辣椒地方品种和创新种质的遗传比较分析

孟俊瑛; 郭瑞; 陈高; 马天天; 陈禅友; MENG Junying; GUO Rui; CHEN Gao; MA Tiantian; CHEN Chanyou

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辣椒地方品种和创新种质的遗传比较分析 PDF

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孟俊瑛
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郭瑞
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陈高
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马天天
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陈禅友
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江汉大学生命科学学院/湖北省豆类（蔬菜）植物工程技术研究中心/湖北省食用豆类自然科技资源中心，武汉 430056

最近更新：2024-10-09

DOI：10.13430/j.cnki.jpgr.20240108001

目录contents

摘要

观测了61份辣椒地方品种以及39份紫彩椒和红辣椒809的杂交后代选育的创新种质的12个性状以及基因组DNA的SSR分子标记信息，进行了遗传相关分析和多样性评价。结果表明：地方品种和创新种质两个群体间的12个性状均呈显著差异，其性状变异系数范围分别为1.15%~50.02%和3.27%~60.67%，其中地方品种的维生素C含量变异系数最大；两个群体的广义遗传力分别在79.24%~99.23%和87.73%~98.80%之间，说明性状主要由遗传决定。两群体间的性状分化系数在1.30%~48.95%之间，其中花色苷含量分化明显，株高分化不明显。相关性分析表明两两性状间有23组呈显著或极显著相关；主成分分析综合评价筛选出10份特异资源。筛选出20对SSR有效引物对，PCR扩增出68个多态性条带，多态性比例为69.39%，其中地方品种的多态性位点居多。基于12个性状和分子标记数据进行聚类分析，可将供试种质划分为3个类群，地方品种大部分聚集在类群Ⅰ，创新种质大部分聚集在类群Ⅱ，类群Ⅲ仅含PP1122种质，该种质植株具有叶片大、长势旺、果实大、果皮紫色且营养成分含量高等特点，说明创新种质与地方品种亲缘关系较远，利用不同类群的种质紫彩椒和红辣椒809的杂交可拓展辣椒种质的遗传背景。本研究为辣椒种质创新和品种遗传改良提供参考。

关键词

辣椒; 形态学性状; 品质性状; SSR标记; 遗传多样性; 聚类分析

辣椒（Capsicum annuum L.）是茄科辣椒属一年或有限多年生草本植物^［

1］，原产于南美洲，明末传入我国，有着广泛的用途，既可鲜食，又是重要的调料^{［参考文献 2

百度学术}2］。中国辣椒栽培历史悠久、品种资源丰富，种植面积居世界各国之首，在蔬菜中居第二位，产值居第一位，在保证我国蔬菜周年均衡供应中起重要作用^{［参考文献 3

百度学术}3］。

关于辣椒形态学、品质和分子标记的研究非常多，如Nankar等^［

4］、刘林娅等^{［参考文献 5

百度学术}5］以不同地区的辣椒种质资源为材料，对其表型性状进行评估；袁欣捷等^{［参考文献 7

百度学术}7］、Gu等^{［参考文献 8

百度学术}8］利用SSR分子标记，对辣椒资源的遗传多样性进行分析，反映了材料之间的系统发育关系。这些研究为辣椒遗传多样性的认识提供了数据和技术参考。近年来培育的创新种质含有丰富的花色苷，据研究花色苷有预防心脏病、抑制癌症、延缓衰老、抗辐射、清除自由基、抗氧化等功能^{［参考文献 9

百度学术}9］，存在很大的商业价值。

本研究在经过多年培育的紫皮辣椒创新种质的基础上，结合课题组收集的各类辣椒资源，通过形态、品质及分子标记分析，比较地方品种与创新种质的遗传差异，旨在深化对辣椒资源的理解，筛选优质种质，为辣椒遗传改良和品种创新提供科学依据，以丰富其遗传多样性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用的100份辣椒种质材料由江汉大学湖北省食用豆类植物自然科技资源中心提供（表1）。编号1~39为紫皮辣椒，均为本课题组的创新种质；编号40~100为地方品种，主要来源于湖北、广东、黑龙江和湖南4个省份。100份辣椒材料按照类型可分为：羊角椒24 份、牛角椒17份、线椒13份、灯笼椒42份和朝天椒4份。

