辣椒（Capsicum annuum）为茄科一年生或多年生草本植物，原产于中美洲和南美洲，现已成为全球广泛种植的作物之一^[1]。辣椒作为一种重要的调味蔬菜，以其独特的香辣口感和丰富的营养价值，深受全球消费者的喜爱。消费者不仅看重辣椒的口感和风味，还关注其营养价值和健康功效。因此，育种者面临着培育更多高品质辣椒品种的挑战。然而，辣椒是常异花授粉植物，长期人工选育和驯化导致其性状趋同，遗传基础狭窄，多样性下降^[2]。因此，对辣椒种质资源的遗传多样性进行深入研究显得尤为重要。

在辣椒种质资源的遗传多样性分析中，性状标记能够提供直观的表型信息，有助于理解遗传变异与表型性状之间的关系，而分子标记则能够更准确地揭示遗传变异的本质和规律。通过综合运用这2种标记类型，可更全面深入地了解作物的遗传多样性，为作物育种和遗传改良提供有力支撑。在表型性状遗传多样性的研究上，前人^[3]已取得了显著进展。例如，袁娟伟等^[4]对275份辣椒样本42个表型性状进行了遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析，为辣椒种质资源的分类和利用提供了重要依据。刘林娅等^[5]以81份辣椒为材料，通过类似的方法分析了20个表型性状，成功区分了不同亲缘关系的种质。在辣椒种植过程中，疫病和根结线虫等病虫害是威胁辣椒品质和产量的重要因素，辣椒DNA分子标记^[6]在辣椒抗病虫害（疫病、黄瓜花叶病毒等）育种中应用较为广泛，大大提高了育种效率。郭广君等^[7]结合InDel分子标记筛选和农艺性状调查，创制出1份高抗黄瓜花叶病毒的辣椒材料。于海龙等^[8]利用分子标记筛选并结合轻斑驳病毒病人工苗期接种鉴定，最终获得了8份抗轻斑驳病毒病的辣椒材料。许向阳等^[9]针对128份番茄种质资源，结合表型性状调查和5个特定抗病基因的分子标记，成功筛选出一批综合性状优良的种质资源。目前，大多数研究主要聚焦于辣椒的部分品质性状或采用单一方法对种质进行分类。单一方法无法全面反映辣椒种质的遗传多样性和复杂性，表型性状易受环境因素影响，而分子鉴定技术虽然准确但可能忽略表型上的重要特征，两者结合可以全面评估辣椒种质的遗传多样性和复杂性。表型性状调查可提供辣椒形态、生长习性和果实品质等方面的直观信息，而分子鉴定技术可揭示辣椒在遗传水平上的深层次差异。本研究结合性状标记和抗病性分子标记对收集到的100份辣椒种质资源进行遗传多样性分析。

本试验对100份辣椒种质资源的表型性状进行分析，利用前人^[10]已经发掘的分子标记基因CA2、YB2、YB3、YB4、YB5和YB6进行抗病鉴定，筛选表型性状优良且抗多种病害的辣椒种质资源，为辣椒育种研究提供优异种质资源及理论基础。

100份不同品种辣椒种质资源由宁夏大学葡萄酒与园艺学院园艺系蔬菜课题组和宁夏巨丰种苗有限责任公司提供，试验材料基本信息见表1。

各材料于2023年7月在宁夏吴忠市的红寺堡种植产业基地日光温室中进行种植，试验地土壤肥力中等，采用地膜覆盖+膜下滴灌栽培模式，肥水、病虫害防治等田间管理基本一致。采用双行定植，植株间距35~45 cm，品种间距40~60 cm，方便后期拉隔离网，每份材料定植12株，随机取5株进行定植，定时观测记录，共进行3次生物学重复，结果取平均值。

