基于多性状混合模型解析辣椒(Capsicum annuum L.)高温耐受性的形态生理与生化特征互作网络

研究人员针对高温胁迫下辣椒品种选育难题，通过多性状混合模型对149个辣椒基因型开展为期两季的田间试验，评估22项形态生理(NPB/LL/AFW等)与生化指标(CAT/SOD/MDA等)。研究发现基因型×环境互作显著影响花粉活力(PV)、净光合速率(Pn)等关键性状，鉴定出22个具高温耐受潜力的基因型，其中8个在PC分析中表现优异，为耐热辣椒育种提供了珍贵种质资源。

　　

在开放田间条件下，149个遗传多样性丰富的辣椒(Capsicum annuum L.)基因型经历连续两个夏季的高温考验。研究人员系统监测了22项关键指标：从形态特征如一级分枝数(NPB)、叶片长度(LL)，到果实性状包括平均果宽(AFW)、单果重(AF Wt)，再到生理指标冠层温度(CT)、冠层温差(CTD)，以及生化标记物过氧化氢酶活性(CAT)、丙二醛含量(MDA)。

方差分析(ANOVA)揭示所有性状均存在显著基因型差异，而NPB、Pn、CAT等10个性状表现出明显的基因型×环境互作效应。Wilcoxon检验显示除叶片宽度(LW)和部分生化指标外，多数性状存在季节间显著差异。高遗传力(h²)配合可观的遗传进度(GAM)表明，这些性状主要受加性基因效应调控，适合通过选择育种进行改良。

有趣的是，单株产量(FYP)与多个性状呈显著正相关：既包括产量构成要素如单株果数(NFPP)、单果种子数(NSPF)，也涉及生理功能指标CTD、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)，更与超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化系统密切关联。主成分分析(PCA)提取的前7个主成分(PCs)累计解释81.62%变异，通过多性状基因型-理想型距离指数(MGIDI)筛选的22个优良基因型中，8个在PC空间表现突出。这些"高温战士"的发现，为应对气候变暖背景下的辣椒育种提供了优质遗传弹药。