中国野生灌木辣椒（Capsicum frutescens）优异基因发掘研究

作物近缘野生种中含有诸多栽培作物中所迫切需要的优异基因，通过种间杂交发掘利用这些基因是作物遗传改良的重要途径。中国野生灌木辣椒（Capsicum frutescens）是我国独一无二的野生辣椒种质资源，申请者在实地考察、收集其资源的基础上，率先开展了中国野生灌木辣椒遗传多样性和种间杂交亲和性研究，成功获得可育的种间杂交（C.annuum×C.frutescens）不同世代材料，为改良辣椒品种开辟了新的途径。本项目在前期研究取得较大进展的基础上，开展中国野生灌木辣椒抗病性状、抗逆性状和品质性状等重要性状的鉴定与评价研究，通过种间F2作图群体和AFLP、SRAP、ISSR分子标记，构建高密度遗传图谱，分析、定位来源于野生种的优异基因，发掘来源于野生种的抗病、抗逆和掌控辣椒素含量的基因/QTLs。本项目研究对于辣椒遗传改良将具有重要的理论和实践意义。

系统开展了中国野生灌木辣椒（Capsicum frutescens）农艺性状、抗病抗逆性状和品质性状的鉴定与评价研究，发掘出高抗辣椒疫病、辣椒素含量高的海南野生灌木辣椒优异种质“H108”。 基于SRAP和SSR标记，开展了中国灌木辣椒种质遗传多样性分析，发现中国灌木辣椒种质与美洲灌木辣椒种质存在较大的DNA扩增片段差异，为探讨辣椒种质的起源与演化提供了理论参考。开展了辣椒种间杂交亲和性研究，成功获得C. annuum × C. frutescens和C. frutescens × C. chinense种间杂种，并对其进行了表型分析和SRAP分子鉴定。综合应用SRAP和SSR标记，构建了包含13个连锁群、312个标记的辣椒种间（C. annuum V06C1720 × C. frutescens H101）高密度分子连锁遗传图谱，图谱覆盖基因组长度1111.67cM，标记平均间距3.56 cM。利用该图谱和F2、F2-3表型数据，应用分析软件QTLNetwork2. 0对辣椒20个性状进行了QTL定位分析，共检测到株高、主轴高、始花节位、叶长、叶宽、叶形、叶柄长、果长、果径、果形、果肉厚度、果重、果柄长度、果实直立、果实辣味和开花期等16个性状的48个QTLs，其中2对QTLs具有上位效应。46个加性QTLs解释的表型变异从3.05%（果形）~ 41.93%（果长），遗传贡献率大于10%的主效QTLs有26个。首次发现并定位中国野生灌木辣椒辣味QTLs pu1.1、pu5.1和pu10.1，其中pu10.1为主效QTL，能解释23.11%（F2-3）~31.88%（F2）的表型变异，定位于LG10，与SSR标记ge28-101pmb0311C遗传距离0~2cM。本研究结果为辣椒主要农艺性状和品质性状分子标记辅助选择育种及聚合育种奠定了基础。