云南省馬鈴薯育種研究概況與建議

白建明，姚春光，李燕山，普紅梅，隋啟君*

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，云南昆明650200；2.云南省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，云南昆明650200；3.農(nóng)業(yè)部云貴高原馬鈴薯與油菜科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，云南昆明650200）

產(chǎn)業(yè)開發(fā)

云南省馬鈴薯育種研究概況與建議

白建明1,2,3，姚春光1,2,3，李燕山1,2,3，普紅梅1,2,3，隋啟君1,2,3*

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，云南昆明650200；2.云南省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，云南昆明650200；3.農(nóng)業(yè)部云貴高原馬鈴薯與油菜科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，云南昆明650200）

敘述了云南省馬鈴薯育種體系的建立和運(yùn)行情況，并介紹了云南省馬鈴薯新品種的選育及應(yīng)用情況。根據(jù)云南省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)對(duì)馬鈴薯品種多樣化的需求和馬鈴薯育種工作中存在的問題，提出了完善云南省馬鈴薯育種工作的建議，積極引進(jìn)馬鈴薯種質(zhì)資源，并進(jìn)行馬鈴薯種質(zhì)資源創(chuàng)新；針對(duì)不同育種目標(biāo)選配雜交組合；加強(qiáng)馬鈴薯育種體系和推廣體系建設(shè)。

云南；馬鈴薯；育種；建議

1 云南省馬鈴薯新品種選育和應(yīng)用

1.1 云南省馬鈴薯育種體系的建立和運(yùn)行

云南省的生態(tài)氣候條件比較復(fù)雜，立體氣候明顯，耕作制度和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也非常復(fù)雜。就馬鈴薯而言，在云南省不同地區(qū)一年四季都有馬鈴薯的栽種和收獲[1]，而在不同季節(jié)或地區(qū)因?yàn)橛猛静煌瑒t需要不同的品種。也就是說，云南省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要比其他省份更多的一系列品種，是幾十個(gè)而不是幾個(gè)品種[2]。

云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所針對(duì)云南省立體氣候條件和一年四季都能種植馬鈴薯，并且對(duì)馬鈴薯品種要求多樣的特點(diǎn)，利用云南省周年都能生產(chǎn)馬鈴薯，可以縮短育種年限，加快育種進(jìn)程的優(yōu)勢(shì)，建成了立足云南，面向中國(guó)南方及周邊國(guó)家、地區(qū)的馬鈴薯育種體系。該所同云南省內(nèi)各地區(qū)馬鈴薯研究和推廣部門都建立了良好的合作育種關(guān)系，育種點(diǎn)遍布省內(nèi)外，包括昆明、宣威、昭通、麗江、迪慶、會(huì)澤和德宏等州市十多家科研院所，并與四川、貴州、廣西、廣東和福建等省份同行開展了合作育種。該所根據(jù)市場(chǎng)和生產(chǎn)的需求，制定了詳細(xì)的馬鈴薯育種計(jì)劃。根據(jù)不同季節(jié)對(duì)馬鈴薯品種的要求，開展了大春、小春、秋作和冬作共4個(gè)季節(jié)的馬鈴薯育種工作，育種目標(biāo)包括抗晚疫病、早熟、高淀粉、鮮食、薯片薯?xiàng)l加工、彩色和間套作等品種選育。

2000年，云南省馬鈴薯育種體系開始馬鈴薯常規(guī)育種工作。在這個(gè)體系中，從2004年審定第1個(gè)品種到2015年已經(jīng)先后選育出云薯、黔薯、麗薯、宣薯、德薯、川涼薯和云泉系列等品種44個(gè)。全部的雜交組合都是由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所配制，并與合作育種單位共享。這些品種中包括高淀粉品種、薯片加工品種、薯?xiàng)l加工品種、冬作品種、鮮食品種和彩色品種，并已經(jīng)在生產(chǎn)中示范推廣，最大程度上滿足了市場(chǎng)多樣化和云南省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。

