中熟加工型馬鈴薯新品種泉薯5號的選育及特性

林金秀, 凌永勝, 李 揚, 魏 毅, 陳朝文, 鄭雅超

(泉州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福建 泉州 362212)

馬鈴薯的加工利用主要包括生產(chǎn)淀粉(粉條、粉皮和粉絲)和食品加工(全粉、炸片和炸條)。隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,薯條、薯片等休閑食品的人均消費金額逐年攀升[1-2]。馬鈴薯膨化薯片加工對外觀和品質(zhì)性狀有一定的要求[3-4]。干物質(zhì)含量是馬鈴薯膨化薯片加工關(guān)注的重要品質(zhì)指標,用做全粉或炸片加工的原料薯干物質(zhì)含量應(yīng)在20%～25%之間,且還原糖含量低于0.4%[5-6]。干物質(zhì)含量高,油炸食品的含油量低、產(chǎn)品產(chǎn)量高,但干物質(zhì)含量過高,生產(chǎn)的薯片則偏“硬”,影響食用風(fēng)味和口感。當(dāng)前,我國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)用于全粉或炸片加工的原料薯品種多為‘大西洋’?！笪餮蟆敲绹M品種,塊莖干物質(zhì)含量高、還原糖含量低、加工品質(zhì)好,但對環(huán)境的適應(yīng)性不強,易感病毒、退化快,種植成本偏高,對晚疫病抗性差,特別是在晚疫病常發(fā)區(qū),種植風(fēng)險極大[7]。加工型馬鈴薯育種研究與應(yīng)用對馬鈴薯品種的更新?lián)Q代與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有現(xiàn)實意義[8]。培育加工型馬鈴薯新品種成為當(dāng)前的研究熱點之一[9-10]。

馬鈴薯在福建省已有300余年的引進種植歷史,是省內(nèi)第三大糧食作物[11]。隨著食品加工業(yè)蓬勃發(fā)展,福建省內(nèi)加工企業(yè)對高質(zhì)量鮮薯原料的需求量不斷增大。福建省“艾比利”“親親”薯片入選全國十大薯片品牌[12]。為了更好地滿足食品加工企業(yè)的需求,泉州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育了膨化薯片加工型新品種泉薯5號,于2021年通過國家馬鈴薯品種登記[GPD馬鈴薯(2021)350063]。

1 泉薯5號的選育

1.1 親本選配

泉薯5號的親本組合為鄂馬鈴薯3號(♀)ב白花仔’(♂)。鄂馬鈴薯3號(♀)系湖北省南方馬鈴薯研究中心選育的品種,豐產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣,田間晚疫病發(fā)生輕,芽眼淺,塊莖干物質(zhì)含量為24%、淀粉含量19%、還原糖低于0.4%、鮮薯VC含量0.2 mg·g-1、粗蛋白含量2.2%,適合膨化薯片加工[13]?！谆ㄗ小?♂)系泉州地方品種,生長旺盛,當(dāng)?shù)匾话惝a(chǎn)量19 500.0 kg·hm-2,抗晚疫病、食用品質(zhì)好。泉薯5號父母本生態(tài)環(huán)境不同,具有較強的互補優(yōu)勢。

1.2 選育方法

2005年配制常規(guī)雜交組合,2006年培育該組合實生苗,2007年進行無性一代選種,2008年進行無性二代選種。設(shè)立無性系選種圃,田間評價地上部分長勢、莖粗及株高和抗病性等主要形態(tài)特征,收獲后測定干物質(zhì)含量、還原糖含量、產(chǎn)量,編號“Q05-06”的株系入選。2009年進行品系鑒定試驗,2010年進行品種比較試驗,2016—2018年參加福建省馬鈴薯區(qū)域試驗。2018年,經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部甘蔗及制品質(zhì)量監(jiān)督檢測測試中心檢測,轉(zhuǎn)基因表現(xiàn)為陰性。2019—2020年,經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種測試張家口分中心的特異性(distinctness)、一致性(uniformity)和穩(wěn)定性(stability)測試表明,具備特異性、一致性和穩(wěn)定性。2021年,獲得國家馬鈴薯品種登記證書[GPD馬鈴薯(2021)350063]。具體選育過程見圖1。

