一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法技术

本发明专利技术提供了一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法。该方法包括植株培育、恢复系的初选、复选和决选。该方法中利用PR‑CAPS分子标记筛选出具有恢复基因连锁标记的甜色素椒材料；并以其为父本、以100%核质互作型雄性不育系为母本，配制杂交组合，并对杂交种进行育性鉴定，再通过连续回交等方法选育恢复系；同时根据果实色价、褪色程度进一步选育出高色价且褪色缓慢的恢复系。本发明专利技术结合分子标记辅助筛选、杂交、连续回交、辣椒色价及褪色测定方法等技术选育出甜色素椒恢复系。以根据本发明专利技术方法选育出的雄性不育恢复系为父本，可配制出高色价、不易褪色、加工性状好的甜色素椒杂交种，对加快育种进程具有重要意义。

Breeding method of sweet pigmented pepper restorer line with high color value and slow fading

The invention provides a breeding method of sweet pigmented pepper restorer line with high color value and slow fading. The method includes plant cultivation, selection of Restorer lines, re-selection and final selection. In this method, the sweet pigmented pepper materials with restoring gene linkage markers were screened by using PR_CAPS molecular markers; the hybrid combinations were made with the male parent and 100% nucleo-cytoplasmic male sterile line as the female parent, and the fertility of the hybrid was identified, then the restoring lines were selected by continuous backcross method; at the same time, the high color price and fading degree of fruit were further selected according to the color price and fading degree of fruit. Restoration line with slow color. The method combines molecular marker assisted screening, hybridization, continuous backcross, pepper color value and fading determination method to select a sweet pigmented pepper restorer line. The male sterile restorer line selected according to the present method can be used as the male parent to prepare sweet pigmented pepper hybrids with high color value, non-fading and good processing properties, which is of great significance for speeding up the breeding process.

