彩色馬鈴薯種質(zhì)資源的引進(jìn)與評(píng)價(jià)

羅文彬 李華偉 許國春 許泳清 紀(jì)榮昌 邱思鑫 湯浩

摘 要：【目的】通過對(duì)彩色馬鈴薯種質(zhì)資源的引進(jìn)與評(píng)價(jià)，為選育彩色馬鈴薯新品種奠定基礎(chǔ)。【方法】引進(jìn)6份彩色馬鈴薯種質(zhì)資源（原種二代）在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所青口試驗(yàn)基地進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)分析評(píng)價(jià)的相關(guān)試驗(yàn)?！窘Y(jié)果】引進(jìn)的6份種質(zhì)資源產(chǎn)量均比費(fèi)烏瑞它（對(duì)照）低，維生素C含量均顯著高于對(duì)照;華頌88的品質(zhì)表現(xiàn)最佳，其蛋白質(zhì)、維生素C、淀粉和總氨基酸含量都比對(duì)照高，其中：蛋白質(zhì)（3.18 g·hg-1）、賴氨酸（119 ?mg·hg-1）、異亮氨酸（75 ?mg·hg-1）、苯丙氨酸（83 ?mg·hg-1）、亮氨酸（120 ?mg·hg-1）、蘇氨酸（87 ?mg·hg-1）、組氨酸（41 ?mg·hg-1）、天門冬氨酸（546 ?mg·hg-1）、絲氨酸（77 ?mg·hg-1）、谷氨酸（549 ?mg·hg-1）、甘氨酸（71 ?mg·hg-1）、酪氨酸（68 ?mg·hg-1）、脯氨酸（71 ?mg·hg-1）、總氨基酸（2 277 ?mg·hg-1）含量在6份種質(zhì)資源中均為最高;華頌66的維生素C含量（47.7 ?mg·hg-1）最高;青薯9號(hào)淀粉含量（22.4 g·hg-1）最高?！窘Y(jié)論】綜合考慮農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀，并考慮到盡早利用這些種質(zhì)資源選育彩色馬鈴薯新品種的現(xiàn)實(shí)需求，建議優(yōu)先選用華頌88、華頌66和青薯9號(hào)這3份種質(zhì)資源作為親本配制雜交組合選育新品種。

關(guān)鍵詞：彩色馬鈴薯;種質(zhì)資源;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S 532文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0384（2019）03-278-06

Abstract： 【Objective】To expand and utilize the resource of colored potato germplasms for breeding new varieties. 【Method】Six new germplasms，obtained from Huasong Seeds Industry （Beijing） Co.，Ltd. and others，were evaluated at ?Crop Institute. In November 2017，experiments were conducted at the Qingkou Station to determine the agronomic characteristics，yield and quality of these cultivars and the harvested tubers. 【Result】The yields of these new cultivars were lower than that of the reference. However，vitamin C content was significantly higher in the new varieties with the highest of 47.7 mg·hg-1 in Huasong 66. The starch content of 22.4 g·hg-1 in Qingshu 9 was the highest of all，while the reducing sugar of 0.57 g·hg-1 in Hongmei，the lowest. The quality of Huasong 88 tubers was outstanding with higher protein，vitamin C，starch and total amino acid contents than control. Its protein at 3.18 g·hg-1，lysine at 119 mg·hg-1，isoleucine at 75 mg·hg-1，phenylalanine at 83 mg·hg-1，leucine at 120 mg·hg-1，threonine at 87 mg·hg-1，histidine at 41 mg·hg-1，asparaginic acid at 546 mg·hg-1，serine at 77 mg·hg-1，glycine at 71 mg·hg-1，tyrosine at 68 mg·hg-1，proline at 71 mg·hg-1，and total amino acids at 2277 mg·hg-1 were the highest of all tested species. 【Conclusion】Considering the agronomic traits of the cultivars and the tuber quality as well as timely，effective utilization of resource，Huasong 88，Huasong 66 and Qingshu 9 were recommended for new variety crossbreeding.

