基于果实品质评价的彩色甜椒种质资源及杂交组合的筛选.pdf

212023 年第 21 卷第 2 期JOURNAL OF CHINA CAPSICUM试验研究基于果实品质评价的彩色甜椒种质资源 及杂交组合的筛选张 哲1严立斌1,2孟雅宁1张红肖1范妍芹1*（1.河北省农林科学院经济作物研究所，石家庄050051；2.河北省蔬菜技术创新中心，石家庄050051）摘要彩色甜椒是重要的蔬菜种类之一。为筛选出营养价值高、口感好、品质佳的彩色甜椒材料，以黄瑞祥为对照，测定分析了 56 份彩色甜椒资源果实中可溶性糖、可滴定酸及 Vc 含量，并结合感官评分，对彩色甜椒果实品质进行综合评价。结果发现，31 份彩色椒自交系材料中，可溶性糖含量为 25.61 40.52 mg/g，可滴定酸含量为 0.17%0.36%，Vc 含量为 154.52 212.86 mg/100 g，11 个彩椒不育系果实的可溶性糖含量为 27.99 39.30 mg/g，可滴定酸含量为 0.19%0.29%，Vc 含量为 158.45 209.21 mg/100 g，选配的 14 个甜椒杂交组合中，果实可溶性糖含量为 30.65 43.94 mg/g，可滴定酸含量为 0.15%0.28%，Vc 含量为 172.37 216.40 mg/100 g。计算 56 份彩色甜椒材料的可溶性糖、可滴定酸、Vc 等 3 项品质指标的平均隶属函数值，并结合感官评分综合评价彩色甜椒果实品质。结果表明，12 份甜椒材料（TW48123-4-2-3-6、MD-1-4-1-1、JY4-2-3-3-1、TXH-7-2-1-1 和 CLY19-8-1-13-1 等 5 份 自 交 系 材 料，AB91-HTJ412、AB91-HLD163 和 AB91-FZ174 等 3 份不育系材料，AB91-HTJ412 MD-1-4-1-1、AB91-HTJ412 TW48123-4-2-3-6、AB91-HLD163 CLY19-8-1-13-1、AB91-FZ174 TXH-7-2-1-1等4个F1杂交组合）的果实品质优良，可作为选育国产优质彩椒新品种亲本来源。关键词彩色甜椒；果实品质；隶属函数值；种质资源筛选Selection of Sweet Pepper Germplasm Resources and Hybrids Based on the Fruit Quality EvaluationZHANG Zhe 1YAN Libin 1,2MENG Yaning 1ZHANG Hongxiao 1FAN Yanqin 1*（1.Institute of Cash Crops in Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 050051,China;2.Hebei Vegetable Technology Innovation Center,Shijiazhuang 050051,China）AbstractSweet pepper is one of the important vegetables.In order to screen out high-quality breeding materials of sweet pepper,56 sweet pepper germplasms were used as the experimental materials in this study.With Huangruixiang as the control,comprehensive evaluations on the fruit quality of the test materials were 收稿日期：2023-04-08基金项目：河北省省级科技计划资助项目-彩色椒优异种质资源创新及利用研究项目（20326326D）；现代种业科技创新专项（21326309D-5）；现代农业产业技术体系河北省创新团队建设项目-温室长季节用新品种选育（HBCT2023100209）；优质抗病辣椒新品种选育项目（2022KJCXZX-JZS-6）作者简介：张哲（1989），男，助理研究员，主要从事甜辣椒栽培及育种研究；Tel:[phone]；E-mail:*通信作者：范妍芹，女，研究员，主要从事蔬菜遗传育种研究；Tel:[phone]；E-mail:222023 年第 21 卷第 2 期JOURNAL OF CHINA CAPSICUM试验研究彩色甜椒为茄科辣椒属蔬菜，由于其色泽鲜艳、口感脆甜、营养丰富，深受人民群众喜欢1。河北省气候条件适宜彩椒生长，自 20 世纪 90 年代从国外引入彩椒，经过近 30 年的品种引进、试验、推广后，现已成为我国彩椒的主产区，生产的彩椒除满足本地需求外，还远销国内外，是农民脱贫致富的重要特色蔬菜之一2-3。