2023-04-20 阅读数：4570
成果名称：辣椒种质资源部分重要性状的机理研究
主要完成人（单位）：邓明华（云南农业大学），朱海山（云南农业大学），霍金龙云南农业大学）
成果简介：
辣椒是我国乃至世界上重要的蔬菜和调味品。我国栽培面积世界最大，每年栽培面积约130万hm2。种质资源是一切育种工作的基础，重要性状的遗传规律在育种中至关重要。阐明辣椒种质资源重要性状的遗传规律和特性是育种家一直追求的目标。近十几年来项目组在科技部和云南省科技厅的大力支持下，紧密围绕辣椒种质资源重要性状的遗传规律和特性，深入研究。获得了以下创新性成果。
1. 胞质雄性不育机理：首次克隆了不育系2个能量代谢基因NADP-ICDH、TPI，发现其基因表达和酶活性与保持系差异较大，研究发现不育系总呼吸速率和ATP及NAD+-NADH含量低于保持系，不育系花药因能量供应“短缺”使小孢子发育进程受阻引起小孢子败育；同时不育系花药发育过程中抗氰呼吸速率过低，导致电子超量泄漏，抗氧化酶系统和谷胱甘肽-抗坏血酸循环出现功能异常，导致了不育系花药活性氧异常积累引起质膜过氧化而导致小孢子败育；首次克隆了雄性不育相关候选基因atp6、COXII、cob、psbB，发现雄性不育相关候选基因ORF507只在不育系、F1、F2等携带不育胞质的材料中表达，证实ORF507与雄性不育有关。
2. 紫色辣椒呈紫色机理及光合特性：首次克隆了12个紫色辣椒花青素合成相关基因DFR、CHS、F3H、UF3GT、Gβ2、ArcA1、ArcA2、AN2、UPA20，CaWRKY30，TAF10和TAF13的完整编码序列。研究表明：其时编码序列、空表达和蛋白活性与花青素合成密切相关。研究发现紫色辣椒的光合效率、光化学淬灭系数和光系统1和2活性、抗氧化酶活性、渗透物质浓度都高于野生型，紫色辣椒因光吸收较低，热耗散和抗氧化活性高而具有较好的耐光氧化能力，可用于辣椒光合特性的改良。
3．起源进化研究：收集种质资源700多份，隶属于13个种。发现野生种的种子特征和萌发特性，花粉粒大小与形态，逆境（水、旱、低温、弱光）条件下的光合特性、叶片解剖结构等与栽培种差异明显，可以并应用于辣椒起源进化（亲缘关系）研究，结果能反应辣椒亲缘关系；开发了辣椒ITS、trnH-psbA 序列和EST-SSR、ISSR、SSR等分子标记，并建立了基于此类标记的辣椒种质资源亲缘关系(纯度)鉴定技术体系。
相关成果发表论文40篇，含SCI论文15篇。8篇代表性论文累计SCI影响因子12.38，它引76次，其中SCI它引44次。研究成果在辣椒亲缘（纯度）关系鉴定及新品种选育中具有重要的应用价值。研究成果指导制定了湖南省地方标准《辣椒品种纯度鉴定技术规程SSR分子标记法》，指导选育了耐低温弱光辣椒新品种“福湘1号”和“福湘早帅”，以及“三系”配套新品种“博辣红帅”和“湘椒31号”。