【技术实现步骤摘要】
一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法
本专利技术属于辣椒育种
，具体涉及一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法。
技术介绍
辣椒(CapsicumannuumL.)为茄科辣椒属植物，属于一年或多年生草本植物。原产地区是中拉丁美洲热带地区，原产国是墨西哥，明朝末年引入中国。随着我国商品经济发展和农业产业结构的调整，辣椒种植面积逐年扩大，现已成为振兴农村经济，增强农业产业发展后劲的拳头产品。近年来，我国已成为世界主要的辣椒出口国，出口量居世界第一位。其中我国生产的干辣椒已销往日本、俄罗斯、欧洲、非洲等国家。甜色素椒是用于工业萃取辣椒红色素，且辣度低的辣椒类型，在辣椒红色素萃取工业中占有重要地位。其中辣椒红色素是一种安全无毒副的天然色素，安全性已得到世界性的公认，目前已广泛应用于食品加工、医药、保健品、化妆品等行业。辣椒色素被联合国粮农组织列为A类色素，能够不加以限量的使用。辣椒红色素是世界最走俏的产品，是销量最大的天然色素。因此，辣椒红色素受到人们的极大重视，这给它带来了巨大的市场。但是，现在所种植的甜色素椒中色素含量参差不齐，专用甜色素椒品种也很缺乏。因此选育高色价的甜色素椒已成为重要育种工作。在果实的色价方面，辣椒杂交种具有较强的杂种优势，但由于杂交种生产中，辣椒花器小而脆嫩，蕾期人工去雄操作难度大，技术性强，用工多，种子价格较高，且纯度难以保证，因此优良杂交种的推广受到限制。而利用辣椒雄性不育三系配套制种可省去人工去雄，简化杂交制种程序，降低制种成本，并且能保证种子纯度。因此，选育符合育种目标的，具有高色价且褪色缓慢的农艺性状优良的恢复系，至关重要。但目前育种实践工作中，高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系选育方法未见报道。目前，关于辣椒恢复系选育方面，主要是通过以下方法：①先通过稳定不育系材料与候选辣椒材料进行杂交，通过根据其杂交后代育性进行筛选，当杂种一代育性为100％可育时，其父本就是恢复系，其他材料则淘汰。利用这种方法进行恢复系筛选的优点是能够在较短的时间内完成工作；但缺点在于缺乏对杂交后代可育性低于100％的材料进行恢复系的选育方法，直接淘汰这些材料会造成资源的浪费。②利用特殊辣椒材料进行恢复系选育，如：马志虎在2015年利用芽黄辣椒胞质雄性不育系与自交系辣椒父本花粉进行混合授粉，将收获的杂交种子播种，经多次筛选可育株系及可育株，并严格自交，最终获得恢复率为的芽黄辣椒胞质雄性不育恢复系。这种育种程序简便，育种目标性状及程序可控，可大幅度提高育种效率；但由于需要特殊的芽黄辣椒胞质雄性不育系材料，不适合各辣椒育种单位推广应用。随着分子生物学的发展，利用分子标记辅助筛选技术已在辣椒恢复系选育中得到应用。辣椒雄性不育的恢复主要由一个核恢复基因Rf控制，核恢复基因Rf的存在能抑制不育基因的表达，从而使育性得到恢复。至今，辣椒的恢复基因尚未被克隆，但与恢复基因连锁的分子标记的开发已取得了较好的进展。如：米志波、张洪源等利用与恢复基因连锁标记在羊角椒、线椒、灯笼椒、朝天椒等类型辣椒中进行了标记适应性研究，然后利用适应性广的标记筛选恢复系，这种方法具有简单快速的优点，但对于甜色素椒没有涉及。李怡斐在加工型辣椒细胞质雄性不育育性基因分子标记及辅助育种中发现PR-CAPS、CRF-SCAR和OPP13-CAPS三种分子标记的适应性较强。由于这些标记是与恢复基因紧密连锁的标记，与恢复基因还存在一定的遗传距离，因此不同标记在辣椒不同类型上适应性不同。目前，还没有找到在甜色素椒中适应性广的恢复基因连锁标记，制约了甜色素椒的恢复系选育进程。优良的甜色素椒恢复系除在杂种一代中可恢复母本的雄性不育性外，还需要具有高色价和褪色缓慢的性状。关于辣椒果实色价测定方面，目前主要有国标法(GB10783-2008)和高效液相色谱法(HPLC)两种方法。国标测定法具有快速、简单、可大批量进行操作的优点，但缺点是由于没有量化明确辣椒果实样品的取样部位及粉碎程度等前处理因素，导致辣椒色价测定结果出现结果重复性差和不同单位的测定结果可比较性差等问题，直接影响对育种材料的评价。而高效液相色谱法虽然能够准确测定辣椒色价但仪器价格昂贵，但测定时间长，需要摸索色谱实验条件。因此急需适于大量辣椒材料色价测定的简单、快速的方法。甜色素椒在干制过程中会由于阳光的直射及储存温度导致褪色现象，导致辣椒红色素回收量降低，进而减少效益，因此选育褪色缓慢的辣椒至关重要。目前辣椒褪色研究中没有统一的试验标准和流程方法，只是简单将辣椒放在阳光下直射，通过观察褪色情况进行判断，由于没有量化试验环境的光强、温度、空气流通等因素，导致试验结果同样缺乏重复性和不同单位的可比性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法。本专利技术将会结合分子标记辅助筛选、杂交组合、花期田间育性调查、连续回交、色价及辣椒褪色测定方法等技术路线，选育出甜色素椒高色价及不易褪色的恢复系，加快了甜色素椒恢复系的选育速度，为今后的育种工作提供优良恢复系。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术提供了一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法，它包括以下步骤：(1)植株培育：将待筛选的甜色素椒恢复系种子和甜色素椒的100％核质互作型雄性不育系种子进行培育，在6-7叶期进行田间定植；(2)恢复系初选：提取待筛选的恢复系的叶片的DNA进行PCR扩增，利用PR-CAPS分子标记筛选具有恢复基因连锁标记的甜色素椒；(3)恢复系复选：以100％核质互作型雄性不育系材料为母本、以分子标记PR-CAPS筛选出的待筛选的恢复系为父本，进行杂交，培育得到杂交种，根据花器官育性鉴定的结果进行恢复系复选；(4)恢复系决选：根据复选得到的待筛选的恢复系材料的果实色价、褪色程度进一步筛选出高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系。进一步的：所述步骤(3)中育性鉴定方法为：a.杂交后代植株雄性可育率为100％，则其父本为恢复系，直接入选候选恢复系；b.杂交后代植株雄性可育率在51-99％之间，则选可育株上花朵，单株挂牌标记与父本连续回交，直至杂交后代雄性可育率达到100％，则入选候选恢复系；c.杂交后代植株雄性可育率低于50％，则直接淘汰。进一步的：所述步骤(4)中根据褪色程度筛选恢复系的方法为：在辣椒粉褪色检测装置中光照7-10天，若辣椒粉表面维持原来颜色或轻微颜色变淡为褪色弱；若辣椒粉表面几乎全部都变黄则为褪色强。进一步的：所述步骤(2)中所述PR-CAPS的引物序列为：F：5’-ATGTCACCCCCACACACTCCTTCACCT-3’，R：5’-TCCCATCTAGCCTCTGCCTTCTCAAATG-3’。进一步的：所述步骤(2)中PCR反应体系为：模板DNA4μL、2×MasterMix13μL、正向和反向引物各0.5μL、ddH2O7μL。进一步的：所述步骤(2)中PCR反应程序为：94℃预变性5min；94℃30s，退火30s，72℃90s，35个循环；72℃延伸10min并于4℃保存。进一步的：步骤(4)中果皮色价的测定方法中粉碎度选择过100目筛、取样量选择0.1g。进一步的：所述步骤(4)中果皮粉碎为粉状，色价≥25的辣椒材料入选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法，其特征在于它包括以下步骤：（1）植株培育：将待筛选的甜色素椒恢复系种子和甜色素椒的100%核质互作型雄性不育系种子进行培育，在6‑7叶期进行田间定植；（2）恢复系初选：提取待筛选的恢复系的叶片的DNA进行PCR扩增，利用PR‑CAPS分子标记筛选具有恢复基因连锁标记的甜色素椒；（3）恢复系复选：以100%核质互作型雄性不育系材料为母本、以分子标记PR‑CAPS筛选出的待筛选的恢复系为父本，进行杂交，培育得到杂交种，根据花器官育性鉴定的结果进行恢复系复选；（4）恢复系决选：根据复选得到的待筛选的恢复系材料的果实色价、褪色程度进一步筛选出高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系。

