39份馬鈴薯資源在赤峰地區(qū)的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)及其應用

(赤峰市農(nóng)牧科學研究院, 內蒙古 赤峰 024031)

馬鈴薯栽培種主要起源于秘魯和玻利維亞交界處的 Titicaca 湖盆地中心地區(qū),馬鈴薯在世界各地廣泛種植有400多年的歷史，明朝引入中國已種植100余年[1-2]。馬鈴薯是繼水稻、小麥、玉米之后的第四大糧食作物，是重要的糧菜兼用和工業(yè)原料作物[3-5]。馬鈴薯是內蒙古的傳統(tǒng)優(yōu)勢作物，栽培歷史悠久[6]，由于四倍體遺傳基礎復雜,加之馬鈴薯四倍體種較少,遺傳背景相對狹窄,基因多樣性缺乏, 增加了馬鈴薯品種改良的難度[7-8]。通過引進不同特性的優(yōu)良品系或中間材料，擴大遺傳基礎，是新品種選育的有效途徑[9]。赤峰地區(qū)高寒冷涼,旱地占80%, 屬雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。一般海拔300～1 400 m,馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)多分布在赤峰的西北部, 年種植面積6萬hm2左右。馬鈴薯產(chǎn)業(yè)是當?shù)氐闹鲗Мa(chǎn)業(yè)，但缺乏適合本地不同生態(tài)區(qū)的優(yōu)良品種一直是影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題。所以，選育適宜不同生態(tài)區(qū)種植的高產(chǎn)、優(yōu)質、抗逆性強的馬鈴薯品種已成為當前生產(chǎn)上亟待解決的問題。從2016年開始從黑龍江、河北、北京、山東等地引進不同類型的種質資源39份，通過對其生育特性、產(chǎn)量性狀、抗逆性和品質等鑒定評價，為改良和選育新品種提供種質基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料39份，名稱及來源詳見表1，試驗在赤峰市農(nóng)科院試驗地進行。試驗地為水澆地，土質為沙壤土，前茬作物為高粱，肥力好。試驗于4月30日播種，田間試驗采取隨機區(qū)組排列, 采用大壟雙行膜下滴灌種植，行長5.7 m，壟寬100 cm，小行距40 cm，株距30 cm，3行區(qū)，小區(qū)面積17.1 m2，3次重復。播前施入史丹利復合肥(18∶18∶18)600 kg·hm-2，農(nóng)家肥30 000 kg·hm-2，栽培管理同大田。

1.2 田間調查

調查項目有生育期、株高、主莖數(shù)、花色、葉色、結實性、花葉病毒病、環(huán)腐病和晚疫病，調查項目及調查方法根據(jù)馬鈴薯品種區(qū)域試驗的要求進行[10]。

表1 不同來源馬鈴薯資源主要生育性狀表現(xiàn)

