不同基因型紫色甘薯品種主要品質(zhì)性狀在川中丘陵區(qū)的變化分析

王 平，沈?qū)W善，屈會(huì)娟，王 宏，都 栩，王曉黎，黃靜瑋

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川 成都 610066； 2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所，四川 成都 610066； 3.成都大學(xué)，四川 成都 610106)

【研究意義】紫甘薯塊根富含花色苷，呈紫色，是甘薯中一個(gè)具有獨(dú)特遺傳性狀的品種類(lèi)型。紫甘薯花色苷具有抗氧化、抗癌以及降低血糖和血脂等生理保健功能[1-3]。紫甘薯除具有普通甘薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外，還是一種具有獨(dú)特性狀及較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和加工價(jià)值的特用甘薯[4]。目前，紫甘薯在四川的大宗利用方式主要是鮮食和全粉(全薯粉絲)加工[5]。要發(fā)展四川紫甘薯鮮食產(chǎn)業(yè)和全粉加工產(chǎn)業(yè)，首先要解決的問(wèn)題就是商品薯原料問(wèn)題。我國(guó)紫甘薯品種資源較多，但紫甘薯的生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)同時(shí)受基因型、環(huán)境以及基因型與環(huán)境互作的共同影響[6-8]，同一紫薯品種在不同的地區(qū)種植時(shí)，產(chǎn)量、品質(zhì)等性狀可能會(huì)有不同程度的差別。同時(shí)，由于鮮食甘薯和全粉生產(chǎn)對(duì)紫甘薯原料指標(biāo)要求不同，不是所有品種都適宜鮮食或全粉生產(chǎn)。目前，四川省的紫甘薯品種來(lái)源分為本地選育和從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)，在四川紫甘薯主產(chǎn)區(qū)篩選適宜鮮食和全粉加工的專(zhuān)用品種，對(duì)發(fā)展四川紫甘薯鮮食產(chǎn)業(yè)和全粉加工產(chǎn)業(yè)有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】根據(jù)塊根的品質(zhì)特點(diǎn)和用途，甘薯主要分為鮮食型、淀粉型和色素型3種類(lèi)型[9]。鮮食型品種的品質(zhì)特點(diǎn)是薯肉黃色、桔紅色或紫色等，可溶性糖和胡蘿卜素等含量較高[10]，蒸煮食味甜、黏、細(xì)膩，粗纖維少[11]。塊根中淀粉、可溶性糖、蛋白質(zhì)、維生素C及胡蘿卜素等含量與甘薯的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)有密切關(guān)系[12]。全粉作為一種新興的甘薯加工制品，其加工過(guò)程中用水少、廢料少、不僅保持了甘薯的特有風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分，且具有良好的再加工性能，具有巨大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿ΑＱ芯勘砻?，可將鮮薯干率和可溶性糖含量作為篩選甘薯顆粒全粉加工專(zhuān)用品種的兩項(xiàng)指標(biāo)。鮮薯的干率越高，可溶性糖含量越低，加工成顆粒全粉的產(chǎn)品得率越高[13-14]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】川中丘陵區(qū)的南充、內(nèi)江、資陽(yáng)、達(dá)州、遂寧和成都等6個(gè)市是四川省紫甘薯主產(chǎn)區(qū)，約占全省甘薯種植面積一半以上[15]。目前，有關(guān)不同紫甘薯品種(系)在川中丘陵區(qū)的產(chǎn)量和品質(zhì)變化研究較少。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】因此，本研究從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)23個(gè)不同基因型紫甘薯品種(系)，在川中丘陵區(qū)進(jìn)行多年品種比較試驗(yàn)，篩選鮮食和全粉加工適宜的品種，以期為四川紫甘薯鮮食產(chǎn)業(yè)和全粉加工產(chǎn)業(yè)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2009-2014年在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院(金堂縣竹篙鎮(zhèn))科研示范基地進(jìn)行。試驗(yàn)地土質(zhì)為黃紅紫泥土，前茬為馬鈴薯、玉米、油菜(3年輪作1次)。

