甘薯優(yōu)良種質(zhì)徐薯18的育種價(jià)值分析

王連軍 雷劍 蘇文瑾 柴沙沙 楊新筍

摘要：徐薯18是江蘇徐州地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高抗根腐病和適應(yīng)性廣的甘薯[Ipomoea batatas（L.） Lam.]新品種，由徐薯18作為直接親本先后衍生出優(yōu)良甘薯新品種52個(gè)。該種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)豐富，抗病性好，配合力高，具有較高的利用價(jià)值。今后的甘薯遺傳改良還應(yīng)該重視該品種的利用，同時(shí)還需利用國(guó)外優(yōu)異種質(zhì)資源和野生種資源，用以拓寬甘薯種質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：甘薯[Ipomoea batatas（L.） Lam.]；徐薯18；種質(zhì)資源

中圖分類號(hào)：S531 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2018）04-0011-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.04.003

Breeding Value of the Sweetpotato Germplasm Collection Xushu18

WANG Lian-jun，LEI Jian，SU Wen-jin，CHAI Sha-sha，YANG Xin-sun

（Institute of Food Corps，Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Engineering and Technology Research Center of Sweetpotato/Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasms and Genetic Improvement，Wuhan 430064，Hubei，China）

Abstract： Xushu18 is a new sweetpotato cultivar with high resistance to root rot disease， high and stable yield， and broad adaptiveness. It was bred by Xuzhou Agricultural Science Research Institute. 52 excellent cultivars were bred from Xushu18 as a direct parent. The germplasm Xushu18 possessed rich genetic base， high disease resistance and high combining ability. Breeders should attach great importance on Xushu18 to improve sweetpotato breeding in the future. Meanwhile， wild species and foreign germplasm materials are also needed for broadening the genetic base of sweetpotato germplasm in China.

Key words： sweetpotato[Ipomoea batatas（L.） Lam.]； Xushu18； germplasm resource

徐薯18是江蘇徐州地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所盛家廉等[1]從1972年開始，通過(guò)有性雜交于1976年育成的甘薯[Ipomoea batatas（L.） Lam.]新品種，該品種高產(chǎn)高抗根腐病。由于其高抗根腐病，有效地緩解了制約中國(guó)甘薯生產(chǎn)的嚴(yán)重病害之一甘薯根腐病，徐薯18的育成和大面積推廣取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[2]。徐薯18是中國(guó)推廣面積最大的高產(chǎn)高淀粉品種，曾獲得國(guó)家科技發(fā)明一等獎(jiǎng)，并一直作為國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)的對(duì)照品種[3]。徐薯18同時(shí)表現(xiàn)出很好的淀粉耐儲(chǔ)藏性，甘薯淀粉在儲(chǔ)藏期間的損失嚴(yán)重影響著生產(chǎn)企業(yè)效益。徐薯18淀粉含量在儲(chǔ)藏2個(gè)月時(shí)下降幅度低于5%，其他幾個(gè)品種（系）的下降幅度高達(dá)30%[4]。

由于其具備高產(chǎn)、抗病和耐儲(chǔ)等特點(diǎn)，被多家科研單位引進(jìn)用作骨干親本，培養(yǎng)出了一大批優(yōu)良的甘薯新品種，為中國(guó)甘薯育種奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，本研究將分析由徐薯18作為直接親本衍生出甘薯新品種的特征特性，討論甘薯優(yōu)良種質(zhì)在新品種選育中的作用，為今后甘薯新品種遺傳改良提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)甘薯品種鑒定年鑒、湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所甘薯種質(zhì)資源保存圃數(shù)據(jù)和各省品種登記信息。

1.2 分析方法

對(duì)國(guó)家、省鑒定甘薯品種公告資料中的品種數(shù)量、品種類型分布、品種選育方法、選育省份、薯塊特征特性和抗病性等的分析和處理均在Excel上完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種數(shù)量與類型分布

據(jù)統(tǒng)計(jì)，1988-2016年，中國(guó)直接利用徐薯18鑒定甘薯品種52個(gè)，詳情見表1和圖1。每年利用徐薯18鑒定的甘薯新品種0～6個(gè)，平均每年為1.79個(gè)。其中未審定1個(gè)品種有3個(gè)年份，審定1個(gè)品種有10個(gè)年份，審定2個(gè)品種有9個(gè)年份，審定3個(gè)品種有5個(gè)年份，審定4個(gè)品種有1個(gè)年份，審定6個(gè)品種有1個(gè)年份。

