“十三五”我國(guó)辣椒育種研究進(jìn)展、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及展望

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081）

辣椒（Capsicumspp.）是一種重要的蔬菜作物和調(diào)味品，適應(yīng)性強(qiáng)，風(fēng)味多樣，營(yíng)養(yǎng)豐富，含有多種維生素，深受消費(fèi)者喜歡，可以鮮食、也可以加工，具有重要的產(chǎn)業(yè)價(jià)值?！笆濉币詠?lái)，我國(guó)辣椒年播種面積穩(wěn)中有升，占全國(guó)蔬菜總播種面積的8%～10%，產(chǎn)值約2 500 億元，播種面積和產(chǎn)值均居蔬菜首位（鄒學(xué)校 等，2020）。在國(guó)家科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、省部級(jí)項(xiàng)目的大力支持下，我國(guó)辣椒遺傳育種研究快速發(fā)展，育種技術(shù)提升，育成一批新品種。在育種科技支撐下，辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好，為農(nóng)民增收致富和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。本文旨在回顧“十三五”期間我國(guó)辣椒遺傳育種研究進(jìn)展、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，并對(duì)“十四五”辣椒遺傳育種研究方向進(jìn)行了展望。

1 “十三五”期間我國(guó)辣椒產(chǎn)業(yè)和科技發(fā)展概況

1.1 我國(guó)辣椒產(chǎn)業(yè)概況

我國(guó)是世界上辣椒栽培面積最大的國(guó)家。據(jù)FAO 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018 年全世界辣椒播種面積比1961 年提高了約2 倍，為199.04 萬(wàn)hm2（FAO統(tǒng)計(jì)的我國(guó)辣椒播種面積低于我國(guó)國(guó)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)），總產(chǎn)量3 677.15 萬(wàn)t，我國(guó)辣椒播種面積和產(chǎn)量分別占38.7%和49.5%（表1）。另?yè)?jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（2017），我國(guó)辣椒年播種面積213.3 萬(wàn)hm2（3 200 萬(wàn)畝），占我國(guó)蔬菜總播種面積的10%；每年出口干椒約7.3 萬(wàn)t，另有部分甜椒、彩椒出口（http：//www.e658.cn/jck/list.php?catid=23&page=2），說(shuō)明辣椒在我國(guó)蔬菜生產(chǎn)中占有重要地位。

表1 2018 年世界上主要辣椒生產(chǎn)國(guó)的播種面積、產(chǎn)量及單產(chǎn)

1.2 我國(guó)辣椒育種科技發(fā)展概況

1.2.1 種質(zhì)資源研究的深度和廣度不斷加強(qiáng)“十三五”期間，國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)在搜集辣椒資源方面取得不少成績(jī)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行辣椒核心種質(zhì)構(gòu)建的相關(guān)研究（Lee et al.，2016a；李寧 等，2017；徐小萬(wàn) 等，2019；Guzman et al.，2019；趙曾菁 等，2020）。如中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所辣椒課題組對(duì)我國(guó)基因庫(kù)中的1 904 份辣椒種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析，最終選擇了248 份獲得75.6% SSR 等位基因的材料作為核心種質(zhì)（Gu et al.，2019）。同時(shí)選取我國(guó)辣椒資源中地方特色品種和骨干親本及一些國(guó)外引種材料，進(jìn)行園藝性狀評(píng)價(jià)鑒定，篩選出一批園藝性狀優(yōu)良的辣椒資源（趙紅 等，2018）。相比國(guó)外的辣椒核心種質(zhì)，我國(guó)辣椒資源的種間材料不夠豐富，但在種內(nèi)存在一些特有的進(jìn)化和分化情況，為深入研究辣椒種質(zhì)資源進(jìn)化、馴化，特異基因的挖掘奠定了良好基礎(chǔ)。

挖掘了一批重要的種質(zhì)資源，包括種間材料（顧曉振 等，2016）。對(duì)辣椒抗逆性狀的鑒定與挖掘取得了較大進(jìn)展，包括耐鹽性、耐低溫弱光性、抗旱性、耐熱性等的鑒定評(píng)價(jià)，均篩選到相應(yīng)的抗性資源（梁鄲娜 等，2017；高晶霞 等，2018；嚴(yán)立斌 等，2019；趙東風(fēng) 等，2019）。在抗病性方面，對(duì)資源的煙草花葉病毒（tabacco mosaic virus，TMV）、黃瓜花葉病毒（cucumber mosaic vivus，CMV）、疫病、根腐病抗性進(jìn)行了鑒定（劉丹，2016；傅慧珍等，2017；何烈干 等，2017；秦蕾 等，2017；李寧等，2018）。品質(zhì)性狀研究方面也取得了一定進(jìn)展，為建立貴州辣椒品質(zhì)劃分的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，蓬桂華等（2017，2018）測(cè)定了辣椒粗纖維、粗脂肪、蛋白質(zhì)、辣椒素含量，并將貴州地方辣椒資源分為高品質(zhì)型、中品質(zhì)型、一般品質(zhì)型和特殊品質(zhì)型四大類；張軍等（2018）和蘇丹等（2019）分析了83 份四川辣椒資源和30 份貴州地方辣椒資源的辣椒素含量，為辣椒辣度特性的研究利用提供了依據(jù)。