Key words： colored potatoes; comparative test; yield; quality

0 引言

【研究意義】彩色馬鈴薯是指馬鈴薯塊莖的皮和（或）肉為紅、紫、藍(lán)或橙色的品種類型。彩色馬鈴薯因富含花青素具有抗氧化功能和藥用價(jià)值而逐漸受到國內(nèi)廣大消費(fèi)者的喜愛。近幾年越來越多國內(nèi)馬鈴薯育種單位陸續(xù)開展彩色馬鈴薯新品種的選育工作，但未見在南方冬作區(qū)的氣候生態(tài)條件下選育出彩色馬鈴薯新品種的報(bào)道[1-5]。因此，引進(jìn)彩色馬鈴薯種質(zhì)資源進(jìn)行評(píng)價(jià)利用，從而選育出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的適合南方冬作區(qū)栽培的彩色馬鈴薯新品種具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】彩色馬鈴薯是利用彩色馬鈴薯種質(zhì)資源，通過有性雜交選育而成。國外對(duì)彩色馬鈴薯的雜交育種已有較長(zhǎng)的歷史。國內(nèi)最早開展彩色馬鈴薯育種研究的是云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，自2000年以來通過利用地方品種和引進(jìn)國際馬鈴薯中心的彩色馬鈴薯種質(zhì)資源，選育出了系列彩色馬鈴薯新品種[6-8]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】種質(zhì)資源是育種工作的基礎(chǔ)。因此，引進(jìn)彩色馬鈴薯種質(zhì)資源進(jìn)行評(píng)價(jià)利用，是當(dāng)前開展彩色馬鈴薯新品種選育的迫切要求。【擬解決的關(guān)鍵問題】福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所多年來主要開展菜用型馬鈴薯新品種選育，陸續(xù)選育出了閩薯1號(hào)、?？?6和?？?12等新品種[9-11]。在此基礎(chǔ)上，于2017年11月，先后從華頌種業(yè)（北京）股份有限公司、內(nèi)蒙古鈴田生物技術(shù)有限公司等5個(gè)單位引進(jìn)了6份彩色馬鈴薯種質(zhì)資源，并對(duì)其進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀考查和品質(zhì)評(píng)價(jià)的相關(guān)試驗(yàn)，以期為選育彩色馬鈴薯新品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

參試彩色馬鈴薯種質(zhì)資源為：華頌種業(yè)（北京）股份有限公司的華頌88、華頌66，

內(nèi)蒙古鈴田生物技術(shù)有限公司的紅美，

蘭州大青馬鈴薯有限公司的黑金剛，

青海省農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)研究所的青薯9號(hào)，

貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所的黑美人，

以當(dāng)?shù)刂髟云贩N提供費(fèi)烏瑞它（福建閩誠農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司）為對(duì)照，共7個(gè)種質(zhì)資源材料（品種），種薯級(jí)別是原種二代。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

福建省閩侯縣福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所青口試驗(yàn)基地。

1.2.2 試驗(yàn)時(shí)間

2017年12月25日種植，2018年5月5日收獲。

1.2.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)種質(zhì)資源（品種）為1個(gè)處理，共7個(gè)處理（小區(qū)），3次重復(fù)。每個(gè)小區(qū)2壟，小區(qū)長(zhǎng)8.0 m、寬2.4 m（包溝）、面積19.2m2;每壟種植66穴，兩壟共種植132穴，即種植密度為68 784穴·hm-2。全生育期各小區(qū)按每公頃施“阿康”復(fù)合肥（15-15-15）1 500 kg、超大生物有機(jī)肥4 500 kg折算施肥量。現(xiàn)蕾期和收獲時(shí)分別記載地上部和薯塊主要形態(tài)特征，收獲時(shí)測(cè)量產(chǎn)量，收獲后測(cè)定薯塊的維生素C、蛋白質(zhì)、淀粉、還原糖和17種氨基酸的含量。種質(zhì)資源（品種）特征特性記載依據(jù)《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南 馬鈴薯》（系由中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的農(nóng)業(yè)行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行。維生素C、蛋白質(zhì)、淀粉、還原糖及17種氨基酸含量的測(cè)定分別按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所測(cè)定完成。