表1 供试辣椒种质信息

Table 1 The pepper germplasm information in this study

编号 No.	种质名称 Name	来源 Origin	编号 No.	种质名称 Name	来源 Origin	编号 No.	种质名称 Name	来源 Origin
1	PP052	自选品系	16	PP9311	自选品系	31	PP131	自选品系
2	PP132	自选品系	17	PP10211	自选品系	32	PP9411	自选品系
3	PP072	自选品系	18	PP1122	自选品系	33	PP101	自选品系
4	PP082	自选品系	19	PP91	自选品系	34	PP51	自选品系
5	PP731	自选品系	20	PP1121	自选品系	35	PP201	自选品系
6	PP015	自选品系	21	PP193	自选品系	36	PP732	自选品系
7	PP112	自选品系	22	PP811	自选品系	37	PP7311	自选品系
8	PP231	自选品系	23	PP71	自选品系	38	PP2011	自选品系
9	PP7321	自选品系	24	紫彩椒	自选品系	39	PP221	自选品系
10	PP1122	自选品系	25	PP1122	自选品系	40	阳雀湖羊角椒	湖南长沙
11	PP811	自选品系	26	PP1123	自选品系	41	新科干鲜一号	湖南长沙
12	PP71	自选品系	27	PP221	自选品系	42	线辣椒	湖南长沙
13	PP16	自选品系	28	PP113	自选品系	43	长沙辣椒	湖南长沙
14	PP42	自选品系	29	PP941	自选品系	44	杭椒王	湖南长沙
15	PP9132	自选品系	30	PP1311	自选品系	45	红辣椒809	湖南长沙
46	朝地椒	湖南长沙	65	早辣王	湖北武汉	84	华椒18号	广东广州
47	黄兴光皮椒	湖南长沙	66	绿色朝天椒	湖北武汉	85	花都羊角椒	广东广州
48	短线椒	湖南长沙	67	湘早秀	湖北武汉	86	玲珑	广东广州
49	丰尔达九号	湖南长沙	68	华椒六号	湖北武汉	87	美佳	广东广州
50	利剑	湖南长沙	69	江淮二号	湖北武汉	88	皱皮辣椒	广东广州
51	改良华椒十七	湖南长沙	70	报春	湖北武汉	89	朝天辣美	广东广州
52	铁红椒	湖南长沙	71	高丰901	湖北武汉	90	短牛角	广东广州
53	江椒一号	湖南长沙	72	黄冠	湖北武汉	91	齐美	广东广州
54	湘研三十号	湖南长沙	73	湖湘贵妃	湖北武汉	92	荔湾辣椒	广东广州
55	芙蓉线椒	湖南长沙	74	丰尔达九号	湖北武汉	93	紫皱王	广东广州
56	长牛角	湖南长沙	75	新苏椒五号	湖北武汉	94	花都牛角椒	广东广州
57	强丰8号	湖南长沙	76	楚龙早王	湖北武汉	95	荔湾红辣椒	广东广州
58	线椒10号	湖南长沙	77	蔡甸辣椒	湖北武汉	96	牛角旋	广东广州
59	川椒大脆椒	湖南长沙	78	8819线椒	湖北武汉	97	番禺牛角椒	广东广州
60	青香	湖南长沙	79	早杂二号	湖北武汉	98	花都羊角椒	广东广州
61	傲天	湖南长沙	80	花都尖椒	广东广州	99	韶关辣椒	广东韶关
62	华美105	湖南长沙	81	单身理想	广东广州	100	翠玉	广东韶关
63	美国大牛角	湖南长沙	82	日本天鹰椒	广东广州
64	雨花线椒	湖南长沙	83	杭椒一号	广东广州

