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1、山东农业大学课题论文研究计划书题目:47 份色素辣椒 F1 的遗传多样性聚类分析姓名：许建鹏学院：园艺科学与工程学院专业：园艺学号：2013110264指导教师：杨洪强2014 年1 月15日一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义等)辣椒品种资源是发展辣椒生产和开展辣椒育种的物质基础,因此对辣椒种质资源的鉴定评价倍受重视。进行辣椒种质资源的遗传多样性研究,对于鉴别特异种质、确定核心亲本、提高遗传育种效率具有重要意义。近年来,国外也有人利用不同材料对辣椒进行过一些性状间的相关分析，但与其他作物相比，对于辣椒在这方面的研究报道较少，且涉及的性状较少，在国内辣椒性状相关的研究则更少。聚类分析可
2、将一批样品或变量按照它们在性质上的亲疏程度进行分类。产量作为品种的一个重要指标，在育种中占有重要的地位，通过对辣椒的产量空间构成进行分析，寻找一个较为合理的产量株型，有利于在早期快速评估品种资源的产量特性。二、国内外同类研究或同类设计的概况综述(在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献)辣椒品种资源是发展辣椒生产和开展辣椒育种的物质基础1-3,因此对辣椒种质资源的鉴定评价倍受重视。世界各国辣椒育种工作的重点放在种质资源的保护、利用与创新方面。美国、法国、荷兰等发达国家从20 世纪 40 年代起就开始甜椒育种、分子标记辅助育种和抗病研
3、究，韩国、日本的辣椒育种和抗病研究都要早于我国4。古巴的辣椒育种已成功选育出具有较高农艺学价值，含一系列高抗病因子的多抗体系5。国际植物遗传资源委员会（IBPGR）确定的辣椒栽培种有 5 个，即 C annuumC chinense C frutescens C baccatum 和 C pubecens6。其中 C annuum是分化最多、栽培最广泛的一个种。我国辣椒种质资源分属于 C annuum 和C f rutescens 两个种7。我国几乎所有的栽培种包括甜椒、辣椒、朝天椒、簇生椒等都属于 C annuum。自 20 世纪 70 年代末我国便开始进行全国辣椒种质资源的搜集、整理和研究
4、，至 80 年代末已收集种质资源 2000 多份8。我国辣椒产业发展要依靠优质品种作基础，目前辣椒育种的主要难点是要同时兼顾多基因抗性和优良农艺性状及品质，辣椒育种从以抗病高产为主要目标转入以改善品质为主要目标9。近年来,国外也有人利用不同材料对辣椒进行过一些性状间的相关分析10-11，但与其他作物相比对于辣椒在这方面的研究报道较少，且涉及的性状较少，在国内辣椒性状相关的研究则更少12。为了了解辣椒种植资源的遗传多样性，为种植资源的进一步利用提供基本的参考依据,本试验对 47 份辣椒杂种一代的农艺性状进行了聚类分析，再分析各类群性状的遗传变异大小以及类群特征，为辣椒育种寻找优育亲本。1 邹学校
5、辣椒遗传育种学M北京：科学出版社.20092 唐秀胜广西冬种辣椒新品种筛选试验J广西农业科学，2009，40(6)：7317363 张会敏，谢玲，胡碧波，等天等 1 号辣椒遗传转化再生体系的研究J广西农业科学，2007，38(1)：16204 联三省，陈斌，刘立功，等我国椒类品种研发面临国外种子公司激烈竞争的态势及对策J 辣椒杂志，2004，2（2）：37395 TDepestre 古巴的辣椒育种J 辣椒杂志，2006，4（4）：42446 方荣，陈学军，缪南生，等 辣椒遗传资源与分子育种进展 J 江西农业学报，2004，16（3）：55617 庄灿然，吕金殿，梁耀琦中国干制辣椒M 北京：中国
6、农业科技出版社，19958 王述彬，袁希汉，邹学校，等 中国辣椒优异种质资源评价 J 江苏农业学报，2001，17（4）：24424710 何晓鸣，王鸣.辣椒若干性状的相关与通径分析.西北农业大学学报，1988，（4）：90-94.9 须海丽辣椒品质育种研究进展J 长江蔬菜，2004（2）：343711DepestreE.Phenotypiccorrelationinsweetpepper.PlantBreedingAbstract,1983,53(3):246-249.12Gomez-GuillamonML.Correclationbetweenfruitcharactersandpeppe
