CN107711467A - 一种辣椒杂交种f2代高效分离纯化方法 - Google Patents

一种辣椒杂交种f2代高效分离纯化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法，包括培育辣椒苗，辣椒苗栽培和后代筛选，以辣椒基质无土栽培扩繁加代，前4代不筛选，一年可繁殖4代以上，大大缩短了材料纯化时间，降低了纯化的成本，第5代使用盆栽，充分表达辣椒材料性状，加入对照，按照选取两头的方法，去除95%以上中间型植株，第6代在大田中进行群体筛选，筛选出具有目标性状的高度纯合的辣椒材料。本发明操作方法简单，时间短，效率高，节省了大量成本，筛选出的辣椒材料纯度高，性状好。

Description

一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法
技术领域
本发明涉及辣椒亲本材料纯化领域，具体涉及一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法。
背景技术
辣椒是我国人民喜食的鲜菜和调味品, 其营养丰富、食用方法多样, 全国各地普遍栽培, 种植历史悠久。辣椒属于雌雄同花、常异交作物, 在自然条件下以自花授粉为主,但也常发生异花授粉,各品种无隔离时其自然异交率为16.5%左右。辣椒杂种优势非常明显,优良组合比传统主栽品种增产30%-40%,目前生产中应用的辣椒优良组合多为杂种一代。辣椒杂种优势利用的关键是选配强优势的组合和生产高纯度的种子, 所以配制杂种一代要求高纯度的亲本。
目前，在辣椒育种过程中，选择具有优良性状的亲本，传统方法是从优良杂种一代的F2代中进行分离筛选，后代一般需要自交5-6代才能形成高纯度的亲本。后代的纯化过程，多以在大田中扩繁加代为主，每代都需要进行一次分离筛选，一年筛选1-2代，通常需要4年以上的时间，才能获得6代的高纯度自交系，消耗了大量的人力、物力和财力。随着无土栽培技术的推广，也有少部分人将辣椒无土栽培作为一种辅助育种手段应用到辣椒亲本的扩繁加代中来，但是相关的无土栽培管理技术还不够成熟，辣椒的部分优良性状在分离筛选的过程无法表达出来。例如，辣椒主要以大田栽培为主，具有较高的产量，在使用无土栽培时，由于栽培管理技术暂时还不能与大田相比，最终在产量上也相对大田栽培较低，因此，在产量性状上，很难筛选出符合要求高产的亲本材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法，以辣椒基质无土栽培扩繁加代，一年繁殖4代以上，前4代不筛选，第5代使用盆栽，加入对照，充分表达辣椒材料性状，采用选取两头的方法，去除95%以上中间型植株，第6代在温室大棚中进行群体筛选，筛选出高纯度的具有优良性状的亲本。操作方法简单，时间短，效率高，节省了大量成本，筛选出的亲本纯度高，性状好。
本发明通过以下技术方案实现：
一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法，从杂交F1代辣椒商品种中收获其F2代种子，F2代的后代分离纯化包括培育辣椒苗、辣椒苗栽培和后代筛选，后代第1代催芽播种，出苗后定植于穴盘中基质栽培，对椒坐果后整枝打头保留1-3果，收获采收一果取种；后代第2-4代将每个单株后代播种于穴盘中基质育苗、栽培，确保1孔1株，每株采收一果取种，一年扩繁4代，不筛选，后代第5代播种于穴盘基质育苗，定植于花盆中栽培，加入对照，采用选取两头的方法，去除95%以上中间型植株，剩余植株每株留种50粒，后代第6代播种于穴盘基质育苗，定植于温室大棚中栽培筛选，即可完成整个纯化过程，得到具有目标性状的高度纯合辣椒材料。
本发明进一步改进方案是，培育辣椒的育苗基质是木薯渣 : 泥炭 : 蛭石 : 珍珠岩体积比为4 : 4 : 1 : 1，育苗基质的容重0.37、孔隙度81%、有机质含量24%，PH=6.5、EC值1.5 ms/cm。
本发明更进一步改进方案是，辣椒苗穴盘基质育苗，是指播种时先将育苗基质浇水搅拌后分装到育苗穴盘中，播种后将育苗穴盘放在温室中培养，出苗前温度不低于25℃，并覆盖地膜保水，不浇水；出苗后去除地膜，及时浇水，喷洒50%多菌灵溶液，温室内温度不低于15℃，控制夜温不超过22℃。
