辣椒种质资源多样性及保存方法研究进展

辣椒种质资源多样性及保存方法研究进展孙彦富（园艺 06级）指导教师:谢冰（副教授）摘要：概述种质资源及我国辣椒种质资源的现状、多样性以及利用、保存方法等方面的研究及进展，并对今后的辣椒种质保存工作进行了展望。

关键词：辣椒；种质资源；保存方法；研究进展引言辣椒为茄科，辣椒属，以辣味浆果为产品的蔬菜，原产于中南美洲热带地区，现在栽培的辣椒祖先是产在中南美洲的一种“野生辣椒”。

考古学家在墨西哥的特瓦茨发现了公元前5000年的辣椒种子化石，并证实早在7000年前，美洲的阿兹特克人已开始栽培辣椒。

1493年，随着哥伦布的探险归来，辣椒被引入欧洲，作为当时从亚洲进口的昂贵的黑胡椒的代用品。

辣椒在世界广泛传播，西班牙和葡萄牙的船队发挥了巨大作用。

16世纪初，辣椒传入印度和东南亚，1583年辣椒传入亚洲日本。

辣椒传入中国的途径有两条：一经丝绸之路，在甘肃、陕西等地栽培；一经海路，在广东、广西、云南等地栽培。

1 种质资源种质资源又称遗传资源、基因资源，是蕴藏在植物各类品种、品系、类型、野生种、和近缘植物中的全部基因遗产，它们的半驯化种、野生种和亲缘种，以及人们采、伐、摘、挖、放牧、观赏、防灾变所利用的各种植物种，是改良农作物的基因来源。

植物种质资源可以为人类提供生活资料，包括特殊营养品和药品。

为人类提供生产资料，尤为重要的是培育新品种和生物技术研究需要的丰富的植物基因资源。

植物种质资源研究就是对所有植物品种和它们的近缘种、野生种进行收集、整理、保全、保存、鉴定、评价、交换、利用和创新，这是一个繁杂的研究系统。

具体来说，收集整理是对外来资源进行引入的过程，它是通过调研考察，对植物种质资源（含已推广利用的育成和引进品种）、野生种、近缘野生植物资源的实物（以活种质为主）进行征集、采集或互换，经过整理把资源依照性状特点分类，目的在于丰富试材的遗传基础。

保全是指保持现有种质资源遗传变异范围或遗传信息的完整性，防止“遗传漂变”或基因丢失。

保存是对植物品种资源进行重复种植或种质库贮藏，保存的目的是保全。

鉴定与评价是发现并挖掘具有经济价值或学术价值的珍稀资源的手段，主要通过对资源材料的农艺性状、植物形态及分类性状特点的全面研究（建立数据库）来完成的[2]。

交换是指两个相关地区或国家的资源保存单位、育种机构进行的品种资源的交流互换，大多是为了一定的育种和生产目的[1]；而经过鉴定评价筛选出的优良资源材科用于作物育种或生产的过程就是资源利用，创新则指遗传种质的再创造，即采用各种育种手段对现有资源材科进一步加工改造[2]，最终育成新的持异种质资源材科。

品种资源研究诸环节当中，收集保存是基础，评价鉴定是手段，而创新利用才是资源工作的最终目的。

2 种质资源研究的内容与方法广泛收集（有目的引进）、妥善保存、深入研究、积极创新、充分利用是我国植物品种资源的工作内容。

我国是世界植物起源中心之一，植物种质资源丰富，一些特异的种质资源（如兰花、月季、野大豆、野稻等）已经引起了世界各国的重视。

广泛收集的原则就是在已有的基础上，收集漏征品种、找回丢失品种、抢救濒危品种、挖掘稀有珍贵品种。

要侧重收集原始资源、野生资源和不被人们重视的资源。

积极创造和利用一切条件，扩大贮藏领域和能力,认真编目、记载、编排库位图，完善库房管理，建立健全出入库管理的规章制度。

深入研究是指对植物种质资源的整理、认知和评价，是有效利用种质资源的基础。

这是一项艰苦细致、耗资费时的工作，也是植物种质资源研究的核心。

积极创新是种质资源研究的继续和深化。

植物种质资源的创新，主要是指利用多种目的基因聚合法、大群类型优选法、分子或同工酶标记等技术手段，创造如异源附加系、异代换系和易位系等，育成遗传组成清楚、含有独特优异种质新基因的种质资源材料用于育种。

