Diversity Analysis of Fruit Colour in Pepper Germplasm Resources

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0763

Abstract

Abstract:

The paper aims to explore the linkage relationship of colour of pepper organs. 18 botanical traits of 113 pepper cultivars were investigated and statistically analyzed. Correlation analysis showed that corolla colour, style colour and filament colour had high correlation, while ovary colour, young fruit colour, immature fruit colour and mature fruit colour had no significant correlation. Phylogenetic clustering analysis indicated that purple immature fruit colour was linked to fruit shape and filament colour, stem pubescence was linked to disease-resistance. In this study, we elucidated 18 botanical traits of 113 pepper germplasm, especially the correlation between immature fruit colour and mature fruit colour, which laid a solid foundation for the subsequent research on the genetic law of fruit colour and the gene mapping of fruit colour in pepper.

Key words: pepper, organ colour, fruit colour, cluster analysis, correlation analysis

SONG Zhao, CHEN Xiao, CHANG Jingjing, LI Jing, CAO Jian, HE Yuzhi, ZHANG Baige. Diversity Analysis of Fruit Colour in Pepper Germplasm Resources[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(28): 24-32.

Figures/Tables 7

References 29

[1]	邹学校. 辣椒遗传育种学[M]. 北京: 科学出版社, 2009:9-58.
[2]	MOSCONE E A, SCALDAFERRO M A, GRABIELE M, et al. The evolution of chili peppers (Capsicum-Solanaceae): A cytogenetic perspective[J]. Acta horticulturae, 2007, 745:137-170.
[3]	PERRY L, DICKAU R, ZARRILLO S, et al. Starch fossils and the domestication and dispersal of chili peppers (Capsicum spp. L.) in the Americas[J]. Science, 2007, 315:986-988. doi: 10.1126/science.1136914 URL
[4]	李宁, 王飞, 姚明华, 等. 国内外辣椒种质资源表型性状多样性及相关性分析[J]. 辣椒杂志, 2015, 13(1):8-13.
[5]	李晴, 张学时, 张广臣, 等. 辣椒种质遗传多样性的RAPD分析[J]. 北方园艺, 2010(22):118-122.
[6]	李永平, 林珲, 温庆放. 辣椒种质资源的遗传多样性分析[J]. 福建农业学报, 2011, 26(5):747-752.
[7]	武国平, 赵尊练, 叶新华, 等. 线辣椒种质资源遗传多样性分析[J]. 甘肃农业大学学报, 2014, 49(6):47-53.
[8]	陈文超, 张竹青, 邹学校. 辣椒种质遗传多样性的EST-SSR分析[J]. 植物遗传资源学报, 2013, 14(6):1137-1141. doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.2013.06.022
[9]	刘君, 李东, 曾林, 等. SRAP分子标记分析辣椒种质资源遗传多样性研究[J]. 中国调味品, 2015, 40(12):48-51.
[10]	刘君, 李东, 曾林, 等. 利用ISSR分子标记分析辣椒种质资源遗传多样性[J]. 江苏农业科学, 2016, 44(7):80-83.
[11]	张兴桃, 王林, 高贵珍, 等. 安徽省辣椒品种遗传多样性的SRAP分析[J]. 分子植物育种, 2016, 14(9):2519-2525.
[12]	贾豪, 魏小春, 姚秋菊, 等. 辣椒SSR标记种质资源遗传多样性的分析[J]. 分子植物育种, 2017, 15(1):353-363.
[13]	张强强, 梁赛, 王艳, 等. 基于表型性状和SSR标记的57份辣椒种质遗传多样性分析[J]. 热带亚热带植物学报, 2020, 28(4):356-366.
[14]	李宁, 王飞, 尹延旭, 等. 辣椒种质遗传多样性分析[J]. 辣椒杂志, 2017, 15(4):1-8,13.
[15]	徐小万, 夏碧波, 宫超, 等. 国外引进辣椒遗传多样性的ISSR研究[J]. 农学学报, 2019, 9(11):21-26. doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas18100015
[16]	詹永发, 杨红, 涂祥敏, 等. 辣椒品种资源的遗传多样性和聚类分析[J]. 贵州农业科学, 2010, 38(11):12-15.
[17]	赵红, 曹亚从, 张正海, 等. 我国辣椒核心种质资源园艺性状多样性的分析和评价[J]. 中国蔬菜, 2018(1):25-34.
[18]	刘林娅, 黄亚成, 杨那, 等. 81份辣椒种质资源表型性状的遗传多样性分析[J]. 热带作物学报, 2023(4):706-715.
[19]	裴红霞, 高晶霞, 王学梅. 220份辣椒种质形态学性状的遗传多样性分析[J]. 分子植物育种, 2022, 20(4):1331-1347.
[20]	马蓉丽, 焦彦生, 成妍, 等. 基于表型性状的辣椒资源遗传多样性分析[J]. 山西农业科学, 2015, 43(12):1577-1581.
[21]	李锡香, 张宝玺, 沈镝. 辣椒种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006:50-55.
[22]	PETERSON P A. Linkage of fruit shape and color genes in Capsicum[J]. Genetics, 1959, 44(3):407-419. doi: 10.1093/genetics/44.3.407 pmid: 17247834
[23]	CHAIM A B, BOROVSKY Y, DE JONG W, et al. Linkage of the A locus for the presence of anthocyanin and fs10.1, a major fruit-shape QTL in pepper[J]. Theoretical and applied genetics, 2003, 106(5):889-894. doi: 10.1007/s00122-002-1132-9 URL
[24]	GRUBE R C, BLAUTH J R, ARNEDO ANDRÉS M S, et al. Identification and comparative mapping of a dominant potyvirus resistance gene cluster in Capsicum[J]. Theoretical and applied genetics, 2000, 101(5):852-859. doi: 10.1007/s001220051552 URL
[25]	EGEA-GILABERT C, BILOTTI G, REQUENA M E, et al. Pepper morphological traits related with resistance to Phytophthora capsici[J]. Biologia plantarum, 2008, 52(1):105-109. doi: 10.1007/s10535-008-0019-2 URL
[26]	KIM H J, HAN J-H, KIM S, et al. Trichome density of main stem is tightly linked to PepMoV resistance in chili pepper (Capsicum annuum L.)[J]. Theoretical and applied genetics, 2011, 122(6):1051-1058. doi: 10.1007/s00122-010-1510-7 URL
[27]	QIN C, YU C, SHEN Y, et al. Whole-genome sequencing of cultivated and wild peppers provides insights into Capsicum domestication and specialization[J]. Proceedings of the national academy of sciences, 2014, 111(14):5135-5140. doi: 10.1073/pnas.1400975111 URL
[28]	KIM S, PARK M, YEOM S I, et al. Genome sequence of the hot pepper provides insights into the evolution of pungency in Capsicum species[J]. Nature genetics, 2014, 46(3):270-278. doi: 10.1038/ng.2877
[29]	SONG Z, ZHONG J, DONG J, et al. Mapping immature fruit colour-related genes via bulked segregant analysis combined with whole-genome re-sequencing in pepper (Capsicum annuum)[J]. Plant breeding, 2022, 141(2):277-285. doi: 10.1111/pbr.v141.2 URL