表型性状调查包括叶长、叶宽、株高、茎粗、单株果实数量、单果重量、果肉厚度、果实长、果实宽、果梗洼大小、可滴定酸含量、果实硬度、维生素C含量和可溶性固形物含量，共14个重要表型性状^[11]，具体调查方法遵循《辣椒种质资源描述规范和数据标准》^[12]，并结合种质材料的实际生长状况略作调整。用MNT-150T游标卡尺测量果柄长、果实长宽、果梗深度、茎围、叶片长宽以及果肉厚度，用TD-45糖度计测定可溶性固形物含量，用GY-4硬度计测量果实硬度。

辣椒材料生长期间，取3片幼嫩叶片保存于-80 ℃超低温冰箱待用，用改良后的CTAB法^[13]提取基因组DNA，之后稀释至50 ng/μL，置于-20 ℃冰箱保存。根据前人^[10]研究结果收集到抗疫病、卷曲叶病毒病2种病害的6个分子标记，分别为CA2、YB2、YB3、YB4、YB5和YB6，引物（表2）由生工生物工程（上海）股份有限公司进行合成。

PCR反应体积为10 μL，采用降落PCR程序进行，反应程序为94 ℃预变性5 min；94 ℃变性30 s，58 ℃退火30 s，72 ℃延伸40 s，30个循环；72 ℃延伸10 min，4 ℃保存。将PCR扩增反应产物于6%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，并通过硝酸银染色，用甲醛+NaOH溶液显影并记录电泳结果。

利用Excel 2019对数据进行整理。对14个数量性状进行平均值、标准差、最大值、最小值和变异系数^[14]的计算。用SPSS 20.0软件进行聚类分析和相关性分析。在数据等级划分上，采用基于均值和标准差（σ）的方法，将数据集细分为10个等级，每0.5σ作为1个等级。为量化数据集的多样性，计算Shannon-Wiener多样性指数（H'），H' =-ƩP_ilnP_i（i=1，2，3，…，n），式中，P_i表示某一特定性状第i等级的材料数占总材料数的百分比^[15]。

对果实宽、可溶性固形物含量、果梗洼大小和果肉厚度等14个数量性状进行统计分析，计算其最大值、最小值、平均值、标准差、变异系数以及遗传多样性指数。由表3可知，100份辣椒种质14个数量性状变异系数范围为9.66%~58.42%，平均变异系数32.66%；遗传多样性指数变化范围为0.56~2.03，平均值为1.84，表明种质资源的多样性丰富。

100份供试材料在各数量性状中具有不同程度的变异，其中维生素C含量、单株果实数量和单果重量的变异系数较高，依次为58.42%、50.11%和49.27%，均达到45%以上，表明其具有较高的变异程度；茎粗和叶长的变异系数较小，分别为9.66%和14.8%，说明该数量性状变异幅度小，可稳定遗传。

对100份辣椒种质14个数量性状进行相关性分析（表4），结果表明大多数性状均至少与1个其他性状呈显著或极显著相关。与果实宽和果梗洼大小呈显著或极显著相关的性状最多，分别为10个和11个。其中，果实宽与叶长、叶宽、茎粗、单果重量、果实厚度及果梗洼大小呈极显著正相关，与株高、单株果实数量及果实长呈极显著负相关，与维生素C含量呈显著正相关。果梗洼大小与叶长、叶宽、茎粗、单果重量、果实厚度、果实宽及维生素C含量呈极显著正相关，与株高、单株果实数量、果实长、可溶性固形物呈极显著负相关，与可滴定酸含量呈显著正相关。与品质有关的性状中，维生素C含量与果实长呈极显著负相关，与果梗洼大小呈极显著正相关，与茎粗、单果重量、果实厚度、果实宽呈显著正相关。可溶性固形物与可滴定酸含量呈极显著正相关，与叶长、叶宽、单果重量、果梗洼大小呈极显著负相关，与果实宽呈显著正相关。