品種名稱 來源生育期/d株高/cm主莖數(shù)/個花色葉色薯形薯皮色薯皮類型肉色芽眼結實性匍匐莖長短予84黑龍江7137.63.2淺紫淺綠圓淡黃麻皮淡黃深無短興佳黑龍江7543.02.4白綠橢圓淡黃略麻淡黃深少短中五中國農(nóng)科院8856.23.1白綠扁圓黃略麻淡黃深少短A6黑龍江6761.01.7淡紅淺綠圓淡黃麻皮淡黃淺少中等A5黑龍江8555.82.6深紫淺綠卵圓淡黃略麻黃淺少中等A7黑龍江7666.81.9淺紫深綠圓乳白略麻白中等多長尤金885黑龍江6744.42.4白綠扁圓淡黃麻皮黃淺少短A3黑龍江8860.63.1淺紫深綠橢圓淡黃略麻黃淺少中等予35黑龍江7346.12.6白深綠扁圓乳白略麻白淺少短予13黑龍江7450.02.3深紫淺綠橢圓黃略麻淡黃淺少短PX18黑龍江6942.32.8深紫深綠圓乳白重麻乳白深中等短予61黑龍江6549.73.0白綠橢圓淡黃略麻淡黃淺少短A4黑龍江7742.53.1白綠圓淡黃麻皮白深少短PX13黑龍江8038.92.6白綠橢圓淡黃麻皮乳白深少短布爾斑克內蒙古錫盟8048.72.1淺紫淺綠長卵圓其它重麻白淺無短RG內蒙古錫盟7452.31.7白綠長卵圓褐色重麻白淺少短BO黑龍江8543.02.5白深綠橢圓淡黃麻皮淡黃淺少短冀張薯12內蒙古農(nóng)業(yè)大學8359.22.8淺紫深綠長橢圓乳白略麻白深無短青9內蒙古農(nóng)業(yè)大學10455.62.1深紫綠長橢圓粉色光滑黃深少短XS-07yh-03山東樂陵7558.02.7白淺綠長卵圓淡黃麻皮淡黃淺無短尤佳70內蒙古錫盟7153.31.5淺紫深綠長卵圓淡黃麻皮乳白淺無短內農(nóng)薯1號內蒙古農(nóng)業(yè)大學7950.11.6白淺綠圓黃麻皮白中等少長大西洋內蒙古錫盟7549.63.0淺紫淺綠圓淡黃麻皮乳白淺少短夏波蒂內蒙古錫盟7546.42.3淺紫綠長卵圓淡黃麻皮白淺少短興佳2號內蒙古呼倫貝爾7853.03.2白淺綠橢圓乳白略麻淡黃淺少短希森3號山東樂陵8149.92.4淺紫淺綠長橢圓淡黃略麻淡黃淺少短尤佳66內蒙古錫盟7450.53.1白綠長卵圓淡黃略麻白深少短費烏瑞它內蒙古錫盟7852.13.0淺紫綠長卵圓黃光滑黃淺中等短尤佳46內蒙古錫盟7451.23.0白淺綠圓淡黃重麻淡黃淺少短大白花內蒙古赤峰9264.93.8白深綠橢圓黃略麻白淺少長14號內蒙古赤峰9349.11.4白淺綠扁圓淡黃麻皮乳白淺無短永豐2號河北承德9455.31.9白淺綠扁圓白麻皮白淺無短紫長河北承德8147.81.3白紫色長卵圓深紫色略麻紫色外突少中等紫皮河北承德7748.52.3淺紫綠長圓粉色略麻白中等少短楊新420河北承德7748.82.0白淺綠長卵圓淡黃略麻淡黃中等中等短XS-06-H21-25山東樂陵8753.12.6白紫色長卵圓深紫略麻紫色外突多中等克新1內蒙古錫盟9159.32.2淺紫綠色長橢圓淡黃麻乳白深無短中心801內蒙古呼和浩特8473.42.9淺紫綠色圓淡黃麻乳白深少短荷蘭15河北承德8158.22.4淺紫綠長橢圓黃色略麻淡黃中等中等短

1.3 田間考種

考種項目有薯形、薯皮色、薯皮類型、肉色、芽眼、匍匐莖長短、單株塊莖數(shù)、單株產(chǎn)量和小區(qū)產(chǎn)量。

1.4 室內考種

室內考種項目有干物質、淀粉。

2 結果與分析

2017年對39份馬鈴薯種質資源進行栽培觀察，記錄種質資源材料的生育性狀，產(chǎn)量性狀和品質性狀，抗病性調查結果分別見表1，表2，表3。

2.1 不同來源種質資源的生育性狀調查結果

2.1.1生育期

39份馬鈴薯資源生育期變幅較大，為65～104 d，極差39 d。其中生育期最長的是青9(為104 d)，生育期最短的是予61、A 6(均為65 d)。根據(jù)生育期的長短，可把這批資源分為早熟組(<75 d)共15份；中早熟組 (76～85 d)共16份；中熟組(86～95 d)共7份；中晚熟組 (96～105 d)共1份；晚熟組 (>105 d)共0份。大部分是中早熟品種，可在生產(chǎn)上合理應用。

表2 不同來源馬鈴薯資源產(chǎn)量性狀和品質性狀表現(xiàn)