7、ryield.capsicumtt,eucarpla,1977.三、研究方案(研究内容、目标、研究方法、技术路线、拟解决的问题、特色或创新点等)为了了解辣椒种植资源的遗传多样性，为种植资源的进一步利用提供基本的参考依据。以47 份辣椒为试材，研究调查测定指标有主茎粗度，主茎高，株高，叶长，叶宽，结果主枝数，主枝红果数，主枝绿果数，主枝总果数，侧枝红果数，侧枝绿果数，侧枝总果数，发育级数，红果最高节位，果实长度，节间长度，果重等。每份材料选取 3 株植株，在田间进行试验。株高、茎高、茎粗、叶长和叶宽等用直尺测量，求取平均值；结果主枝数，主枝红果数，主枝绿果数，主枝总果数，侧枝红果数，侧枝绿果数，
8、侧枝总果数，发育级数等进行计数，求取平均值；选取每份材料中的商品果 5 个称重，求平均值。农艺性状的鉴定和描述是种质资源研究的最基本的方法和途径,农艺性状数据是种以上或种内分类的不可缺少的重要依据之一。探讨各性状的变异性大小以及遗传多样性，为种植资源的进一步利用提供基本的参考依据。四、进程计划(各研究环节的时间安排、研究进度、完成程度等)2013.10.12013.10.7田间采摘，性状测量2013.10.82013.11辣椒干燥，数据测定2013.11 2013.1试验数据统计处理2014.4 2014.6数据处理、查阅资料、进行论文的写作五、可行性分析种质资源的遗传多样性是育种的基础,辣椒
9、育种的实践证明,每次突破均有赖于优良基因的发现和利用,因此,辣椒品种改良的关键是种质资源的有效利用。尽管各种同功酶标记和 DN A 分子标记已经被广泛应用于植物种质资源的鉴定和分类研究,但是农艺性状的鉴定和描述仍然是种质资源研究的最基本的方法和途径,农艺性状数据是种以上或种内分类的不可缺少的重要依据之一。为了得到优良的杂交组合，本试验对 3 种类型的杂种一代辣椒群的植物学特征特性、产量构成性状、果实性状进行聚类分析，了解各性状的变异大小，及其遗传的多样性，分析各类群辣椒的类群特征，寻找优势株型，为辣椒育种选择优育亲本。六、预期研究结果及创新之处三种不同遗传型配制的杂交组合在此次聚类中不均等分布
10、表明，杂交组合因其亲本差异会表现出遗传的多样性，其中 ggF1 组合的多样性分布最广，ggF1间遗传距离差异大，ttF1 和 gtF1 组合分布相对集中，其中 gtF1 组合分布相对均匀。47 份 F1 划分为 5 大类群的多样性表现各有其典型特征。G1类群为营养生长型的株高、主茎粗、发育级数的类平均值明显高于其他类群，其植株为株高性，多；G2类群表现最为突出的是商品果果肩径大；G3类群的主茎高度和单株结果数等性状表现最大，商品果占总果数的比例最大，其生殖生长旺盛，从果重与商品果数分析,其为高产株型；G4类群的单果重最大，单株结果数和株高最小,是低产株型；G5类群的株幅表现最小，果纵径最大，商
11、品果占总果数的比例大于 G1、G2、G4，其生殖生长也较旺盛，有利于植株丰产。由此可见,色素辣椒 F1 在性状遗传上表现出不同的类群特征。分析结果表明，干椒干椒类型的F1 在产量构成性状上表现突出，产量大，为优良的杂交组合，可以将其作为优育育种亲本加以利用。种质资源的遗传多样性是育种的基础,辣椒育种的实践证明,每次突破均有赖于优良基因的发现和利用,因此,辣椒杂种一代改良的关键是种质资源的有效利用。尽管各种同功酶标记和 DNA 分子标记已经被广泛应用于植物种质资源的鉴定和分类研究,但是农艺性状的鉴定和描述仍然是种质资源研究的最基本的方法和途径,农艺性状数据是种以上或种内分类的不可缺少的重要依据之一。从试验结果可以看出,产量构成性状的变异系数较大,直接对其选择效果不佳,注重选择具有单果重大、果肉较厚的亲本,这些性状较好的植株可有效地提高单株产量性状,培育出高产品种来。辣椒杂种一代的不同性状在不同的材料之间表现出不同程度的多样性，丰富的遗传资源对辣椒常规育种具有较大的利用价值，有利于辣椒新品种的选育。