充分利用是对植物种质资源在不同的层次水平上利用，如对已评价出的优异种质资源直接利用，把含有特殊性状的种质资源材料直接提供育种，开发含有特殊营养或有医疗保健功能的种质资源，直至对种质资源积极创新。

3 辣椒种质资源研究现状辣椒属[3]有20-30个种，原产于美洲。

在已驯化的5个种当中，有4个种具有同种的野生类型。

另有6个种，人们只开发利用而未进行栽培。

中国自20世纪70年代末开始进行全国辣椒种质资源的系统搜集、整理和研究，其中重点对云南、西藏、湖北神农架地区进行了种质资源的考察搜集，至80年代末已收集辣椒种质资源2000多份。

辣椒自南美洲引进中国后，分布广泛。

加之中国地域辽阔，气候、土壤类型复杂，栽培制度多样，因而形成了十分丰富的辣椒品种[4]。

3.1 国内资源的搜集与研究20世纪50年代末至今，国家组织了对云南、西藏、神农架、秦岭等地的蔬菜种质资源考察[5]，共发掘资源30000余份。

从对辣椒、白菜、黄瓜、萝卜、茄子等蔬菜的9600份种质资源的抗病性鉴定中，发现了抗烟草花叶病毒(TMV)、耐黄瓜花叶病毒(CMV), 和疫病的辣椒抗原材料13份，这有力地推动了我国辣椒的抗病育种。

滕有德等(1997)[6]报道了对川西南辣椒种质资源的考察，111份材料中发现紫色椒1份，生长在海拔1260m以上，单株结果几百个到上千个。

他们认为紫色辣椒的子叶、茎、花、果均变异为紫色，实属罕见，对研究辣椒的遗传变异与生态坏境的关系，以及抗性育种都有重要的学术价值与实用价值。

钟霈霖(1999)[7]从“六五”期间开始调查，收集和整理了贵州省辣椒种质资源，共获品种124份，主要分布在贵州省中南部的低纬度地区。

研究表明：果型有灯笼型，长、短羊角型，长、短指型，锥型和扁柿饼型等；124份中80%的株高在50-80cm之间，果柄向下、单生的约占90%，果实颜色在辣椒青熟期以绿色为主(占94.02%)；另有3份乳黄色和5份紫黑色，老熟果多为红色；微辣鲜食品种居多，从定植至采收一般85-100d左右；VC含量多在100-150mg/100g之间，干物质含量在10%-20%之间，辣椒素多在0.15%以下。

检测表明贵州省辣椒总体上VC和干物质含量较高（全国VC含量在300mg/100g以上的只有13份，贵州有3份，占23.07%；全国干物质含量在20%以上的共有51份，贵州占有3份，即5.88%），但辣椒素含量只有全国的中等偏低水平。

李植良等(2001)[8]在“九五”期间对粤北山区蔬菜种质资源进行考察和初步鉴定，共收集到502份种质资源，其中辣椒42份，根据果形分为4种类型：羊角型、牛角型、甜（菜）椒和指天椒（米椒）。

第一雌花节位一般8～13节，最早熟的4～5节，也有少数种为18节以上；果皮颜色除yc-337和yc-414为橙色外，其余均为绿色和黄色；42份辣椒种质中产量及品质性状较差，仅有个别具有某些优良性状，如yc-474为米椒，果极小，但果数多，单株果数220个左右，生长势强，抗性好。

