馬 爽 王 騰 劉喜才
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院,黑龍江齊齊哈爾 161005)
種質(zhì)資源是經(jīng)過長期自然演化和人工創(chuàng)造而形成的重要自然資源,在生物進化過程中得以充實和發(fā)展(張?zhí)煺妫?011),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的每一次飛躍都離不開種質(zhì)資源的作用(趙媛媛 等,2017)。近年來,國家高度重視馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展,隨著“馬鈴薯主食化戰(zhàn)略”的提出,我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展迅速(周向陽 等,2018)。馬鈴薯及其衍生品日益成為全球經(jīng)濟貿(mào)易中的重要產(chǎn)品。馬鈴薯種質(zhì)資源是決定未來馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ母荆蔷S系種植業(yè)生存與可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),其多樣性決定著馬鈴薯種業(yè)的未來(葉玉珍,2017)。在此背景下,本試驗對中國馬鈴薯種質(zhì)資源庫保存的17份荷蘭馬鈴薯品種進行了農(nóng)藝、光合、品質(zhì)性狀和產(chǎn)量性狀的鑒定與高淀粉品種篩選,旨在為育種者培育出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及生育期適當(dāng)、適應(yīng)性較廣的優(yōu)良品種提供參考。
供試17份荷蘭馬鈴薯品種由中國馬鈴薯種質(zhì)資源庫保存,分別為:Favorita、Bintje、Colmo、Dianella、EBA、Estima、Mentor、Multa、Premere、Primura、Sirteme、Spunta、Urgenta、Wilia、荷 1、荷 3、荷蘭2-12,均為原種。
試驗于2017年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院試驗基地進行,試驗地位于黑龍江省西部、齊齊哈爾地區(qū)東北部,溫帶季風(fēng)氣候。土壤為黑壤土,pH值6.8,保水、保肥、保溫性較好,前茬為大豆。
將磷酸二銨(總養(yǎng)分≥61%,N≥17%,P2O5≥ 45%)12.5 kg·(667 m2)-1、尿素(N ≥ 46%)10 kg·(667 m2)-1、 硫 酸 鉀(K2O ≥ 50%)22.5 kg·(667 m2)-1、 生 物 有 機 肥 80 kg·(667 m2)-1全部作為基肥施入土壤中。小區(qū)面積16.8 m2,壟距70 cm,株距30 cm,播種密度為5 550株·(667 m2)-1,兩邊設(shè)2壟保護行;4次重復(fù),共68個小區(qū)。
物候期記載:在馬鈴薯生長期詳細(xì)記錄每個品種的播種期、出苗期、現(xiàn)蕾期、始花期、開花期、盛花期、成熟期,計算生育期(劉喜才和張麗娟,2006)。
葉綠素含量測定:在盛花期取倒數(shù)第4片展開的真葉,采用丙酮法進行測定(李合生,2000)。
淀粉含量測定:在收獲后7 d,采用比重法進行測定(李合生,2000)。
瘡痂病抗性調(diào)查:收獲時每小區(qū)隨機取20株,按塊莖表面上的潰瘍面積占塊莖表面積的比例進行病情指數(shù)計算分級(劉喜才和張麗娟,2006)。
產(chǎn)量:收獲時按小區(qū)全區(qū)測產(chǎn),4次重復(fù)取平均值。
采用SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,顯著性檢驗采用Duncan多重比較法。
從表1可以看出,不同馬鈴薯品種的出苗期有所差異。出苗較早的品種有Favorita和Sirteme,從播種到出苗28~30 d;出苗最晚的品種為Primura,從播種到出苗36 d。不同馬鈴薯品種的成熟期差異較大,F(xiàn)avorita、Bintje、Premere為中早熟品種(生育期≤80 d);Dianella、Estima、Wilia為中熟品種(81~90 d);Urgenta生育期96 d,為中晚熟品種(91~100 d);EBA、Multa、Primura、Sirteme、荷1、荷3、Colmo、Mentor、Spunta和荷蘭2-12生育期在100 d以上,為晚熟品種(>100 d)。從表1中還可以得出,F(xiàn)avorita、Bintje、Colmo、Sirteme、Spunta和荷蘭2-12品種抗旱性較弱。
表1 荷蘭馬鈴薯品種的生育期調(diào)查
