CN114051924B - 一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供了一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，选育出一种可以用于降血糖的中辣、高黄酮含量的降糖辣椒品种。中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，包括：选取高辣度的雄性不育株，选取可以作为保持系的高辣度朝天椒作为轮回亲本；将雄性不育株与轮回亲本进行杂交，杂交后代与轮回亲本连续N1代回交，每次回交筛选出不育度高的后代与轮回亲本回交，选育出高辣度的雄性不育系金椒1A；选取高黄酮的辣椒品种，在其分离后代中选择丰产、抗病、高黄酮含量的优良单株，经N2代自交定向选育出高黄酮的辣椒品种F816；将金椒1A作为母本且将F816作为父本进行杂交，选育出中辣、高黄酮含量的辣椒品种金椒611。采用选育出的金椒611，相对于单纯的高黄酮降糖辣椒，降血糖效果更好。
Description
技术领域
本发明属于辣椒育种技术领域，具体涉及一种降糖辣椒的选育方法。
背景技术
辣椒（Capsicum annuum L.）作为我国一种主要的调味佳品和鲜食蔬菜，具有极高的营养价值和经济价值，同时辣椒中富含的辣椒红色素、辣椒碱等物质是重要的天然色素、制药原料和其他工业原料。随着辣椒深加工产品的开发，市场对辣椒的需求量日益增加，并对其质量要求也越来越高。
辣椒具有显著的杂种优势，优良杂交组合一般比常规品种增产30%～50%，早期产量增产50%以上。辣椒杂种优势的利用，已成为生产上提高产量和增加经济效益的重要手段，但作为常异花授粉植物，目前我国推广应用的杂种种子的生产主要还是采用人工去雄授粉的方法，制种成本高，而且难以保证纯度。
辣椒素（反式8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺）作为一种从辣椒果实中提取的生物碱被广泛应用于食品保健、医药工业等领域，尤其在防治糖尿病及并发症方面有显著效果。
此外，降糖辣椒是甜椒的一种，辛辣程度远小于红椒等传统辣椒品种，富含多糖、黄酮、多酚等活性功能因子，其中，黄酮含量高是降糖辣椒具备降糖效果的主要因素之一；但是目前的降糖辣椒存在辣度较低且降糖效果较差的问题。
发明内容
本发明旨在提供了一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，选育出一种可以用于降血糖的中辣且高黄酮含量的降糖辣椒品种。
本发明所采用的技术方案为：
一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，包括以下步骤：
S100、选取高辣度的辣椒雄性不育株，选取可以作为保持系的高辣度朝天椒作为轮回亲本；
将雄性不育株与轮回亲本进行杂交，杂交后代与轮回亲本连续N1代回交，每次回交筛选出不育度高的后代与轮回亲本回交，选育出高辣度的雄性不育系品种金椒1A；
S200、选取高黄酮的辣椒品种，并在其分离后代中选择丰产、抗病、高黄酮含量的优良单株，经N2代自交定向选育出高黄酮的辣椒品种F816；
S300、将金椒1A作为母本且将F816作为父本进行杂交，选育出中辣且高黄酮含量的辣椒品种金椒611。
进一步改进的方案：在步骤S100中，所述高辣度的辣椒雄性不育株为墨西哥阿波辣椒。
进一步改进的方案：在步骤S100中，作为保持系的高辣度朝天椒品种为辣度高且丰产性好的七星椒分离后代自交系。
七星椒分离后代自交系和墨西哥阿波辣椒均为辣度较高的辣椒品种，通过两者选育出高辣度的雄性不育系金椒1A，具有高辣度的特点，辣度>20万史高维尔单位，此外，由于其本身的辣度较高，还可以专用于提取辣椒素。
