浙江省馬鈴薯地方品種的鑒定評(píng)價(jià)方法與應(yīng)用

卞曉波，吳 偉，程林潤(rùn)，錢秋平，張 良

(1.金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江金華 321000; 2.浙江省種子管理總站,浙江杭州 310004)

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浙江省馬鈴薯地方品種的鑒定評(píng)價(jià)方法與應(yīng)用

卞曉波1，吳 偉2，程林潤(rùn)1，錢秋平1，張 良1

(1.金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江金華 321000; 2.浙江省種子管理總站,浙江杭州 310004)

摘 要：介紹一套適宜浙江省的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、植物學(xué)特征和生物學(xué)特性鑒定、數(shù)據(jù)分析與校驗(yàn)的馬鈴薯種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)技術(shù)體系,以有利于整理、鑒定、發(fā)掘優(yōu)異性狀和基因,推動(dòng)馬鈴薯育種水平的提升。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;地方資源;鑒定評(píng)價(jià);應(yīng)用;浙江

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20160205

浙江省馬鈴薯全年種植面積約為6萬hm2。近年來,在國(guó)家和省一系列政策引導(dǎo)下,特別是2013年浙江省出臺(tái)的《浙江省人民政府辦公廳關(guān)于加快發(fā)展旱糧生產(chǎn)的意見》(浙政辦發(fā)〔2013〕128號(hào))和2015年國(guó)家馬鈴薯主食化戰(zhàn)略的提出,促使浙江省馬鈴薯種植面積不斷擴(kuò)大。然而現(xiàn)在浙江省生產(chǎn)用種全部為引進(jìn)品種,馬鈴薯育種進(jìn)展一直較為緩慢,其中育種資源少是重要原因之一。

浙江省馬鈴薯有許多地方品種,早期種植的諸如小黃皮、寧波杖錫花旗芋艿、仙居豬腰洋芋等地方資源均因品質(zhì)優(yōu)等特性而得以保存,可作為馬鈴薯育種的優(yōu)良親本。合理與全面地評(píng)價(jià)這些資源,對(duì)信息交流、資源共享及開發(fā)利用具有重要意義。但由于浙江省對(duì)馬鈴薯種質(zhì)資源的鑒定評(píng)價(jià)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和方法,各地獲取的馬鈴薯地方資源信息較為混亂,同一品種相同性狀的描述差異很大,使得地方資源利用率明顯偏低。為打破這種現(xiàn)狀,提高馬鈴薯種質(zhì)資源的鑒定評(píng)價(jià)和利用效率,針對(duì)浙江省馬鈴薯地方資源的實(shí)際情況,結(jié)合國(guó)內(nèi)馬鈴薯鑒定評(píng)價(jià)中的一系列要求和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),介紹一種較為完善的馬鈴薯地方種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)體系,以方便各育種單位整理、鑒定、發(fā)掘優(yōu)異性狀和基因,推動(dòng)浙江省馬鈴薯育種水平整體提升。

1　地方資源種質(zhì)提純與脫毒

通過查閱文獻(xiàn)、農(nóng)史、縣志等資料詳細(xì)了解馬鈴薯地方資源典型性狀,根據(jù)已掌握信息,分別于苗期、成株期、開花期、成熟期或采收期等進(jìn)行最初引種地考察,采集與查閱資料中性狀表現(xiàn)相對(duì)一致的種薯作為樣本。對(duì)采集的樣本安排1～2個(gè)生長(zhǎng)周期的試種和種質(zhì)提純,提純時(shí)分別于苗期、成株期、開花期、成熟期標(biāo)記雜株,但不予拔除,并對(duì)雜株單獨(dú)收獲,若雜株利用價(jià)值較高應(yīng)單獨(dú)鑒定。.試種過程中參照《浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查收集技術(shù)規(guī)范(試行)》記錄馬鈴薯地方種質(zhì)生育動(dòng)態(tài)與典型性狀等信息。經(jīng)提純的種質(zhì)進(jìn)行莖尖脫毒處理,繁育足量的脫毒種薯,以脫毒1代種薯作為鑒定評(píng)價(jià)使用種薯。

2　田間試驗(yàn)

2.1試驗(yàn)地點(diǎn)

鑒定的試驗(yàn)地環(huán)境條件要能滿足馬鈴薯正常生長(zhǎng)和獲得正常產(chǎn)量的需要,其基本特征特性能正常表達(dá)。選擇鑒定評(píng)價(jià)的地塊要求地勢(shì)平坦,遠(yuǎn)離污染源,附近無大樹、高大建筑物,排灌條件較好,無人、畜、獸等生物危害。試驗(yàn)地土壤應(yīng)為砂壤土,肥力中等、均勻,前茬一致,前作不能是馬鈴薯、茄子、辣椒、番茄、煙草等茄科作物,且試驗(yàn)地周圍不能種植其他茄科作物。