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性状	特性描述
株型	1开展；2半直立；3直立
茎茸毛	0无；1稀；2中；3密
叶形	1卵圆；2长卵圆；3披针形
花梗朝向	1下垂；2侧生；3直立
果肩形状	0无果肩；1凸；2微凸近平；3凹陷
果顶形状	1细尖；2钝圆；3凹；4凹陷带尖
花萼形态	1平展；2浅下包；3下包
果形	1扁灯笼形；2方灯笼形；3长灯笼形；4短锥形；5长锥形；6短牛角形；7长牛角形；8短羊角形；9长羊角形； 10短指形；11长指形；12线形；13圆球形；14螺旋形；15不规则形
茎色	1黄绿；2浅绿；3绿；4深绿；5绿带紫条纹；6紫
叶色	1黄绿；2浅绿；3绿；4深绿；5紫绿；6紫
花药颜色	1白；2浅黄；3黄；4浅蓝；5蓝；6蓝紫；7紫
花柱颜色	1白；2蓝；3紫
花丝颜色	1白；2紫
花冠颜色	1白；2浅绿；3紫；4白带紫
子房颜色	1黄；2白；3绿；4浅绿
幼果颜色	1黄；2白；3绿；4浅绿；5黄绿；6紫
青熟果色	1黄；2白；3绿；4浅绿；5黄绿；6紫；7深绿；8墨绿；9紫黑
老熟果色	1黄；2橙；3鲜红；4橘红；5深红；6紫红；7桃红；8白；9棕；10橄榄绿

