紫肉甘薯新品種‘莆紫薯3號’選育及特性鑒定

崔紀超 余金姜 中奕 鐘玉揚 鄭建揚

摘 ?要 ?莆紫薯3號是以日清1號和臺引2號為親本，經(jīng)雜交選育而成的紫肉甘薯新品種，2005年通過國家甘薯新品種鑒定（鑒定編號：國品鑒甘薯2015016）。對莆紫薯3號的形態(tài)特征、品質(zhì)、抗病性、生產(chǎn)力和產(chǎn)量形成的生理特點等進行了研究，結(jié)果表明：莆紫薯3號地上部長勢平穩(wěn)，莖葉不易早衰，生育期應(yīng)保持在150 d以上;鮮薯和薯干產(chǎn)量分別比對照寧紫薯1號增產(chǎn)7.51%和14.35%;薯塊干率27.73%，比對照高1.88%;食味評分75.4分（對照為70分），優(yōu)于對照;薯塊粗蛋白和可溶性糖高于對照，還原糖低于對照;中抗蔓割病，中感薯瘟Ⅰ型，感薯瘟Ⅱ型。

關(guān)鍵詞 ?紫肉甘薯;莆紫薯3號;選育;特性鑒定

中圖分類號 ?S531 ?????文獻標識碼 ?A

Abstract ?A new purple sweet potato variety Puzishu 3 was bred from the hybrid offspring of Riqing 1 and Taiyin 2， with high stable yield and good eating quality. It was approved as a new national sweet potato variety in 2015. The morphological characteristics， quality characteristics， disease resistance， productivity and physiological characteristics of yield formation of the variety were studied. The results indicated that Puzishu 3 had a growth period more than 150 days. Based on regional tests in Fujian Province， the fresh root yield， dry matter yield and dry matter content increased by 7.51%， 14.35% over the control variety Ningzishu 1. The taste score of Puzishu 3 was 75.4 （70 for CK）. Root quality appraisal showed that the contents of crude protein and soluble sugars in the root of Puzishu 3 were higher than that of CK， while reducing sugars was lower than that of CK. Puzishu 3 showed moderate resistance to sweet potato Fusarium wilt， middle susceptible to sweet potato Pseudomonas solanacearum Ⅰ and susceptible to sweet potato Pseudomonas solanacearum Ⅱ.

Keywords ?purple sweet potato; variety Puzishu 3; breeding; characteristics

DOI ?10.3969/j.issn.1000-2561.2019.08.004

紫肉甘薯是指薯塊肉色為紫色的一類甘薯[1]，由于其塊根富含花青素而受到廣泛關(guān)注。國內(nèi)外研究表明，紫甘薯花青素具有很好的穩(wěn)定性和抑菌、保護肝臟、預(yù)防腫瘤、保護大腦、改善記憶、防止心血管疾病等重要生理保健功能[2-8]。在鮮食、天然色素提取、休閑食品加工和保健品開發(fā)等方面市場前景廣闊[9]。

20世紀90年代初，日本在甘薯種質(zhì)資源中篩選出花青素含量較高的紫肉甘薯品種山川紫并進行花青素提取和商業(yè)化利用[10]，在此后的甘薯育種中，日本也把紫肉甘薯育種列為其甘薯育種的主要目標之一[11]，并先后選育出農(nóng)林47、農(nóng)林54等一系列高花青素甘薯品種。20世紀90年代中后期，我國各育種單位將紫肉甘薯新品種選育作為重要的育種目標，從日本引進山川紫、凌紫等紫肉甘薯品種作為親本開始紫肉甘薯新品種選育。2002年起我國開始組織全國紫肉甘薯新品種區(qū)域試驗[12]，2004年廣紫薯1號和濟薯18通過國家甘薯新品種鑒定委員會鑒定，成為我國第一批鑒定命名的紫肉甘薯新品種，經(jīng)過十多年的發(fā)展，先后選育出渝紫263、煙紫薯1號、寧紫薯1號、煙紫薯2號等一系列在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的新品種，我國紫肉甘薯新品種獲得重大突破。