本发明更进一步改进方案是，夏季辣椒苗基质栽培，辣椒苗置于塑料连栋大棚苗床上进行栽培管理，白天利用水帘、风机做好降温措施，温度不高于35度，夜间温度不高于20度，辣椒苗形成2-4片真叶时用生根剂处理植株1次，4-6片真叶时使用矮壮素处理植株1次，配置三元复合肥18-4-19溶液，EC值0.6-0.8 ms/cm，每周对辣椒浇灌一次，6-8片真叶时使用美心朋处理植株1次，始花期时使用振动授粉器振动辣椒茎杆，促进坐果，同时使用花蕾保处理植株2次，提高座果率与种子数量；门椒坐果后，配置三元复合肥18-4-19溶液，EC值1.0 ms/cm，每周对辣椒浇灌一次，对椒坐果后整枝打头，保留至少一个果，果实膨大期间多浇水，增加湿度，提高种子质量，减少瘪种，果实不再膨胀后，开始转色时，喷施乙烯利3次促进果实转红，等果实基本转红后即可取种，准备下一代播种。
本发明更进一步改进方案是，冬季辣椒苗基质栽培，辣椒苗置于日光温室苗床上进行栽培管理，苗床上方利用LED灯补光，苗床上铺地热线加温，保持白天温度不低于25度，夜间温度不低于15度，辣椒苗形成2-4片真叶时用生根剂处理植株1次，4-6片真叶时，配置三元复合肥18-4-19溶液，EC值0.6-0.8 ms/cm，每周对辣椒浇灌一次，6-8片真叶时使用美心朋处理植株2次，始花期时使用振动授粉器振动辣椒茎杆，促进坐果，同时使用花蕾保处理植株2次，提高座果率与种子数量，门椒坐果后，配置三元复合肥18-4-19溶液，EC值1.0ms/cm，每周对辣椒浇灌一次，对椒坐果后整枝打头，保留至少一个果，果实膨大期间多浇水，增加湿度，提高种子质量，减少瘪种；果实不再膨胀后，开始转色时，喷施乙烯利3次促进果实转红，等果实基本转红后即可取种，准备下一代播种。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
1、本发明将基质无土栽培技术应用于辣椒的繁殖过程中，一年繁殖4代以上，是传统大田繁殖速度的2倍以上，节省时间，降低了成本。
2、本发明的后代筛选方法，前面4代不筛选，单株留种，第5代使用盆栽初步筛选，第6代使用温室大棚大田筛选，可以避免辣椒优良性状的丢失，且在第6代时候即可获得具有目标性状的高度纯合的辣椒材料。
3、本发明辅以相应的夏季、冬季辣椒基质栽培技术，以及适合辣椒生长的辣椒专用基质，能够满足辣椒后代扩繁纯化过程中的生长需求，大大的缩短了辣椒培育周期。
4、本发明后期管理相对简便，粗放，辣椒挂果后，使用乙烯利促进果实成熟，多浇肥水，保持一定的相对湿度，促进种子发育，保证种子数量与质量。
具体实施方式
一、实施例
2014年秋，在江苏徐淮地区淮阴农科所试验基地，引进了市场上最新的辣椒品种进行了品比试验，同时也进行品种间杂交，试验结束时，收获了多个品种的杂交F2代。2015年2月，试验人员根据品比试验结果，选择了新品种好农11与先红一号的杂交种，使用本发明对其开展了F2代性状分离筛选工作，以期分离出具有两个品种优良性状的纯合亲本材料，具体过程如下：
后代第一代：2015年2月5日，对好农11与先红一号的杂交F2代催芽后使用平盘播种，每样材料播种1000粒，平盘置于日光温室的苗床上，苗床上铺地热线，上方使用LED补光，同时做好其他加温措施，白天保持温度在25度以上，夜间不低于15度。2月20号苗基本出齐，3月1号将幼苗转移置15孔穴盘中培养，使用500倍的根罗浇灌定根水，促进生根。4月1日陆续进入始花期，开始坐果，使用500倍花蕾保喷施植株1次，坐果后使用18-4-19三元复合肥追肥，EC值0.8-1.0，每周追肥一次，4月20日，整枝打头，去除对椒以上枝叶，每株至少保留一个果，5月1日，使用乙烯利处理果实，促进果实成熟转红。5月15日，果实种子成熟，单株留种，分别标记，取种后烘干整理，等待下一代播种。
后代第二代：5月17日，将上一代种子直接播种于15孔穴盘中，每孔对于一个单株，每孔播多粒，确保每孔都出苗。5月29日苗出齐后间苗，每孔保留一株健壮植株。6月20日陆续进入始花期，开始坐果，使用500倍花蕾保喷施植株1次，坐果后使用18-4-19三元复合肥追肥，EC值0.8-1.0，每周追肥一次，7月5日，整枝打头，去除对椒以上枝叶，每株至少保留一个果，7月15日，使用乙烯利处理果实，促进果实成熟转红。7月30日，果实种子成熟，单株留种，分别标记，取种后烘干整理，等待下一代播种。
