王鵬 李芳弟 頡煒清
摘要 [目的]鑒定、評價、篩選出適宜北方種植的早熟馬鈴薯新品種。[方法]從全國各地引進29份馬鈴薯材料,進行生育期、植株性狀、塊莖性狀、產(chǎn)量性狀及抗病性等方面的研究。[結果]宣薯5號、萊柯1號、延薯10號、Ba39、L0529-2及延薯9號6份材料較對照克新2號增產(chǎn),其余材料均減產(chǎn);延薯7號和青2014-6為抗病性較佳的材料;宣薯5號、L08103-6、中薯10號、延薯7號及青2014-6這5份材料為結實性較好的材料;延薯7、9、10號、中薯10號、萊柯1號及Ba66這6份材料的平均薯重較好。[結論] 宣薯5號、延薯7、9、10號、中薯10號、萊柯1號、青2014-6、L0529-2、L08103-6、Ba39、及Ba66這11份材料可以作為親本材料利用。
關鍵詞 馬鈴薯;種質(zhì)資源;鑒定
中圖分類號 S532 ?文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2020)10-0036-07
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.011
Abstract [Objective]To identify, evaluate and select the new earlymaturing potato varieties suitable for Northern China.[Method]29 potato resources were introduced from all over the country to analyze the growth period, plant characters, tuber characters, yield characters and disease resistance.[Result]The yields of 29 potato varieties,including Xuanshu5,Laike1,Yanshu10,Ba39,L05292,Yanshu 9 were increased compared with the control Kexin 2.The rest of resources were reduced.Yanshu 7 and Qing 20146 were the bettter resistent resources.5 potato varieties,Xuanshu 5,L081036,Zhongshu 10,Yanshu 7,Qing 20146,were better finality resources.6 potato varieties, Yanshu 7,Yanshu 9,Yanshu 10,Zhongshu 10, Laike 1,Ba66,were better in single tuber weight.[Conclusion]11 potato varieties including Xuanshu 5,Yanshu 7,Yanshu 9,Yanshu 10,Zhongshu 10,Laike 1,Qing 20146,L05292,L081036,Ba39,Ba66 can be used as parent materials.
Key words Potato;Resources;Identification
馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)是世界上種植面積最廣和食用國家最多的作物,同時也是在全球經(jīng)濟中繼玉米、水稻和小麥之后的第四大作物。我國大部分地區(qū)的土壤及氣候條件都適合種植馬鈴薯,甘肅是全國馬鈴薯生產(chǎn)大省,馬鈴薯也是甘肅三大糧食作物之一,種植栽培馬鈴薯的歷史已有400 多年,在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟中占有重要地位[1-2]。天水地處甘肅省三大馬鈴薯優(yōu)勢生產(chǎn)區(qū)域隴東南早熟菜用型生產(chǎn)區(qū)之中,年種植面積6.7萬hm2左右,氣候溫和,年降雨量425.0~553.2 mm,年平均氣溫8~12 ℃,海拔在748~3 120 m,素有“隴上江南”之稱[3-4]。