进一步改进的方案：在步骤S100中，将杂交后代与轮回亲本行连续6代回交，每次回交筛选出不育度高的子代与轮回亲本回交，选育出高辣度的雄性不育系金椒1A。
进一步改进的方案：在步骤S200中，高黄酮的辣椒品种为益都椒。
益都椒为黄酮含量高的辣椒品种，在益都椒分离后代中选择丰产、抗病、高黄酮含量的优良单株，通过4代自交定向选育出纯合的辣椒品种F816，F816黄酮含量高，与金椒1A杂交后可以获得中辣、高黄酮含量的金椒611；目前，利用细胞质雄性不育实现三系配套育种的主要关键点是获得理想的恢复系材料，三系配套的杂交组合往往优势不是最强，所以优良恢复系的选育是辣椒雄性不育系利用的关键。
进一步改进的方案：在步骤S200中，将益都椒的分离后代经4代自交定向选育出高黄酮的辣椒品种F816。
进一步改进的方案：将雄性不育株与轮回亲本进行连续N1代回交的过程中，每次回交子代的筛选时，筛选出不育度高且综合农艺性状好的子代。
进一步改进的方案：所述综合农艺形状包括株型、株高、株幅和开花数量。
本发明的有益效果为：
采用本公开中的降糖辣椒选育方法，可以选育出中辣且高黄酮含量的辣椒品种金椒611；采用雄性不育株与轮回亲本进行连续N1代回交，选育出高辣度的雄性不育系金椒1A；采用高黄酮的辣椒品种，在其分离后代中选择丰产、抗病、高黄酮含量的单株，经N2代自交定向选育出高黄酮的辣椒品种F816；通过金椒1A与辣椒品种F816杂交获得兼具高黄酮和中辣度的杂交品种金椒611；利用三系配套育种可以有效降低制种成本、提高杂交种纯度。
金椒611中含有辣椒素以及含量较高的黄酮；辣椒素在防治糖尿病及并发症方面有显著效果；黄酮可以通过抑制α－葡萄糖苷酶的活性，进而发挥降血糖功效；采用本发明的降糖辣椒选育方法选育出的金椒611，中辣和高黄酮相对于单纯的高黄酮降糖辣椒，降血糖效果更好，且满足了大部分的高血糖人群，辣椒作为日常生活中常用的食物，安全无毒副作用，从降糖辣椒中开发功能成分，非常方便。
附图说明
图1为金椒611的选育流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。
参阅图1，一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，包括以下步骤：
S100、选取高辣度的辣椒雄性不育株，选取可以作为保持系的高辣度朝天椒作为轮回亲本；
将雄性不育株与轮回亲本进行杂交，杂交后代与轮回亲本进行连续N1代回交，每次回交筛选出不育度高的子代与轮回亲本回交，选育出高辣度的雄性不育系金椒1A；
S200、选取高黄酮的辣椒品种，在其分离后代中选择丰产、抗病、高黄酮含量的优良单株，经N2代自交定向选育出高黄酮的辣椒品种F816；
S300、将金椒1A作为母本且将F816作为父本进行杂交，选育出中辣且高黄酮含量的辣椒品种金椒611。
其中，将雄性不育株与轮回亲本进行连续N1代回交的过程中，每次回交子代的筛选时，筛选出不育度高且综合农艺性状好的子代。所述综合农艺形状包括株型、株高、株幅和开花数量。
下面结合具体实例对本发明做进一步说明：
1.1母本选育
参阅图1，选取高辣度的墨西哥阿波辣椒作为雄性不育株，由七星椒的分离后代自交系作为保持系；将墨西哥阿波辣椒与七星椒的分离后代进行连续6代回交，每次回交筛选出不育度高的子代与七星椒的分离后代（轮回亲本）回交，选育出高辣度的雄性不育系金椒1A。