1.2 试验方法

1.2.1 田间种植

2022年1月8日在温室播种育苗，将种子均匀撒在育苗盘上，覆盖一层薄土，保持温度在20℃~30℃，4月29日定植于湖北省豆类（蔬菜）植物工程技术研究中心汉南试验基地大棚内，土质为壤土，肥力中等。试验采用随机区组设计，重复3次，小区面积6 m²，畦宽1.5 m，双行种植，行距70 cm，株距50 cm，中耕除草，病虫防治等田间操作方案参照常规栽培方式进行。

1.2.2 性状测定

6月15日调查辣椒株高、株幅、叶片长、叶片宽，每小区随机调查6株，6月21日分小区随机采集紫色丰满时期的商品果样品。参照中华人民共和国农业行业标准《NY/T 2234—2012植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南　辣椒》^［

10］，使用游标卡尺测定果实长度、果实横径、果肉厚度，电子天平称量辣椒样品鲜重量，武汉赛培生物公司酶联免疫分析试剂盒测定辣椒鲜果肉中维生素C和花色苷含量。每份材料取3个果，将整个鲜果放入烘箱105℃杀青1 h，之后将烘箱温度调为80℃烘干至恒重，称量烘干后的样品重，用样品鲜重减去样品烘干后的重量即为水分含量。采用考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白含量^{［参考文献 11

百度学术}11］，蒽酮-硫酸法测定烘干样品中可溶性糖含量^{［参考文献 12

百度学术}12］，各指标均3次生物学重复。

1.2.3 SSR检测

分别采集100份辣椒材料的2~3片幼嫩叶片，采用CTAB法提取基因组DNA^［

13］，用微量分光光度计进行质量和浓度检测，于-20 ℃ 冰箱保存备用；选取23对SSR引物^{［参考文献 14-16}14-16］对100份辣椒种质材料进行遗传多样性分析，23对多态性引物覆盖了辣椒的12对染色体。PCR反应体系：模板DNA 1 μL，上、下游引物各0.5 μL，2×Tap DNA聚合酶5 μL，ddH₂O 3 μL。PCR扩增程序：95 ℃预变性2 min；95 ℃变性15 s，50 ℃ ~72 ℃退火15 s，72 ℃延伸1 min，30个循环； 72 ℃延伸7 min。扩增产物用4%琼脂糖凝胶电泳检测，并记录条带信息。

表2 23对SSR引物信息

Table 2 Information of 23 pairs of SSR primers

引物 Primer	上游引物序列（5′-3′） Forward primer sequence（5′-3′）	下游引物序列（5′-3′） Reverse primer sequence（5′-3′）
CAMS-378	GAAATCGACGCGTTTCTAGC	TGTGGGGAGAGAGAGGAAGA
ES105	CGCATCTACATCAAGAATCAACCA	GATGTAGAACAAGGAAGCAGGGG
ES321	ACGAGGTCCACTTCCCCATTAT	TTAGAGAAGGAATAACCGGCAGC
CAMS-020	CAGCAGTAACAGAGGCAGGTC	CACAAGTGAGTTTATTCATATCACCA
CAMS-040	TATAGCCTGTGGGTGCCTTC	TGGGGTGAACAATAGCATGT
CAMS-051	ACCCAGTTCCCTTTCTTGGT	GAAGGTTAGCGGAATGAACG
CAMS-065	CCAGTCTCATCCAGCAGACA	CATATGCTGCTCCTGCATTC
CAMS-045	CGCGATTCGATTGCTAAATCTC	CTAATTTCCCAGTTGCGTCTGC
CAMS-063	CCAAATCATCATCAATGCGAAGA	CGGAGTAGATTTGGCGGAGAAA
CAMS-022	GACTATAGCAAACATGTCCCCAG	CCAGATTTTGTGGATCCTATTGA
CAMS-121	GGTGCGCTAGAGATGGAGAG	TTTGAGTGTTCGGGACTGGT
CAMS-101	CCTACAAGTGAGGTCTGAGGAGA	CAGCAAGTTGGAGAAACTAATGC
CAMS-120	TGGGATTGCATGCATCATAG	CAGAATCCTTTCGGTCCAGA
CAMS-302	AAATGACCACACATCATTTGC	TGGCCTCTTTGTCTCTGATT
CAMS-335	TAAAATGAGGGGGTTAAGGC	CCGTAAAACCCTAACGACGA
CAMS-050	TGCGGTTCCGCACTATACTA	CAACATGGTTGCTTGAAACG
CAMS-053	GGGACGTATTTTCGAAGAGG	CAATCACTTCGCCTTGTTGA
CAMS-312	CAACTGCCTAACCACCACCT	CACGTGCAAAGCAAGTATCC
CAMS-124	ACCTGACATTTTGGTCTTCCTAG	AAAGCTGCCCCTGTCTACC
CAMS-330	GGCTACCGCCTTCTGACTTA	TTCGTATCTGGGGTGTCAAA
CAMS-044	GAGTGCCATGCTGATTAAGGA	CACGACTGTCTTGCCTGAAC
CAMS-122	CCCCACCGATGAATTTAGTAGA	TGATGATGTGTCATGGTGTATGA