1.2 多家單位開展馬鈴薯育種工作

從20世紀(jì)90年代末開始，云南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，交通運(yùn)輸條件的改善，使交通不再成為山區(qū)馬鈴薯流通的制約因素，并且隨著馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)的興起，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和大力發(fā)展冬閑田種植馬鈴薯，極大地促進(jìn)了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。在這種形勢(shì)下，馬鈴薯育種工作也在全省范圍內(nèi)開展起來。

目前云南省內(nèi)仍然開展馬鈴薯育種的單位主要有12家，除云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)和云南師范大學(xué)傳統(tǒng)省級(jí)育種單位外，多家地州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所（院）、縣級(jí)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心都加入到馬鈴薯新品種選育工作中來。這些育種單位主要集中在滇東北和滇西北地區(qū)，分別是昭通市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、曲靖市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、宣威市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、會(huì)澤縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、昆明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、德宏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、麗江市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、迪慶州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和大理州農(nóng)業(yè)科學(xué)推廣研究院。在開展馬鈴薯育種的這些單位中，主要是進(jìn)行常規(guī)雜交育種。

1.3 云南省馬鈴薯新品種審定

云南省種子管理站于1993～1994年開展了第一輪全省馬鈴薯品種區(qū)域試驗(yàn)（春作）工作。2000年以后，一些地州種子管理站，包括昆明市、曲靖市、德宏州、文山州、普洱市和昭通市，也組織開展了馬鈴薯品種區(qū)域試驗(yàn)，并審定了20個(gè)馬鈴薯新品種。因?yàn)樵颇鲜?duì)馬鈴薯品種的要求多樣，云南省種子管理站又于2012和2013年分別開展了冬作馬鈴薯區(qū)域試驗(yàn)和小春馬鈴薯區(qū)域試驗(yàn)。

截止到2015年底，云南省陸續(xù)審定了56個(gè)馬鈴薯品種（表1）。由于從20世紀(jì)80年代以來云南省與國(guó)際馬鈴薯中心（International Potato Center,CIP）的合作比較密切，所以從CIP引進(jìn)雜交組合而選育的馬鈴薯品種占很大比例，共19個(gè)（‘榆薯CA’、‘合作23號(hào)’、‘合作88’、‘滇薯6號(hào)’、‘合作001’、‘合作002’、‘合作203’、‘合作3810’、‘抗青9-1’、‘合作003’、‘靖薯1號(hào)’、‘靖薯2號(hào)’、‘靖薯3號(hào)’、‘靖薯4號(hào)’、‘靖薯5號(hào)’、‘昆薯4號(hào)’、‘宣薯4號(hào)’、‘昆薯5號(hào)’和‘昆薯2號(hào)’），占全部審定品種的33.9%；另外使用CIP材料為親本選育的品種共21個(gè)（‘麗薯6號(hào)’、‘麗薯10號(hào)’、‘麗薯11號(hào)’、‘麗薯12號(hào)’、‘云薯202’、‘云薯203’、‘云薯303’、‘云薯401’、‘云薯502’、‘云薯503’、‘云薯505’、‘云薯601’、‘云薯701’、‘云薯801’、‘宣薯2號(hào)’、‘德薯2號(hào)’、‘鎮(zhèn)薯1號(hào)’、‘宣薯5號(hào)’、‘會(huì)薯9號(hào)’、‘會(huì)薯10號(hào)’和‘會(huì)薯11號(hào)’）；含有CIP材料血緣的品種共達(dá)到了40個(gè)，占全部審定品種的71.43%。因此CIP的資源是云南省目前和未來品種改良最重要的遺傳資源[3]。

表1 1997～2015年云南省審定馬鈴薯品種數(shù)和類型Table1 Number and type of potato varieties released in Yunnan Province in 1997-2015

1.4 云南省馬鈴薯品種權(quán)的保護(hù)