1.3 數(shù)據(jù)處理

鮮薯產(chǎn)量與品質(zhì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件整理，利用DPS 7.5軟件進(jìn)行方差分析，差異顯著性分析采用Duncan′s新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要形態(tài)特征

現(xiàn)蕾期進(jìn)行地上部的株型、莖色、莖翼形狀、小葉密集度和葉色等5個(gè)主要形態(tài)特征考查記載（表1）。從株型看，6份彩色馬鈴薯種質(zhì)資源的株型和對(duì)照均為直立。馬鈴薯塊莖屬于變態(tài)莖，植株地上部莖色與地下部塊莖的顏色相關(guān)聯(lián)，一般非彩色馬鈴薯莖色為綠色。因此，從莖色來看，6份種質(zhì)資源的莖色除了黑美人是褐色外，其余5份種質(zhì)資源的莖色均為綠帶褐色，而對(duì)照的莖色為綠色。馬鈴薯沿莖上著生的翼是識(shí)別品種的主要特征之一，分為直翼和波狀翼兩種。從莖翼形狀看，6份種質(zhì)資源的莖翼和對(duì)照都是直翼。小葉密集度也是識(shí)別品種的特征之一，主要分為疏、中、密3種。從復(fù)葉的小葉密集度看，6份種質(zhì)資源中，除了黑金剛的小葉密集度為中，其余均為疏，對(duì)照的小葉密集度也為疏。從葉色看，6份種質(zhì)資源的葉色分綠色和深綠色兩種，只有青薯9號(hào)的葉色是深綠色，其余種質(zhì)資源和對(duì)照均為綠色。

收獲時(shí)對(duì)薯形、薯皮色、薯肉色、薯皮類型和芽眼深淺等5種薯塊性狀進(jìn)行了觀察。從薯形看，華頌88、青薯9號(hào)和對(duì)照薯形為橢圓形，華頌66、紅美、黑金剛和黑美人均為扁橢圓形。從薯皮色看，華頌88、紅美、青薯9號(hào)等3份種質(zhì)資源的薯皮色為紅色，其余3份種質(zhì)資源的薯皮色為紫色，對(duì)照薯皮色為中黃色。從薯肉色看，青薯9號(hào)和對(duì)照的薯肉色為中黃色，華頌88和紅美為紅色，其余3份種質(zhì)資源為紫色。從薯皮類型看，6份種質(zhì)資源和對(duì)照的薯皮都是光滑的。從芽眼深淺看，除了青薯9號(hào)芽眼深，其余5份種質(zhì)資源的芽眼均表現(xiàn)中等，對(duì)照芽眼淺（表1）。

2.2 產(chǎn)量

從鮮薯產(chǎn)量看出（表2），6份種質(zhì)資源的鮮薯產(chǎn)量都低于對(duì)照，減產(chǎn)幅度達(dá)13.36%～65.2%，差異均達(dá)極顯著水平。6份種質(zhì)資源的鮮薯產(chǎn)量由高到低分別是： 青薯9號(hào)、黑金剛、黑美人、紅美、華頌66、華頌88，其中：青薯9號(hào)鮮薯產(chǎn)量32 443 kg·hm-2，華頌88鮮薯產(chǎn)量13 033 kg·hm-2。

2.3 品質(zhì)