后代第三代：8月2日，将上一代种子直接播种于15孔穴盘中，每孔对于一个单株，每孔播多粒，确保每孔都出苗。8月15日苗出齐后间苗，每孔保留一株健壮植株。9月10日陆续进入始花期，开始坐果，使用500倍花蕾保喷施植株1次，坐果后使用18-4-19三元复合肥追肥，EC值0.8-1.0，每周追肥一次，10月5日，整枝打头，去除对椒以上枝叶，每株至少保留一个果，10月15日，使用乙烯利处理果实，促进果实成熟转红。10月30日，果实种子成熟，单株留种，分别标记，取种后烘干整理，等待下一代播种。
后代第四代：11月2日，将上一代种子直接播种于15孔穴盘中，每孔对于一个单株，每孔播多粒，确保每孔都出苗。11月20日苗出齐后间苗，每孔保留一株健壮植株。12月15日陆续进入始花期，开始坐果，使用500倍花蕾保喷施植株1次，坐果后使用18-4-19三元复合肥追肥，EC值0.8-1.0，每周追肥一次，第2年1月5日，整枝打头，去除对椒以上枝叶，每株至少保留一个果，1月15日，使用乙烯利处理果实，促进果实成熟转红。1月30日，果实种子成熟，单株留种，分别标记，取种后烘干整理，等待下一代播种。
后代第五代：2016年2月3日，将上一代种子播种于72孔穴盘中，每孔对于一个单株，每孔播多粒，确保每孔都出苗。置于日光温室的苗床上，苗床上铺地热线，上方使用LED补光，同时做好其他加温措施，保持温度白天不低于25度，夜间不低于15度。2月25号苗出齐后间苗，每孔保留一株健壮植株。3月1号将幼苗转移置直径15cm以上花盆中培养，使用500倍的根罗浇灌定根水，促进生根。4月1日陆续进入始花期，开始坐果，使用500倍花蕾保喷施植株1次，坐果后使用18-4-19三元复合肥追肥，EC值0.8-1.0，每周追肥一次，让辣椒在花盆中充分生长，表现其性状，6月15日进行筛选，用选两头的方法，去除95%的中间型植株。
后代第六代：2016年6月20日，将筛选后的材料，共计25份，每份播种72株，播种于72孔穴盘中，出苗后定植于塑料大棚中，利用大田进行筛选，于11月底完成了筛选，最终获得了具有好农11和先红1号共同优良性状的辣椒纯合材料3份，其他优良性状纯合材料5份。
本发明在辣椒扩繁加代的过程中，结合了3种辣椒培育方法，相对于传统的大田扩繁加代，大大节约了时间和成本，使用穴盘、盆栽、大田扩繁加代的成本核算如下表:
表1 3种加代方法的经济成本核算 单位：元
肥料 农药 管理费 土地租赁费 杂费 总计
穴盘 100 50 300 100 200 750
盆栽 150 150 500 300 400 1500
大田 300 200 1000 600 800 2900
由表1可见，本发明第一年使用穴盘加代4次，不做筛选，每代的成本为传统大田加代的1/4左右，第2年使用花盆扩繁一代，进行了初选，去除了95%左右的中间型植株，成本为大田加代的1/2左右，整个纯化过程为2年时间，总计经济成本为7400元左右，若按传统大田扩繁，最快需要3年时间，成本17400元左右，相比传统大田加代，节省了至少1年时间及10000元左右。
二、对比例
2011年起，江苏徐淮地区淮阴农科所蔬菜中心展开了淮安红椒选育，从市场上引进了大量辣椒新品种进行品种间杂交，收获其F2代进行性状分离纯化，筛选出大量符合淮安红椒性状的亲本材料。2011年至2015年，主要使用传统的大田扩繁加代的方法，每年对辣椒材料扩繁加代2次，形成高代自交系，逐步筛选分离出纯化的辣椒亲本材料。具体方法为：从市场引进优良辣椒品种的F1代，两两杂交，收获其F2代种子，下一代定植200株以上，后代出现了性状分离，出现了大量不同表现型的后代，参考对照，采用选取两头的方法，去除95%以上的与引进品种性状相近的中间型，收获后代种子后下一代定植100株，不断缩小群体规模，每一代都进行筛选纯化，直到形成高代自交系，得到纯合的辣椒亲本材料。这种筛选方法存在人为的经验因素，需要耗费大量的时间和精力。
三、实施例与对比例第7代主要性状对比：
以先红一号和好农11的杂交后代为例，试验人员通过对其F2经过3年的大田筛选、纯化，对比本发明纯化方法，在第7代时，两种纯化方法定植200株，调查了部分性状的纯度。
表2 第7代时主要性状的纯度 单位：株
始花节位 株型 叶形 果型 裂果 红熟果颜色
本发明 196 190 198 193 8 193
传统方法 172 170 186 151 42 172