馬鈴薯新品種作為育種者勞動(dòng)的成果，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已成為馬鈴薯增產(chǎn)、增效和品質(zhì)改善的重要因素。馬鈴薯品種權(quán)保護(hù)可以保護(hù)育種者的權(quán)益，提高育種者的積極性[4]。云南省多家育種單位也在積極申請(qǐng)馬鈴薯新品種權(quán)。其中，昆明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院的馬鈴薯新品種‘昆薯5號(hào)’和‘昆薯6號(hào)’在2011年申請(qǐng)了植物新品種權(quán)；云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所選育的‘云薯302’和‘云薯502’于2010年獲得植物新品種權(quán)授權(quán)，‘云薯602’、‘云薯603’和‘紫云1號(hào)’在2015年獲得植物新品種權(quán)授權(quán)，另外，‘云薯608’于2014年申請(qǐng)植物新品種權(quán)，正在進(jìn)行第1年測(cè)試。通過對(duì)培育的馬鈴薯新品種進(jìn)行保護(hù)，發(fā)揮品種權(quán)作用，有償使用新品種，既能保證育種者的育種利益，又可以激勵(lì)育種創(chuàng)新，加快馬鈴薯優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1.5 云南省馬鈴薯新品種應(yīng)用情況

經(jīng)過多年的品種選育和示范推廣工作，云南省馬鈴薯新品種也在生產(chǎn)上應(yīng)用推廣。從20世紀(jì)90年代中期以來，云南省馬鈴薯栽培品種實(shí)現(xiàn)了1次更新?lián)Q代，主要體現(xiàn)在原來栽培面積較大的‘米拉’、‘小籽洋芋’因?yàn)橥硪卟】剐韵陆档仍蚨饾u減少，取而代之的是晚疫病抗性好、適應(yīng)性廣的‘合作88’、‘會(huì)-2’、‘威芋3號(hào)’和‘中甸紅’等品種。這些品種的栽培面積逐漸增加，最后形成昭通地區(qū)的馬鈴薯品種以‘會(huì)-2’和‘米拉’為主；昆明和曲靖地區(qū)的馬鈴薯品種以‘合作88’和‘會(huì)-2’為主；滇西的馬鈴薯品種以‘合作88’、‘麗薯1號(hào)’和‘中甸紅’為主；滇南以‘合作88’、‘會(huì)-2’和‘中甸紅’為主的種植局面。

近年來，新選育出的品種則表現(xiàn)出很好的發(fā)展勢(shì)頭，‘麗薯6號(hào)’、‘云薯401’、‘滇薯6號(hào)’、‘宣薯2號(hào)’和‘云薯505’等品種在晚疫病嚴(yán)重的情況下，顯示出不同的優(yōu)良特性，適應(yīng)了不同的種植環(huán)境和市場(chǎng)需求，種植面積逐漸擴(kuò)大。由于馬鈴薯繁殖系數(shù)低、種薯體系不完備等因素，新品種尚沒有成為大面積的主栽品種，目前新品種的種植面積比例不超過20%。但是，由于主栽品種‘合作88’、‘會(huì)-2’和‘中甸紅’的晚疫病抗性下降，導(dǎo)致產(chǎn)量大幅度下降。這就給新品種的推廣迎來了快速發(fā)展的機(jī)會(huì)，同時(shí)也要求新品種要具有很強(qiáng)的晚疫病抗性，才能夠成為新的主栽品種。預(yù)計(jì)在未來5～8年，云南省馬鈴薯將迎來新一輪品種更新。

2 云南省馬鈴薯育種面臨的問題

2.1 馬鈴薯種質(zhì)資源缺乏，資源創(chuàng)新工作滯后

從20世紀(jì)80年代各育種單位就開始從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)了大量的馬鈴薯種質(zhì)資源并用于育種工作，但是資源創(chuàng)新工作嚴(yán)重滯后，抗晚疫病種質(zhì)資源仍然匱乏，這就使其雜交后代中很難出現(xiàn)晚疫病抗性好的材料。同樣，其他用途的種質(zhì)資源如高淀粉、薯片加工和早熟、抗霜凍材料也很缺乏。