1.3 数据分析

用 Excel软件对试验数据进行记录和整理，获取各性状指标均值、最大值、最小值、标准差、变异系数；利用SPSS 27软件进行单因素ANOVA检验和主成分分析，并用公式计算出广义遗传力，式中V_G表示遗传方差，V_ε表示环境方差，V_P表示总表现方差，r表示样本重复数^［

17］；对创新种质和地方品种的性状指标进行巢式方差分析^{［参考文献 18

百度学术}18］，计算性状的表型分化系数

V_{S T} = \frac{σ_{T / S}^{2}}{(σ_{T / S}^{2} + σ_{S}^{2})}

，式中σ²_T/S和σ²_S分别表示群体间和群体内的方差分量^{［参考文献 19

百度学术}19］；采用Origin 2022软件做统计分析，对各个性状进行相关性分析^{［参考文献 20

百度学术}20］并绘制小提琴图。

根据电泳图谱人工读取并标记条带，在相同迁移位置按条带有无分别赋值，有带的记为1，无带的记为0，建立 0、1矩阵^［

21］，并将矩阵输入Popgen32，计算SSR分子标记的等位基因数和Nei′s基因多样性指数。Nei′s基因多样性指数是根据种群间不同基因所占的比例算出的遗传多样性。

12个性状数据无量纲化处理（z-score变换）：先求出每个指标的样本均值x₀和标准差σ，标准化评价值Y_i=（x_i-x₀）/σ，其中x₀为均值，σ为标准差，根据12个性状数据和0、1矩阵通过Origin 2022软件按照相关性进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 辣椒种质资源形态学和品质性状数据特征及其变异分析

由表3可知，参试辣椒种质资源各性状的变异系数在2.84%~58.72%之间，其中创新种质各性状的变异系数范围是1.15%~50.02%，地方品种为3.27%~60.67%；创新种质和地方品种的维生素C含量和花色苷含量的变异系数较大，均高于50%，而水分含量的变异系数最小，分别为1.15%和3.27%，变异程度相对较低。地方品种的果实长度、果实横径、果肉厚度、水分含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、维生素C含量、花色苷含量的变异系数均高于创新种质，其中花色苷含量的变异系数差别最大，创新种质的花色苷含量变异系数比地方品种低16.39%，果实横径相差14.65%，差异明显。创新种质的叶片长度、叶片宽度、株高和株幅的变异系数略高于地方品种。将创新种质和地方品种的形态学性状、品质性状的分布情况绘制成小提琴图，如图1所示，可以更加直观地看出创新种质和地方品种在形态学性状、品质性状上的分布差异。

