廣西冬作區(qū)不同馬鈴薯品種（系）品質(zhì)比較與綜合評價

閆海鋒　許娟　李韋柳　熊軍　鄧英毅　韋民政　唐秀樺　覃維治　鄭虛

摘要：【目的】對廣西冬作區(qū)不同馬鈴薯品種（系）的主要品質(zhì)進行對比及綜合評價，為篩選適宜不同用途且品質(zhì)優(yōu)良的馬鈴薯品種（系）提供參考依據(jù)?！痉椒ā繙y定分析25份馬鈴薯品種（系）（P1～P25）的淀粉、維生素C（Vc）和還原糖含量及干物率，并利用隸屬函數(shù)法對其進行綜合評價?！窘Y(jié)果】25份馬鈴薯材料的淀粉含量為6.08%～14.60%，還原糖含量為0.32%～1.86%，Vc含量為1.77%～26.96%，干物率為12.85%～20.45%。其中P16、P8、P22和P7的淀粉含量較高，P11和P24的還原糖含量較低，P19、P17、P7、P4、P14和P1的Vc含量較高，P19和P22的干物率較高。各材料按平均隸屬函數(shù)值排序為：P22>P11>P1>P19>P24>P8>P7>P17>P3>P14>P4>P13>P21>P16>P5>P25>P20>P2>P18>P10>P9>P15>P12>P6>P23。利用總隸屬函數(shù)值進行的系統(tǒng)聚類分析可將供試材料分為三大類，其中第一類材料有6份（P1、 P8、P11、P19、P22和P24），淀粉和Vc含量高、干物率較高，還原糖含量較低，綜合品質(zhì)較優(yōu)；第二類材料有10份，淀粉、Vc含量和干物率均適中，還原糖含量較低，綜合品質(zhì)居中；第三類材料有9份，淀粉和Vc含量及干物率均較低，還原糖含量較高，綜合品質(zhì)居下?！窘Y(jié)論】從25份馬鈴薯材料中篩選出6份綜合品質(zhì)性狀較優(yōu)的品種（系），包括1份優(yōu)良菜用種質(zhì)，1份加工和菜用兼用種質(zhì)，2份適宜進行薯片和薯條加工的種質(zhì)和2份適宜進行淀粉加工的種質(zhì)。

關(guān)鍵詞： 馬鈴薯；品質(zhì)；隸屬函數(shù)；綜合評價；冬作區(qū)；廣西

中圖分類號： S532 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）02-0246-06

Abstract：【Objective】Quality characters of potato varieties（lines） in winter cropping areas of Guangxi were compared and comprehensively assessed for screening fine quality potato varieties for different applications. 【Method】The contents of starch，vitamin C（Vc），reduced sugar and dry matter rate of twenty-five potato varieties（lines）（P1-P25） were measured and evaluated by subordinative function. 【Result】The starch content of the twenty-five potato materials was 6.08%-14.60%，the content of reduced sugar was 0.32%-1.86%，the content of Vc was 1.77%-26.96%， and the dry matter rate was 12.85%-20.45%. Among all the materials， P16， P8， P22 and P7 had higher starch content； P11 and P24 had lower reduced sugar content； P19， P17， P7， P4， P14 and P1 had higher Vc content； P19 and P22 had higher dry matter rate. The rank for all materials according to average subordinative function value was： P22>P11>P1>P19>P24>P8>P7>P17>P3>P14>P4>P13>P21>P16>P5>P25>P20>P2>P18>P10>P9>P15>P12>P6>P23. According to the results of hierarchical clustering analysis using subordinative function values， all tested materials could be divided into three categories： six materials in the first category（P1， P8， P11， P19， P22 and P24） which enjoyed superior comprehensive quality， such as higher contents of starch， Vc and dry matter rate， and low content of reduced sugar； ten materials in the second category which enjoyed medium comprehensive quality， such as moderate contents of starch， Vc and dry matter rate， and low content of reduced sugar； nine materials in the third category which had inferior comprehensive quality， such as low contents of starch， Vc and dry matter rate， but high content of reduced sugar. 【Conclusion】Six potato varieties（lines） with fine comprehensive quality are screened from twenty-five different potato materials， including one germplasm for vegetable use， one for processing-vege-

table dual purpose， two suitable for potato chips and potato fries processing， and two for starch processing.