序號材料 單株塊莖數(shù)/個單株產(chǎn)量/g平均薯重/g商品率/% 干物質/%淀粉/%產(chǎn)量/[kg·(667m2)-1]排名1予844.3 408.8 78.2 69.5 16.7 10.9968.0 302興佳3.9 363.2 97.2 72.4 15.7 10.01051.3 283中五10.9 1363.5 127.5 83.2 15.2 9.4 3042.3 14A63.7 350.8 99.5 78.3 13.7 7.9 1104.4 275A54.4 417.3 88.0 61.2 17.2 11.41598.8 166A78.8 917.4 111.6 67.8 20.8 15.01777.3 117尤金8855.6 573.1 105.0 77.0 14.8 8.9 940.7 318A39.7 1018.8 108.2 52.0 18.8 13.01951.7 79予355.4 537.7 79.3 66.3 15.0 9.3 1307.9 2010予133.2 250.8 99.5 57.8 16.2 10.5918.8 3211品系展184.7 739.1 189.9 85.4 18.212.4705.5 3912予615.2 625.7 125.5 73.9 15.5 9.7 1349.9 1913A44.3 512.4 133.0 79.6 18.2 12.4911.6 3314品系展135.0 596.5 118.4 81.9 16.2 10.51377.0 1815布爾斑克4.5 293.3 64.3 43.9 18.4 12.7839.4 3416RG 2.9 232.9 89.0 45.1 18.2 12.4834.3 3517BO 6.4 655.7 104.7 61.8 19.413.71278.0 2218冀張薯124.6 751.4 163.4 86.6 15.3 9.51683.3 1319青9 4.0 608.8 158.7 91.0 17.7 11.91624.6 1420XS-07yh-033.4 488.0 147.7 66.615.7 10.01409.4 1721尤佳703.4 539.3 160.0 60.3 20.9 15.2 1029.6 2922內農(nóng)薯1號4.2 568.5 142.3 86.9 18.9 13.1 1133.6 2423大西洋4.1 577.6 142.4 81.3 21.7 15.9 2089.4 524夏波蒂3.3 289.7 88.9 25.9 20.0 14.3 1118.3 2625興佳2號5.0 732.2 148.8 82.7 17.7 11.91889.4 826希森3號6.5 755.2 117.7 82.8 15.8 10.11620.6 1527尤佳666.7 936.9 146.7 86.7 16.4 10.7 2189.7 428費烏瑞它5.3 598.2 124.7 74.4 15.39.51965.0 629尤佳465.4 429.5 92.1 64.6 15.6 9.9780.23730大白花5.5 472.4 96.1 52.8 18.1 12.3776.6 383114號5.4 511.4 101.0 64.1 18.7 12.91795.7 1032永豐2號6.4 899.9 140.3 85.0 20.2 14.41852.2 933紫長 4.1 319.3 80.3 35.7 15.7 10.0790.0 3634紫皮 3.6 217.5 67.1 47.7 15.7 10.01131.2 2535楊新4203.8 515.4 150.7 86.4 15.5 9.71299.8 2136XS-06-H21-255.4 395.2 76.1 51.0 18.4 12.71264.0 2337克新1號5.5832.1183.993.517.9 12.22562.6338中心8017.2 723.5127 80.5 19.1 13.31727.11239荷蘭155.3 1011.6194.991.617.2 11.42835.62

2.1.2薯形及其它性狀

馬鈴薯資源薯形變化大，圓形的材料9份，卵圓的材料1份，長橢圓的材料5份，長卵圓的材料10份，橢圓的材料8份，扁圓的材料5份，長圓的材料1份。芽眼深度變化幅度大，芽眼淺的材料21份，芽眼中等的材料5份，芽眼深的材料11份，芽眼外突的材料2份。薯肉顏色從白到紫變化，薯肉黃色的材料5份，薯肉淡黃色的材料13份，薯肉紫色的材料2份，薯肉乳白色的材料7 份，薯肉白色的材料12 份?；ㄉ簻\紫色花的材料14份，深紫色花的材料4份，白色花的材料20份，淡紅色花的材料1份。結實性：無結實的材料8份，結實性少的材料25份，結實性中等的材料4份，結實性多的材料2份。馬鈴薯資源株高變幅較大，為37.6～73.4 cm，極差達35.8 cm，最低為予84，最高為中心801。主莖數(shù)變幅較小，為1.6～3.8，極差為2.2，最少的為內農(nóng)薯1號，最多的為大白花。匍匐莖長度變化從短到長，匍匐莖短的材料31份，匍匐莖中等的材料5份，匍匐莖長的材料3份。

