辣椒雄性不育分子生物學(xué)研究進(jìn)展

Salesh Kumar Jindal Major Singh Dhaliwal Om Prakash Meena

（1. Department of Vegetable Science, Punjab Agricultural University, Ludhiana 141004, India;2. Directorate of Research, Punjab Agricultural University, Ludhiana 141004, India）

1 引言

辣椒原產(chǎn)南美，有34個(gè)栽培種和野生種[1-4]，多數(shù)為二倍體，2x = 24。辣椒獨(dú)具辣味，辣味強(qiáng)度由辣椒堿含量決定，辣椒素是一種主要的辣椒堿類物質(zhì)[5]。目前世界上栽培的辣椒品種，主要屬于C. annuumL.、C. chinenseJacq.、C. baccatumL.、C. frutescensL.和C. pubescensRuiz & Pavon等 5個(gè)栽培種。C. annuum種植廣泛，并馴化和選育了大量的品種，一般有辣味辣椒作為香料，甜椒作為蔬菜[6]。辣椒適應(yīng)性強(qiáng)，在熱帶和溫帶地區(qū)廣泛種植，甜椒則在溫帶地區(qū)更受歡迎。辣椒為常異花授粉作物，雜種優(yōu)勢(shì)非常明顯。近年來，優(yōu)良雜交品種因受農(nóng)民青睞而大面積推廣。利用雄性不育系生產(chǎn)雜交種子，可降低制種成本50%左右，提高種子純度[7]。辣椒NMS和CMS均在雜交種子生產(chǎn)上應(yīng)用。

Martin 和Crawford（1951）首次在灌木辣椒種發(fā)現(xiàn)核雄性不育[8]。迄今為止，已報(bào)道20個(gè)獨(dú)立遺傳的核不育基因，即ms1（與msp等位基因）、ms2到ms9（mc9）、ms10（mc509）、ms11（mc705）、ms12到ms15、msc-1、msc-2和ms k[6,9-11]。除基因Dms（ms5突變）為顯性外[12]，其他核不育均由一個(gè)單隱性基因控制。核不育基因之間關(guān)系尚不完全清楚，Lee等[13]報(bào)道認(rèn)為ms1、ms3、ms10和msk基因彼此為非等位基因。

Peterson（1958）在印度引入的“PI 164835”材料中首次發(fā)現(xiàn)胞質(zhì)雄性不育（CMS）[14]。研究表明，CMS不育由線粒體基因組決定，母系遺傳，不育性是由細(xì)胞質(zhì)不育（S）和細(xì)胞核不育（rf）相互作用決定，不育性通過基因（Rf）恢復(fù)；除了遺傳因素外，低溫也會(huì)引起育性暫時(shí)恢復(fù)[11,15]。不育系（A系）基因型為Srfrf，保持系（B系）基因型為Nrfrf，恢復(fù)系（C系）基因型為NRfRf，可利用CMS“三系”生產(chǎn)雜交種子。

利用NMS和CMS生產(chǎn)雜交種子，各有利弊。利用不育系選育辣椒新品種，關(guān)鍵是選育不育系、保持系和恢復(fù)系。利用NMS缺點(diǎn)：傳統(tǒng)的多代回交方法選育NMS系，繁瑣、費(fèi)時(shí)[9]；生產(chǎn)種子時(shí)母本中只有50%不育株。優(yōu)點(diǎn)：不要保持系，通過不育系后代中可育株與不育株雜交生產(chǎn)不育系；環(huán)境因素對(duì)不育性影響較??；容易找到恢復(fù)系。因此NMS在甜椒和辣椒雜交育種中應(yīng)用廣泛。利用CMS缺點(diǎn)：不育性受低溫環(huán)境因素[14-15]、多等位遺傳[16-17]和修飾基因[15,18]的影響，生產(chǎn)雜交種時(shí)容易出現(xiàn)微粉，影響種子純度；恢復(fù)系較少。優(yōu)點(diǎn)：母本100%不育，雜交種子生產(chǎn)過程中無需去雄，節(jié)約生產(chǎn)成本。

過去二十年，植物分子遺傳學(xué)和DNA技術(shù)取得了重大進(jìn)展。DNA標(biāo)記已成為作物改良計(jì)劃的重要組成部分[19-20]?；赑CR標(biāo)記，辣椒已經(jīng)構(gòu)建了一批具有覆蓋整個(gè)辣椒基因組、分布廣泛的種間和種內(nèi)遺傳圖譜，其中Qin等[4]和Kim等[21]分別于2014年發(fā)布了最全面的遺傳圖譜。育種家從辣椒基因組獲取信息，從不同的連鎖群（LGs）中選擇標(biāo)記，為標(biāo)記輔助育種（MAB）和基因克隆提供技術(shù)支撐，有利于選育優(yōu)良育種材料。

利用現(xiàn)有的遺傳圖譜，開發(fā)與NMS和CMS基因的相關(guān)標(biāo)記。開發(fā)的標(biāo)記，特別是共顯性標(biāo)記，能夠區(qū)分雜合子和純合子。利用這些標(biāo)記，通過對(duì)基因型進(jìn)行選擇，能縮短育種時(shí)間。連鎖標(biāo)記有助于快速篩選和挖掘等位基因。種質(zhì)資源篩選表明，辣椒中Rf基因較多，甜椒中rf基因較多[22-23]。通過MAB方法，將辣椒的“Rf”等位基因轉(zhuǎn)入甜椒C系，將甜椒的“rf”等位基因轉(zhuǎn)入辣椒B系，可擴(kuò)大CMS系應(yīng)用范圍；利用恢復(fù)性狀的修飾基因相關(guān)標(biāo)記，可選育高恢復(fù)率的C-系[18]。利用NMS連鎖標(biāo)記，提高不育系的利用效率，確保親本純度100%，降低種子生產(chǎn)成本，提高種子產(chǎn)量[24]。近年來，品種的DNA指紋圖譜已成為品種登記的強(qiáng)制性要求，也是保護(hù)育種者權(quán)利的必要手段[25]。

本文收集了與辣椒雄性不育相關(guān)的最新標(biāo)記信息，并推測(cè)它們?cè)诶苯冯s種優(yōu)勢(shì)利用與遺傳育種中的應(yīng)用前景。

2 構(gòu)建遺傳圖譜

分子標(biāo)記技術(shù)促進(jìn)了作物遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建、遺傳分析和分子輔助選擇。等位基因挖掘、基因定位和克隆，需要標(biāo)記重復(fù)性好的遺傳圖譜[26]。

Tanksley（1984）[27]在14個(gè)同工酶的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了第一張辣椒分子連鎖圖譜，其中9個(gè)同工酶位點(diǎn)排列在4個(gè)LGs中。Prince等[28]（1993）基于192個(gè)RFLP標(biāo)記，構(gòu)建了一張由19個(gè)LGs組成、遺傳距離為720 cM的連鎖圖譜。Livingstone等[29]基于特定的F2群體構(gòu)建的遺傳圖譜，由11個(gè)大LGs（76.2～192.3 cM）和2個(gè)小LGs（19.1～12.5 cM）組成，圖譜距離1 245.7 cM，標(biāo)記間的平均距離9.0 cM。由于許多標(biāo)記以番茄基因?yàn)樘结槪虼死迷搱D譜可以對(duì)辣椒基因組與番茄基因組進(jìn)行比較。

Kang等[30]用 TF68（C.annuumcv.）×Habanero（C. chinensecv.）的F2群體，構(gòu)建了辣椒種間連鎖圖，含有150個(gè)RLFP和430個(gè)AFLP標(biāo)記，由11個(gè)主要LGs（206～60.3 cM）和5個(gè)次要LGs（32.6～10.3 cM）組成，遺傳距離1 320 cM，標(biāo)記間平均距離7.5 cM；80%的RFLP標(biāo)記來源辣椒基因克隆，并在整個(gè)基因組中均勻分布。該連鎖圖譜覆蓋率與Livingstone等[29]構(gòu)建的相似，為研究辣椒次生代謝產(chǎn)物提供依據(jù)。Rao等[31]用 “Maor”（C. annuumcv.）דBG 2816”（C.frutescens野生種）的BC2群體，構(gòu)建辣椒種間連鎖圖譜，92個(gè)RFLP標(biāo)記分布在12條全長(zhǎng)1 100 cM的染色體上，與Livingstone等[29]構(gòu)建的特異性圖譜相似，并對(duì)辣椒產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行了QTLs定位。

Lee等[32]構(gòu)建了“SNU2”辣椒遺傳圖譜，由15個(gè)連鎖群組成，共有333個(gè)標(biāo)記，包括46個(gè)SSR和287個(gè)RFLP標(biāo)記（146個(gè)新位點(diǎn)和141個(gè)來自Kang等[30]開發(fā)的SNU-圖譜），覆蓋距離1 761.5 cM，標(biāo)記間平均距離為5.3 cM。新增的146個(gè)RFLP標(biāo)記位點(diǎn)涵蓋了辣椒基因組克隆位點(diǎn)、辣椒抗性相關(guān)克隆位點(diǎn)、番茄基因組克隆位點(diǎn)、辣椒素相關(guān)克隆位點(diǎn)以及辣椒其他的一些基因位點(diǎn)。SNU2圖譜有15.3%標(biāo)記（51個(gè)標(biāo)記）來源番茄，其余標(biāo)記來自辣椒。