【技术特征摘要】
1.一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法，其特征在于它包括以下步骤：（1）植株培育：将待筛选的甜色素椒恢复系种子和甜色素椒的100%核质互作型雄性不育系种子进行培育，在6-7叶期进行田间定植；（2）恢复系初选：提取待筛选的恢复系的叶片的DNA进行PCR扩增，利用PR-CAPS分子标记筛选具有恢复基因连锁标记的甜色素椒；（3）恢复系复选：以100%核质互作型雄性不育系材料为母本、以分子标记PR-CAPS筛选出的待筛选的恢复系为父本，进行杂交，培育得到杂交种，根据花器官育性鉴定的结果进行恢复系复选；（4）恢复系决选：根据复选得到的待筛选的恢复系材料的果实色价、褪色程度进一步筛选出高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系。2.根据权利要求1所述的高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法，其特征在于：所述步骤（3）中育性鉴定方法为：a.杂交后代植株雄性可育率为100%，则其父本为恢复系，直接入选候选恢复系；b.杂交后代植株雄性可育率在51-99%之间，则选可育株上花朵，单株挂牌标记与父本连续回交，直至杂交后代雄性可育率达到100%，则入选候选恢复系；c.杂交后代植株雄性可育率低于50%，则直接淘汰。3.根据权利要求1所述的高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法，其特征在于：所述步骤（4）中根据褪色程度筛选恢复系的方法为：在辣椒粉褪色检测装置中光照7-10天，若辣椒粉表面维持原来颜色或轻微颜色变淡为褪色弱；若辣椒粉表面几乎全部都变黄则为褪色强。4.根据权利要求1所述的高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方...

【专利技术属性】
技术研发人员：林多，付翔，杨延杰，王辉，马静，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37