2.3.1 超說(shuō)明書用藥 超說(shuō)明書用藥通常沒(méi)有經(jīng)過(guò)臨床試驗(yàn)證實(shí)，使用的風(fēng)險(xiǎn)較高。但由于藥品說(shuō)明書更新滯后，藥品使用過(guò)程中不斷有新的經(jīng)驗(yàn)積累產(chǎn)生，故在影響患者生活質(zhì)量或疾病危重的情況下，增加用藥劑量或無(wú)合理的可替代藥品，導(dǎo)致超說(shuō)明書用藥在醫(yī)療行為中不可避免發(fā)生[9]。

1.2.2 分子育種發(fā)展較快 基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展及辣椒基因組序列的公布（Kim et al.，2014；Qin et al.，2014），促進(jìn)了分子育種技術(shù)在辣椒中的應(yīng)用，辣椒基因組學(xué)快速發(fā)展（Ou et al.，2018）。

通過(guò)對(duì)一系列重要育種性狀相關(guān)基因的定位和克隆，為分子標(biāo)記的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。在辣味研究方面，重點(diǎn)研究了辣味合成調(diào)控的機(jī)理。辣椒素類物質(zhì)含量的QTL 位點(diǎn)被定位到第2、3、4、6、7、11、12 號(hào)染色體上（王寧 等，2016；Lee et al.，2016b；Park et al.，2019；Zhu et al.，2019；Sun et al.，2020）。Han 等（2019）利用無(wú)辣味突變體材料和有辣味材料，在7 號(hào)染色體上定位到1 個(gè)未報(bào)道過(guò)的控制辣味有無(wú)的基因Pun3，為MYB31 轉(zhuǎn)錄因子；華南農(nóng)業(yè)大學(xué)雷建軍研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)Pun3基因還控制辣味大小，在高辣材料C.chinense中Pun3/MYB31基因啟動(dòng)子變異，使其表達(dá)升高，從而導(dǎo)致辣椒素生物合成基因表達(dá)升高（Zhu et al.，2019）；通過(guò)表達(dá)數(shù)據(jù)分析，鑒定到控制辣椒素含量的CaMYB48基因（Sun et al.，2020）。在抗病基因研究方面，辣椒抗疫?。╓ang et al.，2016；Xu et al.，2016）、抗CMV（Guo et al.，2017；Li et al.，2018）、抗炭疽?。▌⒆h蔚 等，2016；Mahasuk et al.，2016；趙園園 等，2019）、抗線蟲(chóng)（Wang et al.，2018）、抗青枯?。↘ang et al.，2016；Du et al.，2019）、抗白粉病（Jo et al.，2017；白銳琴 等，2019）等基因被定位或克隆。其中，在白粉病和炭疽病抗性材料鑒定和抗性基因定位研究方面，白銳琴等（2019）利用抗病材料H3和感病材料構(gòu)建RIL 群體，定位了5 個(gè)白粉病抗性QTL 位點(diǎn)。趙園園等（2019）通過(guò)對(duì)抗原材料PBC932 的研究發(fā)現(xiàn)辣椒炭疽病抗性遺傳為顯性遺傳，由2 對(duì)主效基因控制，并將炭疽病抗性基因定位在5 號(hào)染色體上，同時(shí)定位了候選基因。在雄性不育相關(guān)基因研究方面，分離了2 個(gè)辣椒細(xì)胞質(zhì)不育候選基因orf300a和orf314a（Wang et al.，2019）；細(xì)胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因在新建遺傳圖譜（葉青靜等，2017；Wei et al.，2017；Wu et al.，2019；Cheng et al.，2020a；Zhang et al.，2020）基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)恢復(fù)基因的連續(xù)性研究發(fā)現(xiàn)，多個(gè)恢復(fù)基因存在不同的作用機(jī)制，獲得4 個(gè)候選基因Capana06g002967和Capana06g002968（Wu et al.，2019）、CaRf（Capana06g003028）（Cheng et al.，2020a）、CaRf032（CA00g82510）（Zhang et al.，2020）。另 外，辣椒細(xì)胞核不育基因msc-1（Capana02g002096）（Cheng et al.，2018；Jeong et al.，2018）和msc-2（Capana05g000766）（Cheng et al.，2020b）得到定位，開(kāi)發(fā)了辣椒核不育和恢復(fù)基因相關(guān)分子標(biāo)記（王飛等，2016；孟雅寧 等，2019；張強(qiáng) 等，2019）。