随着生活水平的提高，消费者对彩色甜椒果实品质的要求越来越高。但是，目前栽培优质彩椒品种以国外为主，我国自主选育的彩椒品种较少，尚没有实现对国外品种的替代4。河北省农林科学院经济作物研究所经过对国内外优异种质资源多年的选育、鉴定、组合选配，获得了一批自交系、不育系、杂交组合等资源，为后续育种提供了基础。本研究通过对现有资源的果实品质进行测试、分析、比较，以筛选出营养价值高、口感好、品质优异的彩色甜椒资源，为选育出高品质彩色甜椒新品种，提高我国彩椒品种的竞争力做基础。1材料与方法1.1试验材料以河北省农林科学院经济作物研究所茄果室提供的 56 份彩色甜椒资源为试验材料（表 1），分别为自交系31个（CT1 CT31）、不育系11个（CT32 CT42）、杂交组合 14 个（CT43 CT56），以彩椒杂交品种黄瑞祥作为对照（CK），试验材料在同一日光温室内统一种植管理。供试材料于 2021年 7 月 16 日播种，采用穴盘育苗，8 月 28 日定植，12 月 28 日采收，每个材料随机选 3 个单株，取大小和着色均匀一致的果实混合留样，统一测定果实 品质。1.2测定项目及方法采用钼蓝比色法测定鲜椒 Vc 含量5；采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量6；采用中和法测定可滴定酸含量7。请 5 名有经验的评价员分别对新鲜彩椒果实的风味、口感等进行品尝综合打分，满分为 10 分，最终评分取 5 名评价员的平均分，该研究只评价生食品质。品质评价采用隶属函数值法，计算彩色甜椒果实中的可溶性糖、可滴定酸、Vc 等指标的平均隶属函数值后综合评价8。隶属函数值计算公式：D(Xij)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)（1）(1)式中 D(Xij)为 i 品种 j 指标的隶属函数值，Xij为 i 品种 j 指标测定值，Xjmin、Xjmax为所有材料中 j 指标的最小值和最大值。performed based on the the contents of soluble sugar,organic acid and Vc in the fresh fruits together with the sensory scores.The results showed that among the 31 colorful bell pepper inbred lines,the soluble sugar contents varied from 25.61 to 40.52 mg/g,the organic acid contents were in the range of 0.17%and 0.36%,and the Vc contents were between 154.52 and 212.86 mg/100 g.The soluble sugar contents of 11 colorful bell pepper sterile lines were in the range of 27.99 and 39.30 mg/g,the organic acid contents varied from 0.19%to 0.29%,and the Vc contents were between 158.45 and 209.21 mg/100 g.The soluble sugar contents of 14 selected sweet pepper hybrid combinations varied from 30.65 to 43.94 mg/g,the organic acids were between 0.15%and 0.28%,and the Vc contents ranged from 172.37 to 216.40 mg/100 g.The average membership function values of the three quality indicators including soluble sugar,organic acid,and Vc were calculated for the 56 colorful bell pepper materials,and fruit quality was comprehensively evaluated in combination with the sensory score.The results showed that 12 bell pepper materials(5 inbred line materials