圖1 泉薯5號選育過程Figure 1 Breeding process for Quanshu 5

2 泉薯5號的主要特征特性

2.1 形態(tài)特征

泉薯5號生育期92 d。株型直立較繁茂,株高44.7 cm;頂小葉橢圓形,葉片綠色;莖綠色;花冠近五邊形,花冠內(nèi)側(cè)花青苷顯色強度中;平均單株塊莖數(shù)8.8個,平均單株塊莖0.59 kg;薯形短卵圓,薯皮黃色、中等到粗糙,薯肉中等黃色,芽眼紅色、淺(圖2)。

圖2 泉薯5號株型和薯塊外觀Figure 2 Plant type and tuber appearance of Quanshu 5

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2.1 品系鑒定試驗 2009年秋季在德化縣進行,隨機區(qū)組排列,3次重復(fù),2行區(qū),每小區(qū)種植70株,株距31 cm,行距50 cm,小區(qū)面積13.3 m2。“Q05-06”的平均產(chǎn)量為33 225.0 kg·hm-2,較紫花851(CK)增產(chǎn)11.6%。

2.2.2 品種比較試驗 2010年秋季在德化縣進行,9月中旬播種,12月中旬收獲?！癚05-06”平均產(chǎn)量35 236.5 kg·hm-2,居第1位,較紫花851(CK)增產(chǎn)12.7%,差異達極顯著水平;田間表現(xiàn)抗晚疫病,未發(fā)現(xiàn)青枯病、病毒病及其他病害。定名為泉薯5號。

2.2.3 區(qū)域試驗 2016—2017年參加福建省馬鈴薯區(qū)域試驗,5個區(qū)試點分別設(shè)在福州市倉山區(qū)上下店路、莆田市秀嶼區(qū)蘇塘村、南安市官橋鎮(zhèn)漳里村、龍海市海澄鎮(zhèn)山后村和廈門市翔安區(qū)內(nèi)厝鎮(zhèn)許厝村。在華頌3號、泉薯5號、閩08056008、閩09175037、閩09325217、閩09328055和紫花851(CK)共7個區(qū)試品種中,泉薯5號鮮薯產(chǎn)量位居第5位,平均產(chǎn)量為24 378.3 kg·hm-2,比CK減產(chǎn)8 587.5 kg·hm-2,減幅26.1%,差異達極顯著水平(表1);泉薯5號干產(chǎn)產(chǎn)量位居第4位,平均產(chǎn)量為5 050.7 kg·hm-2,比CK減產(chǎn)17.6%。2017—2018年參加第2年福建省馬鈴薯區(qū)域試驗,5個區(qū)試點分別設(shè)在福州市倉山區(qū)上下店路、莆田市秀嶼區(qū)蘇塘村、龍海市海澄鎮(zhèn)山后村、龍巖市新羅區(qū)龍門鎮(zhèn)赤水村和廈門市翔安區(qū)內(nèi)厝鎮(zhèn)許厝村。在7個參試品種中,泉薯5號鮮薯產(chǎn)量位居第3位,平均產(chǎn)量為34 529.6 kg·hm-2,比CK增產(chǎn)12.8%,差異達極顯著水平;泉薯5號干產(chǎn)產(chǎn)量位居第4位,平均干產(chǎn)6 758.9 kg·hm-2,比CK增產(chǎn)15.8%。泉薯5號2年省區(qū)試平均鮮薯產(chǎn)量為29 453.9 kg·hm-2,比CK減產(chǎn)7.3%,差異不顯著。2年省區(qū)試的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性分析表明,泉薯5號變異度為12.4、回歸系數(shù)為1.4、豐產(chǎn)效應(yīng)值為8.1,即變異度中等、穩(wěn)定性中等,豐產(chǎn)性較好。