收獲后對(duì)薯塊的蛋白質(zhì)、維生素C、淀粉、還原糖及17種氨基酸含量進(jìn)行了檢測(cè)（表3、4）。各品質(zhì)成分的含量在不同品種間差異明顯。由表3可知，蛋白質(zhì)含量方面，有3份種質(zhì)資源蛋白質(zhì)含量高于對(duì)照，分別是華頌88、黑金剛和紅美，其中華頌88含量最高，達(dá)到3.18 g·hg-1;剩余的3份種質(zhì)資源的蛋白質(zhì)含量都比對(duì)照低。維生素C含量方面，6份種質(zhì)資源的維生素C含量都比對(duì)照高，而且差異均達(dá)到極顯著水平，其中華頌66的維生素C含量最高（47.7 mg·hg-1）。淀粉含量方面，黑金剛淀粉含量最低（11.5 g·hg-1），比對(duì)照略低，其余5份種質(zhì)資源的淀粉含量都比對(duì)照高，青薯9號(hào)淀粉含量最高（22.4 ?g·hg-1）;除了黑金剛外，其余5份種質(zhì)資源淀粉含量與對(duì)照差異均達(dá)極顯著水平。還原糖含量方面，6份種質(zhì)資源中，華頌66比對(duì)照高（1.2 g·hg-1），且差異達(dá)顯著水平;其余的5份種質(zhì)資源還原糖含量都比對(duì)照低，其中青薯9號(hào)和華頌88與對(duì)照無顯著性差異，黑美人、黑金剛和紅美與對(duì)照存在顯著性差異。

從表4可知，馬鈴薯塊莖17種氨基酸含量及總氨基酸含量的品種間差異明顯。從17種氨基酸總量看，6份種質(zhì)資源中，除了華頌88和紅美比對(duì)照高外，其余4份種質(zhì)資源均比對(duì)照低。華頌88的17種氨基酸總量最高（2 277 mg·hg-1），比對(duì)照多31.39%，差異達(dá)極顯著水平，紅美與對(duì)照無顯著差異。

從17種氨基酸含量看，6份種質(zhì)資源中單個(gè)氨基酸含量較高的有華頌88、紅美和黑美人。華頌88的賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、組氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸和脯氨酸等12種單個(gè)氨基酸含量最高，其中：異亮氨酸、蘇氨酸、組氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸和脯氨酸等8種氨基酸與對(duì)照存在顯著差異，其余4種氨基酸與對(duì)照無顯著差異。黑美人含有的甲硫氨酸、胱氨酸和精氨酸等3種單個(gè)氨基酸含量最高，其中甲硫氨酸與對(duì)照含量相等，胱氨酸與對(duì)照差異不顯著，精氨酸與對(duì)照差異顯著。紅美的纈草氨酸和丙氨酸含量最高，且均與對(duì)照存在顯著差異。

3 討論與結(jié)論

隨著人們生活水平和受教育水平的提高，越來越多人認(rèn)識(shí)到功能食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。彩色馬鈴薯所含的花青苷（anthocyanin）屬于黃酮多酚類化合物，抗氧化活性比白肉和黃肉馬鈴薯品種高2.5～3.0倍，不僅是一種天然食用色素物質(zhì)，而且對(duì)人體具有多種保健功能，如抗氧化及清除自由基功能、抗癌活性、抗突變活性、抗炎、預(yù)防糖尿病、減肥、護(hù)肝養(yǎng)胃等保健功能[1-3]。由于當(dāng)前國內(nèi)馬鈴薯育種主要側(cè)重于鮮食型、加工型等類型，加上彩色馬鈴薯育種起步晚，開展育種的單位不多，現(xiàn)有的彩色馬鈴薯種質(zhì)資源少，遺傳基礎(chǔ)狹窄。因此，每年雜交的組合和數(shù)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于鮮食型、加工型等類型。種質(zhì)資源是育種工作的基礎(chǔ)，要加強(qiáng)彩色馬鈴薯育種工作必須要加大種質(zhì)資源的引進(jìn)與評(píng)價(jià)力度，特別要重視引進(jìn)國外彩色馬鈴薯種質(zhì)資源。