墨西哥阿波辣椒是从墨西哥引进的杂种一代辣椒品种，2008年在墨西哥阿波辣椒的自交后代中发现了3株不结实或结实少的单株，通过花器官观察和花粉镜检确认这3株植株均为不育株，且不育度高。选择15个自选朝天椒的高代自交系分别与雄性不育株测交。2009年春将测交的15份F1代植株在浙江种植，群体大小为30株，同时种植对应的15个自交系。6月份田间调查发现，不育单株和J105-6-4（七星椒分离后代自交系）的测交群体不结实，花器官观察发现其花药干瘪、萎缩，镜检未发现花粉。用父本J105-6-4（轮回亲本）对3个高不育单株成对回交。2009年冬在海南种植BC1F1，继续选择不育度高、综合农艺性状好的单株进一步成对回交。到2012年夏季，BC6F1代不育株系各性状与回叫亲本J105-6-4基本一致，不育群体不育株率和不育度达100%。至此，朝天椒胞质雄性不育系J105-6-4A选育成功，并正式命名为金椒1A。
金椒1A于2014年10月通过专家组鉴定；该不育系植株生长势较旺，株形开展，株高85cm左右，株幅75×75cm；中熟，第一花节位14～15节，果实子弹形，果尖钝圆，果长4～5cm，果宽1cm左右；果肉厚，果表光滑，单果重3～4克，青果为绿色，成熟果为深红色，辣度>20万史高维尔单位。
金椒1A不育系花期表现为花药瘦小、干瘪、花药不开裂或部分开裂，花瓣开张度和花朵大小与保持系相近。碘化反应表明，保持系花粉粒圆形，内含物充实，碘化反应呈蓝色，而雄性不育系花粉粒畸形解体，内含物稀薄，碘化反应不着色或着色浅，在浙江和海南不同生态环境下不育株率和不育度达100%，隔离自交不结实，或单性结实形成畸形果，果实内无植株。
1.2.父本选育
选取高黄酮的辣椒品种益都椒，在其分离后代中选择丰产、抗病、高黄酮含量的优良单株，经N2代自交定向选育出高黄酮的辣椒品种F816。
辣椒品种F816，植株生长势强，株型开展，株高65cm左右，株幅70cm左右；中熟，第一花节位12～14节，果实小羊角形，果顶尖，果长8.0～8.5cm，果宽1.5～2.5cm；果肉薄，果表光滑，单果重5～6g，青果为绿色，成熟果为深红色，黄酮含量>74.5mg/g。
1.3金椒611选育
2016年春配制杂交组合，进行组合比较试验，其中金椒1A×F816组合表现突出，中熟，产量高，中辣，黄酮含量高，综合抗性好。2017～2018年春进行多点品种比较试验，平均亩产为1881.5kg，比对照平均增产7.2%。该品种为中熟单生朝天椒品种，植株生长势强，株型开展，株高70cm左右，株幅75cm左右；第一花节位11～13节，果实小羊角形，果顶尖，果长7～9cm，果宽1.0～1.3cm；果表光滑，前后期果实一致性好，单果重4～5g，青果为绿色，成熟果为深红色，中辣，黄酮含量67.2mg/g。
1.3.1金椒611辣椒素和黄酮含量
由表1可知，降糖辣椒金椒611的辣椒素含量为2.91mg/g，是普通辣椒苏润早帅2.33倍；黄酮含量为67.2mg/g，比普通辣椒苏润早帅高53.78%。
表1 辣椒素和黄酮含量
| 辣椒品种 | 辣椒素含量（mg/g） | 黄酮含量（mg/g） |
| 金椒611 | 2.91 | 67.2 |
| 苏润早帅 | 1.25 | 43.7 |
| 金椒1A | 14.19 | 48.2 |
| F816 | 1.83 | 74.5 |
1.3.2金椒611降糖效果
α-葡萄糖苷酶是一类存在于小肠黏膜细胞刷状缘处的水解酶总称，在消化过程中将淀粉和其他碳水化合物转化为游离葡萄糖，血液吸收过量葡萄糖会导致高血糖，这是二型糖尿病的主要特征。本研究采用4-硝基酚-α-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)为底物筛选方法，检测辣椒样品对α-葡萄糖苷酶的活性抑制效果，并以α-葡萄糖苷酶的抑制药物阿卡波糖作为阳性对照。如表2所示，降糖辣椒金椒611对α-葡萄糖苷酶的抑制率是普通辣椒苏润早帅的3.04倍，是对照（药物阿卡波糖）的0.72倍，降糖效果较好。
表2 α-葡萄糖苷酶抑制率
| 辣椒品种 | α-葡萄糖苷酶抑制率（%） |