Sugita等[33]構(gòu) 建 的 甜 椒 DH系（K9-11×AC2258）連鎖圖譜，含有518個(gè)標(biāo)記（382個(gè)AFLP、122個(gè)RAPD、7個(gè)SCAR、3個(gè) RFLP和4個(gè)CAPS標(biāo)記），由11個(gè)大LGs（56.7～118.5 cM）和5個(gè)小LGs（1.8～33.1 cM）組成，圖譜距離1 043.1 cM，標(biāo)記間的平均距離為4.6 cM。Ben-Chaim等[34]用“Maor”和“olyminary”的雜交后代構(gòu)建了辣椒-番茄比較遺傳圖譜， RAPD、RFLP和AFLP等177個(gè)標(biāo)記分布在12個(gè)連鎖群中，全長(zhǎng)1 740 cM。RFLP標(biāo)記的排列順序與Livingstone等[29]報(bào)道的相似，并首次鑒定了與辣椒果實(shí)性狀相關(guān)的55個(gè)QTLs。Ben-Chaim等[35]基于SSR、AFLP和RFLP標(biāo)記（728個(gè)標(biāo)記）構(gòu)建了另一張連鎖圖譜，由12個(gè)大LGs和4個(gè)小LGs組成，總長(zhǎng)度1 358.7 cM，鑒定了與辣椒素含量相關(guān)的QTLs。

Barchi等[36]用“Yolo Wonder”和“Criollo de Morelos 334”（CM334）親本的重組自交系群體，構(gòu)建了一張高分辨率連鎖圖譜，包含507個(gè)AFLP、40個(gè)SSR、19個(gè)RFLP、17個(gè)SSAP和4個(gè)STS標(biāo)記，圖譜總距離1 857 cM，其中1 553 cM定位到12個(gè)辣椒單倍體染色體上，還有304 cM未定位。在49個(gè)LGs中，14個(gè)LGs包含10～60個(gè)標(biāo)記，36個(gè)LGs包含＜10個(gè)標(biāo)記，標(biāo)記間平均距離為5.71 cM。該圖譜比Ogundiwin等[37]報(bào)道的圖譜長(zhǎng)（1 466 cM）。

Yi等[38]構(gòu)建的連鎖圖譜，含有139個(gè)新的EST-SSR、41個(gè)已發(fā)表的SSRs（共180個(gè)SSRs）和63個(gè)RFLP標(biāo)記組成，有14個(gè)LGs，距離為2 201.5 cM，標(biāo)記間的平均距離為9.1 cM；EST-SSR標(biāo)記分布在所有LGs上，每條LG有2～39個(gè)ESTSSRs。由于相互易位造成的假連鎖，圖譜中1號(hào)和8號(hào)染色體沒有分開，因此沒有8號(hào)染色體[29,32]。Lee等[32]將13號(hào)LG和15號(hào)LG分別定位到2號(hào)和12號(hào)染色體上，3個(gè)小LGs沒有定位。

Minamiyama等[39]利用DH群體構(gòu)建的C.annuum連鎖圖，包含374個(gè)SSR、AFLP、CAPS和RAPD標(biāo)記，其中106個(gè)新開發(fā)的SSR標(biāo)記分布在13個(gè)LGs中，覆蓋1 042 cM的距離。除13號(hào)LG外，所有LG均含有2個(gè)以上的SSR標(biāo)記，其中C位點(diǎn)被定位到13號(hào)LG上。PIC值較高的標(biāo)記均勻定位到LGs上，該連鎖圖譜可作為辣椒的參考圖譜。

目前辣椒還沒有一張完整的基因組遺傳圖譜，12個(gè)連鎖群不能對(duì)應(yīng)于單倍體染色體。由于不同圖譜中共同標(biāo)記較少，圖譜之間的標(biāo)記不能比較。因此，需要一張形成共識(shí)的基因圖譜作為參考遺傳圖譜，不同連鎖群有穩(wěn)定的標(biāo)記，能提供綜合信息。

Lefebvre等[40]利用3個(gè)DH群體構(gòu)建的種內(nèi)遺傳圖譜，有14個(gè)LGs，含有85個(gè)RFLP和RAPD標(biāo)記，覆蓋距離820 cM。Lefebvre等[26]報(bào)道的第一個(gè)功能詳細(xì)圖譜，由3個(gè)單獨(dú)的種內(nèi)圖譜排列而成，長(zhǎng)685～1 668 cM，有16～20個(gè)LGs，其中包括已知功能基因。這3個(gè)圖譜的整合使得12個(gè)LGs與辣椒的染色體相對(duì)應(yīng)，顯示出與番茄圖譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系。共有100個(gè)已知功能基因標(biāo)記和5個(gè)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的位點(diǎn)。

Paran等[41]利用6張獨(dú)立圖譜構(gòu)建的辣椒綜合圖譜，由2 262個(gè)標(biāo)記組成，覆蓋長(zhǎng)度1 832 cM，主要包括AFLP（1528）、番茄和辣椒RFLP（440）、RAPD（288）和一些已知的基因序列、同工酶和形態(tài)學(xué)標(biāo)記。綜合圖譜合成了15個(gè)gaps，而單個(gè)圖譜的gaps數(shù)量從21到50不等。綜合圖譜的平均標(biāo)記密度為0.8 cM，最大密度為2.1 cM。綜合圖譜有助于增加標(biāo)記密度和基因組覆蓋率，開發(fā)緊密連鎖標(biāo)記，支撐MAS在育種中應(yīng)用。Lee等[42]用4張圖譜[32,38,43-44]構(gòu)建的另一張辣椒綜合圖譜，含 有 AFLP、RFLP、rRAMP、SSR、BAC-end序列STS、RFLP序列STS和WRKY等標(biāo)記，有805個(gè)種間標(biāo)記（密度2.2 cM，圖譜距離1 858 cM）和745個(gè)種內(nèi)標(biāo)記（密度2.5 cM，圖譜距離1 892 cM），新開發(fā)的單拷貝型PCR分子標(biāo)記132個(gè)（57個(gè)來自BAC末端序列，13個(gè)來自RFLP和62個(gè)來自SSR）。

Mimura等[45]用C. annuum的“California Wonder”和“LS2341”（JP187992）雜交，建立DH群體，整合了許多可重復(fù)的標(biāo)記，構(gòu)建了第一張具有12條染色體的C. annuum的SSR遺傳圖譜，與Minamiyama等[39]、Wu等[46]和Yi等[38]構(gòu)建的遺傳圖譜基本相同。該圖譜包含151個(gè)SSR、90個(gè)AFLP、10個(gè)CAPS和2個(gè)STS標(biāo)記，長(zhǎng)度為1 336 cM。因有很多基于PCR的錨定標(biāo)記，其中的SSR和STS標(biāo)記位置與以往報(bào)道的圖譜較為一致[32,36,39]，因此能夠與其他辣椒遺傳圖譜進(jìn)行比較。開發(fā)了新的CAPS和SSR引物，并對(duì)影響果實(shí)發(fā)育、生長(zhǎng)和抗青枯病等相關(guān)性狀進(jìn)行QTLs定位。該圖譜對(duì)C. annuum的MAS和QTLS有一定的參考價(jià)值。

Wu等[46]構(gòu)建了第一張完整的遺傳圖譜，包含299個(gè)辣椒、番茄同源分子標(biāo)記，以及263個(gè)保守的COSII標(biāo)記，所有標(biāo)記都覆蓋在與12條染色體相對(duì)應(yīng)的LGs，圖譜長(zhǎng)1 613 cM，標(biāo)記間平均距離6.9 cM。該圖譜基于COSII標(biāo)記，因此能夠推斷辣椒和番茄基因組之間的親緣關(guān)系，為茄科植物的染色體進(jìn)化提供新線索。Moulin等[47]構(gòu)建的C. baccatum的F2群體綜合遺傳圖譜，由12個(gè)主要LGs和4個(gè)次要LGs組成，定位了42個(gè)SSRs、85個(gè)ISSRs 和56個(gè)RAPDs，距離為2 547.5 cM，標(biāo)記間平均距離14.25 cM。為將C. annuum性狀轉(zhuǎn)育到C. baccatum， Minamiyama等[39]開發(fā)了62個(gè)SSR標(biāo)記，其中有42個(gè)SSR定位在C. baccatum。該圖譜有助于研究C. baccatum與辣椒屬其他種的關(guān)系。

Sugita等[48]從6 528個(gè)克隆和13 003個(gè)cDNA/EST序列中分離出1 736個(gè)基因組SSR標(biāo)記和1 344個(gè)cDNA衍生SSR標(biāo)記。利用自交系雜交（K9-11×MZC-180）得到的DH系，構(gòu)建了第一張以SSR標(biāo)記為主的高密度種內(nèi)連鎖圖譜（KLDH圖譜），12個(gè)LGs，有597個(gè)分子標(biāo)記（69個(gè)cDNA衍生的SSR，196個(gè)基因組SSR，107個(gè)先前報(bào)道的 SSR，34個(gè) SNP/InDel，164個(gè) AFLP，27個(gè)RAPD），遺傳距離2 028 cM，標(biāo)記之間的平均距離小于4 cM。與Wu等[46]構(gòu)建的種間COSII圖譜比較，兩個(gè)圖譜的遺傳距離和標(biāo)記分布相似，說明KL-DH圖譜覆蓋了辣椒的整個(gè)基因組。

Kim等[21]對(duì)C. annuum的兩個(gè)品種進(jìn)行了重新測(cè)序，對(duì)C. chinense野生親緣種進(jìn)行了de novo測(cè)序，認(rèn)為辣椒品種CM334（C.annuumcv.）全基因組650.2 Gb（186.6×基因組覆蓋率），大小為番茄的4倍。Qin等[4]報(bào)道了C.annuum的Zunla-1及其野生后代Chiltepin的全基因組序列，通過與其他茄科植物基因組相比，Chiltepin的基因組擴(kuò)張了約0.3 Mya，全基因組3.48 Gb，含有34 476個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，約79%基因定位在染色體上，形成了一個(gè)高密度辣椒遺傳圖譜。辣椒基因組序列研究有望加速茄科植物分子標(biāo)記的開發(fā)、遺傳圖譜的構(gòu)建、候選基因的評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)性狀的改良、進(jìn)化和比較基因組學(xué)的研究。