為適應(yīng)甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場需求，2000年莆田市農(nóng)業(yè)科學研究所引進山川紫和日清1號等品種作為親本，開始紫肉甘薯新品種選育。經(jīng)過多年努力，以日清1號為母本，臺引2號為父本進行人工雜交，育成花青素含量較高、鮮薯產(chǎn)量高、食味品質(zhì)優(yōu)的紫肉甘薯新品種莆紫薯3號，2015年通過國家甘薯鑒定委員會鑒定。本研究闡述了莆紫薯3號的選育及主要特征特性，旨在為品種示范推廣提供參考。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

由于我國甘薯改良遺傳背景較為狹窄，因此根據(jù)甘薯育種遺傳理論選擇親緣、地緣關(guān)系較遠的親本進行雜交，母本為日本引進的高花青素甘薯品種日清1號，父本為中國臺灣的優(yōu)質(zhì)甘薯品種臺引2號。

1.2 ?方法

1.2.1 ?主要農(nóng)藝性狀調(diào)查 ?參照張允剛等[13]甘薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準，進行甘薯性狀調(diào)查和記載。

1.2.2 ?抗病性鑒定 ?根據(jù)2012—2013年度全國甘薯品種試驗實施方案要求，在福建省農(nóng)業(yè)科學研究院作物研究所運用室內(nèi)接種法進行蔓割病抗性鑒定;在廣東省農(nóng)業(yè)科學研究院作物研究所和福建省農(nóng)業(yè)科學研究院作物研究所運用室內(nèi)接種法進行薯瘟病抗性鑒定。

1.2.3 ?生產(chǎn)力鑒定 ?2012年和2013年在贛州、龍巖、福州、廣州、湛江、莆田和南寧等地設(shè)置14點次，田間試驗設(shè)計采用隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，重復(fù)間距1 m，保護行2 m。每小區(qū)種植80～100株，試驗面積不少于20 m2。2014年在贛州、南寧和龍巖設(shè)置3點，采用大區(qū)對比試驗，2次重復(fù)，小區(qū)面積167 m2。田間管理按照當?shù)厣a(chǎn)習慣進行。

1.2.4 ?特征特性鑒定及產(chǎn)量形成分析 ?2017年在福建省莆田市荔城區(qū)莆田市農(nóng)業(yè)科學研究所試驗地栽插后30、60、90、120、150 d進行調(diào)查，3次重復(fù)，每次重復(fù)調(diào)查10株，分析其產(chǎn)量形成特點。調(diào)查項目包括蔓長、分枝數(shù)、地上部莖葉鮮重、薯塊鮮重等。

1.2.5 ?品質(zhì)分析 ?薯塊干物率測定采取烘干法。測定方法為：取中等大小薯塊（取樣不少于300 g），切成絲，在烘箱中80?℃烘干至恒重，測定干物率?；ㄇ嗨?、粗蛋白、還原糖、可溶性糖等含量由江蘇徐州甘薯研究中心和福建省農(nóng)業(yè)科學研究院作物研究所測定。

1.3 ?數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件和DPS 7.05軟件對數(shù)據(jù)進行分析。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?莆紫薯3號的選育

