脫毒對淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

丁凡 鄒雪 余韓開宗 饒莉萍 陳年偉 劉麗芳

摘要 ［目的］評價無病毒淀粉型甘薯生產(chǎn)性能，為生產(chǎn)推薦優(yōu)良種薯。［方法］選取綿南薯10號和綿薯13號2個淀粉型甘薯品種為材料，以傳統(tǒng)栽插的常規(guī)薯苗為對照，研究脫毒種苗對甘薯特征特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。［結果］脫毒后綿南薯10號和綿薯13號的單株地上部鮮重分別比對照增加28.36%、3.13%，鮮薯產(chǎn)量分別比對照增加74.44%、0.30%，薯塊干率分別比對照增加18.91%、2.87%，淀粉含量分別比對照增加22.47%、7.50%，還原糖含量分別比對照降低3.34%、37.89%。［結論］2個品種對病毒的抗（耐）性不同，其中綿薯13號更抗（耐）病毒，脫毒對不抗（耐）病毒品種綿南薯10號的增產(chǎn)效果更佳。在生產(chǎn)上使用脫毒種薯種苗是快速提高淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的有效方法，能促進甘薯產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞 脫毒；淀粉型甘薯；特征特性；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號 S 531? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）12-0033-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.007

Effects of Virus-free Treatment on the Yield and Quality of Starch-type Sweet Potato Varieties

DING Fan， ZOU Xue， YUHAN Kai-zong et al

（Mianyang Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Creation and Application of Crop Characteristic Resources of Sichuan Province， Mianyang， Sichuan 621023）

Abstract ［Objective］ To evaluate the production performance of virus-free starch sweet potato and to recommend good seed potato for production. ［Method］ Taking Miannanshu 10 and Mianshu 13 as the starchy sweet potato variety， we researched the effects of toxin-free seedlings on the characteristics， yield and quality of sweet potato with conventional potato seedlings as the control. ［Result］Fresh above-ground weight per plant of virus-free Miannanshu 10 and Mianshu 13 enhanced by 28.36% and 3.13% compared with CK， respectively;yields of fresh sweet potatoes enhanced by 74.44% and 0.30%;starch contents enhanced by 22.47% and 7.50%;reducing sugar contents enhanced by 3.34% and 37.89%， respectively. ［Conclusion］ Virus resistances of the two varieties were different， and Mianshu 13 had higher resistance. Detoxification had better yield-increasing effects on Miannanshu 10. Using virus-free seed potato seedlings in production is an effective way to rapidly improve the yield and quality of starch sweet potato， which can promote the healthy and sustainable development of the sweet potato industry.

Key words Detoxification;Starchy sweet potato;Characteristics;Yield;Quality

基金項目 國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術體系綿陽綜合試驗站項目（CARS-10）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系四川薯類創(chuàng)新團隊項目（sccxtd-2022-09）。

作者簡介 丁凡（1981—），男，湖北天門人，研究員，在讀博士，從事薯類新品種選育與栽培研究。*通信作者，副研究員，博士，從事薯類新品種選育與栽培研究。

收稿日期 2022-07-04

甘薯淀粉是薯塊的主要組成成分，有獨特的高黏特性，具有支鏈淀粉含量高、糊化后黏度較高、彈性好等特點，主要應用于粉條、粉絲和粉皮的加工，市場前景廣闊。淀粉型甘薯是淀粉加工的重要原料，近年來價格穩(wěn)步生長，種植效益不斷增加，四川淀粉加工企業(yè)多，原料需求量大，但由于連年種植，病毒在薯塊內(nèi)大量積累，造成種性退化，影響甘薯生產(chǎn)和種植效益。

目前全世界報道的甘薯病毒有30多種［1］，我國已報道的甘薯病毒有20多種［2-3］，其中對甘薯生產(chǎn)影響較大的主要有馬鈴薯Y病毒屬病毒、甘薯雙生病毒和甘薯褪綠矮化病毒等［4］，各種病毒除了能單獨侵染以外，還能協(xié)生共侵染，形成協(xié)生病害，對甘薯生產(chǎn)造成嚴重危害［5-6］，甘薯因病毒病造成的產(chǎn)量損失一般為20%～30%，嚴重的可達50%［7］，其中以甘薯羽狀斑駁病毒和甘薯褪綠矮化病毒協(xié)生共侵染形成的復合病毒病對產(chǎn)量影響最大，一般可導致甘薯減產(chǎn)50%～90%，嚴重的甚至絕收，是一種毀滅性病害［8］。但在生產(chǎn)上，尚無特別有效的病毒病防治藥劑，采用植物組織培養(yǎng)，進行甘薯脫毒是最有效的方法。據(jù)唐麗等［9］報道，甘薯脫毒后，根、

