摘要
早熟性状是辣椒(Capsicum spp.)重要的农艺性状，早熟是辣椒保护地专用品种主要育种目标之一，正确了解和掌握辣椒早熟性状遗传规律以及辣椒栽培种种间和种内遗传多样性，是辣椒熟性育种的基础。为此，本文从早熟性状遗传分析、目标基因分子标记以及辣椒属栽培种分子标记聚类和表型聚类等多个方面进行了研究，以期为辣椒熟性遗传改良提供理论参考。主要研究如下： 1、辣椒早熟性状遗传研究应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对辣椒(Capsicum annuum L.)特早熟自交系B<,9431>与晚熟自交系吉林长椒杂交组合P<,1>、F<,1>、P<,2>、B<,1>、B<,2>和F<,2>6个世代群体始花节位进行了多世代联合分析，同时对该组合分离世代B<,1>和F<,2>始花节位进行了经典遗传学分析。结果表明：B<,9431>始花节位受1对隐性等位主基因控制，B<,9431>×吉林长椒始花节位遗传符合1对主基因+多基因混合遗传模型。该杂交组合的B<,1>、B<,2>和F<,2>群体主基因遗传率分别为83.72％、76.56％和86.63％，多基因遗传率分别为10.96％、18.58％和7.94％。 为深入探讨辣椒始花节位遗传规律，应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对B<,9431>与早熟自交系鸡爪椒正、反交组合P<,1>、F<,1>、P<,2>、B<,1>、B<,2>和F<,2> 6世代群体始花节位分别进行了多世代、多茬联合分析。不论是正交组合秋茬、春茬，还是反交组合春茬，结果均表明辣椒始花节位为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模式，但正反交之间及同一组合不同栽培季节之间，其一阶遗传参数和二阶遗传参数都存在一定差异。进一步对成组始花节位数据进行T测验，证实了辣椒始花节位遗传存在基因型与环境互作效应，但母体效应只在春茬表现。应用方差分析法估测的辣椒始花节位母体效应值及基因型与环境互作效应值分别为8.3％和8.1％。 对辣椒杂交组合B<,9431>×吉林长椒回交一代B<,1>和F<,2>世代的7个早熟性状进行了相关和回归分析，估算了这7个性状的皮尔逊相关系数，并以单株早期产量为因变量，其他6个性状为自变量，计算了两者之间的线性方程式。结果表明：单果重、果长和果径是影响单株产量的主要性状，其次是株高；始花节位和采收始期与单株产量存在一定的负向相关。应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对辣椒矮秆特早自交系B<,9431>与高秆自交系吉林长椒杂交组合P<,1>、F<,1>、P<,2>、B<,1>、B<,2>和F<,2> 6个家系世代群体株高进行多世代联合分析表明：B<,9431>×吉林长椒株高受1对主基因+多基因控制遗传，高秆对矮秆表现为不完全显性，F<,1>代株高的势能比值为0.39，显性程度为0.91。该杂交组合的B<,1>、B<,2>和F<,2>群体主基因遗传率分别为20.35％、17.20％和35.29％，多基因遗传率分别为5.08％、19.75％和0。 2、辣椒早熟基因分子标记研究以特早熟自交系B<,9431>(P<,1>)和晚熟自交系吉林长椒(P<,2>)为亲本建立F<,2>熟性分离群体，用BSA法构建特早和特晚近等基因池。用两池DNA筛选了360个随机RAPD引物，其中有效引物312条，共扩增出1736条谱带。但仅BA-10引物在两池DNA中扩增出一条分子量约为2000bp的多态性片段，记为BA10<,2000>。用F<,2>特早和特晚各5个单株DNA进行扩增，验证了BA10<,2000>的存在，表明BA10<,2000>是与辣椒早熟位点相关的特异片段。 基于BSA-AFLP技术，在辣椒特早和特晚基因池间筛选了64对AFLP引物组合，共扩增出4679条谱带，平均每个引物组合73.11条带。在特早基因池中扩增出1条AFLP特异条带(EAA/MCAA<,271>)，对EAA/MCAA<,271>片断进行回收和序列分析，结果显示EAA/MCAA<,271>序列与拟南芥一个未知蛋白的编码序列具有40.2％的同源性。 利用BSA-ISSR技术，筛选了76个ISSR引物，其中有效引物55条，这55条引物共产生297条带，平均每个引物5.40条，DNA扩增片段大小在250～3000bp之间。但仅引物I-53在特早基因池中扩增出一条分子量约为1700bp的特异带。经F<,2>代单株验证，该特异带能在大多数特早单株中稳定出现。用MAPMAKER(Version 3.0)软件进行连锁分析表明，该特异带与辣椒早熟基因存在连锁关系，遗传距离为20.1 cM，将该连锁标记命名为153<,1700>。 3、辣椒属栽培种遗传多样性研究采用31个10 bp随机RAPD引物对辣椒属(Capsicum)5个栽培种31份材料进行PCR扩增，共扩增出276条带，其中多态性带244条，占88.41％。C.annuum多态性位点比例(PPB)和Shnnon多样性指数(I)分别为32.97％和0.1599，表明其遗传多态性较低。31份材料两两不同种质间Jaccard相似系数在0.349～0.952之间，平均为0.29。聚类分析结果显示：C.annuum与其它四个栽培种的亲缘关系由近至远分别是C.chinense、C.frutescens、C.pubescens和C.baccatum。对C.annuum 24份不同类型材料聚类分析的结果与形态分类不能完全对应，说明我国现行主要基于果实形态的变种分类体系不能准确反映C.annuum种质的遗传差异。本研究还发现中国云南西双版纳C.frutescens种质与美洲C.frutescens种质具有较大的扩增片段差异，为进一步考证我国云南西双版纳地区是否也是辣椒起源地之一提供了新的证据。为了准确评价辣椒属栽墙种的遗传多样性， RAPD、ISSR分子标记及28个表型性状数据对辣椒属5个栽培种的13份材料进行了分析。23条RAPD引物共扩增出209条带，平均每个引物扩增出9.09条，多态性位点比率为83.73％；16条ISSR引物共扩增出94条带，平均每个引物扩增出5.88条，多态性位点比率为79.79％。与RAPD相比，ISSR标记检测到的有效等位基因数(Ne)及Shannon多样性指数(I)、遗传离散度(Ht)和遗传分化系数(Gst)等遗传多样性参数都较大，多态性位点比例在亲缘关系较近的C.annuum种内较高，说明ISSR有更高的多态性检测效率，并且适合亲缘关系较近的种群间遗传多样性分析。基于RAPD、ISSR的聚类与基于表型数据的聚类之间存在极显著正相关，且都能将C.annuum与其他栽培种区分开来。
NETL