including TW48123-4-2-3-6,MD-1-4-1-1,JY4-2-3-3-1,TXH-7-2-1-1,and CLY19-8-1-13-1,3 sterile line materials including AB91-HTJ412,AB91-HLD163,and AB91-FZ174,and 4 hybrid combinations including AB91-HTJ412 MD-1-4-1-1,AB91-HTJ412 TW48123-4-2-3-6,AB91-HLD163 CLY19-8-1-13-1,and AB91-FZ174 TXH-7-2-1-1)had good fruit quality and could be used as the sources of parents for breeding new varieties of high-quality colorful bell peppers.Key wordscolorful sweet pepper;fruit quality;membership function;germplasm resource232023 年第 21 卷第 2 期JOURNAL OF CHINA CAPSICUM试验研究如果某指标对彩色甜椒果实品质为负影响，则用反隶属函数进行转换，计算公式为：D(Xij)=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)（2）(2)式中各指标含义同(1)式。1.3数据分析采用 SPSS 进行数据显著性分析。2结果与分析2.1彩色甜椒种质资源果实品质比较2.1.1不同彩色甜椒自交系果实品质比较由表 2可知，31 份彩色椒自交系材料中，可溶性糖含量为25.61 40.52 mg/g，高于 CK 的有 9 份材料，其中CT2、CT6、CT10、CT23、CT25、CT30 等 6 份材料显著或极显著高于 CK，其余 3 份材料则与 CK相比差异不显著。比较可滴定酸含量可知，各自交系材料可滴定酸含量为 0.17%0.36%，材料 CT1、CT15、CT23 和 CT30 极显著低于 CK。各自交系材料的 Vc 含量为 154.52 212.86 mg/100 g，CK 的Vc 含量为 190.03 mg/100 g，有 11 份材料 Vc 含量高于CK，其中 CT6、CT10、CT12、CT13、CT28、CT30高于 CK 并达显著水平。感官评分中 CT6、CT10、CT23、CT25 和 CT30 等 5 份材料评分显著高于 CK。表 1彩色甜椒试验材料信息类 型编 号名 称类 型编 号名 称自交系CT1HTJ-4-2-2-2不育系CT32AB91-HTJ412CT2AS104-1-3-3-1CT33AB91-HLD163CT3ZB-4-3-1-1-1CT34AB91-FZ52CT4ZB-4-3-1-1-2CT35AB91-FZ174CT5XY2-2-2-1CT36AB91-FZ1742CT6TW48123-4-2-3-6CT37AB91-MD21CT7CCH-1-2-3CT38AB91-HY031CT8MS-3-2-1CT39AB91-FZ11CT9XY3-3-3-4-1CT40AB91-JTY23CT10MD-1-4-1-1CT41AB91-ZX11CT11NL-1-1CT42AB91-FZ164CT12CLY19-8-1-4CT13CLY19-2-2-4杂交组合CT43AB91-HLD163 KT218-2-1-1CT14XY4-4-1-4-1CT44AB91-HLD163 MY12-2-3-1-3CT15XY4-4-2-3-2CT45AB91-HTJ412 MD-1-4-1-1CT16T907-1-6-2-1CT46AB91-HTJ412 TW48123-4-2-3-6CT17MY15-2-8-2CT47AB91-HTJ412 CLY19-2-2-1-1CT18WL-4-3-2-2CT48AB91-HLD163 XY1-1-2-1-1CT19HS-2-3-4-4CT49AB91-MD21 HS-2-3-4-4CT20KT218-2-1-1CT50AB91-MD21 MY15-2-8-2CT21CLHJ2-1-1-1CT51AB91-HTJ412 CLY19-2-2-4CT22MY12-2-3-1-3CT52AB91-FZ174 2B-4-3-1-1-1CT23JY4-2-3-3-1CT53AB91-FZ174 CLHJ2-1-1-1CT24GZYT-1-22-3-1CT54AB91-MD21 MS-3-2-1CT25TXH-7-2-1-1CT55AB91-HLD163 CLY19-8-1-13-1CT26JF8G-1-1-1-1CT56AB91-FZ174 