由表2可见，本发明纯化的材料，第7代时，其作为淮安红椒的主要性状，相比传统方法，纯度更高。在始花节位、株型、叶形方面，纯度达到95%以上，而传统方法的纯度在85%-93%；在果实性状方面，本发明筛选的后代果型整齐度高，裂果率低，红熟果颜色一致，转色好，果实比传统方法更具商品性，能够满足市场对淮安红椒各方面性状的需求。由此可见，本发明不仅缩短了纯化的时间，还在纯化的质量上也有较强的优势，是一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法。

Claims (5)

1.一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法，从杂交F1代辣椒商品种中收获其F2代种子，F2代的后代分离纯化包括培育辣椒苗、辣椒苗栽培和后代筛选，其特征在于：后代第1代催芽播种，出苗后定植于穴盘中基质栽培，对椒坐果后整枝打头，每株保留1-3果，收获采收1果取种；后代第2-4代将每个单株后代播种于穴盘中基质育苗、栽培，确保1孔1株，每株采收一果取种，一年扩繁4代，不筛选；后代第5代播种于穴盘基质育苗，定植于花盆中栽培，加入对照，采用选取两头的方法，去除95%以上中间型植株，剩余植株每株留种50粒；后代第6代播种于穴盘基质育苗，定植于温室大棚中栽培筛选，即可完成整个纯化过程，得到具有目标性状的高度纯合辣椒材料。
2.根据权利要求1所述的一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法，其特征在于：培育辣椒的育苗基质是木薯渣 : 泥炭 : 蛭石 : 珍珠岩体积比为4 : 4 : 1 : 1，育苗基质的容重0.37、孔隙度81%、有机质含量24%，PH=6.5、EC值1.5ms/cm。
3.根据权利要求1所述的一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法，其特征在于：辣椒苗穴盘基质育苗，是指播种时先将育苗基质浇水搅拌后分装到育苗穴盘中，播种后将育苗穴盘放在温室中培养，出苗前温度不低于25℃，并覆盖地膜保水，不浇水；出苗后去除地膜，及时浇水，喷洒50%多菌灵溶液，温室内温度不低于15℃，控制夜温不超过22℃。
4.根据权利要求1所述的一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法，其特征在于：夏季辣椒苗基质栽培，辣椒苗置于塑料连栋大棚苗床上进行栽培管理，白天利用水帘、风机做好降温措施，温度不高于35度，夜间温度不高于20度，辣椒苗形成2-4片真叶时用生根剂处理植株1次，4-6片真叶时使用矮壮素处理植株1次，配置三元复合肥18-4-19溶液，EC值0.6-0.8ms/cm，每周对辣椒浇灌一次，6-8片真叶时使用美心朋处理植株1次，始花期时使用振动授粉器振动辣椒茎杆，促进坐果，同时使用花蕾保处理植株2次，提高座果率与种子数量；门椒坐果后，配置三元复合肥18-4-19溶液，EC值1.0 ms/cm，每周对辣椒浇灌一次，对椒坐果后整枝打头，保留至少一个果，果实膨大期间多浇水，增加湿度，提高种子质量，减少瘪种，果实不再膨胀后，开始转色时，喷施乙烯利3次促进果实转红，等果实基本转红后即可取种，准备下一代播种。
5.根据权利要求1所述的一种辣椒杂交种F2代高效分离纯化方法，其特征在于：冬季辣椒苗基质栽培，辣椒苗置于日光温室苗床上进行栽培管理，苗床上方利用LED灯补光，苗床上铺地热线加温，保持白天温度不低于25度，夜间温度不低于15度，辣椒苗形成2-4片真叶时用生根剂处理植株1次，4-6片真叶时，配置三元复合肥18-4-19溶液，EC值0.6-0.8 ms/cm，每周对辣椒浇灌一次，6-8片真叶时使用美心朋处理植株2次，始花期时使用振动授粉器振动辣椒茎杆，促进坐果，同时使用花蕾保处理植株2次，提高座果率与种子数量，门椒坐果后，配置三元复合肥18-4-19溶液，EC值1.0 ms/cm，每周对辣椒浇灌一次，对椒坐果后整枝打头，保留至少一个果，果实膨大期间多浇水，增加湿度，提高种子质量，减少瘪种；果实不再膨胀后，开始转色时，喷施乙烯利3次促进果实转红，等果实基本转红后即可取种，准备下一代播种。
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