受近年來全國馬鈴薯市場和周邊馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響,馬鈴薯生產(chǎn)在當?shù)厝遮叺玫秸娃r(nóng)戶的重視,但一直缺乏適合該區(qū)域的早熟馬鈴薯品種。因此,筆者引進中國農(nóng)業(yè)科學院、鄭州蔬菜市蔬菜研究所、延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學院及本溪市馬鈴薯研究所等11家科研院所的29份品種(系),通過對其生育期、植株性狀、塊莖性狀、產(chǎn)量性狀及抗病性等方面進行鑒定評價,為篩選和選育出適于當?shù)氐鸟R鈴薯新品種、育種親本及中間材料提供科學依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 供試材料29份,其中包括本溪市馬鈴薯研究所7份,中國農(nóng)業(yè)科學院4份,延邊族朝鮮自治州4份,甘肅省農(nóng)業(yè)科學院2份,安康市農(nóng)業(yè)科學研究院2份,鄭州市蔬菜研究所2份,青海農(nóng)林科學院1份,定西馬鈴薯研究所1份,宣威市馬鈴薯種薯研發(fā)中心1份,龍巖市農(nóng)業(yè)科學研究所1份,黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院1份(表1)。對照品種為克新2號,為當?shù)氐闹髟云贩N。
1.2 試驗地概況 試驗布置在天水市農(nóng)業(yè)科學研究所武山縣馬力鎮(zhèn)付門村早熟馬鈴薯試驗基地內(nèi),海拔1 566 m。試驗地為水澆地,土質(zhì)為砂壤土,前茬作物冬油菜,肥力中等,四周無樹木、建筑等。
1.3 田間管理 于4月5日播種,9月11日收獲入庫?;? hm2施600 kg沃潤得精制有機肥(有機質(zhì)含量≥45%,N+P2O5+K2O≥5.0%,天水潤德沼氣開發(fā)工程有限公司生產(chǎn))、900 kg福瑞達復合肥(總養(yǎng)分≥36%,N∶P2O5∶K2O為30∶6∶0,魯西化工集團股份有限公司生產(chǎn))、450 kg碘鉀(K2O≥50%,美國TVA國際化工集團有限公司生產(chǎn)),齊苗時追尿素150 kg(N≥46.4%,中國石油天然氣股份有限公司生產(chǎn))。6月5日、6月23日各人工除草1次;在5月10日、6月15日、7月5日、7月25日各灌溉1次;其他農(nóng)藝措施與當?shù)卮筇锕芾硪恢隆?/p>
從薯肉顏色看,中薯3、5、7、12號、L0529-2、閩薯1號及Ba39這7份材料薯肉顏色為淡黃色;中薯10號、延薯7、10號、L08103-6、鄭薯6、8號、早大白、Ba66及克新2號9份材料薯肉顏色為白色,其他13份材料的薯肉顏色均為黃色,從這29份材料也可以看出選育的早熟材料的薯肉顏色多為黃色或淡黃色,僅有近1/3的材料為白色,也表明早熟馬鈴薯市場上,消費者喜愛薯肉偏黃的馬鈴薯。從芽眼多少看,僅有L08103-6和1436-3的芽眼數(shù)量多,其他27份材料的芽眼數(shù)量少。從芽眼深淺看,僅有青2014-6、宣薯5號及萊柯1號的芽眼深;其他26份材料的芽眼淺。從匍匐莖長度看,青2014-6、華恩1號、宣薯5號及秦芋32這4份材料的匍匐莖長;其他25份材料的匍匐莖短。從29份材料的薯型、薯皮顏色、薯皮光滑度、薯肉顏色、芽眼的多少和深淺、匍匐莖長度7個塊莖性狀看,選育出適于市場要求的早熟馬鈴薯品種的目標性狀,應是薯塊橢圓的、薯皮光滑、皮色肉色偏黃、芽眼少且淺、匍匐莖短,這樣的馬鈴薯商品性好、易于加工和收獲、符合消費者的飲食習慣(表3)。
2.2 不同來源材料的抗病性分析
2.2.1 病毒病。由于2019年降雨較往年多,導致蚜蟲繁殖量下降,從而各品種(系)發(fā)病較輕。于7月2日調(diào)查病毒病,中薯7號的發(fā)病最重,病株率為100.0%,病情指數(shù)為26.7;華恩1號和鄭薯8號發(fā)病較重,病株率為100.0%,病情指數(shù)均為22.2;中薯5、13號、延薯8、10號、L08103-6這5份材料發(fā)病最輕,病株率為10.0%,病情指數(shù)均為1.1;延薯7號、青2014-6、L0529-2、宣薯5號、萊柯1號 5份材料未發(fā)病;對照克新2號及其他15份材料發(fā)病較輕,病株率在20.0%~70.0%,病情指數(shù)在2.2~7.8(表4)。