目前，已開發(fā)出多種SNP和InDel標(biāo)記，可快速構(gòu)建新的辣椒連鎖圖譜。新一代測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn)為辣椒等重要作物的高通量基因分析提供了技術(shù)支撐，如Roche/454、Solexa/Illumina和 AB SOLiD、Polonator和HeliScope等技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，為了檢測(cè)包括SNP和InDels在內(nèi)的遺傳變異，并在作物遺傳學(xué)和育種中開發(fā)基于DNA的分子標(biāo)記[49]。已經(jīng)有一些高通量SNP基因分型平臺(tái)，包括Illumina Infinium iSelect HD array（國(guó)際 HapMap 聯(lián)合會(huì)[50]），Affymetrix Axiom陣列（國(guó)際HapMap聯(lián)合會(huì)[50]），Douglas Array Tape（www.dougl assci entif ic.com），F(xiàn)luidigm dynamic arrays[51]，限制性酶測(cè)序基因型（GBS）[52]和擴(kuò)增子測(cè)序[53]。Lee等[54]利用母本（C.annuum“NB1”）和父本（C.chinense“Jolokia”）雜交的F2群體，NGS重測(cè)序獲得的116個(gè)SNP（HRM）標(biāo)記，構(gòu)建了辣椒遺傳圖譜（12個(gè)LGs），總距離為1 167.9 cM，可直接用于雙親不同性狀的QTLS分析。

為了促進(jìn)單克隆抗體MAB和辣椒基因組結(jié)構(gòu)和/或組織的分析，Park等[55]利用“NuMex RNaky”（RN）（C.annuum）和 “PI159234”（CA4）（C.chinense）雜交，構(gòu)建了F2群體“AC99”，利用ESTs開發(fā)SNP，將512個(gè)標(biāo)記定位到12個(gè)LGs上，構(gòu)建了一張高密度SNP圖譜，包括214 IBP、143個(gè) COSIS、48個(gè) EST-SNP（ESNP）和 107個(gè)其他（84個(gè)SSR和23個(gè)RFLP）標(biāo)記，圖譜覆蓋2 335.6 cM，兩位點(diǎn)距離3.1（LG P8）～6.7 cM（LG P5），平均距離為4.5 cM。Li[56]利用BA3和B702（C.annuum）雜交構(gòu)建了F2群體（n = 178個(gè)后代），通過對(duì)雙親的全基因組重測(cè)序，基于InDel，構(gòu)建了第一張純粹的辣椒InDe遺傳圖譜（BB-InDel），由12個(gè)LGs組成，包含251個(gè)InDel標(biāo)記，遺傳距離1 178.01 cM，標(biāo)記間平均距離5.01 cM。為了加快分子標(biāo)記的開發(fā)和應(yīng)用，鑒定影響辣椒開花時(shí)間相關(guān)性狀QTLs，Tan等[57]利用“BA3” （C.annuum）和 “YNXML”（C.frutescens）種間雜交產(chǎn)生的F2代，基于InDel和SSR標(biāo)記，構(gòu)建了一張連鎖圖譜，由13個(gè)LGs組成，整合了129個(gè)InDel和95個(gè)SSR標(biāo)記，遺傳距離1 249.77 cM，標(biāo)記平均距離5.60 cM。錨定標(biāo)記的遺傳圖譜和物理圖譜的比較分析表明，該圖譜幾乎覆蓋了整個(gè)辣椒基因組。在2號(hào)染色體上檢測(cè)到一個(gè)影響開花時(shí)間的主效QTLS，命名為Nle2.2。

Lee等[58]利用C. baccatum的“Golden-aji”和“PI594137”雜交的F2（n=93），構(gòu)建了一張C. baccatum的SNP遺傳圖譜，包含12個(gè)LGs，395個(gè)HRM標(biāo)記，距離為1 056.2 cM，標(biāo)記間平均距離為2.67 cM。通過與“CM334” 1.5版的物理圖譜[21]比較，首次發(fā)現(xiàn)染色體3和染色體5、染色體3和染色體9之間相互易位，可能引起C.annuum和C.baccatum之間的生殖障礙。Mahasuk等[59]利用“Bangchang”(C.annuum) דPBC932”（C.chinense）F2群體（n = 126個(gè)體）和“PBC80”（C.baccatum）דCA1316”（C.baccatum）F2群 體（n = 146個(gè)體），創(chuàng)建了兩個(gè)SNP基因圖譜，利用高通量KASP技術(shù)，對(duì)炭疽病抗性進(jìn)行QTLs定位。種間圖譜（PBC932圖譜）包含12個(gè)LGs和214個(gè)SNP，長(zhǎng)824 cM，標(biāo)記間平均距離為3.85 cM。種內(nèi)“PBC80”圖譜包含12個(gè)LGs和403個(gè)基于KASP的SNP，長(zhǎng)1 270 cM，標(biāo)記間的平均距離為3.15 cM。在“PBC932”和“PBC80”圖譜上分別鑒定了2、5個(gè)與抗性炭疽病相關(guān)的QTLs。

Han等[60]利用C.annuum的“Perennia”和“Dempsey”的F7:10的120 RILs，構(gòu)建了辣椒種內(nèi)第一張超高密度bin圖譜，含有2 578個(gè)bin，遺傳長(zhǎng)度1 372.2 cM，bin間平均距離為0.53 cM。對(duì)辣椒園藝性狀進(jìn)行QTLs檢測(cè)，共檢測(cè)到86個(gè)控制17個(gè)園藝性狀的QTLs。Hulse-Kemp等[61]利用C. frutescens“Tabasco”和C. annuum“P4”雜交構(gòu)建的F2群體（n = 90個(gè)體），構(gòu)建了一個(gè)單倍型圖譜（HapMap），5 546個(gè)標(biāo)記分別定位在12個(gè) LGs的1 361 bin中，長(zhǎng)度1 392.3 cM。建立了辣椒高通量、高密度的SNP基因分型平臺(tái)，即PepperSNP16K陣列。

Cheng等[62]利 用C.annuum“BA3” 和C.fru-tescens“YNXML”雜交的297個(gè)F2植株，構(gòu)建了一個(gè)具有5 569個(gè)SNPs（3 826個(gè)遺傳bin）的高密度種間遺傳圖譜，具有Infinium iSelect SNP陣列的Illumina（稱為CapSNP15K），覆蓋長(zhǎng)度為1 628.83 cM，bin標(biāo)記平均距離0.45 cM，鑒定了與果實(shí)著生方向有關(guān)的QTLS，其中一個(gè)主效QTLS命名為Up12.1，定位在LG12。根據(jù)“Zunla-1”基因組的注釋，在該QTLS區(qū)域內(nèi)共預(yù)測(cè)了65個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，為辣椒果實(shí)著生方向變異相關(guān)基因的分離奠定了基礎(chǔ)。利用SLAF-seq技術(shù)，Zhu等[63]用C. chinense“740” 和C. annuum“CA1”雜交的150個(gè)F2個(gè)體，構(gòu)建了一個(gè)具有種間分子高密度遺傳圖譜，全長(zhǎng)1 586.78 cM，包含12個(gè)LGs，共有9 038個(gè)SLAF標(biāo)記，平均距離為0.18 cM。他們還利用復(fù)合區(qū)間作圖（CIM）和全基因組復(fù)合區(qū)間作圖（GCIM）進(jìn)行QTLS分析，確定了3個(gè)開花時(shí)期的QTLS和3個(gè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)開花數(shù)QTLS。Zhang等[64]采用SLAF-seq方法，利用C.annuum品種PM702和FS871雜交的F10代的 146個(gè)RIL，獲得高密度遺傳連鎖圖譜，包含12個(gè)LGs，共有9 328個(gè)SLAF標(biāo)記，遺傳距離為2 009.69 cM，標(biāo)記間平均距離為0.22 cM。首次在LG02上鑒定出了與辣椒第一花節(jié)緊密相關(guān)兩個(gè)主效QTLs（Ffn2.1和Ffn2.2）。

辣椒的遺傳圖譜可以分種間[29-31,38]和種內(nèi)[26,34,36,39,45,48]兩種。種間群體標(biāo)記多態(tài)性高，但仍受到不均等分離、種群結(jié)構(gòu)安排不合理、低授粉率這些因素的影響[46]，種內(nèi)圖譜對(duì)MAS利用有限[26]。未來，可用的遺傳圖譜將由多拷貝AFLPs和RAPDs以及單拷貝RFLP、SSR、SCAR、CAPS、SNP和STS分子標(biāo)記組成。由于多拷貝只能在可視化凝膠上產(chǎn)生少數(shù)條帶，單拷貝標(biāo)記盡管繁瑣、成本高、耗時(shí)，但比多拷貝類型標(biāo)記使用將更廣泛[42]。表1總結(jié)了辣椒遺傳連鎖圖譜的簡(jiǎn)要細(xì)節(jié)。利用分布遺傳圖譜中LGs的標(biāo)記，研究辣椒雄性不育基因的連鎖標(biāo)記。例如，Aulakh等[66]從遺傳連鎖圖譜[32,38-39,67]中選擇SSR標(biāo)記，鑒定與NMSms10基因相關(guān)的分子標(biāo)記。