南方馬鈴薯冬作區(qū)除了對(duì)品種外觀品質(zhì)要求較高外，還要求商品薯產(chǎn)量高、效益高[17-18]。彩色馬鈴薯的產(chǎn)量一般比主栽品種產(chǎn)量低[5]，本研究引進(jìn)的6份彩色馬鈴薯種質(zhì)資源也比對(duì)照品種費(fèi)烏瑞它減產(chǎn)13.36%～65.2%。因此，今后開展彩色馬鈴薯新品種選育需要加強(qiáng)彩色馬鈴薯種質(zhì)資源與主栽品種或產(chǎn)量高的中間材料的配組，計(jì)算不同組合產(chǎn)量性狀的遺傳率，使選育出來的品種既有特色又有產(chǎn)量。

當(dāng)前彩色馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)功能研究主要集中在花青素苷方面，在氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素C等方面的研究還較少。本研究明確了6份種質(zhì)資源的氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素C等方面的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。6份種質(zhì)資源的維生素C含量均顯著高于對(duì)照，其中華頌66（47.7 ?mg·hg-1）最高;青薯9號(hào)淀粉含量（22.4 g·hg-1）最高;華頌88在品質(zhì)方面表現(xiàn)突出，蛋白質(zhì)、維生素C、淀粉和總氨基酸含量都比對(duì)照高，其中蛋白質(zhì)（3.18 g·hg-1）、賴氨酸（119 ?mg·hg-1）、異亮氨酸（75 ?mg·hg-1）、苯丙氨酸（83 ?mg·hg-1）、亮氨酸（120 ?mg·hg-1）、蘇氨酸（87 ?mg·hg-1）、組氨酸（41 ?mg·hg-1）、天門冬氨酸（546 ?mg·hg-1）、絲氨酸（77 ?mg·hg-1）、谷氨酸（549 ?mg·hg-1）、甘氨酸（71 ?mg·hg-1）、酪氨酸（68 ?mg·hg-1）、脯氨酸（71 ?mg·hg-1）及總氨基酸（2 277 ?mg·hg-1）在6份種質(zhì)資源中均為最高，今后應(yīng)進(jìn)一步從雜交配組開始，開展包括花青素苷、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)在內(nèi)的遺傳規(guī)律研究，明確這些營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的遺傳規(guī)律，使彩色馬鈴薯雜交育種的目標(biāo)更加明確，效率更高。

綜合考慮農(nóng)藝性狀與品質(zhì)改善，并結(jié)合能盡早有效地利用這些種質(zhì)資源，在今后開展雜交育種時(shí)可優(yōu)先選用華頌88、華頌66和青薯9號(hào)這3份資源作為雜交親本。

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[15]中華人民共和國國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).食品中還原糖的測(cè)定：GB 5009.7-2016[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016. The state health and family planning commission of the People's Republic of China. Determination of reducing sugars in foods： GB 5009.7-2016[S].Beijing： Standards Press of China，2016.（in Chinese）

[16]中華人民共和國衛(wèi)生部，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).食品中氨基酸的測(cè)定：GB/T 5009.124-2003[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

Ministry of health of the People's Republic of China，National standardization administration of China. Determination of amino acids in foods： GB/T 5009.124-2003[S].Beijing： Standards Press of China，2003.（in Chinese）

[17]湯浩，蔡南通，羅文彬，等.福建馬鈴薯育種研究現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，27（9）：71-74.

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[18]湯浩. 中薯3號(hào)不同栽培模式的產(chǎn)量與效益試驗(yàn)[J]. 中國馬鈴薯，2012，6（3）：155-158.

TANG H. Production and benefits of the Zhongshu 3 with different cultivation models[J]. Chinese Potato Journal， 2012，6（3）：155-158.（in Chinese）

（責(zé)任編輯：楊小萍）