1.4.3 辣椒產(chǎn)業(yè)助力脫貧攻堅(jiān) 在過(guò)去的5～10年間，辣椒生產(chǎn)效益好，多數(shù)發(fā)展辣椒產(chǎn)業(yè)的地區(qū)得以脫貧或致富。以鄂西、渝東等高山地區(qū)為例，當(dāng)?shù)刎毨丝谳^多，近些年發(fā)展高山辣椒種植業(yè)，每667 m2收益在5 000 元以上，2020 年達(dá)到8 000～10 000 元，許多農(nóng)戶很快擺脫了貧困，生活發(fā)生了較大變化。

1.4.1 產(chǎn)業(yè)布局變化 從辣椒產(chǎn)業(yè)布局看，區(qū)域化進(jìn)一步發(fā)展（耿三省 等，2015；王立浩 等，2019a）。辣椒生產(chǎn)保護(hù)地栽培面積有所增加，不同栽培模式和消費(fèi)類型的辣椒種類增多，優(yōu)質(zhì)類型辣椒的種植面積有所增加，一些地方特色品種得到挖掘利用，高山辣椒生產(chǎn)發(fā)展穩(wěn)定。南菜北運(yùn)辣椒生產(chǎn)面積降低：受北方保護(hù)地辣椒擴(kuò)大種植和南方多年連作、病害的影響，南方冬菜甜（辣）椒生產(chǎn)面積有所下降，海南的種植面積穩(wěn)定，雷州半島的種植面積減少較快，廣西、云南相對(duì)穩(wěn)定。南方保護(hù)地辣椒種植面積增加：福建漳州，廣西南寧、北海，四川西昌，江西贛州，廣東茂名等地都發(fā)展了保護(hù)地辣椒栽培，以國(guó)外保護(hù)地甜（辣）椒品種為主。

1.3 我國(guó)辣椒品種選育概況

可以選擇使用人工合成的化學(xué)物質(zhì)，開(kāi)展人工加倍。例如可以選擇使用一定濃度的秋水仙素、除草劑等人工化學(xué)合成物質(zhì)，對(duì)單倍體的根尖和莖尖進(jìn)行處理，可以顯著提高加倍速率。但因?yàn)槔没瘜W(xué)技術(shù)手段，操作環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，周期較長(zhǎng)，人工投入和資金投入較高，對(duì)單倍體存在一定的毒性，該項(xiàng)技術(shù)不適合進(jìn)行大規(guī)模的單倍體加倍處理，無(wú)法進(jìn)一步得到更大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。

1.3.2 育成品種類型多樣，優(yōu)質(zhì)品種數(shù)量增多“十三五”期間，椒類品種選育文章共刊出163 篇（“十二五”期間共刊出116 篇），79 個(gè)品種獲得新品種權(quán)保護(hù)授權(quán)（“十二五”獲授權(quán)品種32 個(gè)）；2017—2019 年共有2 801 個(gè)辣椒（甜椒）品種通過(guò)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非主要農(nóng)作物品種登記（www.seedchina.com.cn），這2 801 個(gè)辣椒（甜椒）品種中部分為補(bǔ)充登記。為了適應(yīng)各地不同栽培模式和不同消費(fèi)需求，各科研單位和育種企業(yè)培育出類型多樣的甜（辣）椒品種，其中有適宜鮮食的甜椒、牛角椒、羊角椒、線椒、螺絲椒等類型，也有適宜加工的干制辣椒、制醬辣椒、脫水椒、提煉辣椒素及紅色素的專用品種。隨著消費(fèi)市場(chǎng)的變化，品種類型專用化是必然的發(fā)展趨勢(shì)，一個(gè)品種兼用多用、獨(dú)打天下的情況越來(lái)越少。目前辣椒品種同樣進(jìn)入供給側(cè)改革和質(zhì)量發(fā)展的階段，不論是辣椒品種種類還是種子數(shù)量，均能滿足生產(chǎn)者的需要，提供品質(zhì)優(yōu)良的品種是目前辣椒育種的發(fā)展方向。辣椒品種選育的重要目標(biāo)調(diào)整為：鮮食辣椒品種要滿足皮薄、香辣、高VC 含量等風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面的要求，加工專用型辣椒品種要滿足高辣度、高色價(jià)等提高產(chǎn)業(yè)效率方面的要求。