表1 辣椒遺傳連鎖圖譜

續(xù)表1

3 辣椒核雄性不育

3.1 NMS選育和評(píng)估

通過自然突變或EMS、伽瑪射線或X射線處理，選育了十幾個(gè)辣椒NMS[11,68]。Martin和Crawford[8]（1951）在 4526、69a和 4558等辣椒品種中發(fā)現(xiàn)NMS，已發(fā)現(xiàn)20個(gè)獨(dú)立遺傳的NMS基因[9]。shibriss和Frankel[68]在甜椒“All Big”中發(fā)現(xiàn)了一種天然的雄性不育植株（植株108-3），不同季節(jié)表現(xiàn)雄性不育或單性結(jié)實(shí)，于1969年選育出不育系并生產(chǎn)雜交種子。shibriss和Rylsky[69]將該雄性不育源命名為ms1，他們還從另一個(gè)甜椒品種“California Wonder”中獲得一個(gè)穩(wěn)定的雄性不育突變體，并命名為ms2。

Daskaloff[70-72]利用輻射處理誘導(dǎo)雄性不育突變，獲得5個(gè)雄性不育基因，即ms3、ms4、ms6、ms7和ms8。用X射線處理保加利亞品種“kapia 794”的種子，在M2家系中發(fā)現(xiàn)一個(gè)雄性不育隱性突變體，由ms3基因控制[70]。通過對(duì)保加利亞品種“Zlaten Medal”進(jìn)行γ射線輻照，獲得了一個(gè)隱性NMS突變體，命名為ms8[72]，該不育基因決定的雄性不育性在露地和塑料大棚中栽培表現(xiàn)均非常穩(wěn)定[73]。

Pochard[74]在3個(gè)辣椒NMS突變體中分離出3個(gè)雄性不育基因，即ms9、ms10和ms11。Shifress[75]在甜椒品種Gambo中鑒定出一個(gè)雄性不育突變體（植株編號(hào)3633），并命名為ms12。Meshram和Narkhede[76]在辣椒品種CA 452-1中發(fā)現(xiàn)一個(gè)雄性不育自然突變體（ms13）。Pathak等[77]從品種“Kalyanpur selection”分離雄性不育植株，由隱性ms14基因控制。Daskalov和Poulos[12]報(bào)道了一個(gè)顯性核雄性不育基因Dms，為ms5突變。中國(guó)利用兩個(gè)甜椒雄性不育突變體msc1和msc2生產(chǎn)雜交種子[78-79]。

旁遮普農(nóng)業(yè)大學(xué)將“Ludhiana”的核雄性不育基因“ms10”（原名為mc509[74]）轉(zhuǎn)育到法國(guó)抗多種病害品種“Punjab Lal”中，并選育了NMS系“MS12”[80]，通過利用“ms12”基因培育了3個(gè)商品化雜交品種“CH-1”[81]、“H-3”[82]和“CH-27”[83]。韓 國(guó) 選 育 了“GMS1”、“GMS3”、“GMSK” 和“GMSP”等NMS系，并用于F1雜交種子的商品化生產(chǎn)[13, 24]。

臺(tái)灣的世界蔬菜中心（WorldVeg）保存了一個(gè)源自雜交種“Novator F1”、具有ms3的NMS系，該系由匈牙利蔬菜作物研究所（VCRI）1987年提供[84]，并在匈牙利生產(chǎn)F1種子。

3.2 標(biāo)記開發(fā)和NMS基因圖譜構(gòu)建

已報(bào)道的20個(gè)辣椒NMS基因，只開發(fā)了幾個(gè)相關(guān)分子標(biāo)記。Lee等[85]建立雜交品種“Mirage”和“Fiesta”的2個(gè)F2代群體，采用AFLP-BSA技術(shù)，利用256個(gè)引物開發(fā)了1個(gè)與顏色連鎖的未鑒定基因的CAPS標(biāo)記，鑒定了5個(gè)多態(tài)性引物，并將一個(gè)AFLP標(biāo)記Egat/Mcgg轉(zhuǎn)化為CAPS標(biāo)記（PmsM1-CAPS），位于ms基因2～3 cM處。采用相同的技術(shù)，通過對(duì)1 024個(gè)引物進(jìn)行篩選，鑒定了 1個(gè) AFLP標(biāo) 記（514 bp）（E-AGC/M-GTG），距ms1位點(diǎn)3 cM，通過對(duì)MF和MS植株之間的AFLP E-AGC/M-GTG標(biāo)記進(jìn)行測(cè)序分析，Lee等[24]開發(fā)了一個(gè)共顯性MS1-SCAR標(biāo)記。在另一項(xiàng)研究中，Lee等[86]確定3個(gè)AFLP標(biāo)記（Eagg/Mccc276、Eagc/Mctt178和 Ecag/Mtgc204） 與ms3基因緊密相連，在篩選的512個(gè)引物中，這3個(gè)與ms3等位基因共分離。對(duì)MF和MS植株之間的引物內(nèi)部和側(cè)翼區(qū)域進(jìn)行測(cè)序分析，將AFLP標(biāo)記（Ecag/Mtgc204）轉(zhuǎn)化為GMS3-CAPS的CAPS標(biāo)記。Lee等[87]鑒定了AFLP標(biāo)記（E-GTA/M-ACG100），并將其轉(zhuǎn)化為CAPS標(biāo)記（GMSK-CAPS），與msk基因共分離，連鎖距離為0 cM。然而，這些基因都沒有定位到辣椒基因組上[24,85-87]。

為提高辣椒MAS的準(zhǔn)確度，需要共分離和/或基于基因的分子標(biāo)記。Jeong等[10]利用HRM分子標(biāo)記，對(duì)1 118個(gè)F2代分離群體進(jìn)行研究，將與ms1共分離的基因定位到C.annuum5號(hào)染色體上869.9 kb的區(qū)域。HRM是一種簡(jiǎn)單、快速、成本較低的SNP基因分型方法[88]。Kim等[21]從53個(gè)特異SNPs引物中，獲得12個(gè)與ms1基因緊密連鎖的HRM標(biāo)記，利用基因預(yù)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)在869.9 kb序列中有11個(gè)開放閱讀框（ORFs），它們與一年生辣椒參考基因組CM334編碼序列（CDS）1.55相同。序列比較分析表明，基因CA05g06780，與擬南芥雄性不育系1（MS1）同源，可能是一年生辣椒的ms1的候選基因，共分離標(biāo)記32187928-HRM與ms1基因緊密相連。對(duì)1 118株F2代進(jìn)行分析，沒有發(fā)現(xiàn)這種標(biāo)記的重組體。利用標(biāo)記32187928-HRM對(duì)48份辣椒育種材料和15個(gè)F1商品種進(jìn)行有效性檢驗(yàn)，結(jié)果表明NMS表型與標(biāo)記完全相關(guān)。

Naresh等[84]以辣椒分離的F2群體（ms3基因）和甜椒穩(wěn)定的F6自交系群體（msw基因）為材料，進(jìn)行序列分析（GBS）和基因定位（ms3和msw）。GBS技術(shù)在利用小群體獲得與單核雄性不育（ms）基因緊密連鎖標(biāo)記方面顯示出高效性。利用GBS技術(shù)對(duì)ms3和msw基因的SNP標(biāo)記進(jìn)行了鑒定，在辣椒和甜椒中分別鑒定出9 713和7 453個(gè)SNP，采用BSA方法，在1號(hào)染色體（物理位置70 730 824 ～ 96 273 123）、5號(hào)染色體（物理位置32 890 811）上分別鑒定出4個(gè)與ms3基因共分離的SNPs、1個(gè)與msw基因共分離的SNPs。將SNPs轉(zhuǎn)化為CAPs和dCAPS標(biāo)記，對(duì)于ms3基因，開發(fā)了HPGMS2（CAPs）和HPGMS3（dCAPS）2個(gè)標(biāo)記，距離3.83 cM；甜椒的dCAPS標(biāo)記（SPGMS1）與msw基因完全同源。為了驗(yàn)證ms3基因連鎖分子標(biāo)記（HPGMS2和HPGMS3）的效果，對(duì)183株已知育性的F2代進(jìn)行檢測(cè)，這兩個(gè)標(biāo)記均能將Ms3ms3（雜合子MF）、Ms3Ms3（純合子顯性MF）和ms3ms3（純合子隱性mS）基因型分開。與msw基因相關(guān)的標(biāo)記SPGMS1與不育性共同分離，能將雜合（Mswmsw）MF植株與純合隱性（mswmsw）MS植株區(qū)分開來。這些標(biāo)記能在苗期對(duì)MS和MF單株進(jìn)行鑒定，用于MAS和雜交種子生產(chǎn)。作者還認(rèn)為，msw（32 187 928）的分子標(biāo)記位于Jeong等[10]報(bào)道的ms1基因869.9 kb（31 516 016 ～ 32 385 930）區(qū)域內(nèi)，msw和ms1很可能是同一基因（等位基因）；基因測(cè)試將有助于確認(rèn)msw和ms1之間關(guān)系。

Bartoszewski等[89]利用不育系 320×Elf（MF）雜交，構(gòu)建甜椒F2群體，利用RAPD-BSA技術(shù)，鑒定了7個(gè)與ms8位點(diǎn)相關(guān)的標(biāo)記。RAPD引物，N16-800、P15-530、V17-320、W06-520和Z05-760在偶合期，Q07-1100、V01-1000在分離期與ms8基因連鎖。將4個(gè)RAPD標(biāo)記轉(zhuǎn)化SCAR-P2、SCAR-V17、SCAR-N2和 SCAR-V01標(biāo)記，SCAR-P2和RAPD-Z05-760最接近ms8位點(diǎn)（4.6 cM），SCAR-V17和 RAPD-W06-520分別位于6.8和7.4 cM處，SCAR-N2、RAPD Q07-1100和SCAR-V01分別在16.1、17.5和18.1 cM處，所有標(biāo)記均位于ms8位點(diǎn)的同一側(cè)，LOD = 3。此外，他們還鑒定了2個(gè)與ms8基因相關(guān)的COSⅡ/CAPS標(biāo)記。利用Lefebvre等[26]、Wu等[46]的辣椒參考圖譜進(jìn)行比較，表明ms8位點(diǎn)位于辣椒4號(hào)染色體的下臂。但與ms8基因座緊密相連的標(biāo)記仍然缺乏。Lee等[90]開發(fā)了一個(gè)HRM標(biāo)記GMSE，該標(biāo)記與甜椒中未知的NMS位點(diǎn)連鎖，定位在AC99圖譜[42]的5號(hào)染色體上，距標(biāo)記TG23 、TG363距離為 8 cM、6 cM。TG363是Lee等[42]開發(fā)的AC99和SNU7圖譜中的一個(gè)RFLP通用標(biāo)記。