表3 不同來源馬鈴薯資源主要抗病性表現(xiàn)

序號材料 花葉病毒病 環(huán)腐病 晚疫病 病株率/%病情指數(shù)病株率/%病情指數(shù)病株率/%病情指數(shù)1予8428.622.200.085.762.22興佳31.322.900.06.36.33中五35.032.500.030.021.74A60.00.000.045.038.35A535.030.000.040.040.06A70.00.000.045.040.07尤金88525.017.555.035.025.08A313.37.500.033.333.39予3545.042.500.077.833.310予1335.030.000.050.043.311品系展1811.110.0107.533.333.312予6126.320.000.042.134.213A452.937.500.035.327.514品系展1355.050.000.050.048.315布爾斑克55.036.700.055.050.016RG15.011.700.05.05.017BO25.016.700.035.031.718冀張薯1210.010.03530.015.015.019青95.05.000.020.020.020XS-07yh-030.00.000.05.05.021尤佳700.00.000.045.026.322內農(nóng)薯1號20.015.000.035.025.023大西洋40.030.000.045.028.824夏波蒂15.010.000.050.045.025興佳2號55.055.000.060.055.026希森3號25.018.300.040.036.727尤佳6640.037.500.065.060.028費烏瑞它45.042.500.060.043.829尤佳4615.012.500.040.033.330大白花5.05.000.020.015.03114號14.310.000.014.311.932永豐2號11.15.000.011.111.133紫長8.35.000.016.716.734紫皮18.210.000.036.430.335楊新42025.020.000.030.038.836XS-06-H21-255.05.000.010.010.037克新127.540.000.010.08.838中心80142.559.200.035.031.339荷蘭1512.511.700.035.320.2

2.1.3生育性狀比較分析

馬鈴薯資源的生態(tài)多樣性決定了其生育性狀有明顯的差異，生育期、株高、薯形、薯肉顏色和結實性不同資源差異很大。對馬鈴薯資源生育性狀的比較結果顯示：予61、A 6兩個早熟資源為赤峰高海拔地區(qū)馬鈴薯品種的選育提供了新的種質資源；荷蘭15、中薯5號薯肉為淡黃色，產(chǎn)量較高，結實率高，可以作為鮮食品種資源。A 7、大西洋、14號薯肉為白或乳白，結實率較高，可以作為加工型品種資源。

2.2 不同來源種質資源產(chǎn)量及品質性狀分析

2.2.1產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀

從表2可看出，馬鈴薯資源產(chǎn)量變幅較大，為705.5～3 042.3 kg·(667 m2)-1，最高為中國農(nóng)科院的中五；其中低于1 500 kg·(667 m2)-1的有23份，2 000 kg·(667 m2)-1以上的有5份。單株塊莖數(shù)變幅為2.9～10.9個，4個以下的有10份，6個以上的有8份，4～6個之間的居多數(shù)(為21份)。單株產(chǎn)量變幅為217.5～1 363.5 g，500 g以下的14份，1 000 g以上的3份。商品率變幅25.9%～93.5%,80%以上的有15份。

2.2.2品質及品質性狀

由表2可以看出，參試材料的淀粉含量為7.9%～15.9%，12%以上的有16份。其中大西洋淀粉含量最高(達15.9%)，A 6淀粉含量最低，為7.9%。干物質變幅13.7%～21.7，18%以上的16份，其中大西洋干物質含量最高(達21.7%)，A 6淀粉含量最低(為13.7%)。

2.2.3產(chǎn)量及品質性狀的分析比較

這些外引資源產(chǎn)量及品質性狀之間差異較大，與其來源及生態(tài)類型不同有很大的關系。

其中高產(chǎn)資源5份，分別是中薯5號、荷蘭15、克新1號、尤佳66和大西洋；單株產(chǎn)量高的資源3份，分別是中薯5號，A 3和荷蘭15；商品率高的資源3份，分別是青9、荷蘭15、克新1號；淀粉和干物質含量高的資源5份，分別是A 7、尤佳70、夏波蒂、永豐2號和大西洋。