工作區(qū)地貌以溶蝕丘陵為主，降水充沛，地下水也比較豐富。區(qū)內(nèi)地下水類型主要為巖溶裂隙溶洞水，主要含水巖層為泥盆系棋子橋組(D2q)深灰色厚-巨厚層狀灰?guī)r，巖溶發(fā)育程度中等，局部地段發(fā)育溶洞，成為地下水運(yùn)移和儲(chǔ)存場(chǎng)所，地下水水位及流量隨季節(jié)變化較明顯；上覆地層為第四系橘子洲組(Qj)，巖性以網(wǎng)紋狀紅土或似網(wǎng)紋狀紅色亞黏土為主，下部由礫石層，松散的砂礫、黏土組成，礫石層、松散的砂礫層中含有一定量的地下水，水位及水量受季節(jié)影響較大。

1.3.3 設(shè)施辣椒專用品種數(shù)量增加，品種商品性顯著提升“十三五”期間，國(guó)內(nèi)科研單位和育種公司通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收西方設(shè)施辣椒類型的種質(zhì)資源，結(jié)合我國(guó)栽培條件和消費(fèi)習(xí)慣，培育出不少生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、連續(xù)坐果能力突出，適宜保護(hù)地栽培的專用品種，根據(jù)報(bào)道育成的保護(hù)地類型品種41 個(gè)（“十二五”期間育成17 個(gè)），保護(hù)地和露地兼用品種56 個(gè)（“十二五”期間育成51 個(gè)）。其中，筆者團(tuán)隊(duì)培育的早春、秋延保護(hù)地專用甜椒品種中椒1615 號(hào)、中椒252 號(hào)在抗病性、商品性方面表現(xiàn)優(yōu)于國(guó)外同類品種；中椒黃鉆1 號(hào)、中椒紅鉆1 號(hào)等彩椒品種在商品性上已逐步達(dá)到國(guó)外同類品種水平。

而小型農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)權(quán)不清晰,金融機(jī)構(gòu)對(duì)其信貸服務(wù)缺乏主體資格。近年，農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)和管理改革進(jìn)展緩慢。受益對(duì)象少的農(nóng)田水利工程如機(jī)井、堰塘等一般可通過(guò)承包、租賃、拍賣等形式進(jìn)行產(chǎn)權(quán)或管理體制改革。但以公益性為主的灌溉排水渠道、渠首建筑物等很少有人承包經(jīng)營(yíng)。

1.4 我國(guó)辣椒生產(chǎn)發(fā)展概況

之前對(duì)辣椒雜種優(yōu)勢(shì)群研究甚少，“十三五”期間筆者團(tuán)隊(duì)基于全基因組的分子標(biāo)記，根據(jù)親本間的遺傳距離遠(yuǎn)近與雜種優(yōu)勢(shì)的大小，構(gòu)建辣椒雜種優(yōu)勢(shì)群并進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)（王昆，2020；王昆等，2020），通過(guò)組合配合力測(cè)定、比較不同群組間和群組內(nèi)雜種優(yōu)勢(shì)，發(fā)現(xiàn)一些群組間存在較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)。這對(duì)于辣椒雜交組合配制時(shí)親本的選擇具有一定的指導(dǎo)意義。

1.4.2 市場(chǎng)發(fā)展情況 近幾年辣椒價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，做到了周年供應(yīng)（趙澤陽(yáng) 等，2019）。優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)凸顯，一些優(yōu)質(zhì)辣椒價(jià)格居高。例如樟樹(shù)港辣椒，彩椒，薄皮的甜椒，加工辣椒中的貴州當(dāng)?shù)仄贩N等。

習(xí)近平總書記在諸多場(chǎng)合談到中醫(yī)藥的發(fā)展，習(xí)主席說(shuō)：“中醫(yī)藥學(xué)是中國(guó)古代科學(xué)的瑰寶，也是打開(kāi)中華文明寶庫(kù)的鑰匙”，如何將《黃帝內(nèi)經(jīng)》這塊瑰寶進(jìn)行傳承是中醫(yī)教師的責(zé)任，作為中醫(yī)教師，通過(guò)“誦讀-研習(xí)-實(shí)踐”的《內(nèi)經(jīng)》教學(xué)模式，讓學(xué)生真正將這塊瑰寶融入到自己的血液中，靈魂中，發(fā)揮它的光芒，懸壺濟(jì)世，成為普救含靈之苦的鑰匙。