為獲得紫肉甘薯新品種，2004年以日清1號為母本，臺引2號為父本進行人工雜交收獲128粒雜交種子，2005年對雜交種子進行播種并根據(jù)田間結(jié)薯性、鮮薯產(chǎn)量、薯塊食味與干物率等表現(xiàn)進行實生苗初選，中選25個品系（4095， 4096， 4097， ……， 4120），其中系號4100薯肉紫色，結(jié)薯性好，薯塊干率較高，食味品質(zhì)優(yōu)，2005年進入莆田市農(nóng)業(yè)科學研究所復(fù)選圃鑒定，平均鮮薯產(chǎn)量2462.57?kg/666.7 m2，比對照寧紫薯1號增產(chǎn)15.6%;2006年進入初級鑒定圃，平均鮮薯產(chǎn)量1965.36?kg/666.7?m2，比對照寧紫薯1號增產(chǎn)7.2%;2007年進入高級鑒定圃，平均鮮薯產(chǎn)量2168.14?kg/666.7?m2，比對照寧紫薯1號增產(chǎn)11.3%;2008—2011年在莆田市農(nóng)業(yè)科學研究所農(nóng)作物試驗基地、莆田市秀嶼區(qū)五四農(nóng)場和莆田市閩華農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司基地進行多點試驗鑒定，多年多點平均鮮薯產(chǎn)量2300 kg/666.7 m2，比對照品種寧紫薯1號增產(chǎn)8.65%，食味品質(zhì)優(yōu)于對照。經(jīng)多年多點綜合鑒定，莆紫薯3號綜合表現(xiàn)超過國家食用型紫薯新品種鑒定標準，2012年定名莆紫薯3號參加2012—2013年國家甘薯品種南方特用薯區(qū)域試驗，2014年參加國家甘薯品種南方特用薯生產(chǎn)試驗，2015年通過國家甘薯品種鑒定委員會鑒定（鑒定編號：國品鑒甘薯2015016）。

2.2 ?形態(tài)特征

莆紫薯3號屬食用型紫薯，株型短蔓半直立，萌芽性較好，葉片心形帶齒，頂葉、成葉均為綠色，葉脈紫色，莖綠帶紫色;收獲前及生長期調(diào)查，蔓長平均1.65 m，蔓長120 d左右不再顯著增加;單株分枝數(shù)6～13條;莖粗平均0.62 cm;節(jié)間長度中等;平均單株結(jié)薯5.1個;大中薯（單個薯重量大于100 g）率85.5%。薯塊紡錘形，薯皮紫紅色，薯肉紫帶白色;結(jié)薯較集中，薯塊大小較整齊，較耐貯;薯塊蒸熟食味好。

2.3 ?品質(zhì)分析

薯塊干率、花青素含量、粗蛋白、還原糖和可溶性糖是紫肉甘薯重要的品質(zhì)指標[14-16]。表1顯示，莆紫薯3號品質(zhì)優(yōu)良，薯塊干率、粗蛋白和可溶性糖含量分別比對照高1.88%、0.95%和3.39%，食味評分比對照高5分，還原糖含量比對照低2%，花青素含量低于對照。

2012年莆田試驗點氣候異常，數(shù)據(jù)未做統(tǒng)計。2014年大區(qū)生產(chǎn)試驗（表4），莆紫薯3號在福建龍巖、江西贛州和廣西南寧3點平均鮮薯產(chǎn)量1991.76 kg/666.7 m2，比對照寧紫薯1號增產(chǎn)17.25%，差異達極顯著水平（P<0.01）。平均薯干產(chǎn)量567.97 kg/666.7 m2，比對照增產(chǎn)14.35%，差異達極顯著水平（P<0.01）。

鮮薯和薯干豐產(chǎn)性適應(yīng)性分析表明（表5），莆紫薯3號不僅具有較高的鮮薯和薯干產(chǎn)量水平，而且表現(xiàn)較好的豐產(chǎn)性和較廣的適應(yīng)性。