2.2處理設(shè)計(jì)

浙江馬鈴薯資源以春季鑒定為佳,可采用地膜覆蓋或露地栽培模式,地膜覆蓋播種期為1月上中旬,露地栽培播種時(shí)間為2月中上旬。馬鈴薯單壟種植,壟高30 cm,壟寬60 cm,壟間留20 cm排水溝。每份種質(zhì)重復(fù)3次,每個(gè)小區(qū)播種60株(采用3行區(qū)),隨機(jī)區(qū)組排列。設(shè)立對(duì)照品種,對(duì)照品種可選大面積應(yīng)用的同類生育期品種,如中薯3號(hào)、中薯5號(hào)、東農(nóng)303等。四周設(shè)立保護(hù)行。

采用脫毒1代種薯整薯播種,播種行距為28～30 cm。每個(gè)小區(qū)標(biāo)記連續(xù)10株生長(zhǎng)狀況正常的植株進(jìn)行性狀觀察,其余用于測(cè)產(chǎn)。試驗(yàn)地栽培管理同大田生產(chǎn),采用相同的水肥管理,及時(shí)防治病蟲害,保證幼苗和植株的正常生長(zhǎng)。

鑒定一般連續(xù)進(jìn)行2年,若遇自然災(zāi)害嚴(yán)重的年份或試驗(yàn)當(dāng)年2個(gè)(含)以上小區(qū)缺株率超過15%時(shí),應(yīng)相應(yīng)延長(zhǎng)鑒定周期,直到獲得2年正常的數(shù)據(jù)。

3　數(shù)據(jù)采集

3.1數(shù)據(jù)采集

所有植物學(xué)特征與生物學(xué)特性、品質(zhì)特性等觀測(cè)試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)采集均應(yīng)在種質(zhì)材料正常生長(zhǎng)情況下獲得,如遇自然災(zāi)害等因素影響植株正常生長(zhǎng),應(yīng)重新進(jìn)行觀測(cè)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集。每個(gè)材料至少觀察10株以上,且進(jìn)行2年重復(fù)觀察。

3.2圖片采集

采集馬鈴薯植株苗期、成株期、開花期和成熟期圖片及塊莖圖片,以及種質(zhì)在原產(chǎn)地主要特征特性及其表現(xiàn)圖片。在進(jìn)行植物學(xué)形態(tài)特征和特性鑒定的同時(shí),拍攝品種重要特征特性的圖片,并建立圖片數(shù)據(jù)庫(kù)。

4　數(shù)據(jù)采集內(nèi)容與方法

4.1形態(tài)特征與生物學(xué)特性

植物學(xué)特征與生物學(xué)特性測(cè)定的內(nèi)容包括:株高、主莖數(shù)、幼芽形狀、幼芽顏色、株型、莖色、莖橫斷面形狀、葉色、葉表面光澤度、葉緣、小葉著生密度、頂小葉寬度、頂小葉基部形狀、托葉形狀、花冠形狀、花冠大小、花冠顏色、重瓣花、花柄節(jié)顏色、開花繁茂性、柱頭形狀、柱頭顏色、柱頭長(zhǎng)短、花藥形狀、花藥顏色、天然結(jié)實(shí)性、薯形、皮色、芽眼深淺、芽眼色、芽眼多少、薯皮光滑度、肉色、塊莖大小、塊莖顏色、塊莖整齊度、結(jié)薯集中性、塊莖產(chǎn)量、休眠性、播種期、出苗期、現(xiàn)蕾期、始花期、開花期、盛花期、成熟期等。

4.2品質(zhì)特性

品質(zhì)特性中測(cè)定指標(biāo)有干物質(zhì)含量、淀粉含量、維生素含量、粗蛋白含量、還原糖含量及食味等。

4.3觀察記載方法

植物學(xué)特征與生物學(xué)特性各觀察指標(biāo)、觀察時(shí)期、觀測(cè)部位、觀測(cè)方法及分類標(biāo)準(zhǔn),以及品質(zhì)特性各指標(biāo)測(cè)定方法參照《馬鈴薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。植物學(xué)特征與生物學(xué)特性記載時(shí)間要做到及時(shí)、準(zhǔn)確,嚴(yán)格按照描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,若出現(xiàn)資料中不存在的性狀時(shí),應(yīng)同時(shí)拍攝需描述部位清晰的全貌圖片,以便專家審核時(shí)予以糾正;品質(zhì)特性指標(biāo)的檢測(cè)應(yīng)有如農(nóng)業(yè)部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(北京)等有資質(zhì)的單位出具的檢測(cè)報(bào)告。