從圖2可以看出，淀粉型品種26個(gè)，占50.0%；兼用型品種13個(gè)，占25.0%；紫薯品種7個(gè)，占13.5%；食用型品種5個(gè)，占9.6%；烘烤型品種1個(gè)，占1.9%。

2.2 品種選育方法

甘薯新品種選育采取的方法有：放任授粉和定向雜交。從1988-2016年中國(guó)鑒定甘薯品種變化情況看，通過(guò)定向雜交方式鑒定的新品種數(shù)量為42個(gè)，占80.8%；通過(guò)放任授粉方式鑒定的新品種數(shù)量為10個(gè)，占19.2%。定向雜交是利用徐薯18進(jìn)行甘薯新品種選育的主要手段。利用徐薯18作父本的有18個(gè)，占34.6%；利用徐薯18作母本（包括集團(tuán)雜交）有34個(gè)，占65.4%。

2.3 選育省份分析

1988-2016年，中國(guó)共鑒定甘薯品種52個(gè)。其中通過(guò)國(guó)家鑒定18個(gè)，占鑒定總數(shù)的34.6%；通過(guò)省級(jí)鑒定34個(gè)，占鑒定總數(shù)的65.4%；同時(shí)通過(guò)省和國(guó)家鑒定的品種為6個(gè)，占鑒定總數(shù)的11.5%。這52個(gè)品種分布在13個(gè)?。ㄊ校?，江蘇省11個(gè)，占19.2%；山東省8個(gè)，占15.4%；四川省8個(gè)，占15.4%；河南省7個(gè)，占13.5%；湖南省4個(gè)，占7.7%；河北省和重慶市各3個(gè)，分別占5.8%；北京市、湖北省和浙江省各2個(gè)，分別占3.8%；安徽省、貴州省和遼寧省各1個(gè)，分別占1.9%。這些省份集中在北方薯區(qū)和長(zhǎng)江流域薯區(qū)，江蘇省是利用徐薯18做親本通過(guò)鑒定最多的省份（圖3）。

2.4 薯塊特征特性分析

1988-2016年，中國(guó)共鑒定甘薯品種52個(gè)。薯皮紅色的30個(gè)，占比為57.7%；薯皮紫紅的有14個(gè)，占比為26.9%；薯皮黃色的有5個(gè)，占比為9.6%；薯皮紫色的有3個(gè)，占比為5.7%。薯肉白色的25個(gè)，占比為48.1%；薯肉黃色的有15個(gè)，占比為28.8%；薯肉紫色的有7個(gè)，占比為13.5%；薯肉橘紅的有5個(gè)，占比為9.6%。

2.5 抗病性分析

抗甘薯根腐病品種有27個(gè)，占比為51.9%；感甘薯根腐病品種有5個(gè)，占比為9.6%；品種抗甘薯根腐病未知個(gè)體有20個(gè)，占比為38.5%?？垢适砬o線蟲病甘薯品種有17個(gè)，占比為32.7%；感甘薯莖線蟲病甘薯品種有8個(gè)，占比為15.4%；品種抗甘薯莖線蟲病未知個(gè)體有27個(gè)，占比為51.9%?？垢适砗诎卟「适砥贩N有32個(gè)，占比為61.5%；感甘薯黑斑病品種有9個(gè)，占比為17.3%；品種抗甘薯黑斑病未知個(gè)體有11個(gè)，占比為21.2%。甘薯根腐病、莖線蟲病和黑斑病的抗病和感病的比例分別為5.4∶1、2.1∶1和3.6∶1。

3 討論

3.1 甘薯根腐病研究概況及雜種后代抗性遺傳趨勢(shì)

甘薯根腐病由甘薯腐皮鐮孢菌引起，主要發(fā)生在大田期[5]。目前甘薯根腐病已經(jīng)成為制約中國(guó)甘薯生產(chǎn)的三大嚴(yán)重病害之一，一般發(fā)病地塊減產(chǎn)10%～20%，重病地塊植株成片死亡甚至造成絕產(chǎn)[3]。選育抗病品種是防治甘薯根腐病的重要措施[6]。謝一芝等[7]發(fā)現(xiàn)不同的抗性親本組合的雜交后代中都可出現(xiàn)高抗至高感的的各種抗性類型，但各抗病類型的比例不同。總的趨勢(shì)表現(xiàn)為雙親抗性水平越高的組合，其后代中高抗或抗病性出現(xiàn)的比例就越高。本研究發(fā)現(xiàn)利用高抗甘薯根腐病的甘薯品種徐薯18選育出的抗甘薯根腐病品種比例較高（抗病∶感病=5.4∶1），這與謝一芝等[7]的觀點(diǎn)是一致的。