從表2可以看出,不同馬鈴薯品種的農(nóng)藝性狀有 很 大差異。Bintje、EBA、Multa、Primura、Spunta、荷3、荷蘭2-12植株長勢強,其中Primura為開展株型,其余6個品種為直立(半直立)株型,直立株行有利于群體的通風(fēng)透光性;Urgenta長勢弱,其他品種長勢中等。Favorita、Colmo、Dianella、Premere、Sirteme、Wilia、 荷 1、荷3葉色淺綠,Estima、Mentor和Primura葉色深綠,其余品種均為綠色。從花色上看,除荷3為紫花、Favorita為淡紫花外,其余品種均開白花。從結(jié)薯集中性看,F(xiàn)avorita、Colmo、EBA、Estima、Mentor、Primura、Spunta、Sirteme、Urgenta 和 Wilia結(jié)薯集中,Multa和荷1結(jié)薯半分散,其余品種均為分散。從塊莖整齊度看,Dianella、EBA和Multa整齊度為中等,其余均為整齊。Dianella和荷1塊莖為長筒形,EBA、Estima、Primura和Sirteme塊莖為圓形,Mentor、Premere、Wilia、荷3和荷蘭2-22塊莖為扁圓形,其余品種塊莖均為橢圓形。從皮色和肉色上看,Dianella、Premere和Wilia為黃皮白肉,Estima、Multa、Sirteme、荷1和荷蘭2-22為黃皮黃肉,Urgenta為淺紅皮白肉,Primura為乳白皮白肉,Bintje、Mentor為淺黃皮白肉,F(xiàn)avorita、Colmo和EBA為黃皮淺黃肉,Spunta和荷3為淺黃皮淺黃肉。從芽眼數(shù)上看,F(xiàn)avorita、Dianella、Multa、Premere和 Spunta芽 眼 數(shù) 多,Estima、Primura、Sirteme、Wilia、荷3和荷蘭2-22芽眼數(shù)少,其余品種芽眼數(shù)中等。從商品薯率看,F(xiàn)avorita、Bintje、Mentor、Primura、Wilia和荷 3 商品薯率較高,在78%~89%,EBA、Spunta和Sirteme商品薯率較低,為20%~45%。Bintje、Sirteme、Urgenta和荷1對瘡痂病均表現(xiàn)出高抗。
從圖1可以看出,Mentor的葉綠素含量最高,其 次 為 Dianella、Colmo、Wilia,Sirteme、Spunta、荷蘭2-12、荷3的葉綠素含量相對較低。
從表3可以看出,17份荷蘭馬鈴薯品種的淀粉含量在14.19%~22.92%之間,其中Sirteme淀粉含量最高,荷蘭2-12淀粉含量最低。不同品種間產(chǎn)量差異也很大,F(xiàn)avorita產(chǎn)量最高,為6 105 kg·(667 m2)-1,;Urgenta產(chǎn)量最低,僅為1 110kg·(667 m2)-1。
表2 荷蘭馬鈴薯品種農(nóng)藝性狀的綜合表現(xiàn)
圖1 荷蘭馬鈴薯品種的葉綠素含量
表3 荷蘭馬鈴薯品種的品質(zhì)和產(chǎn)量
中早熟品種中,F(xiàn)avorita產(chǎn)量最高,植株直立,長勢良好,淡紫花,結(jié)薯集中,塊莖整齊、橢圓形,黃皮淺黃色薯肉,芽眼多,商品薯率89%,淀粉含量15.94%,抗旱性較弱,感瘡痂病;中熟品種中,Estima、Wilia的產(chǎn)量均較高,但Estima的淀粉含量更高,表現(xiàn)更好,其植株半直立,長勢良好,白花,結(jié)薯集中,塊莖整齊、圓形,黃皮黃色薯肉,芽眼淺,商品薯率53%,淀粉含量19.25%,抗旱性較強,感瘡痂??;晚熟品種中,Colmo產(chǎn)量最高,植株半直立,長勢良好,白花,結(jié)薯集中,塊莖整齊、橢圓形,黃皮淺黃色薯肉,芽眼淺,商品薯率63%,淀粉含量14.69%,抗旱性較弱,中抗瘡痂病。
目前我國馬鈴薯種質(zhì)資源少,基因匱乏,造成培育新品種遺傳基礎(chǔ)狹窄(王立春 等,2008)。對國外引進的馬鈴薯品種進行資源鑒定,篩選優(yōu)良種質(zhì),有利于最大限度地發(fā)揮這些引進材料在育種工作中的作用(盧翠華 等,2002)。本試驗對中國馬鈴薯種質(zhì)資源庫保存的17份荷蘭馬鈴薯品種的生物學(xué)特性進行了鑒定,其中中早熟品種3份,中熟品種3份,中晚熟品種1份,晚熟品種10份。Mentor的葉綠素含量最高,淀粉含量也相對較高,較高的葉綠素含量有利于淀粉的積累,但Mentor產(chǎn)量較低,其余的品種也有此規(guī)律,即淀粉含量較高的情況下,產(chǎn)量較低,該規(guī)律與余斌等(2018)的研究結(jié)果相一致。Favorita、Wilia、Estima、Bintje在產(chǎn)量方面表現(xiàn)突出,Bintje、Sirteme、Urgenta、荷1對瘡痂病表現(xiàn)高抗。
通過對引進荷蘭馬鈴薯品種的系統(tǒng)鑒定,明確了其在中國的可利用價值,并根據(jù)不同品種特征對其進行有目的的選擇和利用,為馬鈴薯育種工作的連續(xù)性和預(yù)見性提供了依據(jù)。品種的遺傳基因和親緣關(guān)系將是下一步的研究內(nèi)容。