2.6 ?莆紫薯3號產(chǎn)量形成特點

2.6.1 ?莆紫薯3號莖葉生長動態(tài) ?甘薯地上部與地下部密切相關(guān)，地上部莖葉生長對地下部塊根的發(fā)育和產(chǎn)量形成具有重要作用[17]。從圖1可以看出，30～60 d期間莆紫薯3號和對照寧紫薯1號莖葉生長速度均最快，日增長量分別可達5.3、6.0 g/株，莆紫薯3號生長速度較對照慢;60 d以后2個品種生長速度均減緩，60～90 d和90～120 d期間莆紫薯3號莖葉日增長量分別為3.7、2.0 g/株，均高于對照;100 d左右莆紫薯3號莖葉產(chǎn)量開始高于寧紫薯1號。120 d以后隨著溫度的降低，基部葉片開始出現(xiàn)黃化、脫落等，莆紫薯3號莖葉生長速度繼續(xù)減緩，但120～150 d日增長量仍可達到0.7 g/株，對照莖葉產(chǎn)量開始逐漸下降。這說明生長后期，莆紫薯3號莖葉不容易早衰，總的生長態(tài)勢優(yōu)于對照寧紫薯1號，這也是莆紫薯3號容易獲得高產(chǎn)的重要原因之一。

2.6.2 ?莆紫薯3號塊根增長動態(tài) ?由圖2可知，栽后30 d，莆紫薯3號和對照寧紫薯1號均未結(jié)薯，30 d以后，薯塊開始形成并進入快速增長期。

30～60 d期間，莆紫薯3號薯塊日增長量為4.7 g/株，低于對照的6.0 g/株;60～90 d期間莆紫薯3號和對照薯塊膨大速度均最快，莆紫薯3號增長速度高于對照，日增長量分別為7.0 g/株和6.7 g/株;90～120 d增長速度開始減緩，莆紫薯3號日增長量為4.3 g/株，高于對照的2.7 g/株，110 d左右莆紫薯3號單株薯重開始高于對照;120～ 150 d莆紫薯3號薯塊日增長量為2.3 g/株，而對照為1.0 g/株。這說明莆紫薯3號結(jié)薯較晚，但塊根膨大速度快，加上后期莖葉不早衰，容易獲得較高的鮮薯產(chǎn)量。

2.6.3 ?莆紫薯3號T/R值變化 ?T/R值是莖葉產(chǎn)量與薯塊鮮重的比值，又稱蔓/薯比值，表示甘薯地上部和地下生長的動態(tài)變化，它是光合產(chǎn)物分配狀況及其源庫協(xié)調(diào)與否的標志，植株在正常生長情況下的T/R曲線是一條從大到小的急劇變化過程，T/R值下降愈快，說明同化產(chǎn)物向下轉(zhuǎn)運愈早，塊根的形成與膨大就愈快[18]，當T/R=1時，地上部和地下部生長相同，即達到平衡點。甘薯生長過程中達到平衡點的時間與品種、環(huán)境等因素有關(guān)[18]。陳選陽等[19-20]研究指出淀粉型品種金山208與對照金山57在80～90 d出現(xiàn)平衡點，紅心品種金山630與對照龍巖7-3在100 d左右出現(xiàn)平衡點。陳海洲等[21]研究中，金薯3號與對照金山57在80～90 d左右出現(xiàn)平衡點。紫肉甘薯一般地上部長勢旺盛，薯塊膨脹較晚，且鮮薯產(chǎn)量一般較普通甘薯低，平衡點出現(xiàn)的時間比較晚。本試驗中，栽后30 d，莆紫薯3號主要是完成地上部莖葉的迅速生長，為后期提高塊根產(chǎn)量提供基礎(chǔ)，30 d以后開始塊根開始膨脹，這時由于塊根產(chǎn)量較低，T/R值較大，60 d以后隨著塊根膨大速度的加快，T/R值開始出現(xiàn)逐漸降低（圖3），60～90 d下降速度最快，120 d左右莆紫薯3號達到平衡點，對照寧紫薯1號100 d左右達到平衡點，且莆紫薯3號T/R值始終大于對照，說明莆紫薯3號熟期較晚，生育期較長，其塊根產(chǎn)量的基礎(chǔ)是高生物產(chǎn)量。