TXH-7-2-1-1CT27HTJ-4-1-1-1CT28CLY19-2-2-1-1对照CK黄瑞祥CT29CLY19-3-1-1CT30CLY19-8-1-13-1CT31XY1-1-2-1-1242023 年第 21 卷第 2 期JOURNAL OF CHINA CAPSICUM试验研究表 2不同彩色甜椒自交系果实品质比较编号可溶性糖/（mg/g）可滴定酸/%Vc/（mg/100g）感官评分CT127.150.17*160.52 8.66CT238.42*0.28 189.13 8.00CT337.19 0.33 154.52 7.08CT433.05 0.26 185.89 8.24CT534.73 0.22 196.718.14CT640.52*0.23 212.86*9.22*CT732.79 0.23 163.40 8.54CT834.30 0.27 186.01 8.08CT929.60 0.30 162.36 7.80CT1038.25*0.22 199.75*9.08*CT1131.53 0.28 161.32 8.24CT1232.11 0.32 207.89*8.06CT1332.71 0.27 210.34*8.52CT1430.86 0.36 175.70 7.80CT1535.70 0.17*183.03 8.68CT1633.32 0.28 188.50 7.66CT1730.65 0.33 176.28 7.14CT1834.60 0.31 187.59 7.30CT1935.81 0.24 162.37 8.40CT2036.52 0.23 188.15 8.82CT2132.48 0.34 172.63 8.12CT2230.36 0.25 191.10 7.58CT2337.63*0.20*190.26 9.18*CT2436.12 0.23171.08 7.72CT2539.78*0.23 192.20 9.10*CT2628.14 0.25 165.25 8.32CT2725.61 0.27 190.22 7.74CT2837.30 0.22 201.25*9.04CT2931.03 0.27 189.66 8.72CT3039.16*0.20*208.67*9.12*CT3127.04 0.22 170.84 7.70CK36.130.22 190.03 8.80注：表中*代表 0.01 水平显著，*代表 0.05 水平显著。2.1.2不同彩色甜椒不育系果实品质比较由表3 可知，11 个彩椒不育系果实的可溶性糖含量为27.99 39.30 mg/g，其中 CT32、CT33、CT35 显著高于 CK。比较可滴定酸含量可知，可滴定酸含量为 0.19%0.29%，其中 CT33、CT35 和 CT36 低于CK，并达显著性差异。各不育系材料中 Vc 含量为158.45 209.21 mg/100 g，有 4 份材料高于 CK，其中 CT32、CT33 和 CT38 高于 CK，并达显著差异水平。感官评分中，CT32、CT33、CT35 和 CT37高于 CK，差异显著。2.1.3不同彩色甜椒杂交组合果实品质比较由表 4 可知，选配的 14 个甜椒杂交组合中，果实可溶性糖含量为 30.65 43.94 mg/g，其中 CT45、CT46、CT55 和 CT56 组合可溶性糖高于 CK，并达极显著水平。选配的组合中，可滴定酸含量为 0.15%0.28%，其中 CT45 和 CT56 极显著低于 CK，CT46和 CT55 低于 CK，但差异不显著。参试组合中的Vc 含量为 172.37 216.40 mg/100 g，其中有 CT45、CT46、CT51、CT55 和 CT56 等杂交组合 Vc 含量显著高于 CK。比较各材料的感官评分可知，CT45、CT46、CT55 和 CT56 显著高于 CK，其余组合与CK 相比无显著差异。2.2不同彩色甜椒果实品质综合评价分析计算 56 份彩色甜椒材料的可溶性糖、可滴定酸、Vc 等 3 项品质指标的平均隶属函数值，并结合感官评分综合评价彩色甜椒果实品质。由表5可知，31 份甜椒自交系中有 8 份自交系隶属函数值高于 CK，分别为 CT5、CT6、CT10、CT15、CT23、CT25、CT28和CT30，平均隶属函数值在0.61 0.79之间。8 份自交系材料按感官评分进一步筛选，其中 CT6、CT10、CT23、CT25 和 CT30 等 5 份自交系材料评分显著或极显著高于 CK（表 2）。