2.2 晚疫病每年大爆發(fā)，生理小種不斷變異

云南省降雨多集中在5月下旬至10月初，6月下旬晚疫病就會(huì)大爆發(fā)，不抗晚疫病的品種很快就被侵染而導(dǎo)致產(chǎn)量極低。同時(shí)，晚疫病致病生理小種不斷發(fā)生變異，具有高抗晚疫病的馬鈴薯品種在種植幾年之后，也會(huì)逐漸喪失晚疫病抗性（如‘合作88’）[5]；并且育成品種的晚疫病抗性不強(qiáng)，適應(yīng)性較差，不能彌補(bǔ)因?yàn)橹魍破贩N‘合作88’和‘會(huì)-2’晚疫病抗性下降而造成的馬鈴薯總產(chǎn)量的損失。

2.3 育種方法和目標(biāo)單一

云南省馬鈴薯育種主要是采用常規(guī)雜交的方式進(jìn)行，未利用先進(jìn)的分子標(biāo)記手段進(jìn)行輔助育種；育成品種中有33.9%的品種是從CIP引進(jìn)的雜交組合中篩選而成，而引進(jìn)的雜交組合相對(duì)于云南獨(dú)特的氣候條件沒有針對(duì)性，造成篩選出來的品種適應(yīng)性差而難以推廣；育種目標(biāo)仍然是高產(chǎn)、鮮食品種，缺乏加工品種。

2.4 新品種推廣難度大

新品種通過審定后，由于缺乏專門的新品種推廣體系和經(jīng)費(fèi)，導(dǎo)致新品種推廣困難，短期內(nèi)很難得到大面積應(yīng)用。尤其是新品種的晚疫病抗性在幾年之后就可能因?yàn)橥硪卟≈虏∩硇》N的變異而喪失，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降，失去使用價(jià)值。

另外，馬鈴薯價(jià)格受市場(chǎng)影響波動(dòng)很大，再加上消費(fèi)習(xí)慣問題，也是新品種推廣困難的一個(gè)原因。

3 云南省馬鈴薯育種的發(fā)展建議

3.1 積極引進(jìn)馬鈴薯種質(zhì)資源，進(jìn)行馬鈴薯種質(zhì)資源創(chuàng)新

種質(zhì)資源是開展馬鈴薯育種工作的根本。馬鈴薯起源于中南美洲的熱帶高地，氣候與西南地區(qū)相似[6]。因此，加強(qiáng)與CIP在資源創(chuàng)新方面合作，引進(jìn)資源材料在西南地區(qū)進(jìn)行種質(zhì)資源研究和創(chuàng)新工作有著天時(shí)地利的優(yōu)勢(shì)。尤其是野生種質(zhì)資源里存在著很多抗病、抗蟲的抗性基因，利用生物技術(shù)，進(jìn)行種質(zhì)資源創(chuàng)新，發(fā)掘資源的有利性狀，篩選一批骨干親本。對(duì)親本進(jìn)行配合力測(cè)定，選用配合力高的親本進(jìn)入常規(guī)育種序列[6]。

3.2 針對(duì)不同育種目標(biāo)選配雜交組合

云南省復(fù)雜的馬鈴薯生產(chǎn)體系，要求在不同季節(jié)種植不同類型的馬鈴薯品種。因此，需要根據(jù)不同季節(jié)確定不同的育種目標(biāo)：大春要求品種抗晚疫病、抗旱、中晚熟，高產(chǎn)、耐貯運(yùn)，多用途（兼用型），休眠期較長(zhǎng)（成熟后50～70 d），耐土傳病害，抗青枯??；小春要求品種早熟、抗霜凍、薯形好、芽眼淺，偏好橢圓、黃肉，抗蟲（斑潛蠅），耐貯運(yùn)；秋作要求品種結(jié)薯早、抗晚疫病、耐霜凍和耐澇；冬作要求品種抗晚疫病、結(jié)薯早、高產(chǎn)，大薯率高、薯形好、表皮光滑、芽眼淺、畸形少，耐貯運(yùn)，休眠期長(zhǎng)，抗青枯病。