5　抗性鑒定

5.1苗期耐寒性

浙江省3—4月時(shí)常發(fā)生倒春寒現(xiàn)象,苗期會(huì)遇凍害,抗逆性鑒定以苗期耐寒性鑒定為主。

苗期耐寒性鑒定采用人工氣候室模擬鑒定法。將同級(jí)別的脫毒種薯在溫室中播種,每份種質(zhì)種植30盆,重復(fù)3次。當(dāng)幼苗第1片葉展開時(shí),移至人工氣候室內(nèi)進(jìn)行處理,設(shè)定溫度- 2℃,時(shí)間4 h,用不同耐寒性品種作對(duì)照。后將低溫處理的種質(zhì)幼苗重新移至溫室內(nèi),3～4 d后調(diào)查幼苗受凍害情況,凍害級(jí)別根據(jù)凍害癥狀分為5級(jí)。具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):無凍害癥狀,0級(jí);葉片稍有萎蔫,1 級(jí);葉片失水嚴(yán)重,2級(jí);葉片嚴(yán)重萎蔫,3級(jí);葉片萎蔫死亡,4級(jí)。

根據(jù)凍害級(jí)別計(jì)算凍害指數(shù):

DI =100Σ(sini) /(4N)。

式中:DI表示凍害指數(shù); si表示凍害級(jí)別; ni表示相應(yīng)凍害級(jí)別的株數(shù); i表示凍害分級(jí)的各個(gè)級(jí)別; N表示調(diào)查的總株數(shù)。

苗期耐寒性根據(jù)凍害指數(shù)分為3級(jí):＜30,較強(qiáng);≥30～60,中等;≥60,較弱。

5.2抗病性

馬鈴薯在浙江地區(qū)種植,以晚疫病和瘡痂病發(fā)生頻率和影響較為嚴(yán)重,抗病性鑒定以植株晚疫病與塊莖晚疫病、瘡痂病抗性為主。

5.2.1馬鈴薯晚疫病

馬鈴薯植株晚疫病鑒定可選在發(fā)病嚴(yán)重的地塊。設(shè)感病品種作對(duì)照,田間采用隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次,株行距為30 cm×70 cm。供試材料和對(duì)照品種均采用脫毒1代健康種薯,每隔4份材料種植1份感病品種。田間管理同一般生產(chǎn)田。

晚疫病發(fā)病初期,廣泛采集病葉,接種到5 mm厚薯片上,將薯片置于底部墊有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中。20℃黑暗培養(yǎng)5～7 d,蒸餾水洗下孢子囊于燒杯中。6 000 r·min-1離心1 min,收集孢子囊,制成懸浮液。接種前在12℃下靜置培養(yǎng)2 h,接種濃度為50 000個(gè)孢子囊·mL-1,接種時(shí)對(duì)植株噴霧,使每片葉表面與背面均勻接種。

接種后5～7 d調(diào)查發(fā)病情況,記錄病株數(shù)與病級(jí)。病級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:無任何癥狀,0級(jí);葉片上有個(gè)別病斑,1級(jí); 1/3葉片有病斑,3級(jí); 1/3～1/2葉片上有病斑,5級(jí); 1/2～2/3葉片上有病斑,7級(jí); 2/3以上葉片上有病斑,9級(jí)。

病情指數(shù)計(jì)算公式參照《馬鈴薯種質(zhì)資源描述規(guī)范與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》。

DI =100Σ(sini) /(9N)。

式中:DI表示病情指數(shù); si表示發(fā)病級(jí)別; ni表示相應(yīng)發(fā)病級(jí)別的株數(shù); i表示病情分級(jí)的各個(gè)級(jí)別; N表示調(diào)查的總株數(shù)。

