馬鈴薯育種方法的改進(jìn)意見

喬方彬，宋文芳，宋伯符

（1.中央財(cái)經(jīng)大學(xué)中國經(jīng)濟(jì)與管理研究院，北京 100081；2.BoFu薯業(yè)麗江農(nóng)業(yè)科技公司，云南 麗江 674100；3.原國際馬鈴薯中心駐北京辦事處，北京 100081）

解放60年來，我國馬鈴薯生產(chǎn)有了長足發(fā)展。在解放初期的50年代我國的馬鈴薯播種總面積僅有60多萬hm2[1]。到2008年，我國的馬鈴薯種植總面積達(dá)到445萬hm2，占世界的24%，亞洲的53%，是世界第一大馬鈴薯生產(chǎn)國[2]。與此同時(shí)，馬鈴薯的單產(chǎn)和總產(chǎn)也有了顯著地提高。發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)對(duì)于保障我國糧食安全、促進(jìn)農(nóng)民增收和推動(dòng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展意義重大[3]。為此，中央領(lǐng)導(dǎo)高度重視馬鈴薯產(chǎn)業(yè)，多次做出重要批示。溫家寶總理早在2001年就明確指出：“加快引進(jìn)和培育優(yōu)良品種，努力提高土豆的加工轉(zhuǎn)化程度，不斷開拓土豆消費(fèi)市場(chǎng)，把小土豆辦成大產(chǎn)業(yè)”。

同其他農(nóng)作物一樣，我國馬鈴薯的育種科研體系也逐步建立和健全起來。除了國家級(jí)的馬鈴薯科研單位，省、地、縣市級(jí)的科研單位也普遍建立起來。馬鈴薯的科研人員也由原來主要進(jìn)行引種、試種和推廣應(yīng)用，發(fā)展到獨(dú)立開展雜交育種工作。建國60年來，科研人員共選育出近200個(gè)新品種[4-6]。種薯生產(chǎn)和栽培技術(shù)，特別是機(jī)械化栽培技術(shù)，也有了長足的發(fā)展。但是我國在馬鈴薯育種、種薯生產(chǎn)和栽培技術(shù)等方面仍存在很多亟待改進(jìn)的問題。

1 我國馬鈴薯育種、種薯生產(chǎn)和栽培技術(shù)上存在的問題

60年來，我國雖然選出上百個(gè)新品種，但是在生產(chǎn)上能夠有一定種植面積的品種為數(shù)極少。有的品種剛剛育出幾年就銷聲匿跡了，新品種目錄一出現(xiàn)就成了“陣亡名單”，壽命非常短暫。不但如此，新品種在生產(chǎn)上的使用年限也極短，有些品種甚至不能應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)上。能夠長期使用，大面積推廣的品種寥寥無幾。只有克新1號(hào)在我國華北、西北等地有相當(dāng)大的面積，產(chǎn)量穩(wěn)定，深受農(nóng)民的歡迎。造成這一局面，既有育種中的問題，也有種薯生產(chǎn)和栽培技術(shù)上的問題。

1.1 育 種

為了說明目前育種工作上的誤區(qū)，我們以過去的常規(guī)育種為例，選育出的新品種有以下一些特點(diǎn)：

（1）有經(jīng)驗(yàn)的育種工作者從親本的特性、遺傳性狀的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和遺傳力的強(qiáng)弱進(jìn)行親本的選配和雜交后代的選擇，同時(shí)重視田間觀察，從而選育出了一些抗病、高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)、推廣面積大的新品種。而有的育種工作者對(duì)親本組合的特性了解不透，忽視了田間選種的基本功，因此選出的新品種很難在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。即使偶然選出一個(gè)好的材料，也可能是運(yùn)氣所致，無規(guī)律可言。

（2）一些現(xiàn)代育種工作者只是按理論和書本知識(shí)進(jìn)行親本的選擇和搭配，很少到田間認(rèn)真的觀察和記載，總結(jié)不出規(guī)律性的東西。豈不知生物本身是與環(huán)境緊密統(tǒng)一的，環(huán)境發(fā)生變化，生物本身也隨著發(fā)生變化。也就是為了應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化，生物會(huì)表達(dá)出一種信息和特征，這就是生物的信息論。只有認(rèn)真細(xì)致長期的觀察，才能發(fā)現(xiàn)植株表達(dá)出來的生物信息。只有在不斷變化的條件下，仍表達(dá)出優(yōu)良特性的生物信息，才是我們所需要和尋找的優(yōu)良個(gè)體。只有這樣的個(gè)體才能成為一個(gè)有希望的，在生產(chǎn)上可推廣的新品種。

在馬鈴薯育種中對(duì)新品種選育的親本配置上仍然存在著遺傳背景狹窄，抗病性、豐產(chǎn)性和適應(yīng)性等方面都存在相當(dāng)多的問題。

1.2 種薯生產(chǎn)