表3 形态学和品质性状数据特征

Table 3 Data characteristics of morphological traits and quality traits

性状 Traits	辣椒总群体 Chili pepper		创新种质 Innovated germplasm		地方品种 Local varieties
性状 Traits	均值 Mean value	变异系数（%） CV	均值 Mean value	变异系数（%） CV	均值 Mean value	变异系数（%） CV
叶片长度（cm） BL	14.70	18.62	16.17	17.69	13.76	15.94
叶片宽度（cm） BW	6.77	21.63	7.49	21.57	6.31	18.15
株高（cm） PH	95.84	22.11	88.89	22.17	100.28	20.89
株幅（cm） PW	68.93	17.73	69.50	19.89	68.57	16.19
果实长度（cm） FL	12.19	36.52	10.07	26.10	13.54	35.72
果实横径（cm） FW	4.48	46.34	5.76	33.05	3.66	47.70
果肉厚度（cm） FT	0.34	37.20	0.43	21.52	0.28	38.81
水分含量（%） MC	91.00	2.84	92.59	1.15	90.58	3.27
可溶性蛋白含量（D.W mg/g） PL	11.66	40.03	12.20	26.42	11.31	47.48
可溶性糖含量（D.W mg/g） SC	44.74	27.74	43.88	25.97	45.28	28.75
维生素C含量（F.W mg/100g） VC	62.41	58.72	54.80	50.02	67.27	60.67
花色苷含量（F.W mg/100g） Cyanin	4.87	51.31	5.61	40.84	4.39	57.23

BL：Leaf length； BW：Leaf width； PH：Plant height； PW：Plant width； FL： Fruit length； FW：Fruit wide； FT：Fruit thickness； MC：Moisture content； PL：Soluble protein content； SC：Soluble sugar content； VC：Vitamin C content； Cyanin：Anthocyanin content； D.W：Dry weight； F.W：Fresh weight；The same as below

图1 12个形态学性状和品质性状的种质（品种）分布小提琴图

Fig.1 Violin plot of innovated germplasm and local varieties distribution in 12 morphological traits and quality traits

同一性状左图为创新种质群体种质分布图，右图为地方品种群体品种分布图，纵坐标表示各性状数据指标

The left figure shows the germplasm distribution of the innovated germplasm population， and the right figure presents the distribution of the local varieties population for each of the same traits，the ordinate represents the data indicators of each trait

2.2 12个形态学和品质性状的遗传分化分析

对参试材料形态学和品质性状进行广义遗传力和表型分化系数计算，结果如表4所示，创新种质广义遗传力范围为87.73%~98.80%，地方品种为79.24%~99.23%；地方品种的株高、株幅、果实长度、果实横径、果肉厚度、水分含量、可溶性糖含量、维生素C含量和花色苷含量的遗传力均大于创新种质，与地方品种相比，创新种质受到环境的影响较大。对地方品种和创新种质的12个性状进行巢式方差分析，发现地方品种和创新种质之间差异显著，通过方差分析计算的性状分化系数在1.30%~48.95%之间，最大的是花色苷含量，其次是果肉厚度和果实长度，分别为34.71%和31.36%，说明这些性状在地方品种和创新种质间均表现出较大的差异，最小的是株幅和可溶性糖含量，均小于2%，差异较小。

表4 辣椒种质资源形态学和品质性状遗传分析

Table 4 Genetic analysis of chili pepper morphological traits and quality traits

性状 Traits	创新种质遗传力（%） Heritability of innovated germplasm	地方品种遗传力（%） Heritability of local varieties	两群体间的分化系数（%） Differentiation coefficient between populations
叶片长度 BL	97.50	95.78	19.46
叶片宽度 BW	97.52	96.44	16.66
株高 PH	97.95	98.91	3.55
株幅 PW	91.20	93.66	1.30
果实长度 FL	98.53	98.81	31.36
果实横径 FW	98.80	99.23	29.80
果肉厚度 FT	95.45	98.02	34.71
水分含量 MC	97.49	97.75	18.49
可溶性蛋白含量 PL	92.44	79.24	4.22
可溶性糖含量 SC	87.73	89.36	1.51
维生素C含量VC	89.82	90.79	2.61
花色苷含量 Cyanin	96.15	98.39	48.95

2.3 12个形态学和品质性状的相关性分析

对100份种质材料的7个形态学性状和5个品质性状进行相关性分析，结果表明，12个性状间有18个相关系数达到极显著水平，5个相关系数达显著水平。叶片长度和叶片宽度与果实横径、果肉厚度呈均极显著正相关；株高与株幅、果实长度均呈极显著正相关，与果实横径、果肉厚度、水分含量和花色苷含量均呈极显著负相关；果实横径与果肉厚度、水分含量均呈极显著正相关；果肉厚度与水分含量呈极显著正相关，与花色苷含量呈显著正相关（图2）。这些丰富的性状差异，为后续优质辣椒遗传改良时亲本选择选配提供依据。