由于克隆和定位的基因越來(lái)越多，分子標(biāo)記的種類日益豐富，特別是SNP 類型的分子標(biāo)記發(fā)展很快，分子標(biāo)記輔助選擇（marker assisted selection，MAS）在辣椒育種中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，常規(guī)育種技術(shù)已經(jīng)與分子標(biāo)記相結(jié)合，應(yīng)用到商業(yè)育種中。分子標(biāo)記廣泛應(yīng)用在抗病基因選擇、純度鑒定、DUS測(cè)試等方面（王飛 等，2017；李淑紅 等，2018；管俊嬌 等，2019）。筆者團(tuán)隊(duì)成功地利用分子標(biāo)記輔助選擇手段育成辣椒自交系0516Tsw 和辣椒品種中椒115 號(hào)（王立浩 等，2016，2019b），并將開(kāi)發(fā)的分子育種技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)葉志彪研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)多個(gè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的包括辣椒分子育種技術(shù)在內(nèi)的茄科分子育種技術(shù)于2019 年獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

2 “十三五”期間我國(guó)辣椒產(chǎn)業(yè)存在的主要問(wèn)題

2.1 品種

育種的核心驅(qū)動(dòng)力不強(qiáng)，缺少突破性品種，有些類型國(guó)外品種占比較高。隨著品種市場(chǎng)化的加快，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度依然不夠，科技投入增長(zhǎng)未能滿足科技需求，造成育種的核心驅(qū)動(dòng)力不強(qiáng)。重要的遺傳育種關(guān)鍵點(diǎn)、關(guān)鍵材料缺乏突破性創(chuàng)新。例如：長(zhǎng)季節(jié)栽培的辣椒面積約有13.3 萬(wàn)hm2（200 萬(wàn)畝），約占辣椒栽培總面積的7%，但產(chǎn)值卻占辣椒總產(chǎn)值的20%。長(zhǎng)季節(jié)栽培采用的辣椒品種，國(guó)外品種占有很高的比例，達(dá)90%以上。究其原因是我國(guó)設(shè)施辣椒的材料創(chuàng)新性不足，多種抗病性遺傳研究和材料創(chuàng)制還需加強(qiáng)，辣椒品質(zhì)、風(fēng)味相關(guān)的機(jī)理和調(diào)控也不夠清楚。同樣，由于品種創(chuàng)新不足，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度不夠，目前市場(chǎng)上同質(zhì)化品種偏多的問(wèn)題依然存在。

2.2 生產(chǎn)

勞動(dòng)力緊缺是辣椒生產(chǎn)面臨的一個(gè)重大問(wèn)題，一方面造成辣椒生產(chǎn)用工困難，種植成本提高；另一方面，由于勞動(dòng)力緊缺，制種成本也連年提高。

1.3.1 抗新型流行病害育種取得重要進(jìn)展 近些年，以辣椒輕斑駁病毒（pepper mild mottle virus，PMMoV）和番茄斑點(diǎn)萎蔫病毒（tomato spotted wilt virus，TSWV）為代表的新型流行病毒病在我國(guó)20 多個(gè)省、市、自治區(qū)均有發(fā)現(xiàn)，檢出比例不斷增高（鄭敏，2013；Li et al.，2016；李廷芳 等，2017；孫淼 等，2017；王少立 等，2017；竹懷婷等，2017；Jiang et al.，2017；嚴(yán)丹侃 等，2018；湯亞飛 等，2019；于海龍 等，2020）。筆者團(tuán)隊(duì)利用抗源鑒定、回交轉(zhuǎn)育結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇，創(chuàng)制了抗辣椒輕斑駁病毒〔PMMoV（P1，2）致病型〕的新種質(zhì)資源，在國(guó)內(nèi)率先創(chuàng)制了含有L3抗性基因的辣（甜）椒品種——中椒105 號(hào)、中椒106 號(hào)、中椒107 號(hào)、中椒108 號(hào)、中椒1615 號(hào)等；最近又將L4基因轉(zhuǎn)育到多份自交系材料中（于海龍 等，2021）。辣椒TSWV 近年來(lái)也有大面積暴發(fā)的趨勢(shì)，“十三五”期間筆者團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)率先將TSWV 抗性位點(diǎn)轉(zhuǎn)育到甜椒自交系中，育成含有Tsw抗病基因的多抗、優(yōu)質(zhì)甜椒一代雜種中椒115 號(hào)（王立浩 等，2016，2019b），對(duì)TSWV 表現(xiàn)出良好抗性。