由表 5 可知，11 份不育系中有 4 份隶属函数表 3不同彩色甜椒不育系果实品质比较编号可溶性糖/（mg/g）可滴定酸/%Vc/（mg/100 g）感官评分CT3239.30*0.22 201.84*9.14*CT3338.15*0.21*199.35*9.04*CT3427.99 0.22 183.26 8.64CT3537.72*0.20*193.44 9.06*CT3631.35 0.19*170.44 8.78CT3735.87 0.22 158.45 9.00*CT3834.90 0.24 209.21*8.14CT3932.29 0.27 186.74 7.96CT4030.98 0.29 166.82 8.34CT4129.60 0.24 161.76 7.84CT4230.39 0.25 176.27 7.58CK36.13 0.22 190.03 8.80注：表中*代表 0.01 水平显著，*代表 0.05 水平显著。252023 年第 21 卷第 2 期JOURNAL OF CHINA CAPSICUM试验研究值高于 CK，分别为 CT32、CT33、CT35 和 CT38，平均隶属函数值分别为 0.72、0.71、0.68 和 0.65。筛选出的这 4 份不育系材料中有 3 份材料的感官评分显著或极显著高于 CK，分别为 CT32、CT33和 CT35（表 3）。如表 5 所示，14 份甜椒杂交组合的平均隶属函数值高于 CK 的有 6 个，分别为 CT43、CT45、CT46、CT54、CT55 和 CT56，平均隶属函数值在0.61 0.87 之间。比较感官评分可知，平均隶属函数值高于 CK 的 6 个杂交组合中，有 4 个组合的感官评分显著或极显著高于 CK，分别为 CT45、CT46、CT55 和 CT56（表 4）。因此，通过综合评价彩色甜椒果实品质，筛选出了品质优异的自交系材料 5 份，分别为 CT6、CT10、CT23、CT25 和 CT30；不育系材料 3 份，分别为 CT32、CT33 和 CT35；杂交组合 4 份，分别为CT45、CT46、CT55 和 CT56。表 4不同杂交组合果实品质比较编号可溶性糖/（mg/g）可滴定酸/%Vc/（mg/100 g）感官评分CT4337.16 0.24 194.458.14CT4436.22 0.26 190.05 7.86CT4540.62*0.19*202.96*9.34*CT4643.94*0.21 210.85*9.22*CT4733.89 0.25 197.41 7.76CT4832.57 0.23 177.86 8.22CT4934.79 0.28 187.598.98CT5035.64 0.27 180.57 8.58CT5130.65 0.28 216.40*8.22CT5235.88 0.27 184.53 8.64CT5333.810.23 172.37 8.60CT5436.520.22 195.16 8.06CT5539.09*0.21 206.71*9.06*CT5638.26*0.15*199.45*9.12*CK36.13 0.22190.03 8.80注：表中*代表 0.01 水平显著，*代表 0.05 水平显著。表 5不同材料果实综合品质的平均隶属度值类型编号隶属度值编号隶属度值编号隶属度值编号隶属度值自交系CT10.36CT90.2CT170.24CT250.66CT20.54CT100.69CT180.42CT260.28CT30.26CT110.27CT190.42CT270.33CT40.46CT120.47CT200.58CT280.69CT50.61CT130.56CT210.25CT290.43CT60.79CT140.21CT220.46CT300.79CT70.38CT150.64CT230.66CT310.33CT80.47CT160.44CT240.48不育系CT320.72CT350.68CT380.65CT410.31CT330.71CT360.46CT390.43CT420.37CT340.43CT370.43CT400.28杂交组合CT430.61CT470.55CT510.55CT550.76CT440.53CT480.45CT520.49CT560.81CT450.80CT490.47CT530.44CK0.60CT460.87CT500.46CT540.643结论与讨论彩色甜椒鲜食口感甜脆，其中可溶性糖和可滴定酸含量是评价彩椒感官品质的重要指标2。前人研究表明，甜椒中可溶性糖含量与感官评分呈显著正相关，而与可滴定酸呈负相关4。本文中，随着甜椒材料感官评分的增加，可溶性糖含量呈增加的趋势，而可滴定酸的含量则有下降的趋势，说明可溶性糖和可滴定酸与感官品质之间具有一定相关性，这与前人研究结果相符4。因此本研究以可溶性糖、可滴定酸作为评价彩椒的感官品质的主要指标。