2.2.2 早疫病。早疫病較往年發(fā)病遲,發(fā)病輕。8月5日調(diào)查,1436-3發(fā)病最重,病株率為100.0%,病情指數(shù)為83.7;Ba66、尤金、富金及鄭薯8號發(fā)病較重,病株率均為100.0%,病情指數(shù)在45.5~73.3;萊柯1號和閩薯1號感病最輕,病株率均為6.7%,病情指數(shù)為0.7;宣薯5號未發(fā)病;對照克新2號及其余20份材料發(fā)病較輕,病株率在20.0%~100.0%,病情指數(shù)在2.2~39.3(表4)。
2.2.3 環(huán)腐病。環(huán)腐病較往年發(fā)病輕,由于參試材料植株均未發(fā)生植株環(huán)腐病,所以在表4中未列出。收獲時調(diào)查塊莖環(huán)腐病,對照克新2號發(fā)病最重,病薯率為28.6%,病情指數(shù)為8.9;中薯5號和Ba39發(fā)病較重,病薯率分別為21.1%、20.0%,病情指數(shù)分別為6.7、6.6;中薯10號、延薯8、9號、秦芋30號、華恩1號、萊柯1號、鄭薯8號、富金8份材料的發(fā)病較輕,病薯率在5.6%~11.1%,病情指數(shù)在1.4~2.8;延薯7號發(fā)病最輕,病薯率為5.3%,病情指數(shù)為1.3;其他17份材料均未發(fā)病。
2.2.4 塊莖晚疫病。
由于8月中下旬持續(xù)下雨,未能及時收獲,造成晚疫病侵染薯塊,從而塊莖晚疫病發(fā)病較重。收獲時調(diào)查塊莖晚疫病,鄭薯8號發(fā)病最重,病薯率為39.3%;中薯3、7號、秦芋30、32號、閩薯1號、萊柯1號、早大白、尤金、1436-3、富金及克新2號11份材料發(fā)病較重,病薯率在20.0%~36.9%;Ball發(fā)病最輕,病薯率為1.4%;其余16份材料的發(fā)病較輕,病情指數(shù)在12.9~19.1(表4)。
2.3 不同來源材料的產(chǎn)量性狀及品質(zhì)分析
2.3.1 產(chǎn)量構成。從單株產(chǎn)量看,延薯10號單株產(chǎn)量最高,為1 204.3 g;中薯3、5、10、13號、延薯7、8、9號、青2014-6、秦芋30號、L08103-6、L0529-2、華恩1號、宣薯5號、萊柯1號、Ba39及對照克新2號16份材料的單株產(chǎn)量較高,在503.3~1 074.3 g;富金最低,僅為180.4 g;其他11份材料的單株產(chǎn)量較低,在187.5~498.2 g。
從單株塊莖數(shù)看,宣薯5號單株結薯數(shù)最多,為10.4個;中薯3、5號、延薯9號、青2014-6、秦芋30、32號、L08103-6、L0529-2這8份材料的單株塊莖數(shù)較多,在5.2~8.5個;Ball單株結薯數(shù)最少,為1.8個;其余19份材料的單株結薯數(shù)在1.9~4.9個。
從平均薯重看,延薯7號的單薯重最重,為245.5 g;延薯9、10號、中薯10號、萊柯1號、Ba66及對照克新2號這6份材料的單薯重較高,在166.4~244.1 g;閩薯1號單薯重最輕,為53.6 g;其他11份材料的單薯重在82.4~148.0 g。
從商品薯率看,所有參試材料的商品薯率差異較大。商品薯率在80%以上的材料有13份,依次為中薯3、7、10、13號、延薯7、9、10號、青2014-6、華恩1號、萊柯1號、早大白、Ba66、Ba39、Ball,商品薯率在80.9%~95.6%;商品薯率最低的是鄭薯8號,為12.0%;其余品種(系)在39.2%~78.9%。
2.3.2 品質(zhì)。由于干物質(zhì)含量和淀粉含量呈正相關,故僅從淀粉含量分析即可。從29份材料的淀粉含量看,宣薯5號最高,為22.571%;秦芋30、華恩1號、L08103-6、富金及克新2號5份材料淀粉含量較高,在15.160%~17.193%;延薯9號淀粉含量最低,為11.195%;其余22份材料的淀粉含量較低,在11.251%~14.903%。這表明適于水澆地的馬鈴薯品種(系)淀粉含量均較低,不適于淀粉加工,可用于鮮食。
