川紫薯6號的選育及栽培要點

楊松濤，喬 帥，王 芳，宋 偉，廖安忠，劉可心，譚文芳

(四川省農業(yè)科學院作物研究所，四川 成都 610066)

相較于日本，我國紫肉甘薯育種起步較晚，從20世紀90年代起國內育種單位相繼開展了一系列紫肉甘薯品種的選育工作，育成了寧紫薯系列[5]、徐紫薯系列[6]、渝紫系列[7]、綿紫薯系列[8]、福薯系列[9]、南薯系列[11]等紫肉甘薯品種。四川省農業(yè)科學院作物研究所甘薯育種團隊自2011年起，先后有川紫薯1～4號共4個紫肉甘薯品種通過四川省審定或國家鑒定。隨著人民生活水平提高和農業(yè)供給側改革推進，對農產品品質提出新的要求[12]，團隊及時調整育種目標，自2011年起以5-7-33為母本材料，在其放任授粉后代中選育出川紫薯6號。該品種薯皮及薯肉均呈紫色，薯形長紡綞形，商品薯及大中薯率高，鮮薯、薯干產量高，花青苷含量較高，適合食用或淀粉加工用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

川紫薯6號的母本是四川省農業(yè)科學院作物研究所培育的高淀粉材料5-7-33，具有誘導開花習性好、親和性強、配合力、高薯塊淀粉率高、抗病性強、耐儲藏等優(yōu)點，父本花粉采取放任授粉的方式獲得。

1.2 選育過程

川紫薯6號是以自育高產品系5-7-33為母本材料進行放任授粉，通過嫁接誘導開花、經多年多點綜合鑒定選育而成。2010年以甘薯近緣野生種(I.nil)為嫁接砧木，在成都誘導開花，通過放任授粉獲得實生F1代種子。2012年從實生系選種圃中篩選出產量、結薯性、薯形等綜合表現較好的原系號12-1-126，并于2013年進行二代圃復選鑒定。2013～2014年通過品比多點高鑒圃篩選試驗，將綜合性狀表現較好的12-1-126推薦參加2015～2016年四川省甘薯審定區(qū)域試驗和生產試驗，達到了四川甘薯品種試驗實施方案的要求。2016 年11月通過四川省農作物品種審定委員會組織的田間技術鑒定，定名為川紫薯6號。2017年參加國家甘薯體系新品系試驗(西南區(qū))，并進行了非主要農作物新品種預登記。

1.3 品系篩選及鑒定

品系鑒定試驗在四川省農業(yè)科學院新都試驗基地進行。2013年將從實生系選種圃中篩選出的原系號川12-1-126種植于二代復選鑒定圃，測定其鮮薯產量、薯干產量和薯塊干物質含量，以南薯88為對照品種。2014 年川紫薯6號種植于高代品比鑒定圃，測定其產量表現，以南薯88為CK。

1.4 產量表現

2015～2016年四川省甘薯品種區(qū)域試驗在成都、南充、綿陽、內江、達州、瀘州和青神等地進行。區(qū)域試驗密度60000株/hm2，以南紫薯008為對照。2016年生產試驗在成都、南充、綿陽3點進行，凈作密度60000株/hm2，以南紫薯008為CK。2017年國家甘薯體系新品系試驗(西南區(qū))在成都、南充、綿陽、萬州、重慶、貴陽6點進行，栽插密度按當地習慣。以上試驗均采用常規(guī)田間管理，測定鮮薯產量、薯干產量、淀粉產量、薯塊干物質含量及其淀粉率。

1.5 特征特性鑒定

參照《甘薯種質資源描述規(guī)范和數據標準》進行甘薯性狀調查和記載標準(13)。

1.6 黑斑病抗病性鑒定

黑斑病是四川甘薯生產中的主要病害，試驗采用室內人工接種法，由南充市農業(yè)科學院進行鑒定。采用室內人工接種法鑒定，抗病表現百分率按以下公式計算：抗病表現百分率(%)=

為保證糯玉米的外觀和品質能夠保持本品種固有特性而不受串粉影響，種植時必須與其他玉米品種隔離。隔離方法有兩種：一是空間隔離，要求與其他玉米品種保持100-300m以上的空間距離；二是時間隔離，要求與其他玉米品種花期錯開15d以上。

根據抗病表現百分率將甘薯黑斑病抗性分為5級：高抗(抗病表現百分率≤40) ；抗病(40<抗病表現百分率≤80)；中抗(80<抗病表現百分率≤120)；感病(120<抗病表現百分率≤160)；高感(160<抗病表現百分率)?？剐灾辽贋?年一致的鑒定結果，若不一致以抗性差的為準。

1.7 統(tǒng)計分析方法

使用Excel 2016和DPS V9.5軟件進行數據統(tǒng)計分析(14)。

2 結果與分析

2.1 品系鑒定結果

2012年從實生苗選種圃中篩選出薯形美觀、結薯集中、產量表現突出的單株，品系號為12-1-126。2013～2014年將其種植于二代復選圃和品比高鑒圃，鮮薯產量51422.5 kg/hm2，較南薯88增產24.5%；薯干產量11313.0 kg/hm2，較南薯88增產6.8%；淀粉產量6573.9 kg/hm2，較南薯88增產0.1%。