2.7 ?高產(chǎn)栽培技術(shù)要點

2.7.1 ?種植范圍 ?莆紫薯3號抗旱耐瘠，但耐澇性較差，應(yīng)選擇地勢較高、排水良好的田塊進行種植。

2.7.2 ?培育壯苗 ?壯苗是甘薯實現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，莆紫薯3號一般要求百株苗重達到1 kg以上，以利于栽植后早生快發(fā)。

2.7.3 ?適時早栽，合理密植 ?適時早栽可以延長甘薯的生育期，促進塊根形成早和營養(yǎng)物質(zhì)的積累。根據(jù)莆紫薯3號品種特性，夏薯一般在6月下旬前種植，種植密度為3000～3500株/666.7 m2;秋薯在8月中旬前種植，種植密度為3500～4500株/666.7 m2。

2.7.4 ?控制薯瘟病 ?莆紫薯3號薯瘟病抗性較差，因此應(yīng)在無薯瘟病區(qū)種植。

2.7.5 ?肥水管理 ?莆紫薯3號每666.7 m2施純氮8～12 kg，N∶P∶K=1∶0.7∶1.5，基肥∶追肥=1∶1。為保證獲得高產(chǎn)，干旱時及時灌水，雨季應(yīng)注意排水防澇。

2.7.6 ?生育期 ?莆紫薯3號生育期較長，在無霜期較長的地區(qū)應(yīng)保證150 d以上的生長期。

3 ?討論

紫肉甘薯因富含花青素，是目前一種重要的保健食品。我國紫肉甘薯研究起步較晚，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展相對滯后，紫肉甘薯消費主要以鮮食為主。有研究[16， 22-23]指出，當花青素含量較高時，花青素含量與熟薯的甜度、香味和食味總評存在極顯著負相關(guān)，花青素會給紫肉甘薯的甜度、香味帶來非常明顯的不利影響，對食味不利，鮮食型的紫肉甘薯不宜選用花青素含量過高的品種。與對照寧紫薯1號相比，莆紫薯3號花青素含量低于對照，但鮮薯豐產(chǎn)性和食味品質(zhì)優(yōu)于對照，很好的協(xié)調(diào)了花色苷含量與食用品質(zhì)間的矛盾，薯塊干率、粗蛋白和可溶性糖含量也高于對照，符合國家食用型紫薯鑒定要求，是鮮食型紫薯的優(yōu)良品種。

莆紫薯3號T/R值平衡點出現(xiàn)較遲，生長期較長，因此生產(chǎn)上宜早栽晚收。該品種作為春薯栽培較夏秋薯栽培好，在無霜期較長的地區(qū)應(yīng)保證150 d以上的生長期，以利于該品種的后期物質(zhì)轉(zhuǎn)移，提高鮮薯產(chǎn)量。同時莆紫薯3號對薯瘟病抗性較差，因此應(yīng)選擇在非薯瘟病地區(qū)進行種植。

關(guān)于紫肉甘薯品種的改良，由于我國自主育成的甘薯品種大多與勝利百號和南瑞苕血緣相 近[24]，遺傳背景較為狹窄，品種改良難度大。莆紫薯3號的選育符合當前甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，是我國紫肉甘薯品種改良的重要成果，其選育過程也再次證明了選擇親緣關(guān)系較遠的親本有利于品種改良。

參考文獻

傅玉凡， 葉小利， 陳 ?敏， 等. 紫肉甘薯與普通甘薯的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀特征差異研究[J]. 西南大學學報（自然科學版）， 2007， 29（2）： 61-65.

Suda I， Oki T， Masuda M， et al. Physiological functionality of purple-fleshed sweet potatoes containing anthocyanins and their utilization in foods[J]. Japan Agricultural Research Quarterly， 2003， 37： 167-173.

陸國權(quán)， 李秀玲. 紫甘薯紅色素與其他同類色素的穩(wěn)定性比較[J]. 浙江大學學報（農(nóng)業(yè)與生命科學版）， 2001， 27（6）： 635-638.