從2009年開(kāi)始，陸續(xù)引進(jìn)23個(gè)紫甘薯品種(系)，分別為：‘徐紫薯1號(hào)’、 ‘徐紫薯2號(hào)’、‘徐紫薯3號(hào)’、‘寧紫薯1號(hào)’、‘渝紫263’、‘煙紫薯2號(hào)’、‘徐紫薯L7’、‘南紫薯008’、‘萬(wàn)紫56’、‘群紫1號(hào)’、‘濟(jì)薯18’、‘農(nóng)林47’、‘山川紫’、‘浙紫薯1號(hào)’、‘南紫薯014’、‘綿紫薯9號(hào)’、‘美國(guó)黑紫’、‘川紫薯1號(hào)’、‘川紫薯2號(hào)’、‘濟(jì)黑1號(hào)’、‘渝紫薯7號(hào)’、‘南紫薯015’、‘綿渝紫11號(hào)’。以四川省審定的第一個(gè)紫色甘薯品種‘南紫薯008’為對(duì)照(CK)。各品種產(chǎn)量和主要品質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)品種審定資料或公開(kāi)出版文獻(xiàn)查詢(xún)[16-24]。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積4.0 m×5.0 m，3次重復(fù)。甘薯起壟凈作，壟距80 cm，壟面寬30 cm，壟高30 cm，種植密度為67 500株/hm2。6月1-10日移栽，移栽苗為長(zhǎng)20 cm的尖梢苗，10月20-30日收獲。移栽時(shí)基施復(fù)合肥600 kg/hm2(N、P2O5、K2O含量均為15 %)，在塊根膨大期追施K2O 45 kg/hm2。鉀肥為硫酸鉀。其它栽培措施同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田。

1.2 測(cè)試項(xiàng)目與方法

1.2.1 鮮薯產(chǎn)量和干物率 收獲期，每小區(qū)全區(qū)實(shí)收測(cè)定鮮薯產(chǎn)量。每小區(qū)取中等大小薯塊300 g，切成絲，在烘箱中105 ℃殺青30 min后，80 ℃烘至恒重，測(cè)定干物率。

1.2.2 花青素的提取及測(cè)定 采用檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖液(pH 3.0)提取比色法測(cè)定[25]。

1.2.3 淀粉、蛋白質(zhì)、可溶性糖含量測(cè)定 參照雙波長(zhǎng)比色法[26]進(jìn)行測(cè)定淀粉含量。依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 5511-2008，采用FOSS定氮儀測(cè)定，樣品蛋白質(zhì)含量=樣品含氮量×6.25。采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[26]。

1.2.4 食味評(píng)分 收獲后1周內(nèi)取中等大小薯塊，洗凈蒸煮，請(qǐng)甘薯育種人員、一般科研人員和普通消費(fèi)者各10人，分3組，從粘、面、甜、香、纖維等5個(gè)方面進(jìn)行食味評(píng)定，并給出總分，采取100分制，對(duì)照為80分，分值越高，食味越好[27]。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用Excel 2007和DPS 14.5統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算與分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同紫色甘薯品種鮮薯產(chǎn)量

從不同品種的鮮薯產(chǎn)量看(表1)，在‘徐紫薯1號(hào)’到‘川紫薯1號(hào)’之間，有7個(gè)品種鮮薯產(chǎn)量較對(duì)照(‘南紫薯008’)顯著增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度在17.85 %～99.19 %，有6個(gè)品種鮮薯產(chǎn)量較對(duì)照顯著減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度在12.60 %～56.86 %，剩余4個(gè)品種鮮薯產(chǎn)量與對(duì)照差異不顯著。其中，‘萬(wàn)紫56’、‘濟(jì)薯18’、‘寧紫薯1號(hào)’和‘綿紫薯9號(hào)’產(chǎn)量均超過(guò)31 500 kg/hm2，分列前4位。在2014年新引進(jìn)的5個(gè)品種中，與當(dāng)年的對(duì)照產(chǎn)量相比，僅有‘渝紫薯7號(hào)’增產(chǎn)16.24 %，達(dá)顯著水平，‘濟(jì)黑1號(hào)’和‘綿渝紫11號(hào)’顯著減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為21.68 %～23.18 %，剩余2個(gè)品種與對(duì)照差異不顯著。

表1 參試品種鮮薯產(chǎn)量表現(xiàn)Table 1 Fresh sweet potato yield of tested varieties

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)顯著水平(P<0.05),下同。
Note：Different lowercase letters within the same line mean significant difference at 0.05 level. The same as below.

