馬鈴薯育種程序探究

王 丹，張志成，林團榮，尹玉和，韓 飛，韓素娥，韓萬軍，譚桂蓮

（1.集寧師范學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000；2.烏蘭察布市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000）

0 引言

馬鈴薯是世界上廣泛種植的農(nóng)作物之一，而中國是馬鈴薯生產(chǎn)大國，我國的馬鈴薯育種工作始于20世紀(jì)40年代，育種者通過雜交育種的方法選育出大量的馬鈴薯新品種應(yīng)用于市場，但是由于馬鈴薯是無性繁殖作物，易受到病蟲害侵襲，退化嚴(yán)重，制約馬鈴薯產(chǎn)量品質(zhì)的提高。而雜交技術(shù)存在育種周期長、目標(biāo)性狀篩選盲目等問題，使得馬鈴薯種薯更新?lián)Q代緩慢，迫切需要探索新途徑、新方法突破現(xiàn)有瓶頸[1，2]。

根據(jù)國內(nèi)外馬鈴薯育種經(jīng)驗和本人多年在育種實踐過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，總結(jié)出一套系統(tǒng)的、科學(xué)的馬鈴薯育種程序，為馬鈴薯育種工作者的選育工作提供參考，進而選育出的更多的優(yōu)良的馬鈴薯新品種。

1 初始材料

1.1 實生苗種植

把上年雜交獲得的實生種子淺播于保溫箱或育苗盤中，將篩過的盆栽土薄薄的覆蓋在種子上，置于低光強條件下發(fā)芽，及時灌溉，保證土壤墑情。當(dāng)植株長到四片葉時將幼苗栽到能夠防蟲、防風(fēng)和夜晚防霜凍的網(wǎng)棚中，適當(dāng)煉苗[3]。

1.2 從實生苗到塊莖無性系

將長勢好且沒有結(jié)薯塊的實生苗移栽到小花盆中（溫室無性系）或者地里（田間無性系）。

1.2.1 溫室無性系

將生長良好且沒有結(jié)薯塊的實生苗移栽到防蟲網(wǎng)室內(nèi)的小花盆（l5 cm×15 cm）中培養(yǎng)，在植株成熟后，每個植株收獲一個塊莖形成一套完整的溫室無性系。溫室無性系的植株和塊莖的外觀與在田間無性系相比有很大差異，因此在這個階段一般不進行選擇。

另一種方式是使用較大的花盆移栽實生苗，每個植株保留數(shù)個而不是一個塊莖，每個植株的塊莖分別保存，在第二年這些塊莖可以作為無性二代種植成行。這種方法把實生苗作為無性一代，可以節(jié)省一年的育種時間，這種方式可以較早的對性狀進行選擇[4]。

1.2.2 田間無性系

通常是在5月下旬或6月上旬，將生長良好且沒有結(jié)薯塊的實生苗直接移栽到壟上，移栽時確保實生苗種植在潮濕的土壤中，播種略深一些，僅把頂端的葉片留在地面上。在兩個不同的群體間要保留足夠的空間以便觀察區(qū)分。實生苗移栽后，田間編號、雜交組合編號和每個群體的實生苗數(shù)量都應(yīng)記載在田間記錄本上。每個植株保留1～2個塊莖，淘汰產(chǎn)生畸形葉、較長匍匐莖、塊莖有龜裂和皮斑病等的無性系[5]。

2 無性一代的選擇

溫室無性系或田間無性系的塊莖作為一個群體次年播種，適宜株距為35～40 cm，形成無性一代。早期收獲時，單株堆放，表現(xiàn)優(yōu)良的單株作標(biāo)記。由于每個無性系只有一個植株，且易受環(huán)境影響，因此無性一代的選擇不應(yīng)過于嚴(yán)格。根據(jù)育種目標(biāo)，每個入選的無性系要收獲一定數(shù)量的塊莖，置于袋中入庫。