| 金椒611 | 39.8 |
| 苏润早帅 | 13.1 |
| 阳性对照 | 55.2 |
1.4产量表现
由表3可知，2017年，金椒611春季亩产量1828.1~1908.5kg，平均亩产量1871.0kg，比对照萧椒325增产7.3%；2018年金椒611春季亩产量1840.5~1964.1kg，平均亩产量1891.9kg，比对照萧椒325增产7.0%；两年平均亩产1881.5公斤，比对照萧椒325增产7.2%。
表3 2017～2018年辣椒品种比较试验产量结果
单位：公斤/亩
1.5 抗性鉴定
2017年3月至2017年9月对金椒611进行了辣椒CMV（黄瓜花叶病毒）、TMV（烟草花叶病毒）、疫病和炭疽病的抗性鉴定与评价。试验在金华市农业科学研究院基地内进行，调查方法、记载标准等均参照浙江省辣椒CMV、TMV、疫病和炭疽病抗性评价行业标准进行，对照品种为‘萧椒325’。
结果表明：‘金椒611’、‘萧椒325’对辣椒CMV、TMV和辣椒疫病均表现为中抗；‘金椒611’对辣椒炭疽病表现为中抗；‘萧椒325’对辣椒炭疽病表现为感（表4）。
表4 抗性鉴定结果
| 品种 | CMV | TMV | 辣椒疫病 | 辣椒炭疽病 |
| 金椒611 | MR（30.2） | MR（31.5） | MR（41.8） | MR（28.7） |
| 萧椒325（CK） | MR（36.5） | MR（29.9） | MR（48.8） | S（50.5） |
综上可以看出，金椒611除了中辣、高黄酮的特点外，金椒611的其他辣椒重要指标表现出产量较高、抗性好；适用于大面积推广。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (5)
1.一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、选取高辣度的辣椒雄性不育株，选取可以作为保持系的高辣度朝天椒作为轮回亲本；所述高辣度的辣椒雄性不育株为墨西哥阿波辣椒；作为保持系的高辣度朝天椒品种为辣度高且丰产性好的七星椒分离后代自交系；
将雄性不育株与轮回亲本进行杂交，杂交后代与轮回亲本连续N1代回交，每次回交筛选出不育度高的后代与轮回亲本回交，选育出高辣度的雄性不育系金椒1A；
S200、选取高黄酮的辣椒品种，并在其分离后代中选择丰产、抗病且高黄酮含量的优良单株，经N2代自交定向选育出高黄酮的辣椒品种F816；高黄酮的辣椒品种为益都椒；
S300、将金椒1A作为母本且将F816作为父本进行杂交，选育出中辣且高黄酮含量的辣椒品种金椒611。
2.根据权利要求1所述的一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，其特征在于，在步骤S100中，将杂交后代与轮回亲本连续6代回交，每次回交筛选出不育度高的子代与轮回亲本回交，选育出高辣度的雄性不育系金椒1A。
3.根据权利要1所述的一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，其特征在于，在步骤S200中，将益都椒的分离后代经4代自交定向选育出高黄酮的辣椒品种F816。
4.根据权利要求1所述的一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，其特征在于，将雄性不育株与轮回亲本进行连续N1代回交的过程中，每次回交子代的筛选时，筛选出不育度高且综合农艺性状好的子代。
5.根据权利要求4所述的一种中辣度且高黄酮含量的辣椒品种选育方法，其特征在于，所述综合农艺性 状包括株型、株高、株幅和开花数量。
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