2.2 區(qū)域試驗中的產量表現及薯塊特性

2015～2016年川紫薯6號在四川省區(qū)域試驗中的產量表現如表1所示。2015年川紫薯6號在7個試點平均鮮薯產量34171.7kg/hm2，比對照南紫薯008增產50.2%；其差異達極顯著水平，7個試點均表現為增產；平均薯干產量8541.9kg/hm2，較CK極顯著增產57.6%，7個試點均表現為增產；平均淀粉產量5282.1kg/hm2，較CK極顯著增產61.5%，7個試點均表現為增產。

表1 2015～2016年川紫薯6號在四川省區(qū)域試驗中產量表現

2016年川紫薯6號在7個試點的平均鮮薯產量34203.6kg/hm2，較CK極顯著增產42.8%，7個試點均表現為增產；平均薯干產量8391.4kg/hm2，較CK極顯著增產42.2%，7個試點均表現為增產；淀粉產量5133.2kg/hm2，較CK極顯著增產49.7%，7個試點均表現為增產。2015～2016年川紫薯6號在7個試驗點的2年平均鮮薯產量34187.6kg/hm2，較CK極顯著增產46.4%；平均薯干產量8466.6kg/hm2，較CK極顯著增產49.5%；平均淀粉產量5207.6kg/hm2，比CK極顯著增產55.4%。綜上所述，川紫薯6號的鮮薯產量、薯干產量、淀粉產量均顯著優(yōu)于CK，所有點次均增產，穩(wěn)產性好，適宜在四川地區(qū)作為鮮食和淀粉加工用紫肉甘薯種植。

2015～2016年川紫薯6號在四川省區(qū)域試驗中的薯塊干物質含量和淀粉率表現如表2所示。2015年的平均薯塊干物質含量為24.9%，比CK高2.9%，平均薯塊淀粉率為15.3%，比CK高4.1%；2016年的平均薯塊干物質含量為23.4%，比CK高0.5%，平均薯塊淀粉率為15.0%，比CK低0.8%。2015～2016年川紫薯6號在7個試點的平均薯塊干物質含量為24.2%，比CK 高2.1%，平均薯塊淀粉率為15.2%，比CK高2.0%。

表2 2015～2016年川紫薯6號在四川省區(qū)域試驗中薯塊特性

2.3 生產試驗中的產量表現

川紫薯6號在2016年四川甘薯多點大區(qū)生產試驗中的產量表現如表3。在成都、南充和綿陽3個試點的平均鮮薯產量33532.5 kg/hm2，比CK增產49.1%；平均薯干產量8521.5 kg/hm2，比CK 增產55.2%；平均淀粉產量5278.5 kg/hm2，比CK 增產57.5%；平均薯塊干物質含量25.3%，比CK高5.3%；平均薯塊淀粉率15.7%，比CK高7.5%。

2.4 2017年國家甘薯產業(yè)體系新品系試驗(西南區(qū))中的產量表現

川紫薯6號在2017年國家甘薯產業(yè)體系新品系試驗(西南區(qū))中的表現亦較為突出。在成都、南充、綿陽、重慶、萬州、貴陽6個試點的平均鮮薯產量42758.7kg/hm2，比徐薯22(CK1)增產36.3%，比寧紫薯1號(CK2)增產39.4%；平均商品薯率77.6%，平均商品薯產量33191.9kg/hm2，比CK1增產37.0%，比CK2增產48.0%；平均薯干產量11854.1kg/hm2，比CK1增產18.6%，比CK2增產43.2%。

2.5 特征特性鑒定

成熟葉心齒形，頂葉綠帶褐色，葉脈紫色，葉片大小中等；蔓色淺紫色，藤蔓粗細中等，蔓長中等，蔓長200cm，單株分枝數5.3個；植株株型匍匐；薯塊長紡錘形，單株結薯5～8個，大中薯率79.6%，結薯集中，薯皮紫色，肉色紫色；萌芽性好，田間生長勢強，貯藏性優(yōu)于對照，抗黑斑病，熟食品質優(yōu)良，商品性好。粗蛋白含量1.94%，還原性糖含量40.0g/kg,可溶性糖含量61.0g/kg，花青素(矢車菊素)116.9mg/kg，花青素(芍藥素)63.8mg/kg。

2.6 黑斑病抗病性鑒定

經45份次的病斑重復鑒定，川紫薯6號病斑平均直徑0.91cm，病斑平均深度0.42cm，抗病表現百分率為70.85%，其抗病表現在40%～80%之間，屬于抗病品種，抗性優(yōu)于對照南紫薯008。

3 栽培技術要點

3.1 適時育苗，早栽早收

3月上中旬采用薄膜覆蓋育苗，有條件的地方宜采用小拱棚或大棚育苗，可將排種育苗時間提前1個月左右。選擇土壤肥力好、地勢向陽、管理方便的地塊土作苗床地，做好苗床管理，培育壯苗。