3 無性二代的選擇

無性二代植株選擇5個塊莖種植，通常一個無性系種植于同一條壟上，間隔空間可以種上一個易于識別的品種或者留下適當(dāng)?shù)木嚯x。隨時觀察株系生長發(fā)育情況并測定莖、葉等性狀特征，包括出苗率、莖葉生長和類型等；收獲時，無性二代薯塊的篩選應(yīng)較上年更加嚴(yán)格，考慮組配雜交組合時的育種目標(biāo)，若預(yù)期的最終用途是薯條加工，應(yīng)保留表皮粗糙的無性系；若最終用途是鮮食馬鈴薯，表皮粗糙的無性系就應(yīng)被淘汰。通過無性二代對無性系品質(zhì)性狀如鮮食品質(zhì)、薯條或薯片加工品質(zhì)的評價，可有針對性的減少無性三代的篩選數(shù)量，提高選擇效率[6]。

4 無性三代的選擇

在無性三代及以后世代的選擇中，通過擴大播種數(shù)量及播種面積的方式來評價群體特征特性。一般采用兩行區(qū)種植，每行10株，每隔9區(qū)設(shè)1對照。主要開展田間性狀、抗性、塊莖產(chǎn)量等調(diào)查[7]。

5 預(yù)備品系比較試驗

種植上年入選的無性系，三行區(qū)，每行20株。每隔4區(qū)設(shè)1對照。主要進行田間性狀及抗性的調(diào)查和產(chǎn)量、淀粉、蛋白質(zhì)等經(jīng)濟性狀的測定[8]。

6 品系比較試驗

種植預(yù)備比較試驗入選的品系，三行區(qū)，每行20株，重復(fù)三次，采用對比法或簡單隨機區(qū)組排列。進行品比試驗所采用的對照品種必須是經(jīng)莖尖脫毒后的種薯，生育期及收獲后調(diào)查項目與預(yù)備品系試驗相同，同時要對入選品系進行病毒抗性的鑒定[9]。

由于各年的氣象條件不同，而不同品種對氣象條件又有不同的反應(yīng)，為了確切地評選品種，一般材料要參加兩年以上的品種比較試驗。根據(jù)田間觀察、抗性和品質(zhì)鑒定以及產(chǎn)量表現(xiàn)，選出最優(yōu)良的品種參加全國組織的區(qū)域試驗或者進行多點試驗，同時對入選的優(yōu)良品系進行莖尖剝離，進而生產(chǎn)種薯用于多點試驗。

7 多點試驗和生產(chǎn)示范

多點試驗應(yīng)至少要連續(xù)進行2—3年，其試驗設(shè)計與品種比較試驗相同。針對表現(xiàn)優(yōu)異的品系，在多點試驗的基礎(chǔ)上進行生產(chǎn)試驗，每個品種的播種面積加大至0.067～0.133 hm2，采取適于當(dāng)?shù)卦耘鄺l件的密度和栽培方法，加設(shè)對照品種進行比較，提高新品系在不同地點和不同生產(chǎn)條件下的適應(yīng)能力[10]。

8 DUS測試

在馬鈴薯新品系性狀穩(wěn)定且表現(xiàn)優(yōu)良時進行DUS測試，通常馬由鈴薯DUS測試機構(gòu)完成。采用田間種植鑒定，將申請品種與近似品種在相同的生長條件下，從植物的種子、幼苗、開花期、成熟期等各個階段，對多個質(zhì)量性狀、數(shù)量性狀及抗病性等作觀察記載，并與近似品種進行結(jié)果比較，一般要經(jīng)過2年的重復(fù)觀察，才能最后作合理、客觀的評價[11]。

9 品種登記

申請者向省級主管部門提出品種登記申請，提交相關(guān)申請文件，待省級部門書面審查符合要求后，再通知申請者提交種薯（試管苗）樣品[12]。

10 結(jié)語

目前，我國馬鈴薯育種工作者仍然以傳統(tǒng)雜交選育技術(shù)為基礎(chǔ)，在選育過程中沒有相配套的、科學(xué)的篩選方法，存在較大的盲目性，嚴(yán)重受到人為主觀因素的干擾，本研究通過總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，結(jié)合多年的馬鈴薯選育工作，從實生苗世代到品種登記的過程，形成一套完整的馬鈴薯育種程序，可有效的提高選育效率和準(zhǔn)確性[13]。