從蒸煮食味看,中薯5號、華恩1號及宣薯5號的食味優(yōu);中薯10號、延薯8、9號、青2014-6、秦芋30、L0529-2、閩薯1號、萊柯1號、鄭薯8號、尤金及富金11份材料食味良好;對照克新2號及其他14份材料食味中等(表5)。
2.4 不同來源材料的產(chǎn)量分析 從單產(chǎn)看,產(chǎn)量的變化幅度較大,在18 875.9~89 442.0 kg/hm2,對照克新2號為57 315.4 kg/hm2,居29份材料第7位;單產(chǎn)超過75 000/hm2有宣薯5號、萊柯1號和延薯10號,折合產(chǎn)量分別為89 442.0、77 003.9和75 191.3 kg/hm2,分別較對照增產(chǎn)56.1%、34.4%及31.2%,居29份材料的第1、2、3位。單產(chǎn)超過60 000 kg/hm2有Ba39、L0529-2及延薯9號,折合產(chǎn)量分別為69 878.5、67 065.9及61 065.6 kg/hm2,分別較對照增產(chǎn)21.9%、17.0%及6.5%,居29份材料的第4、5、6位。其他22份材料均較對照克新2號減產(chǎn),單產(chǎn)在18 875.9~56 940.3 kg/hm2,較對照減產(chǎn)0.7%~67.1%(表6)。
3 結論與討論
在北方一作區(qū),尤其是西北地區(qū)種植馬鈴薯的生產(chǎn)技術效率、種植收益還較低[9],難以給種植戶帶來豐厚的效益;而在我國中原二季作區(qū)、南方冬作區(qū)和部分西南混作區(qū),廣泛種植具有生育期短、產(chǎn)量高、質(zhì)量優(yōu)、經(jīng)濟效益高的早熟馬鈴薯[10-12],是當?shù)剞r(nóng)戶增收致富的重要作物之一;綜合上述兩點,北方育種者可利用當?shù)睾庸却ǖ绤^(qū)域的地理優(yōu)勢,鑒定、評價及篩選出適宜于該類區(qū)域的親本材料、中間材料及已審定定名的馬鈴薯品種,進而選育出符合市場需求、適應北方氣候條件、商品性狀優(yōu)良的早熟馬鈴薯品種,進一步解決市場多元化需求、農(nóng)戶增產(chǎn)增收、馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展等問題。
通過對29份馬鈴薯材料進行鑒定評價,明確了這批材料在生育期、植株性狀、塊莖性狀、發(fā)病程度及產(chǎn)量性狀等方面的特點,初步篩選出一批可以在河谷川道區(qū)域種植的高產(chǎn)、抗病、綜合性狀良好的宣薯5號、萊柯1號、延薯10號、Ba39、L0529-2及延薯9號,同時要注意宣薯5號的生育期(>105 d)稍長, 生產(chǎn)中可適度控旺或選擇后期休耕的地塊種植;萊柯1號的塊莖晚疫病發(fā)病較重,生產(chǎn)中注意及時防控晚疫病,以免侵染薯塊,影響產(chǎn)量;Ba39的塊莖環(huán)腐病發(fā)病較重,生產(chǎn)中宜采用優(yōu)良種薯或切刀消毒來防控環(huán)腐病。通過病毒病、早疫病、環(huán)腐病及塊莖晚疫病鑒定評價,初步篩選出抗病性較強的延薯7號和青2014-6,它們生育期也適中,可以作為抗病親本加以利用。篩選出結實性較好的材料為宣薯5號、L08103-6、中薯10號、延薯7號及青2014-6這5份,可作為早熟馬鈴薯育種親本利用。篩選出平均薯重(>150 g)較好的延薯7、9、10號、中薯10號、萊柯1號及Ba66這6份材料,因其結實性不佳,可作為早熟馬鈴薯育種親本的父本材料使用。
從這29份材料的親本關系,也可以看出一個綜合性狀良好的馬鈴薯種質(zhì)資源,可以研發(fā)出更多的綜合性狀優(yōu)良的后代材料[13],如以延薯4號為母本,以早大白為父本進行雜交,選育出早熟、鮮食的延薯7、8號;以延薯8號為母本,以早大白為父本進行雜交,又選育出延薯9號;延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學院以早大白這一優(yōu)勢親本持續(xù)選育出3個新品種;中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所以中薯3號為親本,選育出中薯5、13號。