赵艳宁 蒋兵涛

(西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所，西藏 拉萨 850000)

引言

辣椒(Capsicum annuum L.)为木兰纲茄科辣椒属一年生或有限多年生草本植物[1]。原产于墨西哥及哥伦比亚。辣椒是餐桌上常见的蔬菜之一，不仅含有丰富的维生素、辣椒素，还含有辣椒红素，具有很好的抗氧化作用[2]。除此以外，辣椒还有一系列食疗作用，具有健胃、助消化，预防胆结石，改善心脏功能，降血糖，预防感冒，降脂减肥等功效，因此越来越受到消费者的追捧[3]。育种工作者在辣椒品种选育时应遵循品质、产量及外观性状同等重要的原则，作为蔬菜既能满足食用价值，同时一些高含量的指标可以发挥加工价值也是目前辣椒品种选育的重心之一。

辣椒中含有丰富的维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素A、游离氨基酸等营养物质，因此对辣椒种质资源进行营养品质评价是一个重要的过程[4]。这些营养物质在人体内发挥促进蛋白质合成、提高免疫能力、加速动植物生长发育、预防癌症、提高人体应激力和免疫力等功能[5]。辣椒具有独特辣椒素类物质，其含量多少表现出辣椒果实辣味程度，是衡量辣椒品质的重要指标[6]，在辣椒果实中合成主要以苯丙氨酸为前体的苯丙烷和以缬氨酸、亮氨酸为前体的支链脂肪酸此2条生物合成途径[7]，辣椒中主要以辣椒素及二氢辣椒素的形式发挥辣度作用，含量占辣椒素总量的90%以上；辣椒素合成在辣椒中具有重要的作用，因此被广泛研究并应用于农业、农药、食品科学、医疗、保健及军事等领域，在医学上具有重要的价值[8]。此外，因有特殊气味而具有良好的害虫驱避能力、诱导触杀作用，是可供开发的新型绿色环保农药[9]。综合来看，辣椒是对人类极其重要的植物资源。

西藏辣椒种植区气候具有一定的相似性，主要集中在林芝市，而其它地区种植相对较少。本课题研究发现，不同生态区辣椒品质性状变异较大，即使同一品种在不同生态区品质变异亦大，这可能是不同生态区气象因子变异大所引起。本研究采用同一品种在林芝市(朗镇及洞嘎镇)及拉萨市种植，两地气象因子不同，以此研究辣椒品质变化规律，以期为辣椒栽培及品质育种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料来源及种植

朗县辣椒是西藏林芝市朗县主推辣椒品种，将该品种分别种植于林芝市朗县朗镇及洞嘎镇、拉萨市农牧科学院科技园区试验田；各生态区辣椒种植及田间管理方式相同。每个生态区采取小区种植，小区面积为60m2，设置3次重复。花期挂牌标记不同生态区辣椒，采摘期选择长势相同的单株(各试验点每个重复至少5株)，采摘大小一致的辣椒果并送样至四川省农科院检测品质指标。

1.2 辣椒品质检测

氨基酸检测使用可见光分光光度检测，参考GB5009.124-2016；维生素检测使用高效液相色谱法及荧光光度法，参考GB5009.82-2016及GB5009.86-2016；元素检测使用电感耦合等离子体发射光谱法，参考GB5009.268-2016及GB5009.91-2017；粗纤维检测使用硫酸水解法，参考GB5009.10-2003；辣椒素及二氢辣椒素检测使用高效液相色谱法，参考NY/T1281-2007。

1.3 数据处理

数据统计分析利用Excel 2010和SPSS 21.0软件进行数据整理、分析。

2 结果分析

2.1 种植生态区气象条件分析

不同生态区的气候特点变化不尽相同，见表1。林芝市朗县朗镇、洞嘎镇及拉萨市科技园区3个生态区的海拔、纬度、极端低温升高，其它主要气象因子变化无明显趋势。朗镇及洞嘎镇是印度洋暖流与北方寒流在念青唐古拉山脉交汇端处，形成了热带、亚热带、温带及寒带气候并存的多种气候带。与拉萨相比，林芝朗县环境条件多样化，是辣椒露地种植的适宜地区，而拉萨属于高原气候带，辣椒种植受到环境影响。