云南省馬鈴薯大多用于本地鮮食、外銷鮮食和加工。本地鮮食品種要求黃肉，干物質(zhì)含量高；外銷鮮食品種則根據(jù)銷售地點(diǎn)的消費(fèi)習(xí)慣確定，如銷往北方，要求白皮白肉、塊莖大、芽眼淺、表皮光滑。加工型品種主要分為薯片加工型和淀粉加工型。因此，還要根據(jù)市場(chǎng)需要調(diào)整育種目標(biāo)，選配雜交組合。

3.3 加強(qiáng)馬鈴薯育種體系和推廣體系建設(shè)

進(jìn)一步完善云南省馬鈴薯育種體系，充分利用先進(jìn)的分子標(biāo)記手段，加強(qiáng)基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，建立起快速準(zhǔn)確的育種材料評(píng)價(jià)體系，加快馬鈴薯育種進(jìn)程。并建立完善的種薯繁育體系，形成系統(tǒng)的新品種推廣體系；尋求適當(dāng)?shù)慕?jīng)費(fèi)支持，加強(qiáng)新品種的推廣力度。

[1]李燦輝,龍維彪,楊仕忠,等.馬鈴薯育種研究與云南馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].云南農(nóng)業(yè)科技,2003(s1):95-101.

[2]隋啟君,李先平,楊萬林,等.云南省馬鈴薯育種體系建設(shè)[M]//陳伊里,屈冬玉.中國(guó)馬鈴薯研究與產(chǎn)業(yè)開發(fā).哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2003:301-307.

[3]楊萬林,隋啟君.CIP馬鈴薯資源在云南的評(píng)價(jià)、利用及前景[M]//陳伊里,屈冬玉.馬鈴薯產(chǎn)業(yè)與東北振興.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2005:300-305.

[4]陳于敏,沙凌杰,楊妍,等.加強(qiáng)植物新品種保護(hù)推進(jìn)云南綠色經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省建設(shè)步伐[J].農(nóng)業(yè)科技管理,2011,30(1):44-46.

[5]隋啟君,包麗仙,白建明,等.2012年云南省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析[M]//陳伊里,屈冬玉.馬鈴薯產(chǎn)業(yè)與農(nóng)村區(qū)域發(fā)展.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2013:96-101.

[6]隋啟君,白建明,李燕山,等.適合西南地區(qū)馬鈴薯周年生產(chǎn)的新品種選育策略[M]//陳伊里,屈冬玉.馬鈴薯產(chǎn)業(yè)與農(nóng)村區(qū)域發(fā)展.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2013:243-247.

Research Overview and Development Suggestions of Potato Breeding in Yunnan Province

BAI Jianming1,2,3,YAO Chunguang1,2,3,LI Yanshan1,2,3，PU Hongmei1,2,3,SUI Qijun1,2,3*
(1.Economic Crop Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming,Yunnan 650200,China; 2.Potato Engineering and Technology Research Center,Kunming,Yunnan 650200,China;3.Scientific Observing and Experimental Station of Potato and Rapeseed in Yunnan-Guizhou Plateau,Ministry of Agriculture,Kunming,Yunnan 650200,China)

The establishment and operation of the potato breeding system were described,and the breeding and application of new varieties of potato were introduced in Yunnan Province.According to the advantage of the development of potato industry,the current demand of the potato variety and the problems of potato breeding in Yunnan Province,some proposals for improvement of the efficiency of potato breeding in Yunnan Province were made,i.e.to introduce potato germplasm resources actively,and carry out the innovation of potato germplasm resources;make the cross combinations based on different breeding targets;and strengthen the construction of potato breeding system and promotion system.

Yunnan;potato;breeding;suggestion

S532

B

1672－3635（2016）06-0372-04

2016-02-17

云南省技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)對(duì)象（2015HB002）；云南省重點(diǎn)新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃—農(nóng)業(yè)（2013BB005）；云南省對(duì)外科技合作計(jì)劃（2014IA008）。

白建明（1973-），男，博士，研究員，從事馬鈴薯育種和種質(zhì)資源研究。

隋啟君，研究員，主要從事馬鈴薯育種研究，E-mail:suiqijun@sina.com。