馬鈴薯常規(guī)育種的實質(zhì)就是雜交育種,親本的遺傳關系越遠,基因差異越大,所產(chǎn)生的后代群體中變異個體就越多,產(chǎn)生優(yōu)秀后代材料的概率就越大。因此可以利用優(yōu)勢親本材料,通過回交或輪回選擇的方法,與該區(qū)域適應性、豐產(chǎn)性、抗病性優(yōu)良的主栽品種進行雜交選育,其后代群體中出現(xiàn)優(yōu)勢雜交個體的概率將大幅增加。研究表明,馬鈴薯塊莖顏色和色素的分布由數(shù)量性狀控制的[14-15]。目前市場上塊莖顏色偏黃色的馬鈴薯商品的市場占有率較高,從而以塊莖顏色為黃色的馬鈴薯材料為親本,選育出黃肉的馬鈴薯品種的概率就更高,引進的29份種質(zhì)材料中塊莖顏色多為淡黃色、黃色,尤其是宣薯5號、延薯9號、萊柯1號、青2014-6等均為黃皮黃肉的材料,是理想的黃肉馬鈴薯育種材料。今后要根據(jù)北方的地域氣候特征,有計劃地引進優(yōu)良的馬鈴薯種質(zhì)資源,不斷豐富和提升北方馬鈴薯種質(zhì)資源庫,進而推動馬鈴薯新品種的選育及推廣。
參考文獻
[1]吳正強,岳云,趙小文,等.甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2008,32(6):67-72.
[2] 李高峰,文國宏,李建武,等.馬鈴薯主食化品種篩選研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2018(4):10-14.
[3] 天水市地方志辦公室.天水年鑒2018[M].北京:中國文史出版社,2018:72-73.
[4] 王鵬,王德賢,李芳弟,等.天水地區(qū)15個馬鈴薯新品種比較研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2015,43(28):52-54.
[5] 廖琴,鄒奎,謝開云,等.農(nóng)作物品種試驗技術規(guī)程 馬鈴薯:NY/T 1489—2007[S].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2015:1-8.
[6] 王鵬,李芳弟,郭天順,等.馬鈴薯育成品種晚疫病抗性及產(chǎn)量的鑒定與評價[J].中國馬鈴薯,2018,32(4):199-204.
[7] 張永成,田豐.馬鈴薯試驗研究方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社,2007: 166-167.
[8] 李芳弟,王鵬,郭天順,等.60 份馬鈴薯種質(zhì)資源評價[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2016(10):17-23.
[9] 馬力陽,羅其友,高明杰,等.西北山區(qū)農(nóng)戶馬鈴薯生產(chǎn)規(guī)模效率及其影響因素[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報,2019,24(10):239-250.
[10] 金黎平,屈冬玉,謝開云,等. 我國馬鈴薯種質(zhì)資源和育種技術研究進展[J].種子,2003,22(5):98-100.
[11] 徐建飛,段紹光,龐萬福,等.馬鈴薯品種中薯3 號雜交后代熟性分析[J].華北農(nóng)學報,2015,30(S1):92-96.
[12] 許慶芬,佟卉,劉燕清,等.天津春季馬鈴薯引種比較試驗[J].種子,2019,38(7):131-134.
[13] 孫慧生.馬鈴薯育種學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:110-112.
[14] ZHANG Y F,JUNG C S,DE JONG W S.Genetic analysis of pigmented tuber flesh in potato[J].Theoretical applied genetics,2009,119(1):143-150.
[15] 胡海波,郝永麗,高博,等.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[J].種子,2019,38(7):59-63.