3.2 合理密植和施肥

適宜扦插期為5月中旬至6月上旬。適時早插有利于甘薯高產，提早上市，提高經濟效益，扦插密度5.25～6萬株/hm2，肥地宜稀，瘦地宜密；早插的稍稀，遲插的稍密。肥料以有機質肥為主，重施底肥，重底早追。在中等肥力以上田塊種植，施肥宜高鉀低氮，配合施用硫酸鉀240kg/hm2。

3.3 注意田間管理和病蟲草害防治

栽插成活后及時中耕培土，清除田間雜草，保持土壤松軟，促進植株迅速生長和塊根形成。育苗階段：防治黑斑病，用50%多菌靈500～800倍液浸種。大田階段：栽前使用除草劑(如乙草胺、異丙草胺等)，封壟后拔除雜草。地下害蟲：栽插時穴施15%毒死蜱顆粒劑30kg/hm2，防治蠐螬、螻蛄等地下害蟲。

3.4 適當早收

栽插100d后收挖上市，早收薯形好，價格高，提高種植效益。

4 討論

4.1 利用現代分子技術進一步對甘薯花青素性狀進行改良

花青素是一類黃酮類化合物，廣泛存在高等植物著色和大多數花中主要水溶性色素，是甘薯營養(yǎng)品質改良的主要目標[15-16]。迄今為止，紫肉甘薯品種的選育全部采用的是傳統(tǒng)雜交育種，具有周期長，過程繁瑣等缺點，特別是當選育的品種僅在某個單一性狀存在短板時，難以再通過雜交方式予以補齊?，F代生物技術育種技術的發(fā)展，特別是甘薯單倍型基因組測序的完成[17-18]和基因編輯技術日新月異，為甘薯花青素性狀分子育種提供了可能。

目前，已有不少研究現代分子技術運用于花青素品質改良中。Park等研究表明：R2R3型蛋白IbMYB1是甘薯塊根中花青素生物合成的關鍵調控因子，在紅心甘薯中過表達IbMYB1基因可獲得富含花青素的紫橙肉甘薯[19-20]。Wang等人研究表明IbDFR基因的表達與甘薯葉、莖和根中的花青素積累密切相關。利用RNAi的方法抑制轉基因甘薯中IbDFR的表達，大大減少了幼葉，莖和貯藏根中的花青素積累。糖基化有助于植物中花青素的多樣性和穩(wěn)定性，這個過程是由幾種葡萄糖基轉移酶利用不同的花青素苷元和糖基供體催化反應的。其中甘薯中花色苷3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖基轉移酶(Ib3GGT)的表達與甘薯發(fā)育過程中不同組織中花青素的積累有關，并受轉錄因子IbMYB1的調控[21]。

目前現代分子育種技術對農作物的單一目標性狀進行改良較為成熟，由于甘薯倍性高，遺傳復雜，新興的模塊化設計育種在甘薯中極難實現。川紫薯6號具有產量高，薯形外觀好，結薯集中適宜機械化等突出特點，是開展單一性狀基因改良并具有良好應用價值的材料。作為鮮食使用時，花青素含量過高會影響紫肉甘薯的食味品質，但作為花青素色素提取用途，則對花青素含量有更高的需求。川紫薯6號花青素含量在已有紫肉甘薯品種中處于中等水平。在今后的研究中，可利用基于DNA-Free的基因編輯技術對川紫薯6號的花青素品質進行局部強化改良，進一步提高其花青素含量，以增加其作為花青素提取用途時的效益，滿足加工企業(yè)對于專用型品種的不同需求。

4.2 市場開發(fā)利用前景

川紫薯6號花青素含量適中，沒有紫肉甘薯常見的苦澀味，纖維含量少，適合作為鮮食甘薯進行開發(fā)利用，市場銷售價格往往是普通甘薯的3倍以上?；ヂ?lián)網成為紫肉甘薯主要的銷售渠道之一，主要客戶是中青年消費人群。川紫薯6號所具有的外觀內在品質、高商品薯率和耐貯藏性使其在網絡銷售中具有強大競爭力，而產量高的特性使產值較高，穩(wěn)產性好，大大降低了種植的風險，在偏遠貧困地區(qū)，利用川紫薯6號進行特色農產品開發(fā)，可幫助貧困農戶實現增收脫貧。

與其他天然色素相比，甘薯花青素具有原料來源方便、廉價、低成本、無污染等特點，且穩(wěn)定性好，抗光氧化性較強。目前該品種已作為加工原料，進行紫薯全粉加工和花青素提取，加入到面粉中制成紫色蛋糕、面包、面條等各種加工產品，亦可制成紫色薯片、薯條、薯泥等加工產品，提升其產品附加值。

5 結論

通過四川省甘薯區(qū)域試驗、生產試驗和國家甘薯產業(yè)體系新品系試驗(西南區(qū))表明：川紫薯6號是豐產穩(wěn)產性好、商品薯率高、綜合性狀突出的紫肉甘薯新品種，適合在四川及周邊地區(qū)推廣種植。