首先，育種和種薯生產(chǎn)脫節(jié)。在我國，育種和種薯生產(chǎn)是分離的，結(jié)合的不夠緊密。從事育種的研究人員沒有把種薯生產(chǎn)看作是育種的一個(gè)手段而貫徹到育種的始終。在種薯生產(chǎn)和快繁中也沒有充分發(fā)揮新品種的特性，以致造成新品種推廣的速度不快，應(yīng)用不廣。

其次，在種薯生產(chǎn)上只注重脫毒，沒有注意到種薯本身生理特性的退化。不少單位引進(jìn)一個(gè)新的脫毒苗以后連續(xù)生產(chǎn)多年，沒有將脫毒苗進(jìn)行升級(jí)換代。事實(shí)上，一個(gè)品種即使是沒有任何病毒，長期在試管內(nèi)培育也會(huì)造成其生理特性的退化。因此，我國的育種科研人員在新品種生理退化的特性上研究不足，對(duì)于一個(gè)新品種無性繁殖多少代后，就應(yīng)該更換的問題上缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，也就無法指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

第三，脫毒種薯的生產(chǎn)體系尚不健全，需要進(jìn)一步加強(qiáng)和完善。

1.3 栽培技術(shù)

首先，對(duì)新品種的栽培特性研究的不深不透，沒有真正反映出這個(gè)品種的栽培特性?？v觀新品種的栽培要點(diǎn)，幾乎是千篇一律，沒有真正針對(duì)這一品種的特殊栽培要點(diǎn)。

其次，多年來一直是以人工栽培為基礎(chǔ)來進(jìn)行研究，缺乏機(jī)械化生產(chǎn)條件下進(jìn)行的研究。這樣的栽培技術(shù)和措施勢(shì)必很難適應(yīng)大規(guī)模馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)發(fā)展的需要。而大規(guī)模的機(jī)械化生產(chǎn)正是我國未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。所以，研究適合大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)的栽培技術(shù)就成為了當(dāng)務(wù)之急。

2 育種新途徑的商榷

2.1 育 種

把無性系選貫徹育種過程的始終。為了防止病毒和病害的傳播，在育種上首先要引進(jìn)脫毒的試管苗和微型薯作為育種的親本。在得到脫毒苗以后，在培養(yǎng)室對(duì)脫毒苗進(jìn)行快繁的過程當(dāng)中，不但要對(duì)脫毒苗進(jìn)行切段繁殖，而且在繁殖過程中，注意挑選生長健壯的植株，進(jìn)行單株編號(hào)繁殖。同時(shí)，挑選生長最健壯的植株用來生產(chǎn)微型薯。在網(wǎng)棚生產(chǎn)微型薯過程中，也要注意挑選生長最健壯的植株作為親本進(jìn)行下一步的雜交育種。得到雜交種子以后，仍在網(wǎng)棚里進(jìn)行實(shí)生苗的培育和單株選擇。

對(duì)入選的優(yōu)良單株開展無毒化育種。每個(gè)入選的單株需要在網(wǎng)棚里留下一個(gè)塊莖進(jìn)行繁殖和選育，其余的拿到大田里進(jìn)行種植和篩選鑒定。沒有入選的實(shí)生苗也要每株選一塊拿到田間進(jìn)行種植和篩選鑒定，防止漏選。在把單株從網(wǎng)棚里拿到田間以前，對(duì)每一個(gè)無性系進(jìn)行編號(hào)，這樣網(wǎng)棚里的編號(hào)和田間編號(hào)是一致的。經(jīng)過田間兩至三代的選育和鑒定，我們就可以確定入選的無性系。把田間入選的無性系與網(wǎng)棚保留的無性系對(duì)號(hào)，繁殖網(wǎng)棚里單株無性系作為區(qū)域性試驗(yàn)的材料。這樣即使田間的入選單株已經(jīng)感染了病毒，網(wǎng)棚里的單株仍然是無毒的。這就充分發(fā)揮了無性系的優(yōu)良遺傳特性，在無毒的條件下，更能看出入選無性系的優(yōu)良特性。

對(duì)那些在網(wǎng)棚選育中漏選，但是在田間表現(xiàn)良好的單株也要保留下來，作為育種的親本材料，加快優(yōu)良無性系選育材料的繁殖速度。對(duì)其他未入選的具有某一特殊性狀的優(yōu)良材料，也可以作為育種的親本加以利用（育種資源的創(chuàng)新）。