在基因組重測(cè)序的基礎(chǔ)上，Cheng等[91]確定了一個(gè)強(qiáng)候選基因，即Capana02g002096，位于C.annuum的msc-1位點(diǎn)，命名為Msc-1，該基因?yàn)榫幋a擬南芥DYSFUNCTIONAL TAPETUM1(DYT1)的同源基因，有7-bp的缺失，是一個(gè)bHLH轉(zhuǎn)錄因子，參與早期的絨氈層發(fā)育，控制雄性不育?；?-bp缺失，開發(fā)了一個(gè)indel標(biāo)記——indel-12。為了確認(rèn)標(biāo)記Indel-12和MS性狀之間的共分離，建立了兩個(gè)NILs群體，一個(gè)510株F2群體（17Q3626），一個(gè)46個(gè)辣椒自交系（均為MF）群體?；蜩b定結(jié)果表明，在所有群體中，標(biāo)記Indel-12與msc1位點(diǎn)共分離，從遺傳學(xué)上推測(cè)，msc-1基因位點(diǎn)可能在C.annuum辣椒ms1基因的上游。在已發(fā)現(xiàn)的20個(gè)NMS基因中，僅韓國(guó)利用msk基因進(jìn)行辣椒育種。利用SNP標(biāo)記，Jeong等[92]繪制了msk位點(diǎn)附近精細(xì)圖譜，通過對(duì)807株F2群體中MF（MskMsk）和Ms（mskmsk）全基因組序列，鑒定了SNP標(biāo)記，開發(fā)與定位了15個(gè)HRM標(biāo)記，msk基因定位到10號(hào)染色體上的145 kb基因組區(qū)域。

Aulakh等[65]定位了C.annuum雄性不育基因ms10。采用BSA法檢測(cè)了F2群體，篩選了558對(duì)SSR引物，發(fā)現(xiàn)2個(gè)標(biāo)記AVRDC-PP12和AVRDC_MD997，與ms10位點(diǎn)的連鎖距離分別為7.2 cM和20.8 cM，定位在1號(hào)染色體175 694 513 ～175 694 644、175 438 699 ～ 175 438 872。但辣椒屬中其他種NMS基因相關(guān)的標(biāo)記仍然缺乏。表2列出了與NMS基因相關(guān)的可用標(biāo)記。

表2 與NMS基因相關(guān)的可用標(biāo)記

這些標(biāo)記在雜種優(yōu)勢(shì)育種中有著廣泛的應(yīng)用前景。由于不育性由隱性基因控制，用常規(guī)回交方法選育新的NMS系繁瑣、費(fèi)時(shí)[24]。共顯性標(biāo)記能區(qū)分MF植物是雜合子還是純合子[19]，可從基因型水平上進(jìn)行選擇，無需自花授粉再回交或雜交，從而節(jié)省時(shí)間和資源。使用MAS選育新的NMS系，可節(jié)省50%時(shí)間，繁殖種群的數(shù)量可以大大減少。利用標(biāo)記輔助技術(shù)，Aulakh等[93]將NMS系“MS-12”的ms10基因轉(zhuǎn)育到另外優(yōu)良辣椒自交系中。對(duì)“MS-12×VR-16”、“MS-12×S-217621”、“MS-12×Selection Dev” 和“MS-12×DCL-524” 等 4個(gè)回交后代（BC2F2）進(jìn)行篩選，開發(fā)了SSR標(biāo)記“AVRDC-PP12”。結(jié)果表明，在BC2F2的前3個(gè)雜交后代中，該標(biāo)記與ms10基因共分離，重組頻率分別為3.22%、4.16%和3.27%，交換值小于5%，因此該標(biāo)記可作為ms10基因分子輔助選擇標(biāo)記，用于不育基因的轉(zhuǎn)育。

綜上所述，與辣椒ms基因緊密連鎖的分子標(biāo)記有：（1）ms1相關(guān)標(biāo)記2個(gè)，MS1-SCAR標(biāo)記[24]和HRM標(biāo)記（32187928-HRM）[10]。（2）ms3相關(guān)標(biāo)記 3 個(gè)，GMS3-CAPS 標(biāo)記[86]、HPGMS2（CAPS）和 HPGMS3（dCAPS）標(biāo)記[84]。（3）ms8相關(guān)標(biāo)記2個(gè)，SCAR-P2和RAPD Z05-760標(biāo)記[89]。（4）1個(gè)msw基因連鎖的dCAPS標(biāo)記（SPGMS1）[84]。（5）1個(gè)與msk基因連鎖的GMSK-CAPS標(biāo)記[87]。（6）1個(gè)與msc1基因連鎖的indel-12標(biāo)記[91]。（7）1個(gè)與未知基因連鎖的GMSE HRM標(biāo)記[90]。這些標(biāo)記與不育基因連鎖共分離，在不育基因轉(zhuǎn)育和辣椒雜種優(yōu)勢(shì)育種計(jì)劃方面具有潛在用途。

為了提高M(jìn)S植物的比例，Shifriss和Pilowsky[94]雜交了兩個(gè)攜帶ms1和ms2基因的等基因系，期望雙不育基因MS×MF后代在單基因分離中產(chǎn)生75%的MS植株，而不是50%。通過常規(guī)育種，聚合多個(gè)基因是非常困難的。MAS能有效聚合多個(gè)不育基因，提高選育NMS系效率。利用共顯性標(biāo)記[24,66,85-87,89]在苗期區(qū)分MS和MF植物，因此可以確保種子生產(chǎn)區(qū)的母本100%純度。

4 辣椒胞質(zhì)雄性不育

4.1 不育系的選育與評(píng)價(jià)

一般甜椒具有保持基因（rf）[11,22-23,95-97]，通過將甜椒的rf基因轉(zhuǎn)育到細(xì)胞質(zhì)不育（S）材料中選育新的CMS系[95]。shifress和Frankel[95]將23個(gè)小果辣椒品系與3個(gè)具有rf基因的甜椒品系雜交，尋找細(xì)胞質(zhì)不育新來源。兩個(gè)群體（1005株和1006株）的分離模型表明，可育對(duì)不育為顯性，不育受單隱性基因控制。

Madhavi Reddy等[98]選 育 了 MS-1、MS-2、MS-3和MS-4等4個(gè)不育性穩(wěn)定的CMS及其保持系。Pákozdi等[99]報(bào)道不育系 202、203、204和205在5月、6-7月和8-9月3個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中沒有形成有活力或功能的花粉。Yazawa等[100]成功地培育出了2個(gè)不育性穩(wěn)定辣椒CMS“P-MS”和“Murasaki-MS”。Liu等[101]在臺(tái)灣世界蔬菜中心育成了3個(gè)花粉活性差的不育系“CCA4759”、“CCA4757”和“CCA5273”，這些不育系在低溫（＜ 23.8℃/14.3℃（晝/夜））下不結(jié)籽。世界蔬菜中心的Gniffke等[102]對(duì)5個(gè)不育系進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)“CCA7234”和“CCA7235”2個(gè)不育系在冬季不育性表現(xiàn)穩(wěn)定。Gong等[103]通過種間性雜交和誘導(dǎo)突變相結(jié)合的方法，選育了幾個(gè)辣椒CMS系、保持系和恢復(fù)系。

為了評(píng)估Peterson的不育源的利用價(jià)值，用270個(gè)辣椒自交系與該不育源雜交，觀察后代的育性分離，Yu[96]發(fā)現(xiàn)，152個(gè)自交系可作保持系（（N）rfrf），66個(gè)自交系可作恢復(fù)系（（N/S）RfRf），其余的歸類為不穩(wěn)定系。經(jīng)自花授粉和選擇，能選育出穩(wěn)定的保持系和恢復(fù)系[97]，不穩(wěn)定系可能是不育修飾基因的雜合系，其后代對(duì)年份或季節(jié)變化有反應(yīng)。

Kim等[104]評(píng)估了辣椒熱敏感胞質(zhì)雄性不育系（Milyang-A）。他們觀察到，該系在15℃以上不育，但當(dāng)夜間溫度降到13℃以下時(shí)，它的繁殖能力得到恢復(fù)。在另一項(xiàng)研究中，200A×206B、201A×200B、201A×206B、203A×200B、206A×200B、206A×201B的自交結(jié)實(shí)率為零，6個(gè)辣椒雜種F1沒有正?；ǚ郏砻麟s種F1不育[105]。Suryawanshi、Kulkarni和 Baig[106]報(bào)告說，辣椒不育系“CMS-a（0246）”植株在不同地點(diǎn)都不結(jié)果。湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所培育的辣椒不育系8214A，具有100%的雄性不育性，良好的配合力、農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀，常用來進(jìn)行辣椒雜交制種。