葉小利， 李學剛， 李坤培， 等. 紫色甘薯花色素苷色澤穩(wěn)定性研究[J]. 西南師范大學學報（自然科學版）， 2003， 28（5）： 725-729.

Cho J， Kang J S， Long P H， et al. Antioxidant and memory enhancing effects of purple sweet potato anthocyanin and cordyceps mushroom extract[J]. Archives of Pharmacal Research， 2003， 26（10）： 821-825.

Philpott M， Gould K S， Lim C， et al. In situ and in vitro antioxidant activity of sweet potato anthocyanins[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2004， 52： 511-1513.

王關(guān)林， 岳 ?靜， 李洪艷， 等. 甘薯花青素的提取及其抑菌效果分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學， 2005， 38（11）： 2321-2326.

王洪云， 張 ?毅， 鈕福祥， 等. 紫甘薯花青素研究進展[J]. 中國食物與營養(yǎng)， 2015， 21（5）： 24-27.

胡 ?蓉. 幾個紫心甘薯品種主要特征特性觀察鑒定[J]. 福建農(nóng)業(yè)學報， 2006， V（1）： 16-20.

謝一芝， 尹晴紅， 邱瑞鐮. 高花青素甘薯的研究及利用[J]. 雜糧作物， 2004， 24（1）： 23-25.

Yoshinaga M. Breeding of purple fleshed sweet potato[A]. LaBonte D R， Yamashita M， Mochida H（Eds）. International Workshop on Sweetpotato Production System Toward the 21st Century[C]. Miyakonojo， Japan， 1997： 193-199.

郭其茂， 楊立明， 何勝生， 等. 國家2003年特用甘薯新品種南方（龍巖）點區(qū)域試驗初報[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學， 2004， 32（5）： 893-894.

張允剛， 房伯平. 甘薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 2006.

傅玉凡， 羅 ?勇， 陳 ?珠， 等. 幾個因素對紫肉甘薯食用品質(zhì)的影響[J]. 西南大學學報（自然科學版）， 2007， 29（8）： 55-59.

唐忠厚， 李 ?強， 李洪民， 等. 紫甘薯主要品質(zhì)性狀基因型與環(huán)境效應(yīng)研究[J]. 中國糧油學報， 2010， 25（9）： 32-35.

沈升法， 吳列洪， 李 ?兵. 紫肉甘薯部分營養(yǎng)成分與食味的關(guān)聯(lián)分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學， 2015， 48（3）： 555-564.

張招娟， 陳選陽， 袁照年. 甘薯新品種金山679的選育及其高產(chǎn)機理研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學學報， 2009， 31（6）： 1000-1005.

陸漱韻， 劉慶昌， 李惟基. 甘薯育種學[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 1998.

陳選陽， 張招娟. 高淀粉能源甘薯新品種“金山208”的選育及特性鑒定[J]. 福建農(nóng)林大學學報（自然科學版）， 2012， 41（6）： 570-575.

陳選陽， 陳鳳翔， 袁照年， 等. 甘薯新品種金山630的選育及其生理特性[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學學報， 2007， 29（3）： 347-350.

陳海洲， 黃哲鴻， 林彩玲， 等. 優(yōu)質(zhì)高淀粉甘薯新品種金薯3號特性鑒定[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學學報， 2018， 40（1）： 66-71.

傅玉凡. 稀有植物紫肉甘薯[Ipomoea batatas （L.） Lam.]主要性狀與影響因子研究[D]. 重慶： 西南大學， 2008.

謝一芝， 郭小丁， 賈趙東， 等. 紫心甘薯育種現(xiàn)狀及展望[J]. 植物遺傳資源學報， 2012， 13（5）： 709-713.

陸國權(quán). 中國甘薯育成品種系譜[J]. 中國種業(yè)， 1992（1）： 14-15.