Key words： potato； quality； subordinative function； comprehensive evaluation； winter cropping area； Guangxi

0 引言

【研究意義】馬鈴薯是世界第四大糧食作物，我國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國，目前已將馬鈴薯作為主糧作物。長期以來，我國馬鈴薯育種主要以產(chǎn)量和抗病性為追求目標(biāo)，忽視了對其營養(yǎng)品質(zhì)的選育和改良，從而導(dǎo)致生產(chǎn)中所需的各類專用品種極少，尤其是加工品種奇缺，馬鈴薯主要品質(zhì)性狀與荷蘭、美國、加拿大等世界馬鈴薯先進生產(chǎn)國家存在較大差距（盛萬民，2006）。近年來，國內(nèi)馬鈴薯薯片和薯條加工、淀粉加工和全粉加工企業(yè)逐年增加，市場上對適宜不同加工用途且品質(zhì)優(yōu)良的馬鈴薯品種需求極為迫切。因此，開展不同馬鈴薯品種（系）品質(zhì)的比較和綜合評價，不僅可為選育優(yōu)良馬鈴薯種質(zhì)及篩選不同用途的專用型品種提供科學(xué)依據(jù)，同時對馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】淀粉、還原糖和維生素C（Vc）含量及干物率等是馬鈴薯的主要品質(zhì)性狀，適宜加工的馬鈴薯首要考慮其還原糖含量（以低于0.4%為宜），其他指標(biāo)視具體用途而定，總體上以高含量為優(yōu)（王靜，2008；楊炳南等，2016）。黃洪媛等（2010）對貴州29個馬鈴薯樣品的總淀粉、Vc、干物質(zhì)、脂肪和蛋白質(zhì)含量及薯塊相關(guān)物理性質(zhì)進行分析，分別篩選出適宜菜用、淀粉加工、薯片和薯條加工的馬鈴薯品種。趙春波等（2011）通過測定14個馬鈴薯品種的淀粉、Vc、干物質(zhì)和粗蛋白含量，用隸屬函數(shù)法對各營養(yǎng)指標(biāo)進行綜合分析，成功篩選出綜合營養(yǎng)品質(zhì)較好的5個品種。廖虹等（2013）對云南省84個馬鈴薯品種（系）塊莖的單株產(chǎn)量及干物質(zhì)、淀粉、還原糖、粗蛋白和7種礦質(zhì)元素含量進行分析，并探討了礦質(zhì)營養(yǎng)與有機營養(yǎng)的相關(guān)性，結(jié)果表明，84個馬鈴薯品種（系）各品質(zhì)指標(biāo)均存在較大變異，除塊莖粗蛋白外，其余有機營養(yǎng)指標(biāo)與礦質(zhì)元素含量間均存在不同程度的相關(guān)性。楊炳南等（2015， 2016）統(tǒng)計分析了國內(nèi)44個不同馬鈴薯品種的淀粉、還原糖、水分、Vc和蛋白質(zhì)含量，探討了各成分間的相關(guān)性，并利用主成分分析和K-means聚類算法將44個品種按加工用途進行分類，同時將馬鈴薯加工品質(zhì)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為一維的綜合評價指標(biāo)，分別與44個馬鈴薯原料品種的特征指標(biāo)進行擬合并建立了回歸模型，結(jié)果表明，3個綜合品質(zhì)評價模型可用于實際馬鈴薯加工制品品質(zhì)評價，其中K-means聚類結(jié)果可為篩選加工專用品種提供參考和借鑒。【本研究切入點】廣西是馬鈴薯冬種的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，近年來通過引進篩選和自主選育使得適合廣西種植的馬鈴薯品種（系）資源日益豐富，但目前鮮見對廣西區(qū)內(nèi)馬鈴薯種質(zhì)資源品質(zhì)進行比較和綜合評價的報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】測定分析廣西冬作區(qū)25份馬鈴薯品種（系）的淀粉、還原糖和Vc含量及干物率等主要品質(zhì)指標(biāo)，同時利用隸屬函數(shù)法對其進行綜合評價，為篩選適宜不同用途且品質(zhì)優(yōu)良的馬鈴薯品種（系）提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試馬鈴薯材料共25份，其中國內(nèi)引進品種2份，分別為中薯3號（P1）和東農(nóng)303（P2），其他23份材料為廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所選育品系（P3～P25）。中薯3號由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所選育，該品種早熟，株型直立，分枝數(shù)少，塊莖橢圓形，皮肉淡黃，表皮光滑，芽眼少而淺，抗重花葉病毒病，較抗普通花葉病毒病和卷葉病毒病，不抗晚疫病，商品薯率高，還原糖含量較低，干物質(zhì)、粗蛋白和Vc含量較高，淀粉含量中等，菜用味佳（楊洪福等，1995）。東農(nóng)303由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)選育，該品種早熟，株型直立，分枝中等，結(jié)薯集中，塊莖扁卵形，黃皮黃肉，表皮光滑，芽眼多而淺，抗環(huán)腐病，高抗花葉病，輕感卷葉病毒病，耐束頂病，植株中感晚疫病，塊莖抗病、耐澇性強，干物質(zhì)和粗蛋白含量較高，淀粉和Vc含量中等，還原糖含量較低，鮮薯蒸食品質(zhì)優(yōu)，淀粉質(zhì)量好（王嫦華，2007）。