性状	特性描述
株型	1开展；2半直立；3直立
茎茸毛	0无；1稀；2中；3密
叶形	1卵圆；2长卵圆；3披针形
花梗朝向	1下垂；2侧生；3直立
果肩形状	0无果肩；1凸；2微凸近平；3凹陷
果顶形状	1细尖；2钝圆；3凹；4凹陷带尖
花萼形态	1平展；2浅下包；3下包
果形	1扁灯笼形；2方灯笼形；3长灯笼形；4短锥形；5长锥形；6短牛角形；7长牛角形；8短羊角形；9长羊角形； 10短指形；11长指形；12线形；13圆球形；14螺旋形；15不规则形
茎色	1黄绿；2浅绿；3绿；4深绿；5绿带紫条纹；6紫
叶色	1黄绿；2浅绿；3绿；4深绿；5紫绿；6紫
花药颜色	1白；2浅黄；3黄；4浅蓝；5蓝；6蓝紫；7紫
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花丝颜色	1白；2紫
花冠颜色	1白；2浅绿；3紫；4白带紫
子房颜色	1黄；2白；3绿；4浅绿
幼果颜色	1黄；2白；3绿；4浅绿；5黄绿；6紫
青熟果色	1黄；2白；3绿；4浅绿；5黄绿；6紫；7深绿；8墨绿；9紫黑
老熟果色	1黄；2橙；3鲜红；4橘红；5深红；6紫红；7桃红；8白；9棕；10橄榄绿

性状	项目	茎色	叶色	花药颜色	花柱颜色	花丝颜色	花冠颜色	子房颜色	幼果颜色	青熟果色	老熟果色
茎色	相关系数	1.0000	0.6955	0.4530	0.5484	0.5093	0.7109	-0.3477	0.5872	0.4463	0.1601
茎色	P		<0.0001	<0.0001	<0.0001	<0.0001	<0.0001	0.0002	<0.0001	<0.0001	0.0903
叶色	相关系数	0.6955	1.0000	0.3279	0.3969	0.3686	0.5460	-0.2329	0.4447	0.4094	0.1206
叶色	P	<0.0001		0.0004	<0.0001	<0.0001	<0.0001	0.0131	<0.0001	<0.0001	0.2031
花药颜色	相关系数	0.4530	0.3279	1.0000	0.4596	0.4271	0.4067	-0.1130	0.3604	0.2281	-0.0365
花药颜色	P	<0.0001	0.0004		<0.0001	<0.0001	<0.0001	0.2333	<0.0001	0.0151	0.7013
花柱颜色	相关系数	0.5484	0.3969	0.4596	1.0000	0.8793	0.5727	-0.0784	0.3281	0.3376	-0.0002
花柱颜色	P	<0.0001	<0.0001	<0.0001		<0.0001	<0.0001	0.4094	0.0004	0.0003	0.9980
花丝颜色	相关系数	0.5093	0.3686	0.4271	0.8793	1.0000	0.6062	-0.0306	0.2956	0.3214	-0.0994
花丝颜色	P	<0.0001	<0.0001	<0.0001	<0.0001		<0.0001	0.7476	0.0015	0.0005	0.2948
花冠颜色	相关系数	0.7109	0.5460	0.4067	0.5727	0.6062	1.0000	-0.0537	0.4736	0.3801	0.0043
花冠颜色	P	<0.0001	<0.0001	<0.0001	<0.0001	<0.0001		0.5719	<0.0001	<0.0001	0.9640
子房颜色	相关系数	-0.3477	-0.2329	-0.1130	-0.0784	-0.0306	-0.0537	1.0000	0.0527	0.2110	-0.1542
子房颜色	P	0.0002	0.0131	0.2333	0.4094	0.7476	0.5719		0.5791	0.0249	0.1031
幼果颜色	相关系数	0.5872	0.4447	0.3604	0.3281	0.2956	0.4736	0.0527	1.0000	0.3816	0.1802
幼果颜色	P	<0.0001	<0.0001	<0.0001	0.0004	0.0015	<0.0001	0.5791		<0.0001	0.0562
青熟果色	相关系数	0.4463	0.4094	0.2281	0.3376	0.3214	0.3801	0.2110	0.3816	1.0000	-0.0581
青熟果色	P	<0.0001	<0.0001	0.0151	0.0003	0.0005	<0.0001	0.0249	<0.0001		0.5408
老熟果色	相关系数	0.1601	0.1206	-0.0365	-0.0002	-0.0994	0.0043	-0.1542	0.1802	-0.0581	1.0000
老熟果色	P	0.0903	0.2031	0.7013	0.9980	0.2948	0.9640	0.1031	0.0562	0.5408