3.1.3 加強(qiáng)辣椒品質(zhì)相關(guān)的研究“十四五”期間消費(fèi)者對(duì)于優(yōu)質(zhì)、多樣的辣椒品種的需求還會(huì)增加，各種薄皮、口感優(yōu)良、功能營(yíng)養(yǎng)型的品種需求將會(huì)繼續(xù)增加。因此有必要就辣椒果實(shí)發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味相關(guān)品質(zhì)性狀形成的機(jī)理和遺傳因素進(jìn)行研究。和人們健康有關(guān)的性狀將得到進(jìn)一步的重視，例如辣椒是VC 含量最高的蔬菜（Isabelle et al.，2010），辣椒紅素是類胡蘿卜素類的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；辣椒素類物質(zhì)不僅使辣椒具有獨(dú)特的辛辣味，而且還具有抗癌、鎮(zhèn)痛和減肥作用。因此，闡明品質(zhì)差異的原因、基因功能以及設(shè)計(jì)應(yīng)用等是一項(xiàng)重要的任務(wù)。

連作障礙和病蟲(chóng)害的發(fā)展，特別是新型流行病害給辣椒生產(chǎn)帶來(lái)威脅。一些多年種植辣椒的產(chǎn)區(qū)連作障礙日趨嚴(yán)重，病害猖獗、產(chǎn)能低下，甚至引起產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變。病害方面，一些重大病害持續(xù)不斷發(fā)生，如辣椒疫病、病毒病、細(xì)菌性葉斑病、炭疽病等，一些新型流行病害如辣椒輕斑駁病毒病、番茄斑點(diǎn)萎蔫病毒病對(duì)辣椒生產(chǎn)帶來(lái)更多的挑戰(zhàn)和威脅，近年來(lái)的調(diào)查表明，這兩種病毒病發(fā)生的范圍越來(lái)越廣，危害程度與日俱增（于海龍 等，2020）。

提高效益的需求緊迫。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)者希望從單位面積上獲得更高的效益?！笆濉逼陂g，部分設(shè)施甜（辣）椒的生產(chǎn)效益可以達(dá)到10 萬(wàn)元·（667 m2）-1。通過(guò)優(yōu)良品種、優(yōu)化的栽培條件持續(xù)獲得更高的效益是越來(lái)越多生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者的需求。

2.3 市場(chǎng)

優(yōu)質(zhì)品種還不夠多。消費(fèi)者更加注重辣椒的品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)和安全。主要表現(xiàn)在：對(duì)辣椒的品種類型要求越來(lái)越豐富，對(duì)商品性要求一致性好、色澤好、口感好，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)要求有益身體健康，對(duì)于安全性要求綠色無(wú)污染等，這類品種還不夠多。

首先應(yīng)該對(duì)過(guò)去財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)使用的科目中的信息進(jìn)行篩選，過(guò)濾無(wú)意義信息，使工作效率有所提升。增加統(tǒng)計(jì)信息代碼，便于管理會(huì)計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化工作。其次，提升非貨幣信息記錄的有效性。在原有基礎(chǔ)上添加備用信息的欄目，讓記錄變得更加詳細(xì)直觀，便于會(huì)計(jì)完成相關(guān)的財(cái)務(wù)工作。

采后加工技術(shù)與優(yōu)質(zhì)品種不配套。目前，整體上市場(chǎng)的需求與流通是暢通的，但是仍存在一些問(wèn)題，如優(yōu)質(zhì)品種不耐貯運(yùn)，采后加工技術(shù)與優(yōu)質(zhì)品種不配套等。

基于上述四足機(jī)器人的關(guān)節(jié)連桿結(jié)構(gòu)以及坐標(biāo)系定義，可從足端坐標(biāo)系沿各關(guān)節(jié)連桿依次向機(jī)身坐標(biāo)系進(jìn)行齊次變換，得到足端坐標(biāo)系到機(jī)身坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣：

品種登記的周期略長(zhǎng)。目前農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非主要農(nóng)作物品種登記的周期差不多需要2 年，周期有些長(zhǎng)，不適應(yīng)蔬菜品種推廣周期相對(duì)較短的特點(diǎn)。另外，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)力度還不夠強(qiáng)，育種者比較擔(dān)心品種親本丟失、“被盜版”等情況發(fā)生。