變異系數(shù)是評(píng)估產(chǎn)量穩(wěn)定性的常用參數(shù)，變異系數(shù)越小，表明產(chǎn)量變異程度越小，品種產(chǎn)量穩(wěn)定性越好。從表1可知，在前18個(gè)品種中，鮮薯產(chǎn)量變異系數(shù)在7.09 %～67.05 %，其中，產(chǎn)量變異系數(shù)在10 %以下的有2個(gè)，分別為‘川紫薯1號(hào)’和‘萬(wàn)紫56’；變異系數(shù)在10 %～20 %的有8個(gè)，分別為‘徐紫薯1號(hào)’、‘南紫薯014’、‘徐紫薯L7’等；變異系數(shù)超過(guò)20 %的有8個(gè)品種。

紫色甘薯的產(chǎn)量受基因型與環(huán)境互作的影響，從不同品種的豐產(chǎn)性(表1)來(lái)看，在參試的前18個(gè)品種中，與品種審定時(shí)的區(qū)試產(chǎn)量相比，有11個(gè)品種增產(chǎn)，除‘徐紫薯L7’外，增產(chǎn)幅度為2.67 %～45.66 %；有7個(gè)品種減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為4.89 %～45.54 %。在2014年新引進(jìn)的5個(gè)品種中，有4個(gè)品種與區(qū)試產(chǎn)量相比增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為3.14 %～12.46 %。

2.2 不同品種鮮薯干物率和花青素含量

取年度平均產(chǎn)量最高的2012、2013年甘薯樣品分析其鮮薯干物率和花青素含量(表2)。

在18個(gè)參試品種中，有12個(gè)品種干物率顯著高于對(duì)照(‘南紫薯008’)，增幅為7.21 %～44.57 %，其中，山川紫干物率最高，兩年平均值達(dá)39.78 %，‘農(nóng)林47’、‘徐紫薯3號(hào)’和‘徐紫薯L7’干物率為36.42 %～38.20 %，較對(duì)照高32.25 %～38.80 %，分列第2～4位。各品種干物率與區(qū)試值相比，有11個(gè)品種干物率增高，增高幅度為3.13 %～47.35 %，有7個(gè)品種干物率降低，降低幅度為2.78 %～28.64 %。

表2 參試品種的干物率及花青素含量Table 2 Dry matter rate and anthocyanin content of tested sweet potato varieties

注：DR：干物質(zhì)率；AC：花青素含量。
Note:DR:Dry matter rate. AC:Anthocyanin content.

由表2可看出，在18個(gè)參試品種中，有5個(gè)品種花青素含量顯著高于對(duì)照，增幅為26.00 %～191.49 %。根據(jù)國(guó)家甘薯品種鑒定標(biāo)準(zhǔn)[28]，花青素含量高于40.00 mg/100 g FW為高花青素類(lèi)型。在參試品種中，‘農(nóng)林47’、‘綿紫薯9號(hào)’和‘徐紫薯3號(hào)’的花青素含量2年平均值分別為53.93、44.61和40.76 mg/100 g FW，達(dá)到了高花青素含量標(biāo)準(zhǔn)；其余品種花青素含量為6.08～24.17 mg/100 g FW，均達(dá)到食用型紫薯標(biāo)準(zhǔn)。各品種花青素含量與區(qū)試值相比，僅有‘南紫薯008’和‘徐紫薯3號(hào)’花青素含量分別較區(qū)試值增高22.51 %和18.73 %，其余品種花青素含量均降低，除‘山川紫’外，降低幅度為6.10 %～69.19 %。

表3 參試品種的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)Table 3 Nutritional qualities of tested sweet potato varieties