2.3 不同來源種質資源抗病性比較及抗病性分析

2.3.1抗病性比較

由表3可以看出，花葉病毒病的發(fā)病率(0～55%)和病情指數(shù)(0～59.2)變幅較大，抗病毒病較好的材料有4份；環(huán)腐病的發(fā)病率(0～35%)和病情指數(shù)(0～30)變幅較小，有36份材料抗環(huán)腐??；晚疫病的發(fā)病率(5%～85.71%)和病情指數(shù)(5～62.19)變幅較大，有2份材料較抗晚疫病。

2.3.2抗病性比較及抗病性分析

不同來源的馬鈴薯資源對不同病害的抗性差異較大，這與其品種特性與環(huán)境有很大關系，其中抗病毒材料4份，分別為A 6、A 7、XS-07 yh-03、尤佳70；除了尤金885、品系展18、冀張薯12這3份材料對環(huán)腐病抗性弱之外，其它材料對環(huán)腐病抗性強；較抗晚疫病材料2份，分別為XS-07 yh-03、RG，這些材料可以在抗病性育種中合理利用。

3 小結與討論

3.1通過對39份外引馬鈴薯種質資源的系統(tǒng)鑒定，明確了這批資源在生育性狀、產(chǎn)量性狀等方面的特點。篩選出一批產(chǎn)量高、綜合性狀好的品種，中薯5號、荷蘭15、克新1號、尤佳66等可以在生產(chǎn)上直接利用。同時篩選出一些抗病毒性強的材料, 如A 6、 A 7、XS-07 yh-03、尤佳70；選出較抗晚疫病的材料，如XS-07 yh-03、RG；結實率較高的材料，如A 7、荷蘭15；單薯重在150 g以上的材料，如品系展18、冀張薯12、青9;淀粉和干物質含量高的材料，如A 7、尤佳70，夏波蒂，永豐2號和大西洋，這些資源可以作為遺傳資源在馬鈴薯育種中加以利用。

3.2在種質資源引進過程中，前期通過種植觀察，了解其農(nóng)藝性狀，根據(jù)育種目標進行資源的遺傳改良，一般選擇當?shù)氐闹髟云贩N作母本，選擇花粉可育，結實性強的材料作父本，為了增加后代的選擇幾率，一般要求親本親緣關系盡可能遠。39份馬鈴薯資源中，橢圓、長橢圓共13份，占引進資源的33.3%，赤峰地區(qū)以種植鮮食馬鈴薯為主，薯型以橢圓、長橢圓為主。根據(jù)De Jong H等[11]的研究結果，薯塊圓形為顯性基因 Ro控制，薯塊為圓形的品種與其它品種雜交，后代中薯塊呈圓形的比例較大，想獲得適合赤峰地區(qū)種植的馬鈴薯薯型，要盡量選用橢圓、長圓、長橢圓的材料作為親本進行組合的選配。引進的資源中塊莖肉色為黃、淡黃的共18份，占引進資源的54.5%，Brown CR 等[12]的研究表明，馬鈴薯塊莖肉色深淺和色素分布等由數(shù)量性狀基因控制，薯肉為黃色的馬鈴薯其市場占有率較高，因此，以黃色肉色的馬鈴薯資源為親本，選育高黃肉馬鈴薯新品種的幾率更高。引進的資源中A 5、A 3、青9和費烏瑞它肉色為黃色，口感好，是理想的黃肉馬鈴薯育種親本材料。隨著生物工程技術的發(fā)展，可以將分子標記技術與常規(guī)雜交技術結合起來，提高目的基因的轉移和選擇效率。以后要根據(jù)赤峰地區(qū)的氣候特點，有目的地引進外地馬鈴薯優(yōu)異的種質資源，不斷豐富赤峰地區(qū)馬鈴薯資源的多樣性，加快馬鈴薯新品種的選育進程及生產(chǎn)應用。