利用Gniffke等[102]選育的S-細(xì)胞質(zhì)不育源，培育具有不同遺傳背景的優(yōu)良不育系，經(jīng)過6代回交和篩選，選育了10個(gè)溫穩(wěn)不育系，分別是“CMS4611A”、“CMS4614A”、“CMS4622A”、“CMS4624A”、“CMS4626A”、“CMS46213A”、“CMS463D2A”、“CMS463D13A”、“CMS463D14A”和“CMS463L5A”[107]。采用SSR標(biāo)記分析，對(duì)CMS的 3個(gè) A 系“CMS4611A”、“CMS4626A”和“CMS463D13A”及其B系進(jìn)行評(píng)估，篩選了覆蓋辣椒全基因組的120個(gè)SSR標(biāo)記（每個(gè)連鎖群10個(gè)），這些SSR標(biāo)記來自前人構(gòu)建的連鎖圖譜[32,38-39,67]。結(jié)果表明，經(jīng)過5個(gè)回交周期（BC5F1）的選擇，3個(gè)溫穩(wěn)型CMS的A系基因組恢復(fù)率達(dá)96%以上。這些不育系遺傳穩(wěn)定，正用于雜交育種計(jì)劃[108]。

4.2 CMS基因的標(biāo)記開發(fā)和定位

從Peterson[14]報(bào)道胞質(zhì)雄性不育系PI 164835后，科技人員開展了一系列分子機(jī)理研究，以揭示CMS不育的原因。利用Southern blot-RFLP分析，認(rèn)為線粒體中的coxII和atp6-2基因組區(qū)域可能與C.annuum的不育有關(guān)[109]。Ψatp6-2在atp6-2的3'端的編碼區(qū)被截?cái)郲110]，Northern blot表明，不育系和恢復(fù)系的mRNA帶型存在差異，表明atp6基因是辣椒不育的候選基因之一。Kim等[111]在不育系的coxII基因（與coxII共轉(zhuǎn)錄）的3'端，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)嵌合不育相關(guān)線粒體新開放閱讀框（orf456），不育系表達(dá)約17-kDa，恢復(fù)系中該蛋白的表達(dá)水平很低。在擬南芥線粒體表達(dá)，轉(zhuǎn)化群體花粉量和雄性不育表型均存在缺陷，orf456蛋白功能得到證實(shí)[111]。說明新發(fā)現(xiàn)的orf456是一個(gè)強(qiáng)不育候選基因，可以用來鑒定辣椒CMS的不育表型。另一項(xiàng)研究表明，細(xì)胞色素C氧化酶活性和F1F0ATPase酶的異?？赡軐?dǎo)致了不育系的花藥敗育。Ψatp6-2基因可能導(dǎo)致F1F0ATPase功能紊亂，orf507控制著細(xì)胞色素C氧化酶的活性，從而導(dǎo)致不育系花藥敗育[112]。

Kim等[113]利用辣椒Milyang-A（S-細(xì)胞質(zhì)）和Milyang-B（N-細(xì)胞質(zhì)）的近等基因系，在側(cè)翼序列中獲得了2個(gè)不育基因標(biāo)記，SCARatp6607標(biāo)記，SCARcoxII708標(biāo)記，并在18個(gè)辣椒CMS對(duì)標(biāo)記準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。SCARatp6標(biāo)記為607 bp，來源不育系，在保持系中未擴(kuò)增出該片段。coxII-SCAR為S細(xì)胞質(zhì)的特異PCR片段（708 bp）。Jo等[114]用辣椒CMS系“FS4401”和自交系“Jeju”，開發(fā)了一個(gè)新的不育標(biāo)記accD-U，用accD-U標(biāo)記篩選CMS及保持系，僅在不育系中擴(kuò)增出1 082 bp片段，保持系中沒有。因此認(rèn)為選育MS系時(shí)，比Kim等[113]報(bào)道的標(biāo)記更有效、更可靠、更有用。Gulyas等[115]檢測(cè)到已報(bào)道的orf456基因的轉(zhuǎn)錄本發(fā)生了改變，并命名為orf507，并對(duì)不育系植株的線粒體進(jìn)行了測(cè)序。發(fā)現(xiàn)當(dāng)PCR循環(huán)次數(shù)超過35次[116]時(shí)，orf456和atp6標(biāo)記在少數(shù)辣椒保持系（B系）中被輕微擴(kuò)增，這可能會(huì)影響胞質(zhì)雄性不育鑒定的可靠性。利用線粒體基因組序列相關(guān)SRAP標(biāo)記，Ji等[117]2014年開發(fā)了一個(gè)新的鑒定一年生辣椒胞質(zhì)雄性不育的特異SCAR130標(biāo)記，在不育系中產(chǎn)生130-bp的PCR產(chǎn)物，在保持系中產(chǎn)生140-bp的片段，沒有產(chǎn)生輕微擴(kuò)增。結(jié)果比已報(bào)道的標(biāo)記（orf507、atp6和accD-U）更可靠。SCAR130位于煙草線粒體基因組trnE和trnS之間，連鎖基因在不育系HW203A花粉敗育期（四分體期）的表達(dá)顯著高于保持系。因此推測(cè)除orf507和atp6外，CMS還可能存在其他調(diào)節(jié)因子。與辣椒CMS相關(guān)基因相關(guān)的分子標(biāo)記如表3所示。

多數(shù)研究表明，CMS育性恢復(fù)是由一個(gè)可遺傳的“Rf”顯性基因決定，也不排除互補(bǔ)基因[124]、修飾基因[116,125]、小基因或多基因[126]、第三個(gè)單倍型的Rf位點(diǎn)[17]和環(huán)境因素[15,124]參與了育性恢復(fù)。Min等[16]的后續(xù)研究排除了第三個(gè)單倍型的Rf基因。

在平面作畫轉(zhuǎn)移至在立體的器型上作畫時(shí)，是需要對(duì)所展現(xiàn)的事物造型的進(jìn)行相應(yīng)的處理和調(diào)整的，對(duì)整體的布局也窯技能型重新的規(guī)劃，不然，畫面的最終效果就會(huì)不如人意。因此，在將花鳥題材的作品移至器物之上的時(shí)候，我們需要對(duì)畫面整體進(jìn)行布局，這與國(guó)畫的整體格局的布置有著異曲同工之妙。然后，再對(duì)題材的造型進(jìn)行一定的處理，最終才能以最好的方式呈現(xiàn)出畫面的美感。

Zhang等[23]應(yīng)用RAPD-BSA方法，首次報(bào)道與辣椒Rf基因連鎖的RAPD分子標(biāo)記。用21號(hào)牛角椒-A（rfrf）×湘潭晚（RfRf）的F2代群體，發(fā)現(xiàn)2個(gè)與Rf基因相關(guān)的RAPD標(biāo)記，標(biāo)記OP131400與該基因緊密連鎖，遺傳距離為0.37 cM，第二個(gè)標(biāo)記OW19800位于對(duì)側(cè)，遺傳距離為8.12 cM，LOD值分別為46.81和23.38。OP131400為后續(xù)研究中最常用的Rf連鎖標(biāo)記。Kim等[120]把OP131400RAPD轉(zhuǎn)化為OP13-CAPS， Min等[17]根據(jù)OP13-CAPS生成CaRf-M1標(biāo)記。Kim等[110]和Min等[17]發(fā)現(xiàn)OP13-CAPS距離恢復(fù)基因位點(diǎn)1.1 cM，但Min等[16]顯示其距離為0.4 cM，類似于Zhang等[23]最初報(bào)告的0.37 cM。

Gulyas[119]開發(fā)了一個(gè)CRF3S1S SCAR標(biāo)記，在F3和F4的群體中，距Rf位點(diǎn)分別為5.3和4.8 cM。Min等[16]將CRF3S1S SCAR標(biāo)記轉(zhuǎn)換為CAPS標(biāo)記，并確認(rèn)該標(biāo)記比Gulyas等[115]、Kim等[120]報(bào)道中檢測(cè)到的8個(gè)AFLP標(biāo)記（AFRF1到AFRF8）更接近恢復(fù)基因位點(diǎn)，距離1.5 cM，后成功將1個(gè)（AFRF8）轉(zhuǎn)換為一個(gè)名為AFRF8 CAPS的CAPS標(biāo)記。此外，利用TS502（rfrf）×HK6T（RfRf）的138個(gè)F2植株，構(gòu)建了一個(gè)全長(zhǎng)54.1 cM的連鎖圖譜（LOD = 4.0）, 包含1個(gè)AFRF8 CAPS、1個(gè)OP131400RAPD 和 7個(gè)AFLP 標(biāo)記。AFRF8 CAPS標(biāo)記位于恢復(fù)基因位點(diǎn)1.8 cM處，它和OP131400RAPD標(biāo)記位于基因的同一側(cè)[17]。Zhang等[23]研究認(rèn)為，Rf位點(diǎn)的側(cè)翼是RAPD標(biāo)記OP131400，距離為1.1 cM，與本研究不同，可能是由于使用兩張圖譜所致，他們還試圖在辣椒“SNU2”圖譜[32]上定位AFRF8 CAPS和OP131400RAPD標(biāo)記，但沒有獲得相應(yīng)結(jié)果。AFRF8 CAPS衍生的CaRf-FL-M2標(biāo)記位于距離CaRf-M1 標(biāo)記 0.1 cM[17]。

表3 與辣椒CMS相關(guān)基因連鎖的分子標(biāo)記特征

Min等[116]用辣椒雜交品種“Buja”和“Tamna”的F2群體，構(gòu)建了Rf-BSA、rf-BSA和4個(gè)重組子（1個(gè)MS和3個(gè)MF）池，用于AFLP標(biāo)記分析，鑒定并篩選出3個(gè)Rf連鎖分子標(biāo)記AFRF1、AFRF3和AFRF4，構(gòu)建了連鎖圖譜。標(biāo)記AFRF4與Rf基因型和4個(gè)重組子共分離，與Rf位點(diǎn)的最短遺傳距離0.1 cM，位于Rf位點(diǎn)的對(duì)側(cè)。

