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重拾“辣味”——新疆科研人员选育“高辣”品系取得突破性进展

新疆农业科学院园艺作物研究所研究员杨生保在展示他们团队培育的一株辣椒。(全媒体记者江斌伟摄)

新疆网讯(全媒体记者江斌伟 舒世荣)经常去菜市场买菜的人会发现,本地常见螺丝椒变成了“菜辣子”,辣味哪去了?带着这个问题,新疆科研人员不断探索,今年在选育“高辣”品系方面取得突破性进展,终于重拾“辣味”。

尝一口辣得让你直“飙汗”

在新疆农业科学院综合试验场20亩辣椒试验田,不同品种的辣椒外形颜色差异较大,有红有黄有绿,形状也是有长条形、圆球形和螺旋状。

由新疆农业科学院园艺作物研究所辣椒育种团队研发的300个不同类型新组合,与从国外引进的60余份高辣种质资源、以及从第三次全国农作物种质资源普查新疆各地收集的30余份辣椒种质资源,正在示范田无声孕育。

“我们繁育的高辣品系辣椒,尝一口辣得直接飙汗。”近日,新疆农业科学院园艺作物研究所研究员杨生保摘下一个长约10厘米的红辣椒,掰开外皮,辣椒皮内部可见金黄色经脉,还布满一道道黄色细线,咬一个小角就辣得让人直卷舌头,额头上布满细密的汗珠。

这些高辣辣椒品系种质资源选育可谓“百里挑一”。

近年来,国家特色蔬菜产业技术体系乌鲁木齐试验站、新疆农业科学院园艺作物研究所辣椒育种团队,陆续从国内外引进辣椒种质300余份,筛选出辣度最高的品种魔鬼椒(属中华辣椒种,辣度100万斯克维尔左右),为开展系列辣椒新品种选育打下坚实基础。

它们的“父亲”来自辣椒界赫赫有名的魔鬼椒,“母亲”则是线椒高代自交系GB-45,科研人员通过种间杂交和连续多年杂交和自交,创制一批新的辣椒种质资源,为进一步提高辣椒素含量品种选育奠定基础。

目前,世界上辣椒栽培种主要有一年生辣椒、灌木状辣椒、中国辣椒、柔毛辣椒和下垂辣椒。

杨生保说,辣椒辣度通常用斯克维尔表示,辣度单位为SHU。不同辣椒品种辣度不一,如甜椒辣度在0~400SHU,人们几乎感觉不到辣味。当辣度达到1万SHU辣味明显,但是螺丝椒辣度约为7000SHU,人们感觉不太辣。

南繁北育寻“辣味”

科研人员执着于寻回辣椒“辣味”,是有缘由的。

近年来,很多人发现辣椒的辣味“丢失了。”

“这是因为科研人员在繁育过程中将辣椒的辣椒素剔除了,以此扩大食用辣椒人群。”杨生保解释。

原来,早在上世纪七八十年代,科研人员在品种选育过程中,人为选择繁育微辣类型品种,辣子辣度不断降低,市场上最常见的是“菜辣子”。

新疆人多好辣。火锅红汤吊味的干辣椒,凉拌菜里提味的鲜食椒,炒烤肉里增味的辣椒面……近年来,以该研究所辣椒育种团队为代表的辣椒主要育种单位通过建立辣椒种质资源库,系统性选育以找回“辣味”。

杨生保随手拿起当天收种的LpFL67株系编号解释道,辣椒新品种从选育到完成登记至少需要5年,在此之前都只有编号没有名字。LpFL-6是这个株系的编号,后面的数字代表这一株系的选育代数。

如何让“高辣”辣椒落地生根,成为辣椒育种团队攻关难点。

一个优秀的资源材料从选育到应用于新品种配制,通过要经历5-8代选择,一代一年。为此,辣椒育种团队冬季在海南繁育,夏季在新疆繁育,将新品种选育速度从10年压缩到4-5年。

“刚开始繁育的种质资源,有的一棵才结两三个辣子。”杨生保说,中华辣椒种在新疆区域气候条件下种植,适宜性不尽如人意,外观长得不好,坐果率低,成熟期晚。

因此,辣椒育种团队选育高辣度新品种采用种间杂交和自交选育方式,将辣度在100万SHU左右的育种材料与辣度在1万SHU左右的本地育种材料进行杂交,再通过多个世代的自交方式,改良本地现有辣椒育种材料的辣度,连续6季自交种植和实验室1000余份样品辣素含量田间筛选,最终创新出210份适宜新疆气候区域且辣度明显提升的种质资源,“重拾”辣味。

深度开掘机采种质资源

“选育适合新疆可机采的高辣素加工辣椒与高色价加工辣椒,是我们攻关新方向。”杨生保说。

新疆辣椒举世闻名,色素含量高,晾晒成本低,种植可实现标准化、机械化、规模化和现代化,成为我国现代农业典范。

数据显示,辣椒产业成为新疆发展红色产业的重要支柱作物,年种植面积140余万亩,是我国辣椒主产区之一。

然而,当前新疆适宜机采的高辣素品种(辣度10万-20万SHU)缺乏,限制了辣椒精深加工产业向纵深迈进。

“一粒种子改变一个世界”。农业现代化,种子是基础,是产业链的“芯片”,优异种质资源是种业的核心。

最近,杨生保与同事们在试验田中对700余份资源材料开展选种工作,共选取400多份单株。他们不仅要选株、标记、记录信息,还要实地眼观、鼻嗅、口尝辣椒果实,再采种装袋一气呵成,对表现优秀的单株,还要取样进行品质测试评价,最终选取200余份单株材料带回实验室,检测辣椒素(辣度)、果长等关键指标含量,获得这批资源材料的品质评价结果。

科研人员通过多年科研观察还发现,中国辣椒种在新疆采摘劳动力匮乏的情况下,无法实现大面积机采,且对新疆区域气候适应性有限,很难大面积推广种植。

随着研究深入,辣椒育种团队的研究成果得到国家自然科学基金委和农业农村部支持。2020年,辣椒育种团队申请国家自然科学基金《基于辣椒种间杂交RIL群体的辣素含量相关QTL定位研究》项目启动,针对适宜新疆可机采的高辣素加工辣椒与高色价加工辣椒辣进行科研攻关。

杨生保说:“当前,团队进行高辣素形成分子机制探究,开发分子标记用于高辣椒素新种质的创建和新品种选育,后期构建辣椒种质资源库,有助于突破种业‘卡脖子’问题,也为新疆加工辣椒新品种选育和高辣辣椒选育奠定技术基础,推动新疆辣椒产业快速发展,把一个‘辣’字扩写成一篇特色产业好文章。”


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