3 “十四五”展望與建議

3.1 科研與育種

3.1.1 加強(qiáng)資源挖掘與利用 種質(zhì)資源的保護(hù)與利用已成為世界多國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略。辣椒生產(chǎn)上應(yīng)用的很多優(yōu)異基因依賴于資源的發(fā)現(xiàn)，例如抗TMV 的L基因，其為復(fù)等位基因，其中L1、L2基因是在一年生辣椒中發(fā)現(xiàn)的，而L3基因是在中國(guó)辣椒PI159236（C.chinense）中發(fā)現(xiàn)的，L4基因來(lái)自于野生辣椒品種PI1260429（C.chacoense）（Boukema，1984）。從中國(guó)辣椒（C.chinense）PBC932 和下垂辣椒（C.baccatum）PBC81 中發(fā)現(xiàn)了辣椒抗炭疽病的基因。這些基因的發(fā)現(xiàn)和利用過(guò)程，是人們對(duì)于資源的認(rèn)識(shí)不斷深入的過(guò)程。辣椒遺傳育種的源頭是對(duì)資源的認(rèn)識(shí)、對(duì)新基因的挖掘。隨著育種家對(duì)于栽培種辣椒資源和基因認(rèn)識(shí)的深入，基因挖掘的范圍將擴(kuò)大到作物近緣野生種（crops wild relatives，CWR）（董玉琛 等，2012）。目前國(guó)際上已經(jīng)啟動(dòng)了多個(gè)挖掘與利用近緣野生種的項(xiàng)目。

3.1.2 加強(qiáng)抗新型流行病害的研究 抗病育種的目標(biāo)是培育抗重大病害和新型流行病害的品種。目前辣椒生產(chǎn)上疫病、病毒病依然嚴(yán)峻；一些過(guò)去有發(fā)生但不太嚴(yán)重的病害近些年發(fā)生嚴(yán)重，如炭疽病、細(xì)菌性葉斑病、白粉病等；還有一部分是近些年在我國(guó)暴發(fā)流行的新型病害，如辣椒輕斑駁病毒病、番茄斑點(diǎn)萎蔫病毒病等。我國(guó)辣椒生產(chǎn)上主要病害如疫病、瘡痂病、炭疽病和一些病毒病如TMV、馬鈴薯Y 病毒（potato virus Y，PVY）等重要病害的病原分離、鑒定，國(guó)內(nèi)研究和報(bào)道較少，成為制約抗病遺傳育種研究深入發(fā)展的瓶頸。從育種的角度，需要前瞻性地確定育種目標(biāo)，不斷挖掘抗病基因，對(duì)于培育抗主流病害和新型流行病害的辣椒新品種具有重要意義；不斷推出含有新的抗病基因的辣椒品種或者選擇利用不容易被克服的抗病基因意義深遠(yuǎn)。

(1) 工程案例一。案例引自文獻(xiàn)[9]，滑坡體為黏土和粉質(zhì)黏土為主夾雜碎石，坡體傾斜度為20°，土體重度γ=18 kN/m3，土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)c=130 kPa，φ=15°，抗滑樁截面尺寸a=2 m，b=3 m，抗滑樁受荷段長(zhǎng)H=10.5 m。由不平衡荷載傳遞系數(shù)法計(jì)算出抗滑樁處的設(shè)計(jì)滑坡體推力為1 076.6 kN/m。

3.1.4 加強(qiáng)多學(xué)科的結(jié)合 育種與組學(xué)結(jié)合、與多學(xué)科結(jié)合。首先，基因組學(xué)不斷深化，第2 代、第3 代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了全基因組選擇育種的發(fā)展，在獲得大量序列的基礎(chǔ)上，大量SNP 標(biāo)記的開(kāi)發(fā)使得利用全基因組SNP 進(jìn)行基因型分型很普遍。PAN-基因組學(xué)揭示廣泛多種（species）基因信息，挖掘野生資源的遺傳多樣性信息。多種組學(xué)進(jìn)一步發(fā)展：代謝組學(xué)有助于研究代謝物、品質(zhì)、風(fēng)味的遺傳關(guān)聯(lián)；轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示不同時(shí)期不同組織的基因表達(dá)差異；表型組學(xué)已經(jīng)在其他作物上開(kāi)展研究。目前國(guó)內(nèi)遺傳育種研究欲全面快速發(fā)展，需要將多組學(xué)、多學(xué)科結(jié)合。分子設(shè)計(jì)育種、全基因組選擇、整合多重?cái)?shù)據(jù)的數(shù)字化育種是下一步育種技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容。從方法和技術(shù)的層面構(gòu)建新生物技術(shù)平臺(tái)、病理學(xué)平臺(tái)，通過(guò)集中力量建立高水平、高通量的技術(shù)平臺(tái)，進(jìn)行高效的基因型和表型篩查，無(wú)疑將大大促進(jìn)辣椒遺傳育種的發(fā)展。