3.2 甘薯莖線蟲病研究概況及雜種后代抗性遺傳趨勢(shì)

甘薯莖線蟲病是由馬鈴薯腐爛線蟲引起的甘薯三大嚴(yán)重病害之一，甘薯受莖線蟲病危害，造成薯塊糠心，導(dǎo)致甘薯品質(zhì)和產(chǎn)量嚴(yán)重下降，近年來(lái)已上升為北方薯區(qū)最嚴(yán)重的病害[8-12]。培育抗病性品種是防治甘薯莖線蟲病最經(jīng)濟(jì)、有效的措施[13，14]。謝逸萍等[15]用抗性親本進(jìn)行雜交，其后代中高抗和抗病類型材料出現(xiàn)的頻率高，而感病和重感類型的材料較少。與此相反兩親本均為感病或中間型的品種，其雜交后代只出現(xiàn)少數(shù)的高抗或抗病類型的材料，大部分為感病和重感類型的品種。由于徐薯18高抗根腐病但是感甘薯莖線蟲病，發(fā)現(xiàn)其后代中抗根腐病比例高于抗莖線蟲比例。今后新品種選育中如一個(gè)親本為徐薯18，另外一個(gè)親本建議選用抗甘薯莖線蟲病的材料，這樣更容易獲得抗莖線蟲病的后代。

3.3 甘薯黑斑病研究概況及雜種后代抗性遺傳趨勢(shì)

甘薯黑斑病的病原菌為甘薯長(zhǎng)喙殼菌，在甘薯生長(zhǎng)和儲(chǔ)藏期發(fā)病，已成為制約甘薯生產(chǎn)的三大嚴(yán)重病害之一。中國(guó)每年由該病造成的甘薯產(chǎn)量損失為5%～10%，嚴(yán)重時(shí)損失20%～50%[16，17]。帶有黑斑病菌的病薯中含有甘薯黑疤霉酮等物質(zhì)，家畜食用后可引起中毒癥狀，此外，用病薯作發(fā)酵原料會(huì)毒害酵母菌和糖化酶菌，延緩發(fā)酵過(guò)程，降低酒精產(chǎn)量和質(zhì)量[18]。由于甘薯黑斑病可通過(guò)種薯、薯苗及土壤等多種途徑傳播，徹底根除較為困難，一般采用綜合防治方法，其中選育抗病品種是防治黑斑病的重要途徑之一。張黎玉等[19]和謝一芝等[20]研究發(fā)現(xiàn)不同抗性組合后代中均可分離出高抗至高感類型的材料，雜交后代的抗性強(qiáng)弱隨雙親抗性水平的增加而提高。本研究發(fā)現(xiàn)徐薯18后代中抗感比由高到低依次是根腐病>黑斑病>莖線蟲病，可能與徐薯18高抗根腐病、感甘薯莖線蟲病、甘薯黑斑病抗性不一致等有關(guān)。

3.4 核心親本的利用過(guò)多，導(dǎo)致育成品種遺傳多樣性降低，選育出的突破性品種較少

由于美國(guó)品種南瑞苕和日本品種勝利百號(hào)作為親本的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致了20世紀(jì)90年代之前育成品種的94%具有南瑞苕和勝利百號(hào)的血緣，狹窄的遺傳基礎(chǔ)造成品種的遺傳多樣性降低，選育突破性的新品種相當(dāng)困難[21]。王連軍等[22]通過(guò)分析2005-2014年甘薯品種國(guó)家鑒定情況，發(fā)現(xiàn)利用率較高的親本有徐薯18、金山57和徐781，其中徐薯18是近10年利用率高同時(shí)利用范圍最廣的骨干親本，這個(gè)問(wèn)題需要在未來(lái)的甘薯育種中加以重視。同時(shí)甘薯新品種選育中應(yīng)廣泛搜集各種種質(zhì)資源（包括近緣野生種）培育出生產(chǎn)上急需的優(yōu)異甘薯新品種[23]。

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