上海市甘薯種質資源田間表型鑒定與評價

黃靜艷 章毅穎 李壽國 張靖立 陳海榮*

（1農業(yè)農村部植物新品種測試（上海）分中心，上海 201415；2上?？屏⑻剞r產品檢測技術服務有限公司，上海 201106；3上海市農業(yè)科學院農產品質量標準與檢測技術研究所，上海 201403）

甘薯[Ipomoea batatas（L.）Lam.]又名紅薯、山芋、番薯、地瓜等，是旋花科甘薯屬一年生或多年生的蔓生草本植物，原產中、南美洲，明朝末年引入我國福建、廣東，目前在我國已有400多年的栽種歷史[1-2]，主要在黃淮平原、長江中下游和東南沿海等地區(qū)進行種植，是我國重要的根莖類糧食作物、食品加工原料。我國擁有豐富的甘薯種質資源遺傳類型，目前在全國收集、保存的甘薯種質資源可分為地方種、育成種、引進種和近源野生種，合計2 000多份[3]，僅中國種質庫（徐州）就保存有甘薯種質資源1 239份[4]。

甘薯種質資源的保存和利用是甘薯育種研究中的一項重要工作，尤其是地方甘薯品種種質資源，更是甘薯物種生物多樣性可持續(xù)利用的基礎。然而，我國在20世紀30年代才開始進行甘薯種質資源的收集、保存及研究，起步時間晚[5]，再加上目前隨著現(xiàn)代農業(yè)的快速發(fā)展，作物集約化生產方式更是使得大量甘薯地方品種被少數(shù)高產優(yōu)質改良品種所替代，這些均在一定程度上造成了甘薯種質資源的遺失。然而，為了有效降低地方特有種質資源消失的風險，加快對優(yōu)異種質資源和基因資源的挖掘利用，更好、更快地開展種質資源保護工作，我國組織實施了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動。在此背景下，筆者對上海市收集到的4份地方甘薯品種種質資源進行了田間表型鑒定，并對其薯塊的食味品質進行了評價，以期科學有效地評價地方甘薯品種，發(fā)掘和保存優(yōu)良地方甘薯品種資源，為甘薯品種改良提供理論參考和材料基礎，從而豐富我國甘薯種質資源庫，進一步推進我國甘薯產業(yè)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 甘薯種質資源

4份上海地方甘薯品種種質資源均由上海市農業(yè)科學院在第三次全國農作物種質資源普查與收集行動中收集所得，分別是崇明區(qū)向化鎮(zhèn)阜康村收集到的崇明紅心山芋、金山區(qū)山陽鎮(zhèn)華新村收集到的山陽白心山芋、金山區(qū)廊下鎮(zhèn)中豐村收集到的白肉山芋、松江區(qū)新浜鎮(zhèn)南楊村收集到的紅皮白肉山芋。

1.2 田間表型鑒定與評價

4份甘薯種質資源均于2021年5月5日栽插于位于上海市奉賢區(qū)的農業(yè)農村部植物新品種測試（上海）分中心的測試基地，每份甘薯種質資源均進行小區(qū)獨立種植，不設重復，每份甘薯種質資源種植10株，行距為0.80 m、株距為0.25 m。田間管理均采用常規(guī)管理方法。栽插150 d后進行薯塊收獲。

參照《甘薯種質資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》和《GB/T 19557.32-2018 植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南 甘薯》，對4份甘薯種質資源的主要質量性狀和數(shù)量性狀進行鑒定。同時，對4份甘薯種質資源的薯塊進行食味品質評價（依據(jù)《甘薯種子資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》相關標準進行評價）。試驗所得數(shù)據(jù)均采用Excel 2010進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 質量性狀分析

2.1.1 地上部分

由表1可知，4份甘薯種質資源的頂葉形、頂葉色、頂葉茸毛、葉片形狀、葉色、葉片茸毛和葉面脈色7個地上部分質量性狀的表現(xiàn)一致，即頂葉形和葉片形狀均為缺刻，頂葉色、葉色和葉面脈色均為綠色，且頂葉和其他葉片均無茸毛。4份甘薯種質資源的其他6個地上部分質量性狀的表現(xiàn)有所差異。其中，崇明紅心山芋和山陽白心山芋的株型均為半直立，白肉山芋和紅皮白肉山芋的株型均為匍匐；崇明紅心山芋的生長勢為中等，其他3份甘薯種質資源的生長勢均為強；紅皮白肉山芋的頂葉芽色為淺紫色，其他3份甘薯種質資源的頂葉芽色均為綠色；崇明紅心山芋和山陽白心山芋的葉柄基色均為紫色，白肉山芋的葉柄基色為淺紫色，紅皮白肉山芋的葉柄基色為綠色；崇明紅心山芋的莖主色為褐色，其他3份甘薯種質資源的莖主色均為綠色；崇明紅心山芋的莖端茸毛表現(xiàn)為中等，其他3份甘薯種質資源的莖端均無茸毛。

表1 甘薯種質資源地上部分質量性狀分析

2.1.2 地下部分

由表2可知，4份甘薯種質資源的結薯時間、結薯習性和薯皮光滑度3個地下部分質量性狀的表現(xiàn)一致，即結薯時間均為早，結薯習性均表現(xiàn)為集中，薯皮光滑程度均為中等。4份甘薯種質資源的其他3個地下部分質量性狀的表現(xiàn)有所差異。其中，崇明紅心山芋和紅皮白肉山芋的薯塊形狀均為紡錘形，山陽白心山芋的薯塊形狀為長紡錘形，白肉山芋的薯塊形狀為球形；崇明紅心山芋和白肉山芋的薯皮均為紅色，山陽白心山芋的薯皮為粉紅色，紅皮白肉山芋的薯皮為紫紅色；崇明紅心山芋的薯肉為桔紅色，山陽白心山芋的薯肉為桔黃色，白肉山芋和紅皮白肉山芋的薯肉均為白色。