图2 形态学性状和品质性状相关性分析

Fig. 2 Correlation analysis of morphological traits and quality traits

*、**分别表示在P＜0.05、P＜0.01水平上显著相关

*，**respectively indicated significant correlation at P＜0.05 and P＜0.01 levels

2.4 12个形态学和品质性状的主成分分析及特异种质筛选

为消除多种性状之间的互作影响，用更少的变量去解释大部分的变异，将参试的100份辣椒种质资源的形态学与品质性状数据标准化后进行主成分分析，分析结果如表5所示，根据特征值大于1的原则，选取前5个主成分，其累计贡献率达69.55%，基本反映全部特征，因此可采用5个主成分代替12个性状对辣椒资源进行评价及筛选。

表5 12个性状的特征向量及贡献率

Table 5 Eigenvectors and contribution rates of 12 traits

性状 Traits	主成分1 PC1	主成分2 PC2	主成分3 PC3	主成分4 PC4	主成分5 PC5
叶片长度 BL	0.41	0.37	0.38	0.13	-0.08
叶片宽度 BW	-0.41	0.48	0.09	0.06	0.20
株高 PH	-0.35	0.47	-0.31	0.21	0.36
株幅 PW	-0.29	0.38	0.77	0.12	-0.27
果实长度 FL	0.82	0.01	-0.07	-0.26	0.01
果实横径 FW	0.82	0.26	-0.02	0.16	0.11
果肉厚度 FT	0.28	0.24	0.26	-0.49	0.44
水分含量 MC	0.13	0.66	-0.54	-0.78	-0.40
可溶性蛋白含量 PL	0.31	-0.90	0.62	-0.27	0.15
可溶性糖含量 SC	-0.17	-0.63	0.51	0.02	1.12
维生素C含量VC	0.69	-0.53	-0.58	1.92	-0.43
花色苷含量 Cyanin	0.32	-0.19	-0.61	1.94	-0.13
特征值Eigen value	2.70	1.78	1.41	1.27	1.18
贡献率（%） Contribution rate	22.53	14.86	11.77	10.55	9.85
累计贡献率（%） Cumulative contribution rate	22.53	37.39	49.16	59.70	69.55

第1主成分的特征值为2.70，贡献率最大，为22.53%，决定第1主成分的主要是果实横径、果实长度，这些性状均与辣椒果实形态有关，故将第1主成分称为果实形态相关因子；第2主成分的特征值为1.78，贡献率为14.86%，决定第2主成分的主要是水分含量、叶片宽度、株高，这些性状均与辣椒植株表型有关，故将第2主成分称为植株表型相关因子；第3主成分的特征值为1.41，贡献率为11.77%，决定第3主成分的主要是株幅、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量，这些性状与辣椒果实品质有关，故将第3主成分称为果实品质相关因子；第4主成分的特征值为1.27，贡献率为10.55%，决定第4主成分的主要是花色苷含量，故将第4主成分称为花色苷相关因子；第5主成分的特征值为1.18，贡献率为9.85%，决定第5主成分的主要是可溶性糖含量，故将第5主成分称为可溶性糖相关因子。

利用主成分分析矩阵和总方差解释计算100份辣椒的主成分综合得分，综合得分越高，种质特异性状聚集程度越高。100份辣椒种质综合得分范围是0.26~12.75，根据从大到小排序，获得综合表现前10名的材料（表6），其中有8个是创新种质，2个是地方品种。