表4 參試品種熟食味表現(xiàn)Table 4 Cooked taste of tested sweet potato varieties

2.3 不同品種鮮薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

取年度平均產(chǎn)量最高的2012、2013年甘薯樣品分析其鮮薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)(表3)。

淀粉含量在12.69 %～29.36 %，有11個(gè)品種淀粉含量顯著高于對(duì)照，增幅為10.00 %～70.68 %，其中，‘徐紫薯L7’淀粉含量最高，兩年平均值達(dá)29.36 %，‘山川紫’、‘徐紫薯3號(hào)’和‘農(nóng)林47’淀粉含量為26.44 %～28.03 %，較對(duì)照高53.73 %～62.96 %，分列第2～4位。

可溶性糖含量在2.73 %～10.51 %，僅有‘徐紫薯L7’、‘渝紫263’和‘川紫薯1號(hào)’等3個(gè)品種可溶性糖含量顯著高于對(duì)照，增幅為28.16 %～55.77 %，分列前3位。

粗蛋白含量在0.73 %～2.16 %，有9個(gè)品種粗蛋白含量顯著高于對(duì)照，增幅為28.01 %～60.82 %，其中，‘徐紫薯1號(hào)’、‘徐紫薯2號(hào)’、‘美國(guó)黑薯’、‘煙紫薯2號(hào)’、‘徐紫薯L7’和‘綿紫薯9號(hào)’分列第1～6位，粗蛋白含量為1.82 %～2.16 %，但品種間差異不顯著。

2.4 不同品種食味表現(xiàn)

取品種最多的2014年甘薯樣品分析其鮮薯食味評(píng)分(表4)。23個(gè)品種食味評(píng)分在51.67～80.33分，其中，食味評(píng)分≥80分的僅有‘渝紫263’和‘南紫薯008’，75～80分的有‘南紫薯014’、‘綿紫薯9號(hào)’和‘寧紫薯1號(hào)’，且前5個(gè)品種食味評(píng)分差異不顯著。70～75分的有10個(gè)品種，品種間食味評(píng)分差異不顯著。

從不同分組來(lái)看，甘薯育種人員(第1組)評(píng)價(jià)僅‘渝紫263’的食味表現(xiàn)與對(duì)照(‘南紫薯008’)相當(dāng)，一般科研人員(第2組)評(píng)價(jià)‘南紫薯008’的食味表現(xiàn)明顯高于其余品種，但普通消費(fèi)者(第3組)則評(píng)價(jià)除‘渝紫263’外，還有‘南紫薯014’和‘綿紫薯9號(hào)’的食味表現(xiàn)也高于對(duì)照。

3 討 論

甘薯的生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)受基因型、環(huán)境及其互作的共同影響，同一紫薯品種在不同的地區(qū)種植時(shí)，產(chǎn)量、品質(zhì)等性狀可能會(huì)有不同程度的差別。盧會(huì)翔等[29]研究表明，紫肉甘薯產(chǎn)量性狀(鮮薯產(chǎn)量、淀粉產(chǎn)量、薯干產(chǎn)量)主要受環(huán)境影響，且其產(chǎn)量和花青素含量也主要受年份效應(yīng)影響，但淀粉含量主要受遺傳因素調(diào)控。在本試驗(yàn)中，從鮮薯產(chǎn)量看，有8個(gè)品種鮮薯產(chǎn)量較對(duì)照顯著增產(chǎn)，有8個(gè)品種較對(duì)照顯著減產(chǎn)，剩余6個(gè)品種與對(duì)照差異不顯著，表明基因型對(duì)紫薯產(chǎn)量影響顯著。從穩(wěn)產(chǎn)性看，前18個(gè)品種中，僅有2個(gè)品種的產(chǎn)量變異系數(shù)在10 %以下，有8個(gè)品種的產(chǎn)量變異系數(shù)在10 %～20 %，其余品種的產(chǎn)量變異系數(shù)超過(guò)20 %，表明年份效應(yīng)對(duì)紫薯產(chǎn)量的影響也較大。從豐產(chǎn)性看，與品種審定時(shí)的區(qū)試產(chǎn)量相比，有15個(gè)品種增產(chǎn)，有8個(gè)品種減產(chǎn)，表明不同甘薯品種的適應(yīng)性不同，參試品種中產(chǎn)量比對(duì)照低的品種，如果在有利于其生長(zhǎng)環(huán)境條件下，也可能會(huì)獲得較高產(chǎn)量。因此，在引種時(shí)，不能只根據(jù)一年產(chǎn)量來(lái)淘汰某些品種，而應(yīng)該根據(jù)品種多年的穩(wěn)產(chǎn)性、豐產(chǎn)性來(lái)決定其是否適合在某一區(qū)域推廣。