同时，彩椒营养价值丰富，其Vc含量远高于其他蔬菜2，262023 年第 21 卷第 2 期JOURNAL OF CHINA CAPSICUM试验研究前人研究也多将 Vc 含量作为评价彩椒营养品质的一个主要指标1-4。因此本文以 Vc 含量作为评价彩椒营养品质的指标，筛选出了高 Vc 含量的材料。隶属函数值分析法通过将多个指标转化为无量纲数值，再求出样本内各指标的平均值进行比较，使评定结果更加全面和准确，已广泛应用于多指标样本的综合评价9-11。本文测定了 31 份彩椒自交系、14 份杂交组合及 11 份不育系材料中果实的可溶性糖、可滴定酸、Vc 含量，并计算了各材料的平均隶属函数值，结合感官评分，从生理指标和感官品质上对彩椒果实品质进行综合评价，最终筛选出自交系 5 份，分别为 TW48123-4-2-3-6、MD-1-4-1-1、JY4-2-3-3-1、TXH-7-2-1-1 和 CLY19-8-1-13-1；获得优异不育系 3 份，分别为 AB91-HTJ412、AB91-HLD163 和 AB91-FZ174；优异 F1杂交组合4 个，分别为 AB91-HTJ412 MD-1-4-1-1、AB91-HTJ412 TW48123-4-2-3-6、AB91-HLD163 CLY19-8-1-13-1、AB91-FZ174 TXH-7-2-1-1。这些优良彩色甜椒种质资源的筛选，为选育国产优质彩椒新品种奠定了基础。参考文献1 张翔,陈聪,关亚菲,李玉浦,郭宗雷,田龙潇,段曦.不同品种设施甜椒品质和产量的差异分析 J.天津农业科学,2021,27(1):23-27.2 姚慧静,袁鹤,潘子旺,李凯,张冬梅,高娃,郭春晖.设施栽培彩椒新品种彩椒黄丰的选育 J.蔬菜,2022(12):68-70.3 张红肖,范妍芹,孟雅宁,张哲,严立斌.甜椒新品种冀研 118 的选育 J.辣椒杂志,2022,20(2):13-19.4 孟雅宁,严立斌,范妍芹.日光温室不同彩色甜椒品质比较 J.安徽农业科学,2016,44(14):25-26.5 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定:GB 5009.862016S.北京:中国标准出版社,2016.6 张婷,刘慧琴,章心惠,李朝森,项小敏,郭勤卫.辣椒果实主要营养成分及测定方法评价 J.浙江农业科学,2016,57(9):1506-1510,1517.7 陈屏昭,杜红波,秦燕芬,杨宏贵,李成树,莫正芬.果蔬品含酸量测定方法的改进及其应用 J.浙江农业科学,2013(4):451-453,456.8 任朝辉,廖卫琴,周安韦,肖本燕,田浩.不同线椒品种品质评价 J.中国瓜菜,2019,32(7):26-30.9 高源,王霞,高树仁,翟弘杨,吴思雨,孙鹏,张雪莲,刘海英.基于隶属函数法分析 80 份玉米自交系萌芽期的抗旱性 J/OL.分子植物育种.http:/ 孙旭刚,李盛有,曹永强,张立军,王昌陵,王文斌,董丽杰.基于隶属函数值法评价大豆种质资源耐荫性 J.辽宁农业科学,2021(4):42-44.11 彭泽,胡明文,白立伟,朱文超,廖芳芳.不同辣椒品种的农艺性状与品质指标综合评价J.北方园艺,2023(1):1-10.及品质比较 J.赤峰学院学报(自然科学版),2019,35(2):30-33.29 木克然木祖农.秋延后日光温室辣椒品种比较试验 J.上海蔬菜,2016,(4):7-8.30 赵海燕.线辣椒主要性状的动态变化及其相关性研究D.杨凌:西北农林科技大学,2008.31 潘学军,张文娥,李琴琴,王建明,张政.核桃感官和营养品质的主成分及聚类分析J.食品科学,2013,34(8):195-198.32 崔桂娟,亢灵涛,刘伟,袁洪燕,谢秋涛,张群,胡德宜,李高阳.博辣天剑朝天椒、皱线 1 号线椒和陶岭三味辣椒株系的品质分析及评价 J.食品工业科技,2019,40(5):48-52,60.33 王雪雅,陆宽,孙小静,蓬桂华.贵州不同辣椒品种的品质及挥发性成分分析 J.食品科学,2018,39(4):212-218.34 鲁绪才.45 份辣椒品种(系)的遗传多样性分析 D.武汉:华中农业大学,2010.35 郝艳娟,谢立波,陈秀玲,许向阳,李景富.辣椒不同品种果实维生素 C 含量与果实相关性状的分析 J.江苏农业科学,2017,45(14):100-103.36 刘周斌.基于 microRNAs,转录组和蛋白质组学的辣椒果实发育与营养品质形成机制研究 D.长沙:湖南大学,2020.37 王秀娟,娄春荣,解占军,韩瑛祚.中微量元素对辣椒养分吸收和产量的影响 J.北方园艺,2011(1):174-176.38 张正海,曹亚从,于海龙,王立浩,张宝玺.辣椒果实主要品质性状遗传和代谢物组成研究进展 J.园艺学报,2019,46(9):1825-1841.（上接第 20 页）