表1 泉薯5號在2016—2018年福建省區(qū)試中的產(chǎn)量表現(xiàn)1)Table 1 Yield performance of Quanshu 5 during regional trials in Fujian during 2016-2018

2.3 品質(zhì)比較

經(jīng)福建省分析測試中心品質(zhì)測定表明,泉薯5號薯塊干物質(zhì)含量20.2%,比紫花851(CK)高1.36個百分點;淀粉含量14.1%,比CK低1.2個百分點;蛋白質(zhì)含量2.5%,比CK高1.3個百分點;還原糖含量0.08%,比CK低0.32個百分點;VC含量0.221 mg·g-1,比CK高0.064 mg·g-1。由上可見,泉薯5號塊莖干物質(zhì)含量高、還原糖含量低,抗氧化能力強,適合膨化薯片加工質(zhì)量要求。

2.4 抗病性鑒定

2016—2017年,由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所(福建省區(qū)域試驗晚疫病鑒定單位)對泉薯5號進行馬鈴薯晚疫病抗性鑒定。鑒定表明,自然感病條件下泉薯5號苗期平均病情指數(shù)為13.5,中抗晚疫病(MR);紫花851(CK)苗期平均病情指數(shù)為47.2,感晚疫病(S)。

3 高產(chǎn)栽培技術(shù)要點

3.1 合理輪作

為充分利用土壤肥力和預(yù)防土壤傳播的病蟲害及雜草,泉薯5號應(yīng)與谷類、豆類作物輪作,輪作年限3 a以上;避免與茄科作物和塊根、塊莖類作物輪作。選擇土壤疏松、耕層深厚、地勢平坦的地塊,提高蓄水、保肥和抗旱能力。

3.2 適時播種,合理密植

適時播種可以促進泉薯5號提早結(jié)薯和營養(yǎng)物質(zhì)的積累。福建省山區(qū)春種一般在12月下旬至1月上旬播種,秋種一般在9月中、下旬播種;沿海冬種一般在11月上旬至12月上旬播種。種植密度以52 500～57 000株·hm-2為宜[14]。建議整薯播種,以減少土傳病害的發(fā)生。

3.3 科學(xué)施肥,及時防病治蟲

泉薯5號施肥以基肥為主、追肥為輔,追肥宜早?；手厥┯袡C肥,增施磷鉀肥。出苗后20～25 d,結(jié)合淺中耕培土施用225～300 kg·hm-2K2SO4。山區(qū)春種后期遇雨注意排水,秋種中后期遇降溫應(yīng)及時灌水保溫防凍害。及時防治病蟲害,合理選用高效低毒低殘留農(nóng)藥,減輕農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染。

3.4 適時收獲,妥善儲藏

適時收獲和收獲質(zhì)量直接影響馬鈴薯產(chǎn)量的高低和儲藏好壞。當(dāng)馬鈴薯葉色由綠逐漸變黃轉(zhuǎn)枯且塊莖臍部與匍匐莖分開,塊莖皮層較厚、色澤正常時,應(yīng)及時收獲。收獲不宜在陰雨天進行,應(yīng)選擇晴朗的天氣。收獲后的商品薯應(yīng)注意避光堆放,預(yù)防薯塊見光變綠,影響商品品質(zhì)。

4 小結(jié)

選育加工型馬鈴薯新品種,通常選用優(yōu)質(zhì)、抗病和高產(chǎn)的品種作為母本,廣適抗逆性強的品種作為父本,通過配組雜交可有效整合親本的優(yōu)勢基因,并克服雙親的不利性狀[15]。本研究選用遺傳資源背景豐富且豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性廣的鄂馬鈴薯3號作為母本,與地理生態(tài)遠緣、抗晚疫病、食用品質(zhì)好的父本‘白花仔’進行雜交,通過雜交后代的定向選擇,實現(xiàn)優(yōu)良有利多基因聚合,選育出具有農(nóng)藝形狀好、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病等優(yōu)良特性的中熟加工型品種泉薯5號,適宜在福建省冬、春季種植。