我國(guó)的甘薯食味評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有5分制和100分制2種，但不同地域育種單位的食味側(cè)重點(diǎn)不同，同一品種單項(xiàng)食味評(píng)分近似，也可能會(huì)出現(xiàn)較大差異的綜評(píng)得分。一般來(lái)說(shuō)，北方區(qū)域側(cè)重甜度和面度，干物率偏高，兼顧其他指標(biāo)，南方區(qū)域注重香、甜、粉、糯的適中搭配，以松軟、細(xì)膩為優(yōu)，因此，經(jīng)常出現(xiàn)被某地綜評(píng)為優(yōu)的品種，在異地卻被綜評(píng)為良。在本試驗(yàn)中，食味評(píng)分≥80分的僅有‘渝紫263’和‘南紫薯008’，75～80分的有‘南紫薯014’、‘綿紫薯9號(hào)’和‘寧紫薯1號(hào)’，這5個(gè)品種分別由重慶市、四川省和江蘇省的科研單位選育，總體食味仍偏向西南和南方消費(fèi)者喜好。但川中丘陵區(qū)紫薯主要供給成都消費(fèi)市場(chǎng)，由于成都市外來(lái)人口比例較大，不同人群對(duì)紫薯食味的需求不同，本試驗(yàn)中，3組人群對(duì)同一批紫薯品種的食味評(píng)分差異較大，表明食味分值受人為因素影響較大，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)具體消費(fèi)對(duì)象，綜合分析各項(xiàng)食味評(píng)價(jià)指標(biāo)，才能擇優(yōu)推廣適銷(xiāo)對(duì)路的紫薯品種。

紫色甘薯品種因用途不同對(duì)品質(zhì)的要求有所差別。鮮食型品種要求蒸煮食味好，干物率和淀粉含量適中，可溶性糖含量較高[10]，全粉加工型品種要求花青素含量高，干物率高，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[5]。在本試驗(yàn)中，‘渝紫263’、‘南紫薯008’和‘南紫薯014’的食味評(píng)分分列前3位，干物率27.52 %～31.34 %，淀粉17.20 %～22.17 %，可溶性糖6.75 %～10.38 %，產(chǎn)量22 597～25 312 kg/hm2，適宜做鮮食型紫色甘薯推廣。‘綿紫薯9號(hào)’、‘農(nóng)林47’和‘徐紫薯3號(hào)’的花青素含量為40.76～53.93 mg·100 g?1FW，分列前3位，干物率32.43 %～38.20 %，產(chǎn)量18 295～31 850 kg/hm2，產(chǎn)量變異系數(shù)16.68 %～21.71 %，適宜做全粉加工型紫色甘薯品種推廣。

4 結(jié) 論

川中丘陵區(qū)的紫色甘薯以鮮食和全粉(全薯粉絲)加工為主，應(yīng)按用途分類(lèi)推薦品種。鮮食型品種以蒸煮食味優(yōu)、干物率和淀粉含量適中、可溶性糖含量高為主要篩選指標(biāo)，推薦‘渝紫263’、‘南紫薯008’和‘南紫薯014’在該區(qū)域推廣；全粉加工型品種以高花青素含量、高干物率，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)為主要篩選指標(biāo)，推薦‘綿紫薯9號(hào)’、‘農(nóng)林47’和‘徐紫薯3號(hào)’在該區(qū)域推廣。

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