照平均葉長(zhǎng)8.65 cm；有20組處理葉長(zhǎng)表現(xiàn)比對(duì)照大，其中10組處理與對(duì)照差異達(dá)到了顯著水平，4組處理差異達(dá)到了極顯著水平；有5組處理葉長(zhǎng)表現(xiàn)比對(duì)照小，但差異不顯著。

SP2代葉寬范圍3.35～5.85 cm，平均葉寬為4.52 cm，對(duì)照葉寬平均為4.25 cm；有17組處理葉寬增大，其中6組處理與對(duì)照達(dá)到顯著差異水平，2組達(dá)到極顯著差異水平；其余8組的葉寬小于對(duì)照，但差異不顯著。

由以上方差分析可看出，本次試驗(yàn)中太空誘變樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代植株在株高上普遍呈增高趨勢(shì)，植株開展度呈減小趨勢(shì)；在莖粗上存在雙向變異，但以負(fù)向變異為主，而SP2代植株葉片均普遍變大。

③對(duì)果實(shí)性狀及產(chǎn)量的影響 由調(diào)查結(jié)果看，樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代果形總體與對(duì)照一致；從果實(shí)縱徑、橫徑、單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量等4個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，調(diào)查結(jié)果見表2。通過(guò)對(duì)SP2代果實(shí)性狀差異顯著性進(jìn)行分析可知，樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代果實(shí)縱徑范圍為15.85～22.26 cm，平均20.40 cm，對(duì)照樂(lè)都長(zhǎng)辣椒果實(shí)縱徑平均為22.29 cm；25組處理果實(shí)縱徑均比對(duì)照短，其中15組處理的果實(shí)縱徑與對(duì)照差異顯著，10組與對(duì)照達(dá)到極顯著差異水平。

SP2代果實(shí)橫徑范圍為2.79～4.44cm，平均3.28cm，對(duì)照果實(shí)橫徑平均為3.51 cm；6組處理比對(duì)照果實(shí)橫徑大，其中2組達(dá)到顯著差異水平，1組達(dá)到極顯著差異水平；另有19組處理比對(duì)照小，其中17組達(dá)到顯著差異水平，13組達(dá)到極顯著差異水平。

SP2代單果質(zhì)量范圍為32.08～81.35g，平均59.21g，對(duì)照單果質(zhì)量平均為67.06 g；6組處理比對(duì)照單果質(zhì)量大，其中2組與對(duì)照達(dá)到顯著差異水平，1組達(dá)到極顯著差異水平；其余有19組處理比對(duì)照小，其中10組達(dá)到顯著差異水平，7組達(dá)到極顯著差異水平。

SP2代單株產(chǎn)量為439.5～2219.5g，平均1277.5g，對(duì)照樂(lè)都長(zhǎng)辣椒平均單株產(chǎn)量為1 166.0 g；其中13組處理比對(duì)照單株產(chǎn)量大，5組處理與對(duì)照達(dá)到極顯著差異水平；其余12組處理的單株產(chǎn)量比對(duì)照小，其中2組達(dá)到顯著性差異水平，1組達(dá)到極顯著差異水平。

由以上方差分析可以看出，樂(lè)都長(zhǎng)辣椒SP2代果實(shí)縱徑普遍縮短；果實(shí)橫徑及單果質(zhì)量存在雙向變異，但以負(fù)向變異為主；單株產(chǎn)量也存在雙向變異，且產(chǎn)量差異較大。

3 小結(jié)

從本次試驗(yàn)結(jié)果可以看出，樂(lè)都長(zhǎng)辣椒種子經(jīng)過(guò)太空誘變處理后，其農(nóng)藝性狀在SP1代并未檢測(cè)到變異，而在SP2代中，群體植株的開花期和采收期等生育期指標(biāo)均有不同程度的提前，表現(xiàn)為早熟，而對(duì)照為中熟。SP2代在株型、色澤、果實(shí)形狀等方面未發(fā)現(xiàn)變異，發(fā)生的變異主要集中于株高等數(shù)量性狀上，表現(xiàn)在葉片變大，植株增高，開展度減??；在果實(shí)及豐產(chǎn)性上，變異范圍更廣，在果實(shí)單果質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)等方面均存在顯著差異，但后代變異的方向仍然是隨機(jī)的。另外，在SP2代中出現(xiàn)了幾株高產(chǎn)的變異單株，有可能從中篩選出優(yōu)良的種質(zhì)資源。下一步將繼續(xù)對(duì)后代減小連續(xù)遺傳觀察，以確定在這些差異方面的真實(shí)性。

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Effect of Space-flight Mutation on Agronomic Traits of Offspring of Long Pepper of Ledu

LI Yi,ZHONG Qiwen,LI Li,HAN Rui
(Institute of Horticulture,Qinghai Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Xining 810016)

The seeds and agronomic traits for offspring of long pepper of Ledu carried by the “Shijian-8”recoverable satellite was observed and analyzed.The results showed that after long pepper of Ledu seeds are mutated in space,in SP1 generation,the growth period,germination rate,seedling rate,botanical characters,fruit characters and yield index showed no significant difference with the control,but in SP2 generation,the growth period in advance,seedling emergence rate and the different agronomic traits showed difference.They are likely to choose a good variation of single plant or group from offspring.

Long pepper of Ledu;Space-flight mutation;Agronomic traits

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.22.005

李屹（1973-），女，本科，副研究員，主要研究方向?yàn)槭卟嗽耘嗯c病蟲害防治，電話：0971-5311167，E-mail：ly525414@sina.com

2010-06-04