其余需要通过改良才能利用。

湖南省是我国辣椒种质资源最丰富的地区之一。

湖南省蔬菜研究所从20世纪50年代就开始收集辣椒资源，60年代通过株系选择育成了两个优良品种伏地尖1号和21号牛角椒，在我国中南、西南地区种植了20年。

70年代进一步加强资源搜集、鉴定和筛选工作，并对许多优良品种进行了提纯复壮，为80年代湘研系列辣椒品种的育成提供了物质基础。

目前该所品种资源室共收集到了2000多份辣椒品种资源，并利用当地辣椒优异资源作亲本，育成湘研系列品种在全国30个省、市累计推广130万hm2.粟建文等(2001)采用多向模糊统计方法对湖南35个辣椒品种进行了系统观测和分类研究；林春华(2002) 介绍了16种观赏辣椒的特征特性，为特色辣椒的品种选育提供了有价值的参考；阳文龙等(2002)研究了21份干辣椒材料的光合、水分等生理特性，为干辣椒的高光效育种、抗旱育种的可行性提供了生理依据。

辣椒种质资源的研究水平已有了较大提高，如同工酶分析技术，RAPD技术等为辣椒育种材料选择和品种纯度鉴定提供了新的手段。

3.2 国外资源的引进和利用据不完全统计，多年来，通过各种途径已引进国外蔬菜资源20000多份[9]。

1971年至1996年共从日本、美国、荷兰、法国、意大利、新西兰、英国、德国、匈牙利、泰国、加拿大等国家(地区) 引进甜椒种质资源720份，用由保加利亚引进的辣椒co441作亲本育成的杂种一代931，表现出早熟、丰产，果实耐贮运等特点 ,用从德国引入的“茄门”甜椒为亲本育成的甜椒新品种占国内育成甜椒品种的50%以上。

4辣椒种质资源的遗传多样性保护辣椒品种资源是长期自然选择和人工选择的产物，品种的遗传特性除受起源地的生态环境影响外，同时受经济条件和消费习惯等因素制约[10]。

丰富的种质资源是中国辣椒育种新基因源的重要来源之一。

然而，人类的经济活动导致辣椒种质资源的生境丧失，生境质量恶化，其栖生地越来越少；人为破坏也导致了外来种的入侵，使得辣椒种质资源在其群落中的优势过度下降而逐渐衰弱；过度收割也严重影响了辣椒的有性生殖，不利于居群种子库的延续。

此外，辣椒种质资源和其他作物种质资源一样都具有十分重要的作用：(1)它具有不可再生和不可创造性；(2)品种资源的作用潜力巨大；(3)社会发展和人口增长迫切需求多样性的作物品种资源提供优质丰富的农产品[11]。

因此，对辣椒种质资源采取保护措施以防止其走向灭绝，引起了众多学者的深切关注。

在辣椒种质资源保护过程中，已建立了一套较为完善的保护体系。

目前对辣椒种质资源的保护措施主要有：(1)保存品种，从遗传学的角度来认识保种就是保存基因，即保存某一品种群体内所有的基因，使基因和性状不致丢失。

保存品种的实质就是保存种质资源即基因资源。

保存品种又有两种方式：①保存所有已经育成的品种，特别是地方品种和特色品种。

将一定区域内某一作物物种视为一大群体，其中不同品种为群体中的亚群，把这一系统中的所有基因种类与基因组合（基因库）作为保存对象。

尤其应注意保护目前并不需要的特殊遗传资源（基因），因为这些资源可能在将来改良品种中被利用，它可作为现代高产品种的补充，有助于更合理更全面地利用遗传资源。

同时在保种工作中应持动态的观念，随着社会的发展，品种的数量不断增多，品种不断更新，遗传特性不断改进和提高，因此保存品种的多样性，应是动态的，那种盲目引种改良和消极的保持原状的观点都是不正确的。

②用现代生物技术保存品种[12]。

第一，采用基因文库保存作物遗传资源，即用重组DNA 技术，将某品种细胞的总DNA 的所用片段随机的与载体DNA 相结合[13]，然后转移至宿主细胞中，通过细胞增值而构成各个片段的无性繁殖系（克隆），制备的克隆数目应把全部基因包含在内，这一组克隆的总体就是该品种的基因文库；第二，利用超低温技术保存作物的器官、组织和原生质。

这主要针对一些珍稀、濒危的品种。