对14个主要表型性状进行主成分分析，由表5可知，前4个主成分特征值均大于1，累计贡献率达到73.326%，这4个主成分可以基本反映14个数量性状的主要信息。第1主成分的特征值为5.310，贡献率为37.932%，该主成分中单果重量的载荷值最大；第2主成分的特征值为2.567，贡献率为18.338%，果实硬度的载荷值最大；第3主成分的特征值为1.296，贡献率为9.255%，载荷值最大的是单株果实数量；第4主成分的特征值为1.092，贡献率为7.801%，可滴定酸含量的载荷值最大。

对14个主要表型性状的原始数据进行标准化处理，计算4个主成分得分值，进行评价和排序。4个主成分得分用F₁~F₄表示，X₁~X₁₄分别代表叶长、叶宽、株高、茎粗、单株果实数量、单果重量、果肉厚度、果实长、果实宽、果梗洼大小、可滴定酸含量、果实硬度、维生素C含量及可溶性固形物含量，主成分得分公式如下：

根据4个主成分F₁、F₂、F₃和F₄的贡献率权重（贡献率/累计贡献率）0.52、0.25、0.13及0.11，计算每份材料的综合得分，公式如下：

根据主成分得分公式计算出每份材料的综合得分（F值），F值越高表示辣椒种质综合表现力越好。100份辣椒种质的综合得分范围为-2.89~ 3.18分。从表6可以看出，排名前10的辣椒种质综合得分在1.37~3.18，其单果重量为46.94~130.86 g，果实厚度为2.05~5.31 cm，茎粗为13.57~ 17.86 mm。排名前三的辣椒种质编号为29、87、86，分析发现其果肉厚度、单果重量、果梗洼大小和果实宽均较高。

对100份辣椒种质的14个表型性状进行聚类，分析其亲缘关系远近，结果（图1）表明，在欧氏距离为0.15时供试种质可聚为3大类，类群Ⅰ包含编号1、2、4和10等71份辣椒材料，类群Ⅱ包含编号34、70和76等17份辣椒材料，类群Ⅲ包含编号24、28和29等12份辣椒材料，分析发现类群Ⅱ属于小果形辣椒材料，该类群辣椒单株果实数量较多，单果重量较小，果梗洼较小，植株叶片多数为细长类型。类群Ⅲ属于大果型辣椒材料，该辣椒材料单株果实数量较少，单果重量较大，果梗洼较大。类群Ⅰ的辣椒材料性状指标表现中等，单株果实数量和果实重量均介于类群Ⅱ和类群Ⅲ之间。

在100份辣椒材料的分子标记鉴定中，利用CA2基因作为分子标记。如图2a所示，当检测到的条带长度大约为1500 bp时，这些材料被判定为不含CA2抗病基因的类型；而当条带长度显示为1800、1300、620或550 bp时，则表明这些材料含有CA2抗病基因。在整体的辣椒材料样本中，发现了15份含有CA2抗病基因的材料，而其余85份不含该基因。

对100份辣椒材料进行分子标记鉴定，利用YB2基因作为分子标记。如图2b所示，当检测到的条带长度大约为575、258、175和165 bp时，这些材料被判定为不含YB2抗病基因的类型；而当条带长度显示为575、258和150 bp时，则表明这些材料含有YB2抗病基因。在整体的辣椒材料样本中，发现了30份含有YB2抗病基因的材料，而其余70份不含该基因。

在100份辣椒材料的分子标记鉴定中，利用YB3基因作为分子标记。如图2c所示，当检测到的条带长度大约为260和175 bp时，这些材料被判定为不含YB3抗病基因的类型；而当条带长度显示为375、260和175 bp时，则表明这些材料含有YB3抗病基因。在整体的辣椒材料样本中，发现了11份含有YB3抗病基因的材料，而其余89份不含该基因。

在100份辣椒材料的分子标记鉴定中，利用YB4作为分子标记。如图2d所示，当检测到的条带长度大约为280、240、200和175 bp时，这些材料被判定为不含YB4抗病基因的类型；而当条带长度显示为300、275、210和185 bp时，则表明这些材料含有YB4抗病基因。在整体的辣椒材料样本中，发现了2份含有YB4抗病基因的材料，而其余98份不含该基因。