表6 前10名材料的综合得分及排名

Table 6 Overall score and ranking of the top 10 varieties

排名 Rank	编号 No.	名称 Name	综合得分 Comprehensive component	主成分 Principal components	维生素C含量（mg/100 g） VC	花色苷含量（mg/100 g） Cyanin	来源 Origin
1	18	PP1122	12.75	1	50.93	6.20	自选品系
2	14	PP42	8.44	1	66.15	6.71	自选品系
3	8	PP231	8.33	1	73.66	7.31	自选品系
4	19	PP91	7.94	1	106.81	4.46	自选品系
5	12	PP71	7.69	2	75.32	4.55	自选品系
6	46	朝地椒	5.71	5	204.40	3.00	湖南长沙
7	55	芙蓉线椒	5.38	3	53.11	0.74	湖南长沙
8	27	PP221	5.02	1	74.88	2.99	自选品系
9	24	紫彩椒	4.96	3	70.44	3.16	自选品系
10	32	PP9411	4.26	1	33.98	3.45	自选品系

2.5 辣椒种质资源SSR分子标记多样性分析

23对SSR引物中有20对引物扩增出条带，对100份辣椒材料进行遗传多样性分析（表7）。共扩增出98个条带，各引物对扩增的条带范围在1~8个之间，其中有68个多态性条带，多态性比例为69.39%（图3）。平均每对SSR引物扩增出3.4个多态性条带，同时发现1个特异性条带，出现在创新种质PP1122中，片段大小为300 bp，该材料在形态学性状上表现为叶片大、植株高、果皮厚。Nei′s基因多样性指数可以反映辣椒材料基因的多样性，数值越大表明材料的基因多样性越丰富，不同引物对的Nei′s基因多样性指数为0.22~0.67，其中ES321引物的Nei′s基因多样性指数最大，CAMS-051和CAMS-335引物的Nei′s基因多样性指数最小。

表7 20对有效引物多样性分析

Table7 20 pairs of effective primer diversity analysis

引物 Primer	条带数 Stripes number	多态性条带数 Number of polymorphic bands	多态性比例（%） Polymorphism ratio	Nei′s基因多样性指数 Nei′s genetic diversity index
CAMS-378	10	8	11.76	0.36
ES105	3	2	2.94	0.53
ES321	4	3	4.41	0.67
CAMS-020	3	1	1.47	0.29
CAMS-040	3	1	1.47	0.29
CAMS-051	4	1	1.47	0.22
CAMS-065	3	1	1.47	0.38
CAMS-045	4	2	2.94	0.48
CAMS-063	3	2	2.94	0.35
CAMS-022	3	2	2.94	0.43
CAMS-121	5	3	4.41	0.40
CAMS-101	9	8	11.76	0.35
CAMS-120	6	5	7.35	0.50
CAMS-302	8	7	10.29	0.43
CAMS-335	3	2	2.94	0.22
CAMS-050	8	7	10.29	0.32
CAMS-053	5	3	4.41	0.49
CAMS-312	7	6	8.82	0.49
CAMS-124	4	2	2.94	0.45
CAMS-330	3	2	2.94	0.50

图3 引物ES105多态性电泳图

Fig. 3 Polymorphism electrophoresis by primer ES105

M：Marker 2000 bp；编号同表1，下同；红色表示多态性条带

Number is the same as table 1， the same as below；Red indicates polymorphic bands

2.6 基于形态学和品质性状及SSR分子标记的辣椒种质聚类分析

基于表型性状的聚类分析不能准确地反映材料之间的亲缘关系，基于SSR分子标记的聚类分析不一定在性状中有所表现，因此本研究将形态学和品质性状数据无量纲化处理后与SSR分子标记的0、1矩阵数据组建总矩阵进行聚类分析（图4），据此，可将100份辣椒材料分成3个类群。类群Ⅰ包括53份材料，其中50份为地方品种，3份为创新种质，表现为果实较长、可溶性糖含量和维生素C含量较高；类群Ⅱ包括46份材料，其中35份为创新种质，11份为地方品种，表现为叶片较大、果实较宽、可溶性蛋白含量较高；类群Ⅲ只有1份创新种质材料，表现为叶片较长、植株长势较好、营养成分含量高。结果表明供试材料遗传多样性较为丰富，其中创新种质绝大部分聚集在类群Ⅱ，其遗传多样性相对于地方品种较窄，但是创新种质与亲本亲缘关系较近，与大多数地方品种较远，其性状表现出一定的新颖性和特异性。创新种质由编号24的选育材料和编号45的地方品种杂交获得，两亲本都在类群Ⅱ，均表现为植株较高，但遗传关系相对较远。材料45为牛角椒，可溶性蛋白含量较高，材料24为灯笼椒，水分含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和花色苷含量均较高，但维生素C含量较低。经过杂交和自交选择，部分创新种质出现了性状重组甚至超亲。在未来，应多与亲缘关系较远的优异地方品种进行杂交重组，拓宽创新种质的遗传背景，对于优异的辣椒资源，可根据不同育种目标分别加以充分利用。