3.1.5 加強(qiáng)科研項(xiàng)目的組織管理 發(fā)揮國(guó)家戰(zhàn)略科技力量和科研院所在原始創(chuàng)新中的作用。目前來(lái)看，科研院所擁有原始創(chuàng)新需要的經(jīng)費(fèi)、種質(zhì)資源、人才、平臺(tái)和使命，應(yīng)該更多地在原始創(chuàng)新中發(fā)揮作用。建議統(tǒng)籌分配科研經(jīng)費(fèi)，分工合作，減少重復(fù)研究，集中力量聯(lián)合攻克產(chǎn)業(yè)中的重大問(wèn)題。

3.2 生產(chǎn)和市場(chǎng)

3.2.1 加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)、抗病、豐產(chǎn)品種的推廣 根據(jù)近年來(lái)辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，優(yōu)質(zhì)是高效益的一個(gè)重要基礎(chǔ)。另外，近些年辣椒病害發(fā)生越來(lái)越嚴(yán)重，品種沒(méi)有良好的抗病性，很難有良好的推廣效果。因此，在辣椒生產(chǎn)中應(yīng)該大力推廣優(yōu)質(zhì)、抗病、豐產(chǎn)的品種。

3.2.2 加強(qiáng)專業(yè)化水平 經(jīng)過(guò)“十三五”的發(fā)展，辣椒生產(chǎn)的專業(yè)化水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)和規(guī)模化生產(chǎn)，發(fā)展專業(yè)化育苗場(chǎng)和高效益設(shè)施栽培，以及專業(yè)合作社、現(xiàn)代化農(nóng)場(chǎng)等依然是未來(lái)的發(fā)展方向。

3.2.3 加強(qiáng)機(jī)械化和智能化水平“十三五”期間辣椒生產(chǎn)機(jī)械化和智能化有了長(zhǎng)足發(fā)展，在西北地區(qū)和東部平原一些區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了辣椒機(jī)械化采收。今后，大面積的加工類型辣椒種植區(qū)域建議發(fā)展機(jī)械化采收，可以拓展到朝天椒領(lǐng)域。雖然鮮食辣椒還比較難做到機(jī)械化采收，但在設(shè)施栽培中，為了降低勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)約勞動(dòng)力，栽培機(jī)械化和智能化輔助手段將進(jìn)一步推廣使用，對(duì)實(shí)現(xiàn)輕簡(jiǎn)化栽培具有現(xiàn)實(shí)意義。

3.2.4 加強(qiáng)精深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展 辣椒加工產(chǎn)業(yè)方興未艾，加工的品種類型和數(shù)量將增加，深加工的產(chǎn)能將增加，一些配套的品種將進(jìn)一步助力辣椒加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如，一些提取辣椒紅素專用的品種，一些提取辣椒堿專用的品種等，還有專門提取其他功能成分的品種。

3.2.5 加強(qiáng)新品種保護(hù) 加強(qiáng)新品種保護(hù)是品種創(chuàng)新的動(dòng)力源泉。為此，必須堅(jiān)定新品種保護(hù)的決心，消除地方保護(hù)主義，自覺(jué)開(kāi)展新品種保護(hù)的法律執(zhí)法，做到“有法可依，違法必究，執(zhí)法必嚴(yán)”。只有這樣，科研單位、公司、個(gè)人才肯花成本進(jìn)行原始創(chuàng)新和品種自主選育，才能促進(jìn)辣椒品種的創(chuàng)新。

本文依據(jù)國(guó)內(nèi)外在山洪溝治理工程中的探索與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，初步提出了山洪溝治理工程設(shè)計(jì)原則和各種工程措施的技術(shù)要求，結(jié)論如下：

3.2.6 縮短品種登記和新品種保護(hù)申請(qǐng)的周期 鑒于辣椒品種的商業(yè)周期性不確定，建議縮短品種登記和新品種保護(hù)申請(qǐng)的周期。目前新品種登記一般需要1～2 年時(shí)間。品種登記時(shí)間長(zhǎng)，有可能對(duì)一些品種的推廣造成一定影響。應(yīng)加快品種登記速度，縮短DUS 鑒定周期。建議：一是對(duì)處于審查期間的品種提供暫時(shí)性保護(hù)（畢文停和孫日飛，2020），二是對(duì)于通過(guò)品種登記或新品種權(quán)申請(qǐng)的新品種，其登記時(shí)間或新品種保護(hù)時(shí)間設(shè)定在提交申請(qǐng)初審?fù)ㄟ^(guò)的時(shí)間。