根據(jù)植株晚疫病病情指數(shù),把馬鈴薯植株晚疫病抗性分成5級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)如下:＜15%,1級(jí),高抗品種;≥15%～35%,3級(jí),抗病品種;≥35%～55%,5級(jí),中抗品種;≥55%～75%,7級(jí),感病品種;≥75%,9級(jí),高感品種。馬鈴薯塊莖晚疫病鑒定,收獲時(shí)取健康塊莖,每個(gè)品種60個(gè),重復(fù)3次,設(shè)感病品種(要求均為脫毒原種1代健康薯)作對(duì)照,將塊莖在飽和的漂白粉溶液下清洗干凈。在晚疫病發(fā)病初期,廣泛采集病葉,接種到5 mm厚薯片上,將薯片置于底部墊有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中,20℃黑暗培養(yǎng)5～7 d后,蒸餾水洗下孢子囊于燒杯中,6 000 r·min-1離心1 min,收集孢子囊,制成懸浮液。接種前在12℃下靜置培養(yǎng)2 h。接種時(shí)將濃度為50 000 mL-1懸浮液均勻接種到塊莖表面,接種過的薯塊用濕報(bào)紙包裹3層裝入塑料袋內(nèi),15℃保濕24 d,然后在18～24℃條件下保存,14 d后調(diào)查發(fā)病情況。

記錄感病塊莖及病級(jí)。病級(jí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:無任何癥狀,0級(jí);感病表面積占整薯表面積5%以下,1級(jí);感病表面積占整薯表面積5%～20%,3級(jí);感病表面積占整薯表面積21%～50%,5 級(jí);感病表面積占整薯表面積51%～70%,7級(jí);感病表面積占整薯表面積70%以上,9級(jí)。

根據(jù)病級(jí)計(jì)算病情指數(shù),計(jì)算公式同植株晚疫病。

根據(jù)塊莖晚疫病情指數(shù),把馬鈴薯塊莖晚疫病抗性分成5級(jí)。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)同植株晚疫病。

5.2.2馬鈴薯瘡痂病

馬鈴薯瘡痂病的抗性鑒定,采用病圃內(nèi)自然發(fā)病鑒定法。試驗(yàn)地點(diǎn)應(yīng)選擇在瘡痂病年年發(fā)生和流行的重茬區(qū)。設(shè)立感病品種作對(duì)照,田間采用隨機(jī)區(qū)組法,重復(fù)3次,3行區(qū),行長(zhǎng)6 m,株行距30 cm×60 cm,供試材料及對(duì)照種薯均為脫毒原種1代健康種薯,田間管理與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田一致。

收獲時(shí)每試驗(yàn)區(qū)隨機(jī)取樣10株,調(diào)查塊莖的發(fā)病情況,記錄感病塊莖數(shù)和病級(jí)。病級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與馬鈴薯塊莖晚疫病相同。

計(jì)算病情指數(shù),計(jì)算方法與馬鈴薯植株晚疫病的相同。馬鈴薯種質(zhì)資源對(duì)瘡痂病的抗性根據(jù)病情指數(shù)分5級(jí),分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與馬鈴薯植株晚疫病的相同。

6　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與校驗(yàn)

馬鈴薯種質(zhì)資源鑒定采集的信息應(yīng)包括形態(tài)學(xué)特征和生物學(xué)特性、品質(zhì)特性、抗逆性、抗病性、栽培技術(shù)等方面,最后對(duì)該種質(zhì)做出綜合評(píng)價(jià)。每份種質(zhì)的形態(tài)特征和生物學(xué)特性觀測(cè)數(shù)據(jù)要根據(jù)2年的觀測(cè)值,計(jì)算每份種質(zhì)性狀的平均值,并判斷試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

7　評(píng)價(jià)報(bào)告與專家審核

馬鈴薯鑒定評(píng)價(jià)報(bào)告包括鑒定方案、實(shí)施過程、結(jié)果分析、結(jié)論、種質(zhì)簡(jiǎn)介(包括作物、品種名稱與別名、來源及分布,特征、特性,栽培要點(diǎn),綜合評(píng)價(jià))等內(nèi)容。在鑒定試驗(yàn)最后一個(gè)生長(zhǎng)周期,于3月中下旬到4月上旬馬鈴薯特征特性最佳表現(xiàn)時(shí)期,邀請(qǐng)同行專家2～3名對(duì)種質(zhì)鑒定結(jié)果(包括所有鑒定試驗(yàn)獲得的原始數(shù)據(jù)和圖片、鑒定評(píng)價(jià)報(bào)告)進(jìn)行審核,并出具審核意見。

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(責(zé)任編輯：張才德)

作者簡(jiǎn)介:卞曉波(1986—),男,山東濰坊人,助理農(nóng)藝師,碩士研究生,主要從事旱糧新品種選育與推廣工作,E-mail:zjjhxiaobo @sina.com。

收稿日期:2015-12-15

中圖分類號(hào)：S532

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：0528-9017(2016)02-0166-03

文獻(xiàn)著錄格式:卞曉波,吳偉,程林潤(rùn),等.浙江省馬鈴薯地方品種的鑒定評(píng)價(jià)方法與應(yīng)用［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57 (2):166-168.