图4 基于形态学和品质性状及分子数据特征构建的100份辣椒种质聚类分析

Fig. 4 Cluster analysis of 100 chili pepper varieties based on morphological and quality traits and marker data

蓝色：类群Ⅰ；红色：类群Ⅱ；绿色：类群Ⅲ

Blue： Group Ⅰ； Red： Group Ⅱ； Green： Group Ⅲ

3 讨论

辣椒种质资源遗传多样性是解决当前国内辣椒育种中优异种质资源缺乏、遗传多样性狭窄问题的前提与基础^［

22］。目前研究种质资源多样性的方法有很多种，其中，表型性状是最直观、最简便的方法，但受环境影响较大，且所需周期长，分子标记是反映物种在基因水平上多样性的最稳定、便捷的方法，但受标记类型和数量影响^{［参考文献 23

百度学术}23］。表型与分子标记的结果之间存在着某种程度的一致性，把这二者联系起来，互相验证，可以更加科学地分析辣椒种质资源的亲缘关系，对依靠单一性状和主观经验对辣椒种质进行分类的方法进行改进，提升对辣椒资源鉴定认识水平。

农艺性状遗传与变异结果分析显示，创新种质和地方品种的叶片长度、株幅和水分含量的变异系数均低于20%，遗传多样性较低，地方品种的果实长度、果实横径、果肉厚度、水分含量等8个性状的变异系数均大于创新种质，说明创新种质的遗传多样性低于地方品种，但是创新种质的一些新颖性状与地方品种的优势性状结合改良的空间很大，将来可以形成更多农艺性状各异的紫皮辣椒品种。

从辣椒品质性状改良来看，在相同的生育期和生长环境中，某些创新种质果实的花色苷含量明显高于多数地方品种，且花色苷含量随着紫色的加深而积累，紫色越深，花色苷含量越多，但维生素C含量略低于绿皮辣椒。创新种质的幼嫩果实为绿色，商品成熟期果实呈紫色，生理成熟期果色也与绿皮辣椒等一样会转变为红色，维生素C含量也会有一定的增加，但提高创新种质商品果实的维生素C含量依然很重要。因此，在后续的创新种质改良时，可利用高维生素C含量的辣椒材料作为亲本之一，实现精准遗传改良。

通过相关性分析和主成分分析等方法对种质性状进行遗传分析研究，已广泛运用于种质分类、育种以及多样性研究中^［

24］。从相关性系数可以直接看出12个性状之间有23组达显著或极显著水平，其中株高和果实长度与花色苷含量均呈极显著负相关，果肉厚度与花色苷含量呈显著正相关，这些结果为今后测定辣椒种质花色苷含量提供依据。通过计算综合得分得到排名前10的材料，分别为PP1122、PP42、PP231、PP91、PP71、朝地椒、芙蓉线椒、PP221、紫彩椒、PP9411，该排名体现的是材料特异性状的聚集程度，其中排名前5的都是创新种质，性状表现优异，但维生素C含量较低，而排名第6的朝地椒是绿皮辣椒，其维生素C含量较高（204.40 mg/100g）。据此，可根据杂交亲本选配原则，以具有较多优良性状的创新种质为母本，将朝地椒材料作为父本，进行杂交试验和品质改良。本课题组已将编号45的红辣椒809和编号71的高丰901材料作为亲本与紫皮辣椒杂交，经过后代筛选牛角椒的稳定系，并配组培育出江大紫椒1号［GPD辣椒（2023）420012］和江大紫椒2号［GPD辣椒（2023）420013］。

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