Jo等[121]認(rèn)為已克隆的Rf基因可作為開發(fā)辣椒Rf候選基因連鎖標(biāo)記。用已克隆的矮牽牛Rf作為候選基因，利用3個(gè)BAC庫，開發(fā)了BAC13T7 SCAR（1.4 cM）、BAC17T7 SCAR（3.2 cM） 和PepPR1-as-PCR(14cM)等3個(gè)Rf連鎖標(biāo)記，矮牽牛同源基因位于辣椒Rf位點(diǎn)附近。在已開發(fā)標(biāo)記[120,125]基礎(chǔ)上，Gulyas等[119]開發(fā)出適用性更廣泛的CRF-SCAR標(biāo)記，遺傳距離更近（1.4 cM）。與Lee等[125]比較，CRF-SCAR和OPP13-CAPS被定位在基因位點(diǎn)的對(duì)側(cè)。并將已開發(fā)和新開發(fā)的標(biāo)記定位在辣椒AC99圖譜的6號(hào)染色體上端[42]。

為了解主效Rf基因、次效基因和溫度等環(huán)境因素的作用，Wang等[126]確定了恢復(fù)能力的數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTLS）[42]，利用綜合遺傳圖譜[26]中的標(biāo)記，將1個(gè)恢復(fù)主效QTLS定位在6號(hào)染色體上端末，占表型變異的20%～69%；4個(gè)次要QTLS定位在其他染色體（5號(hào)、2號(hào)，連鎖群PY3和PY1）上，占表型變異的7%～17%。Jo等[121]研究表明，OPP13-CAPS和其他Rf連鎖標(biāo)記在同一區(qū)域（6號(hào)染色體的上端末），因此認(rèn)為Wang等[126]報(bào)道的主效Rf和Rf-QTLS可能是同一基因。盡管開展了很多研究，Rf基因的實(shí)際圖譜位置還沒有確定。

Lee等[18]確定了CMS中影響恢復(fù)能力的相關(guān)“pr”（部分恢復(fù)）位點(diǎn)。主要“Rf”基因與隱性的“pr”基因共存，表現(xiàn)部分恢復(fù)。這種植株有正常的花藥，同時(shí)產(chǎn)生正常和敗育花粉，但多數(shù)花粉開裂后粘在花藥壁上，導(dǎo)致果實(shí)種子少，坐果率低。Lee等[125]利用768個(gè)AFLP標(biāo)記進(jìn)行AFLP-BSA分析，鑒定出8個(gè)Pr-連鎖AFLP引物。利用AFLP標(biāo)記，對(duì)GD×HF3-SC1的87株F2后代進(jìn)行篩選，在8個(gè)AFPL標(biāo)記中，有2個(gè)標(biāo)記E-AGC/M-GCA122和E-TCT/M-CCG116與位點(diǎn)最近，遺傳距離估計(jì)為1.8 cM。根據(jù)AFLP片段序列和側(cè)翼區(qū)域的序列，將E-AGC/M-GCA122轉(zhuǎn)化為 PR-CAPS標(biāo)記。利用1個(gè)與pr-連鎖標(biāo)記（PR-CAPS）[125]和3個(gè)Rf-連鎖標(biāo)記（OPP13-CAPS[23,118]、AFRF8-CAPS[120]和CRF-SCAR[32,119]），對(duì)韓國(guó)商品辣椒“Buja”（S，Rf/rf）的205株F2進(jìn)行分子生物學(xué)分析，確定部分恢復(fù)“pr”與育性恢復(fù)“Rf”基因位點(diǎn)的連鎖關(guān)系，發(fā)現(xiàn)這四個(gè)標(biāo)記緊密相連，表明pr基因與Rf位點(diǎn)相關(guān)或是Rf位點(diǎn)的第三等位基因，其顯性關(guān)系為Rf ＞ pr ＞ rf[18]。

大量的種質(zhì)資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明，恢復(fù)系來源有限，大部分甜椒和相當(dāng)一部分辣椒缺乏Rf基因[22-23]，制約了雜交育種中恢復(fù)系的選育。辣椒Rf及其相關(guān)基因的分子生物學(xué)研究有助于辣椒Rf/rf基因的快速篩選，無需評(píng)價(jià)雜交后代育性，從而加速rf基因、Rf基因分別在保持系、恢復(fù)系的轉(zhuǎn)育。在許多已開發(fā)的標(biāo)記中，OP131400RAPD[23]、CaRf-M1[17]和AFRF4[16]與Rf緊密連鎖，位于Rf位點(diǎn)的對(duì)側(cè)，這些標(biāo)記將在MAS發(fā)揮重要作用。在MAB育種中，運(yùn)用Rf位點(diǎn)連鎖的SCAR標(biāo)記CRF-S870（CRF3S1S）[119]，將Rf等位基因?qū)胩鸾沸禄蛐蚚127]。在另一項(xiàng)研究中，用10個(gè)辣椒、10個(gè)甜椒CMS系及其保持系與5個(gè)辣椒、5個(gè)甜椒恢復(fù)系，Yeh等[128]驗(yàn)證了5個(gè)CMS（S細(xì)胞質(zhì)）不育性（atp6-SCAR607，Ψatp6-2875，coxIISCAR708，orf456，SCAR130/140）和 1 個(gè)Rf位點(diǎn)恢復(fù)性（CRF-S870），在5個(gè)不育性的標(biāo)記中，共顯性SCAR130/140[117]是檢測(cè)細(xì)胞質(zhì)類型（S vs.N）最可靠和可重復(fù)的標(biāo)記，該標(biāo)記與pr基因相關(guān)[125]，將有助于選育C系，通過消除pr等位基因的影響，完全恢復(fù)不育系的育性。

Mulyantoro等[129]利用CMS相關(guān)標(biāo)記，將甜椒NMS轉(zhuǎn)化為CMS。2個(gè)CMS特異不育性標(biāo)記atp6SCAR和coxIISCAR[113]，2個(gè)Rf連鎖標(biāo)記CRF-CAPS[119]和 BAC13T7-CAPS[121]，Mulyantoro等[130]首次將甜椒品種“GC3”NMS成功轉(zhuǎn)化為CMS。辣椒具有S細(xì)胞質(zhì)和Rf等位基因，這些發(fā)現(xiàn)將有助于提高甜椒雜交制種產(chǎn)量。

Wang等[123]利用Illumina PE和PacBio技術(shù)，對(duì)辣椒CMS系“138A”及其保持系“138B”的線粒體基因組進(jìn)行測(cè)序和組裝。CMS“138A”的線粒體基因組504 210 bp，比“138B”短8 618 bp；在“138A”、“138B”中鑒定出大于100個(gè)氨基酸的ORFs分別為214個(gè)、215個(gè)。138A與138B線粒體基因組結(jié)構(gòu)有較大差異，存在重組和重排事件。通過比較兩個(gè)線粒體基因組，選擇了幾個(gè)可能與不育有關(guān)的ORF（orf300a、orf314a、orf262a、orf292a、orf157a、orf115b）， 其 中orf300a和orf314a是138A中控制不育的強(qiáng)候選基因，并開發(fā)了一個(gè)與不育性狀共分離新的標(biāo)記（orf300a）。

5 雄性不育相關(guān)基因的克隆及不育系的轉(zhuǎn)錄組/蛋白質(zhì)組分析

在辣椒中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些與NMS基因相關(guān)的分子標(biāo)記。但迄今為止，辣椒中NMS的分子機(jī)制尚不清楚，關(guān)于辣椒中NMS相關(guān)基因的克隆、鑒定和功能分析的報(bào)道很少。

利用一年生辣椒開展核雄性不育系“114AB”研究，發(fā)現(xiàn)一個(gè)花藥特異性脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白（LTP）基因CaMF2影響花粉發(fā)育[132]。采用cDNA-AFLP，首次鑒定和描述了1個(gè)新的雄性不育相關(guān)基因Camf1，編碼乙二醛氧化酶相關(guān)蛋白[133]。表達(dá)分析表明，CaMF2和Camf1基因只在可育株已發(fā)育的花藥中表達(dá)，而在不育株中不表達(dá)，說明這些基因可能在花粉發(fā)育中起重要作用。CaMF2和Camf1的抑制或缺失可能導(dǎo)致辣椒不育。Camf1的長(zhǎng)度為1 854 bp，不包含1 707 bp ORF的內(nèi)含子。Chen等[132-133]有關(guān)CaMF2和Camf1的研究為理解辣椒中NMS的分子機(jī)制提供了一種途徑。此后，使用相同的NMS系（114AB），Hao等[134]克隆并鑒定了一個(gè)新的乙酸異戊酯水解酯酶（IAH1）基因CaMF3，該基因僅在發(fā)育后期的花蕾和可育辣椒株的開放花中表達(dá)，表明CaMF3參與了后期花粉發(fā)育，在花粉成熟和萌發(fā)過程中起一定作用。此外，對(duì)CaMF3的研究有助于進(jìn)一步了解花藥發(fā)育的分子機(jī)制以及IAH1基因家族在辣椒花藥或花粉發(fā)育中的作用。Chen等[135]利用RNA-Seq技術(shù)對(duì)辣椒核雄性不育株和可育株進(jìn)行全基因組轉(zhuǎn)錄分析，用于確定花粉發(fā)育和成熟的候選基因。為了進(jìn)一步研究與花粉發(fā)育相關(guān)的基因，Hao等[136]在辣椒中克隆并鑒定了一個(gè)新的花藥特異基因CaMF4。