對(duì)入選的馬鈴薯優(yōu)良無性系進(jìn)行早世代鑒定，包括適應(yīng)性（區(qū)域適應(yīng)性和季節(jié)適應(yīng)性）、抗病性、抗逆性鑒定（比如耐寒、耐旱、耐熱等），品質(zhì)鑒定（比如淀粉、還原糖、加工品質(zhì)、耐貯性、VC、蛋白質(zhì)含量等），適合鮮食和出口的材料，以便盡早地確定其適應(yīng)地域、范圍、季節(jié)。

2.2 育種和快繁相結(jié)合

一旦新品種通過審定，在田間種植過程中仍然堅(jiān)持無性系選，優(yōu)中選優(yōu)，越選越好，長期保持新品種的優(yōu)良種性，延長新品種在生產(chǎn)上的使用年限，充分發(fā)揮新品種的增產(chǎn)作用。

首先，在快繁和種薯生產(chǎn)中，仍然堅(jiān)持無性系選的方法，選出生長健壯、病理和生理都具有優(yōu)良特性的脫毒苗作為快繁的基礎(chǔ)材料。即使這樣，也不能無休止的用下去，而需要重新脫毒，防止再感染病毒和種性退化。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般一個(gè)脫毒苗繁殖20～30代就應(yīng)該更換。

其次，由微型薯生長的植株進(jìn)行莖尖剝離，不但容易得到脫毒苗，加快繁殖的速度，而且通過微型薯階段的生長，提高了植株的適應(yīng)力和生活力，可以得到更加健壯的脫毒苗。

第三，利用頂端優(yōu)勢(shì)加快脫毒苗的繁殖速度，為短期內(nèi)生產(chǎn)大量的脫毒苗和微型薯打下基礎(chǔ)。把一個(gè)健壯的脫毒苗分成三段，頂端的一段經(jīng)過15 d左右就可以進(jìn)行切繁。中間的一段，需要18～20 d才能進(jìn)行再繁殖，而最末的一段需要20～25 d，才可以進(jìn)行再繁殖。利用頂端優(yōu)勢(shì)可以顯著提高脫毒苗的繁殖速度。同時(shí)也便于管理，繁殖苗整齊度高。

第四，不同品種的脫毒苗對(duì)培養(yǎng)基也有不同的要求，選擇適合該品種的培養(yǎng)基，也是提高脫毒苗生產(chǎn)和快繁的一個(gè)不可忽視的一環(huán)。

最后，快繁不但是種薯生產(chǎn)的重要手段，也是育種的一個(gè)不可缺少的內(nèi)容。而育種是快繁的基礎(chǔ)，沒有好的品種，快繁也失去了意義。

2.3 南北結(jié)合育種

充分發(fā)揮我國天時(shí)地利的優(yōu)勢(shì)，加快育種的速度。把實(shí)生種子放在黑龍江、內(nèi)蒙古，或者云南、貴州進(jìn)行異地選擇和鑒定，使得實(shí)生苗在早期就能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臈l件，選出適合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的優(yōu)良單株。比如云南一年可以種植兩季到三季，無形中就加快了育種的速度，縮短了育種年限。如果在云南種植，可以選出適合不同季節(jié)，比如適合小春、大春和冬種的馬鈴薯新品種。一般在北方一作區(qū)選一個(gè)新品種需要8～9年的時(shí)間，如果采取南北結(jié)合的方式，用4～5年就可以選出一個(gè)新品種，大大加快育種速度，縮短育種年限。因此，我們大力提倡南北結(jié)合、加強(qiáng)合作，提高新品種的選育效果。實(shí)行三結(jié)合的育種方式，即不同省、市科研單位的聯(lián)合育種、當(dāng)?shù)乜蒲袉挝慌c主要農(nóng)業(yè)企業(yè)、科研單位與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社結(jié)合育種，使優(yōu)良品種或無性系盡快在生產(chǎn)上應(yīng)用。

[1] 危朝安.在2008年中國馬鈴薯大會(huì)上的講話[J].中國馬鈴薯, 2008,22(2):65－67.

[2] 聯(lián)合國糧農(nóng)組織.聯(lián)合國糧農(nóng)組織農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫[EB/OL]. 2010[2010－06－04].http://faostat.fao.org/site/567/Desktop Default.aspx#ancor PageID=567.

[3]屈冬玉,謝開云,金黎平,等.中國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展與食物安全[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38(2):358－362.

[4] 隋啟君.中國馬鈴薯育種對(duì)策淺見[J].中國馬鈴薯,2001,l5(5): 259－264.

[5]張俊蓮,王蒂.我國馬鈴薯育種方式的變遷及其轉(zhuǎn)基因育種研究進(jìn)展[J].中國馬鈴薯,2005,19(3):163－167

[6]金黎平,屈冬玉,謝開云,等.我國馬鈴薯種質(zhì)資源和育種技術(shù)研究進(jìn)展[J].種子,2003（5）:98－100.