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辣椒,中国第一大蔬菜单品!未来哪些品种更受欢迎?

我国是名副其实的蔬菜大国,蔬菜的生产规模和消费量世界第一。

我国是名副其实的蔬菜大国,蔬菜的生产规模和消费量世界第一。蔬菜可以具体分为茄科、十字花科、葫芦科等蔬菜,辣椒属于茄科蔬菜。马铃薯、烟草,番茄、茄子、辣椒、枸杞、人参果、矮牵牛都属于茄科。从产值来讲,番茄是全球产值最大的蔬菜作物,而辣椒是我国产值最大的蔬菜作物。我国辣椒的种植面积有3000多万亩,占蔬菜总种植面积的 1/10,是名副其实的第一大蔬菜品种。

今天,中国农业科学院蔬菜花卉研究所辣椒育种团队首席专家王立浩研究员将深入浅出地讲述辣椒的前世今生,以及辣椒育种最前沿的科技问题。

01

不远万里,来到中国的辣椒

辣椒起源于中南美洲,分布在今天的墨西哥、巴西和玻利维亚一带。在美洲新大陆发现后,于明朝后期引入到中国。据考证,它是通过两条道路传入中国的。一条是从东南沿海到西南的云贵川地区;还有说法另一条从西北经“丝绸之路”传入,形成了以西北为中心的辣椒消费习惯,之后再传遍全国,参与到全国的饮食中进行调味。

02

千姿百态的辣椒家族

由于各地不同的环境与消费习惯,各地农户对地方辣椒品种进行长期选育。所以,我国辣椒的品类非常丰富,有灯笼辣椒、螺丝椒、朝天椒、牛角椒、线椒、羊角椒等等。近些年,又从国外的引进一些辣椒类型,包括烧烤辣椒、魔鬼椒等类型,进一步丰富了我国的辣椒品种。

我国的甜辣椒正式开始大规模杂交育种始于上世纪七八十年代。因为甜辣椒的育种门槛较低,主要利用杂种优势,选配自交系进行杂交育种。

目前,我国从事甜辣椒育种的单位有1000家左右。从2013年到2021年,也就是十三五期间,我国育成的辣椒品种有三四千个,生产上应用的品种90%都是自主研发的,甜辣椒种业对甜辣椒产业的贡献率超过50%。

03

甜辣椒的育种是产量、抗性和品质的平衡

早期,甜辣椒的育种重视产量,后来其它性状也越来越重要,比如抗病性和品质,尤其品质现在尤为重要。品质包含的内容很广泛,比如卖相(商品性)、光泽度、大小、形状、口味等等。抗病性与品质、产量都有较强的相关性,如果抗病性不好,最后可能生产不出来,或者畸形果太多,达不到商业要求。

另外一个重要特性是耐储运,由于蔬菜产销地分离,储运环节多且运输时间较长,因此耐储运也成为评价品种的一个重要方面。另外,随着未来劳动力人口的下降,要选育更多适宜机械化采收的甜辣椒品种。

目前主要的育种方法是杂交育种,基于孟德尔遗传的传统育种学。杂交育种是育种技术的基础,目前所有的新的技术都必须跟杂交育种相结合。

现在采用新的育种方法主要是分子育种,分子育种用的最多的是分子标记辅助育种。还采用其他细胞学的育种方法,如单倍体育种,花药培养的育种方法等。现在还处于研发阶段的育种方法包括基因编辑和基因工程育种。

具体研究内容就是从理论到技术,再到技术应用。同时还做育种,针对产业中遇到的具体问题,研究问题的来龙去脉及如何解决,创造解决方法之后,再反馈回产业。

王立浩所在团队的研究主要围绕设施辣椒育种、高品质辣椒育种、辣椒抗病育种、以及辣椒雄性不育技术的应用等。由于在辣椒抗病性上攻克了顽疾——辣椒轻斑驳病毒和番茄斑萎病毒,中国农业科学院蔬菜花卉所辣椒育种团队2021年夺得农业部的神农奖。该研究项目通盘考虑抗病育种问题,从致病机理、研发工具、再到品种转运,最终实现对病毒的全面攻破。

04

番茄斑萎病毒的“吹哨人”和“阻截者”

抗病毒是近些年辣椒病的研究热点,因为真菌病、细菌病已经可以用化学制剂防治得很好。

就像人一样,吃点抗生素就可以治愈。植物也是同样,用化学防治的方法,或者是通过农艺措施防治,可以治愈细菌病。比如根部的病害比较严重,让它跟水稻或其它作物倒茬,就能有效缓解。这两年问题比较突出的是病毒病。病毒病没有有效的化学防治方法。应对病毒病的一般的思路是,提高植物的免疫力,或者让病毒钝化,延缓它的传播速度,但是消灭病毒很难。

王立浩团队攻克的两个病害是辣椒轻斑驳病毒和番茄斑萎病毒。辣椒轻斑驳病毒属于烟草花叶病毒属,是一个很早就被发现的病毒。王老师团队最早发现这个病毒是在2000年,最终通过定位、导入辣椒里的L3基因来抵抗这个病毒。

另一个病害是番茄斑萎病毒,这个病虽源自番茄但也是危害辣椒最严重的病毒病。这一病毒2000年以前就在在欧美广泛流行,危害非常严重,可能导致辣椒绝收。虽然当时国内还没有这个病毒,但是王立浩团队预测,由于害虫入侵,未来可能会使番茄斑萎病毒到国内,并在国内传播。

基于这个预判,团队花了几年时间先去找抗原材料,找到抗病基因后用分子标记做回交转育,最后育成了自己的抗病材料。这个抗病材料就是桥梁,跟辣椒杂交就可以起到抗病毒效果。整个过程总共花费10年时间。通过这两个实例可以看到,信息的收集,判断和早期的针对性研究非常重要。

近些年,我国番茄斑萎病毒的发病率越来越高。而王立浩老师的研究成果可以直接广泛使用,成功阻截番茄斑萎病在我国的传播。

05

辣椒产业的发展方向

国外的辣椒品种重视广适性,一个品种能够适合不同的地区,不同的市场。但是对我国来说,我国辣椒产业的地域特色显著,各个地方都有自己的消费习惯,比如说贵州的糟辣椒、油辣椒,川湘地区的鲜辣椒,还有的地方我们要晾干了的辣椒,比如西北做了辣椒面,做油泼辣子,需求很多样。因此,国内辣椒育种要继续适应各地的食辣需求。

其次,我国蔬菜的另一个趋势是预制菜,倾向便捷简洁的生活方式。因此,辣椒的育种要适应做预制菜的需求。

第三,有一种理论认为,由于现代社会生活节奏快,生活压力大,而辣和甜是最便宜的多巴胺,也就是我们常常讲起的轻度致瘾性。因此,嗜辣性已经越来越成为全球性,特别是年轻消费人群的重要特种。

最后,还有一个趋势是轻简化栽培,随着从事农业劳动的人员的减少,未来农业劳动力会逐渐下降,方便轻简的栽培方式可以降低人工劳动量,适应未来趋势。

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