1. 2 試驗方法

試驗在廣西賓陽縣馬鈴薯基地進行。采用隨機區(qū)組設(shè)計，以品種為處理，小區(qū)面積78 m2，行距70 cm，株距25 cm。3次重復(fù)。常規(guī)統(tǒng)一管理。成熟期每小區(qū)隨機選取5株長勢一致的馬鈴薯植株，清洗薯塊表面泥土等雜質(zhì)，晾干后于4 ℃冰箱保存，為避免長期低溫保存對馬鈴薯理化性質(zhì)指標(biāo)的影響，一周內(nèi)完成各項指標(biāo)測定。測定時用打孔器對同一小區(qū)內(nèi)的相同品種薯塊均勻取樣，每項指標(biāo)均重復(fù)測定3次，每品種每項指標(biāo)共測定9次。

1. 3 測定項目及方法

干物率采用烘干法測定，淀粉含量采用高氯酸—蒽酮比色法測定，Vc含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定，還原糖采用蒽酮比色法測定（李合生，2000）。

1. 4 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 11.5進行整理和統(tǒng)計分析。利用S-N-K法進行多重比較；參照董志剛和程智慧（2009）的方法計算各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，以平均隸屬函數(shù)值和總隸屬函數(shù)值的聚類分析結(jié)果為依據(jù)對不同馬鈴薯品種（系）進行綜合評價。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同馬鈴薯品種（系）的品質(zhì)比較

2. 1. 1 淀粉含量 由表1可知， 25份馬鈴薯材料的淀粉含量介于6.08%～14.60%，變異系數(shù)為23.77%。淀粉含量超過10.00%的材料有10份，占供試材料的40%，其中淀粉含量較高的有P16、P8、P22和P7，分別達(dá)14.60%、13.46%、13.33%和12.97%。方差分析結(jié)果表明，P16淀粉含量與P8、P22和P7差異不顯著（P>0.05，下同），但顯著高于其他材料（P<0.05，下同）。

2. 1. 2 還原糖含量 由表1可知，25份馬鈴薯材料的還原糖含量介于0.32%～1.86%，變異系數(shù)較大，達(dá)47.32%。還原糖含量低于0.40%的有P11和P24，分別為0.32%和0.36%；還原糖含量在0.40%～0.70%的有P1、P3、P4、P5、P13和P21。方差分析結(jié)果表明，還原糖含量低于0.70%的各材料間差異均不顯著。

2. 1. 3 Vc含量 由表1可知，25份馬鈴薯材料的Vc含量介于1.77%～26.96%，變異系數(shù)較大，達(dá)41.45%。Vc含量超過15.00%的材料占44%，其中P19、P17、P7、P4、P14和P1的Vc含量較高，分別達(dá)26.96%、23.84%、22.15%、22.07%、20.66%和20.58%。方差分析結(jié)果表明，P19與P17的Vc含量差異不顯著，但顯著高于其他材料。

2. 1. 4 干物率 由表1可知，25份馬鈴薯材料的干物率介于12.85%～20.45%，變異系數(shù)較小，為12.67%。干物率在15.00%以上的材料占72%，其中P19和P22的干物率較高，分別達(dá)20.45%和20.32%，兩者間差異不顯著，但均顯著高于其他材料。

2. 3 應(yīng)用系統(tǒng)聚類法對不同馬鈴薯品種（系）的綜合評價

利用總隸屬函數(shù)值，通過基于歐式距離的樣本聚類分析，不同樣本間通過類間平均距離連接，得到25個不同馬鈴薯品種（系）的系統(tǒng)聚類圖（圖1）。由圖1可看出，在閾值為15左右時可將供試材料分為三大類，第一類為綜合品質(zhì)較優(yōu)的材料，共有6份，分別為P1、P8、P11、P19、 P22和P24，這類材料普遍具有淀粉和Vc含量高、干物率較高，還原糖含量較低（P19除外）的特點；第二類為綜合品質(zhì)居中的材料，共有10份，分別為P3、P4、P5、P7、P13、P14、P16、P17、P21和P25，其中P3、P4、P5、P13和P21的淀粉、Vc含量和干物率均適中，還原糖含量較低，P7、P14、P16、P17和P25的淀粉、Vc和還原糖含量及干物率均較高；第三類為綜合品質(zhì)居下的材料，共有9份，分別是P2、P6、P9、P10、P12、P15、P18、P20和P23，這類材料的淀粉和Vc含量及干物率均較低，還原糖含量較高。