表2 甘薯種質資源地下部分質量性狀分析

2.2 數(shù)量性狀分析

2.2.1 地上部分

由表3可知，4份甘薯種質資源均為粗蔓，崇明紅心山芋為中葉、短蔓、多分枝，山陽白心山芋為中葉、長蔓、多分枝，白肉山芋為中葉、中蔓、少分枝，紅皮白肉山芋為大葉、中蔓、多分枝。4份甘薯種質資源的7個地上部分數(shù)量性狀存在不同程度的變異，變異系數(shù)在9.00%～41.90%之間。其中，葉面積、葉柄長、葉柄直徑和莖直徑的變異系數(shù)均小于20%，表明4份甘薯種質資源間這4個數(shù)量性狀的差異相對較??；節(jié)間長的變異系數(shù)為41.90%，最長蔓長的變異系數(shù)為36.30%，基部分枝數(shù)的變異系數(shù)為32.50%，表明4份甘薯種質資源的這3個數(shù)量性狀有較大的改良潛力。

表3 甘薯種質資源地上部分數(shù)量性狀分析

2.2.2 地下部分

由表4可知，4份甘薯種質資源的單株結薯數(shù)表現(xiàn)均為中（為4～6個），大中薯率均較高（均達85%以上，其中崇明紅心山芋、山陽白心山芋、紅皮白肉山芋的鮮薯均以大薯為主）。崇明紅心山芋的每667 m2產量最高，為4 232.00 kg，白肉山芋的每667 m2產量最低，僅為3 350.20 kg。4份甘薯種質資源的6個地下部分數(shù)量性狀存在不同程度的變異，變異系數(shù)在6.00%～87.50%之間。其中，大中薯率、單株結薯數(shù)和每667 m2產量的變異系數(shù)均小于20%，表明4份甘薯種質資源間這3個數(shù)量性狀的差異不顯著；中薯率的變異系數(shù)為87.50%，小薯率的變異系數(shù)為58.60%，大薯率的變異系數(shù)為29.60%，表明4份甘薯種質資源間這3個數(shù)量性狀的差異顯著。

表4 甘薯種質資源地下部分數(shù)量性狀分析

2.3 薯塊食味品質評價

由表5可知，崇明紅心山芋的薯塊表現(xiàn)為香度微香、微甜、微黏、面度較面、無纖維感，綜合食用品質評價為中等；山陽白心山芋的薯塊表現(xiàn)為香度微香、不甜、不黏、面度中等、纖維感較少，綜合食用品質評價為較差；白肉山芋和紅皮白肉山芋的薯塊表現(xiàn)為香度較香或中等、不甜、黏度中等、面度面、纖維感較少，綜合食用品質評價為較好。

表5 甘薯種質資源薯塊食味品質評價

3 小結與討論

通過對4份甘薯種質資源的質量性狀和數(shù)量性狀進行分析，以及對其薯塊的食味品質進行評價，發(fā)現(xiàn)來源于同一個城市不同區(qū)域的甘薯種質資源，因其長期受當?shù)刈匀粭l件的影響，表現(xiàn)出了其特有的特征特性。

為確保鮮食型甘薯在收獲中減少破損率，在機械化生產實踐中，通常會選擇株型直立、結薯集中且整齊、短紡錘形或球形薯塊的甘薯品種進行種植[6]，而崇明紅心山芋具有株型半直立、多分枝、薯塊紡錘形、薯塊面度為較面、大薯率較高等綜合特性，故該甘薯種質資源適合在上海市的平地進行推廣種植，可采用機械收獲。

浙江省農業(yè)科學院通過良種創(chuàng)新，推出了優(yōu)質早熟鮮食型“迷你甘薯”，持續(xù)暢銷長三角地區(qū)并形成了品牌效益，實現(xiàn)了“小甘薯”創(chuàng)出“高效益”[7]，而山陽白心山芋雖然薯塊綜合食用品質評價為較差，但是其薯肉為桔黃色，相對于薯肉為白色的甘薯，其含有一定量的胡蘿卜素，再加上其小薯率較高、大中薯率低，該甘薯種質資源可用作種質資源創(chuàng)新或迷你甘薯新品種的親本材料。

在我國現(xiàn)階段的甘薯選育中，特別注重食用品質、薯形、薯皮顏色和薯肉顏色等商品性狀，而白肉山芋和紅皮白肉山芋的薯塊綜合食用品質評價均為較好，故這2份甘薯種質資源適合在上海市作為鮮食型甘薯進行推廣種植，或可作為種質資源創(chuàng)新的親本材料，從而改良出更優(yōu)質的鮮食型甘薯。

本研究雖未對這4份甘薯種質資源開展品質性狀的評價與分析，存在一定的局限性，但田間表型鑒定是進行甘薯種質資源評價最簡單、有效的方法，故本研究結果仍能給發(fā)掘甘薯優(yōu)異種質資源和育種者開展育種實踐提供一定的參考。在將來，筆者會采用生理生化和分子生物學的評價指標，對這4份甘薯種質資源開展品質、抗性的相關研究[8-9]，以進一步發(fā)掘上海市地方甘薯種質資源的優(yōu)勢。