表1 不同生态区主要气象因子变化

2.2 不同生态区辣椒品质性状分析

朗县辣椒种植于不同生态区，品质性状变化差异较大，具体见表2。随着海拔升高，总体品质性状趋于优质；氨基酸(天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸、脯氨酸)、总氨基酸和总蛋白含量随着海拔及纬度升高而升高；5种必需氨基酸(苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸)含量亦升高；其它氨基酸含量变化无明显趋势；抗坏血酸、钾、磷、镁、β-胡萝卜素、粗纤维、辣椒素、二氢辣椒素含量随海拔升高含量升高，辣椒素、二氢辣椒素含量成倍增加。同时，辣椒素、二氢辣椒素变异系数最大(CV分别为91.66和95.73)，含水量及钙含量变异最小(CV为3.54和4.39)。

表2 西藏不同生态区辣椒品质变化

综上所述，海拔、纬度升高，辣椒品质性状整体趋于优质，物种必需脂肪酸、辣椒素、二氢辣椒素含量变化均升高，有利于人体对氨基酸的吸收，同时辣椒素及二氢辣椒素含量升高更能发挥保健及应用价值。

2.3 气象条件与辣椒品质的相关性

相关性分析显示，纬度与维生素B1、B2及钙含量呈显著/极显著正相关，具体见表3；海拔与半胱氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸及钙含量呈显著/极显著正相关；降雨量与维生素B1含量呈显著负相关，极端低温与维生素B1、B2含量呈显著/极显著正相关；极端高温与β-胡萝卜素含量呈显著负相关，平均温度与天冬氨酸、谷氨酸、总蛋白、K、P、粗纤维、辣椒素、二氢辣椒素等含量呈显著/极显著正相关，与含水量呈极显著负相关；平均蒸发量与维生素B1、B2含量呈显著/极显著负相关；日照时长与β-胡萝卜素呈显著负相关。

表3 辣椒品质与气象因子相关性分析

综上，气象因子对辣椒品质指标影响不尽相同，不同因素对品质影响程度不同。总体来看，海拔、纬度升高后辣椒品质指标含量整体升高，辣椒营养成分亦升高。

3 讨论

辣椒生长发育状况是其价值发挥的基础，因此种植区良好的土壤条件、气象条件及品种本身的特点是辣椒正常生长发育的基本保障[10]。不同作物在不同生态区种植后品质性状发生变化，这便意味着辣椒在不同生态区种植后其品质性状亦会发生变化[11]。林芝市是西藏辣椒的主产区，同时将辣椒种植向西藏全区推广种植也具有重大意义。本试验以朗县辣椒为材料，在不同生态区种植后，多项品质指标随着海拔及纬度升高趋于优质化，5种氨基酸含量升高[12]。

优质高产亦是辣椒品种选育的重点，研究者选育的辣椒雄性不育系材料亦能满足优质高产的目标，因此材料选育在辣椒研究中占重要地位[13]。西藏自治区地理复杂，自然环境变化较大，辣椒品种不能单一化，育种工作者应根据种植区特点选育优质丰产的品种，以解决西藏辣椒品种区域适应性问题。

辣椒品质变化受到气象条件的影响，研究气象条件对辣椒品质的影响显得非常重要。其它作物中研究发现，品质指标受到温度、海拔、纬度等指标的影响[14]。因此，本试验以朗县辣椒不同海拔生态区的辣椒鲜果为研究试材，相关性分析结果表明，海拔及纬度对辣椒品质影响较大。同时，各生态区是海拔与纬度、温度等因子的共同作用效果。因此，影响辣椒品质的关键因素是后续辣椒育种工作亟待解决的问题之一[15]。基于此研究结果，朗县辣椒的种植范围能推广至3670m海拔高度，同时也应考察其品质、产量及农艺等性状的变化情况，为确定合适的种植范围作数据支撑。