在100份辣椒材料的分子标记鉴定中，利用YB5作为分子标记。如图2e所示，当检测到的条带长度大约为750和500 bp时，这些材料被判定为不含YB5抗病基因的类型；而当条带长度显示为900、290和270 bp时，则表明这些材料含有YB5抗病基因。在整体的辣椒材料样本中，发现了19份含有YB5抗病基因的材料，而其余81份不含该基因。

在100份辣椒材料的分子标记鉴定中，利用YB6作为分子标记。如图2f所示，当检测到的条带长度大约为260和240 bp时，这些材料被判定为不含YB6抗病基因的类型；而当条带长度显示为375、220和130 bp时，则表明这些材料含有YB6抗病基因。在100份辣椒材料样本中，发现了18份含有YB6抗病基因的材料，而其余82份不含该基因。

表7为100份辣椒材料抗病性鉴定结果。

利用前人挖掘出的CA2、YB2、YB3、YB4、YB5和YB6基因分子标记鉴定体系对100份辣椒种质资源材料作分子标记鉴定，得到每份材料6个分子标记的鉴定结果。通过统计发现，在所有辣椒材料中同时含有4种抗病基因的材料为3份，编号分别为26、40和48，同时含有3种抗病基因的有6份，编号分别为24、31、34、47、70和71。

本研究发现，维生素C含量的变异系数最大，为58.42%；但是遗传多样性指数最小，为0.56。茎粗的变异系数最低，为9.66%，而遗传多样性指数较高，为2.02。这一发现表明变异系数大的性状并不总是伴随着高的遗传多样性指数，这与孔子雯等^[16]和李宁等^[17]的研究结果相吻合。此外，本研究还筛选出了一系列与单果重量显著或极显著正相关的表型性状，这些性状包括叶长、叶宽、株高、茎粗、单株果实数量、果梗洼大小、果肉厚度以及果实宽。本研究单果重量与果实宽等性状之间的关系被证实为极显著正相关，这与步洪凤等^[18]、王丹丹等^[19]以及张国儒等^[20]的研究结果一致。主成分分析已广泛用于各种作物性状评价和种质资源综合评价等^[1]。排名前10的辣椒种质得分范围为1.37~3.18，编号为29、87、86、28和24的5份种质综合得分较高，综合得分为1.92~ 3.18。聚类分析将100份辣椒种质资源分为3类，类间表型性状有显著差异。抗病基因分子标记鉴定结果显示，大部分材料含有至少1种抗病基因，最多同时含有4种，说明材料抗病性较好。

目前，培育辣椒新品种和创制新种质最有效的途径就是将分子标记辅助选择与田间观察相结合。朱龙英等^[21]利用分子标记辅助育种手段，育成樱桃番茄新品种‘沪樱6号’，该品种产量高、风味好、品质佳，且抗番茄黄化曲叶病毒。张倩男等^[22]综合采用表型性状测定和实用性抗病性分子标记检测手段，对117份番茄种质资源的整体性能进行了全面评价。在辣椒育种工作中，本试验利用CA2、YB2、YB3、YB4、YB5及YB6抗病性基因检测100份辣椒种质资源，筛选出含2种以上抗病基因的种质资源21份，与表型性状调查结果相结合，在100份供试辣椒材料中综合评分排名前10且具有抗2种及以上病害的材料有4份，编号为24、29、60和87。分子标记辅助选择具有快速、准确的优点，且不受外界环境和主观意识等因素影响。因此，将分子标记辅助选择与表型性状调查相结合，可显著提高辣椒种质资源的育种效率。

对100份辣椒种质资源开展表型性状分析及抗病性分子标记鉴定，结果表明辣椒种质资源表型性状变异系数较大，且含2种及以上抗病基因的辣椒种质资源共21份，具有作为优良育种亲本的潜力，对辣椒品种选育具有较高的利用价值。