細(xì)胞質(zhì)雄性不育和育性恢復(fù)的分子機(jī)制仍不清楚。Liu等[137]利用NGS技術(shù)，對(duì)辣椒CMS的“121A”和 “121C”之間的差異進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和從頭分析，找出與MS相關(guān)的關(guān)鍵基因和途徑。以恢復(fù)系為參考，鑒定出4 326個(gè)上調(diào)單基因（在不育系“121A”中高表達(dá)）和7 061個(gè)下調(diào)單基因（在恢復(fù)系“121C”中高表達(dá)）。許多差異表達(dá)的單基因代表了一組與花粉形成或敗育相關(guān)的潛在候選基因。在進(jìn)一步的富集分析之后，確定了三條富集途徑，覆蓋了差異最豐富的單基因。

為了從蛋白質(zhì)組水平上揭示辣椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育的分子機(jī)制，Zhang等[138]利用透射電鏡（TEM），研究不育系FS1030A及其保持系FS1030B在小孢子母細(xì)胞敗育過程中的花藥蛋白質(zhì)組。與細(xì)胞質(zhì)雄性不育或?qū)е录?xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)的蛋白質(zhì)通常在MS系中表現(xiàn)出較低或較高的表達(dá)。在檢測(cè)到的全部蛋白質(zhì)點(diǎn)中，有13個(gè)蛋白（7個(gè)上調(diào)，6個(gè)下調(diào)）在“FS1030A”和“FS1030B”中有差異表達(dá)。此外，使用國(guó)家生物技術(shù)信息中心（NCBI）的綠色植物和辣椒數(shù)據(jù)庫，13個(gè)蛋白點(diǎn)中有12個(gè)被鑒定為9個(gè)單獨(dú)的蛋白，天冬氨酸蛋白酶的過度表達(dá)導(dǎo)致了正常的程序性細(xì)胞死亡（PCD），導(dǎo)致FS1030A不育。這是第一次用蛋白質(zhì)組學(xué)方法研究辣椒CMS。Guo等[139]利用“無標(biāo)記”高通量蛋白質(zhì)組學(xué)方法，對(duì)辣椒CMS的不育系及其保持系的表達(dá)譜進(jìn)行比較，以揭示辣椒CMS的潛在機(jī)制。鑒定和定量了324種差異豐富蛋白質(zhì)（DAPS），其中47種和140種分別在A系中向上和向下積累。此外，在CMS A系和B系中分別特異性地積累了75種和62種蛋白質(zhì)?；ǚ弁獗谛纬?、三羧酸循環(huán)（TCA）、線粒體電子傳遞鏈（mtETC）、丙酮酸代謝過程和氧化應(yīng)激反應(yīng)中所涉及的蛋白質(zhì)種類在A和B系之間存在差異積累，表明它們?cè)诶苯坊ǚ蹟∮恼{(diào)控中具有潛在的作用。

為了解雄性不育的機(jī)制，Qiu等[140]采用RNA-Seq方法對(duì)不育系“8214A”及其保持系“8214B”進(jìn)行比較轉(zhuǎn)錄組分析。共有1 355個(gè)基因被確定有差異表達(dá)，“8214A”和“8214B”在減數(shù)分裂期間花藥中相關(guān)基因表達(dá)水平有差異，有424個(gè)和931個(gè)上調(diào)和下調(diào)基因。20個(gè)泛素連接酶和3個(gè)細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá)水平在減數(shù)分裂過程中被強(qiáng)烈下調(diào)，甲基轉(zhuǎn)移酶基因在“8214A”花藥中表達(dá)上調(diào)，可能導(dǎo)致“8214A”花粉母細(xì)胞在減數(shù)分裂中程序性死亡，結(jié)果有助于揭示CMS辣椒花粉敗育的分子機(jī)制。

Li等[141]克隆辣椒線粒體ATP合成酶6kDa亞基（MtATP6），認(rèn)為“Milyang-A”細(xì)胞質(zhì)雄性不育可能是由于MtATP6活性降低引起的，因?yàn)檩^少的ATP含量可能影響了細(xì)胞質(zhì)雄性不育植株的花粉發(fā)育，這可能是由核編碼的MtATP6和線粒體Orf507之間的相互作用引起的。Livingstone等[29]對(duì) NuMex RNaky（RNaky）（C.annuum）和PI159234（CA4）（C.chinense）雜交的 70株 F2進(jìn)行研究，將MtATP6定位在4號(hào)染色體NP1234和TG1324標(biāo)記之間區(qū)域。

6 雜交種子遺傳純度檢測(cè)

明確品種的一致性、特異性和穩(wěn)定性，對(duì)保護(hù)育種人員的權(quán)益和有效控制種子質(zhì)量具有重要意義。這些控制措施旨在驗(yàn)證指定的雜交已經(jīng)發(fā)生，母本自花授粉或同胞授粉數(shù)量符合必要的純度要求，種子活力符合標(biāo)準(zhǔn)[142]。

雄性不育系已在辣椒雜交制種應(yīng)用。在印度等一些國(guó)家，NMS已在辣椒雜交種子生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用[81-83]。正如之前討論過，NMS有育性分離，需要盡早拔除可育植株。CMS受環(huán)境因素影響，特別是低溫影響[14-15,124]。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致雜交種子受親本自花或同胞花授粉的影響。因此，為了保證雜交種子的純度，需要開發(fā)高通量評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

種子純度一般通過田間生長(zhǎng)遺傳特性（GoT）或分子標(biāo)記來判斷，后代表現(xiàn)隱性性狀，一般認(rèn)為是自花授粉的結(jié)果。Jang等[143]、Mongkolporn等[144]認(rèn)為 GoT鑒定在時(shí)間、成本和復(fù)雜性方面有許多缺點(diǎn)。由于品種間和品種內(nèi)的遺傳多樣性有限，品種內(nèi)的形態(tài)標(biāo)記很難識(shí)別[142]。與此相反，分子標(biāo)記數(shù)量眾多，且與環(huán)境效應(yīng)無關(guān)。

利用RAPD、RFLP、SCAR、SNP和STS等多種PCR標(biāo)記對(duì)雜交種進(jìn)行親本鑒定和遺傳純度檢測(cè)。Jang等[143]考慮了6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)確度、再現(xiàn)性、快速性、成本效率、簡(jiǎn)單性和實(shí)用性，以解決雜交種純度測(cè)試的現(xiàn)有缺陷。盡管RFLP標(biāo)記具有更好的多態(tài)性和穩(wěn)定性[145]，但由于其高成本和復(fù)雜性，在常規(guī)商業(yè)檢測(cè)中具有局限性[146]。在眾多用于品種鑒定和純度檢測(cè)的分子標(biāo)記中，由于RAPD具有顯性遺傳，父本特異性標(biāo)記有助于雜種純度檢測(cè),同時(shí)具有成本低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，RAPD是成為最常用的一種方法。

Ballester和de Vicente[142]首次報(bào)道了用RAPD標(biāo)記檢測(cè)辣椒雜交種子純度。篩選100對(duì)引物，其中“OPV-06”為檢測(cè)5個(gè)雜交種純度的最有效引物。Choe等[147]同時(shí)使用RAPD標(biāo)記和磷酸葡萄糖變位酶（PGM）同工酶分析進(jìn)行親本鑒定和種子純度檢測(cè)，認(rèn)為用高純度的親本作參考，通過比較RAPD，可以進(jìn)行F1純度檢測(cè)。Jang等[143]開發(fā)了2個(gè)RAPD標(biāo)記，UBC336700作為母本特異性標(biāo)記，UBC147850作為父本特異性標(biāo)記，并將其轉(zhuǎn)化為基于PCR的SCAR標(biāo)記。在盲試中，RAPD和SCAR標(biāo)記能夠可靠地檢測(cè)出非本品種。Kumar等[22]利用Rf-連鎖 RAPD標(biāo)記（OW 19 800和OP 131 400）對(duì)“CCA 4261”דPusa Jwala”進(jìn)行雜交純度檢測(cè)，這兩個(gè)標(biāo)記都是父本的特異性標(biāo)記，很容易檢測(cè)自交后代。

SSR標(biāo)記具有高度變異性、共顯性遺傳、多等位性、重復(fù)性和良好的基因組覆蓋率。一個(gè)單一的多態(tài)性標(biāo)記足以檢測(cè)來自其親本的污染，兩個(gè)或多個(gè)標(biāo)記檢測(cè)雜交種子的外源污染更為有效[148]。然而，目前SSR標(biāo)記尚未用于辣椒種子純度的檢測(cè)。

7 總結(jié)

NMS系和CMS系均已用于辣椒雜交育種。為了加強(qiáng)雜種優(yōu)勢(shì)育種，MAS對(duì)促進(jìn)親本選育具有重要意義。在所鑒定的20個(gè)NMS基因中，只有ms1、ms3、ms8、ms10、msk、msc-1和一個(gè)未鑒定的基因的標(biāo)記被開發(fā)出來。除ms1、ms3、ms8、ms10和未鑒定的基因外，其他基因位點(diǎn)尚不清楚。最近報(bào)道的辣椒連鎖圖譜和全基因組測(cè)序?qū)⒓铀倩虻臉?biāo)記和定位。這些緊密連鎖的標(biāo)記將有助于通過MAS選育NMS系。線粒體基因atp6是辣椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育的候選基因。在辣椒CMS相關(guān)基因中，Rf是研究最多的一個(gè)。該基因已定位在第6號(hào)染色體上，但尚未克隆?；蚓?xì)作圖將定位重疊或更接近位點(diǎn)的標(biāo)記，有利于辣椒種質(zhì)資源的快速篩選，加速rf基因、Rf基因分別在保持系、恢復(fù)系中的轉(zhuǎn)育。甜椒Rf基因稀缺，CMS相關(guān)標(biāo)記有助于甜椒優(yōu)良的NMS轉(zhuǎn)育為CMS系，這將提高雜交育種效率和雜交種子純度。