3 討論

廣西馬鈴薯主要以引種栽培為主，東農(nóng)303是最初引進的品種之一，該品種早熟，抗病、耐澇性較強，干物率較高，淀粉和維生素含量適中，還原糖含量較低。中薯3號是隨后引進的種質(zhì)，該品種早熟、高產(chǎn)，商品薯率較高，抗花葉病毒病，干物率和Vc含量高，淀粉含量適中，還原糖含量較低。由于廣西馬鈴薯種植期恰逢光照時間短、低溫陰雨天氣多且持續(xù)時間較長的季節(jié)，引進品種普遍在北方選育，引種后發(fā)現(xiàn)其種質(zhì)退化較快，抗病性下降，特殊的氣候環(huán)境對其產(chǎn)量和品質(zhì)的影響較明顯。因此，選育適應(yīng)廣西特定氣候條件，兼顧不同用途的優(yōu)質(zhì)馬鈴薯品種對廣西馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本研究對25份馬鈴薯品種（系）的品質(zhì)性狀進行測定，發(fā)現(xiàn)不同材料的淀粉、還原糖和Vc含量及干物率等主要品質(zhì)指標(biāo)存在明顯差異，其中還原糖、Vc和淀粉含量的變異系數(shù)較大，分別達(dá)47.32%、41.45%和23.77%，說明供試材料這些指標(biāo)的遺傳改良潛力較大，可通過品種（系）間雜交等相關(guān)育種技術(shù)選育出綜合品質(zhì)更加優(yōu)良的種質(zhì)。馬鈴薯塊莖的營養(yǎng)成分及其含量高低與馬鈴薯營養(yǎng)價值、加工品質(zhì)和食味品質(zhì)密切相關(guān)。一般來說，淀粉、Vc和還原糖含量及干物率是品種選育和加工生產(chǎn)上主要考慮的指標(biāo)（張武，2004；盛萬民，2006），如具有較高Vc含量的種質(zhì)適于鮮食和菜用，具有較高淀粉含量和干物率、較低還原糖含量的種質(zhì)更適于加工。本研究供試的25份材料中，大部分材料的Vc含量較高，干物率和淀粉含量較低，屬于適宜鮮食和菜用材料，少數(shù)材料可作為加工或兼用種質(zhì)考慮。與北方種植區(qū)品種相比，供試種質(zhì)淀粉含量普遍較低，除與品種（系）本身的遺傳因素有關(guān)外，可能也與廣西種植區(qū)低溫陰雨天氣較多、光照時間較短及土壤狀況等環(huán)境條件適宜淀粉積累有關(guān)（金光輝等，2010）。

科學(xué)合理地對蔬菜品質(zhì)進行評價，需要綜合考慮各項品質(zhì)指標(biāo)，基于模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法可克服僅利用少數(shù)幾個指標(biāo)評價的不足（魏永勝等，2005），目前已被成功應(yīng)用于蘿卜（王紹輝等，2006）、番茄（張傳偉等，2011）和蘆筍（白建波等，2012）等多種蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)的綜合評價。本研究運用隸屬函數(shù)法，同時利用總隸屬函數(shù)值的系統(tǒng)聚類對供試材料的品質(zhì)進行綜合評價，初步篩選出P1、P8、P11、P19、P22和P24共6份在試驗區(qū)綜合品質(zhì)表現(xiàn)較好的種質(zhì)。其中P1和P19的干物率和Vc含量較高，是普通品種（系）的2～3倍，淀粉含量處于中上水平，但P19還原糖含量較高，限制了其加工特性，可作為優(yōu)良的菜用種質(zhì)；P1還原糖含量較低，可作為加工和蔬菜兼用種質(zhì)；P11和P24的還原糖含量較低、Vc含量和干物率均較高，可作為薯條、薯片加工型材料考慮，同時可作為淀粉加工型的備選種質(zhì)；P8和P22淀粉含量較高，可作為淀粉加工種質(zhì)。此外，P3、P4、P5、P13和P21的還原糖含量較低，其他成分含量適中，可作為兼用備選種質(zhì)考慮；P16的淀粉含量較高，可作為較好的淀粉加工種質(zhì)。

4 結(jié)論

本研究從25份馬鈴薯種質(zhì)中篩選出6份綜合品質(zhì)性狀較優(yōu)的品種（系），包括1份優(yōu)良的菜用種質(zhì)，1份加工和菜用兼用種質(zhì)，2份適宜進行薯片和薯條加工的種質(zhì)和2份適宜進行淀粉加工的種質(zhì)；此外，有5份材料可作為兼用備選種質(zhì)考慮，1份材料可作為淀粉加工種質(zhì)，其余材料適宜菜用。

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（責(zé)任編輯 王 暉）