莖、葉生長更加旺盛，光合效率更高，抗逆性更強。王爽等［10］研究表明，脫毒后7個甘薯品種的鮮薯平均增產(chǎn)38.4%，增產(chǎn)幅度11.3%～92.0%，商品率（大中薯率）提高23.05%。因此，研究脫毒對淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，對于提升淀粉型甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)和效益等方面具有積極的意義。

目前，四川省淀粉型甘薯脫毒種薯種苗應用較少，其相關研究報道更少，為進一步研究病毒病對淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，筆者選取了2個淀粉型甘薯品種，通過與傳統(tǒng)栽插的常規(guī)薯苗進行對比，研究脫毒對淀粉型甘薯地上部、地下部特征特性和品質(zhì)性狀；同時明確脫毒對淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為淀粉型脫毒甘薯在生產(chǎn)上的推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試甘薯品種為綿南薯10號、綿薯13號，對照薯苗和脫毒薯苗由綿陽市農(nóng)業(yè)科學研究院提供。

試驗試劑包括高氯酸、碘化鉀、碘、水溶性淀粉、葡萄糖、3，5-二硝基水楊酸（DNS）、氫氧化鈉、丙三醇等，均購自成都科龍化工試劑廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計。試驗于2021年3—11月在綿陽市農(nóng)業(yè)科學研究院試驗基地進行，該基地位于104°49′7″E，31°23′20″N，海拔411 m。以生產(chǎn)上栽插的常規(guī)薯苗為對照，采用隨機區(qū)組設計，設置3次重復。小區(qū)面積為20 m2，種植密度為60 000株/hm2，小區(qū)為6行區(qū)，行距0.83 m，行長4 m，株距0.20 m，每行種植20株。試驗于6月10日種植，11月5日收獲，生育期148 d。

1.2.2 地上部特征特性及產(chǎn)量相關性狀的測定。在收獲前，選取10株分別測定基部分枝數(shù)、主蔓長、莖粗、單株結薯數(shù)、大中薯數(shù)、小薯數(shù)等，具體方法參照張允剛等［11］的方法，同時稱量單株的地上部鮮重、大中薯重、小薯重。甘薯塊根產(chǎn)量采取全小區(qū)測產(chǎn)稱重。單薯重小于100 g為小薯，大于等于100 g為大中薯。

1.2.3 品質(zhì)性狀的測定。薯塊干物率測定采用烘干法。選取光滑無蟲眼的有代表性的薯塊4～5個，取薯塊中部，切絲混勻，分別稱取100 g，3次重復，105 ℃殺青15 min，80 ℃烘至恒重，測定干物率。粉碎上述干樣后過100 μm孔徑網(wǎng)篩，碘比色法測定淀粉含量［12］；DNS比色法測定還原糖含量［13］。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采取平均值±標準誤；采用Microsoft Excel 2010和DPS V7.65進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析；采用LSD法比較平均數(shù)間的差異顯著性。

2 ?結果與分析

2.1 脫毒對甘薯特征特性的影響

從表1可以看出，與對照相比，脫毒綿南薯10號和綿薯13號的地上部生長勢莖葉更強，主要表現(xiàn)為單株地上部鮮重增加，但脫毒后2個品種的地上部鮮重增加幅度也存在較大差異，其中綿南薯10號增加28.36%，差異達極顯著水平，綿薯13號僅增加3.13%，差異不顯著。通過對2個品種地上部特征特性的對比分析發(fā)現(xiàn)，脫毒使2個品種單株蔓重增加的原因也存在明顯差異。脫毒后，綿南薯10號表現(xiàn)為單株分枝數(shù)增多，主蔓變短，莖粗變細；脫毒綿薯13號表現(xiàn)為單株分枝數(shù)減少，主蔓變長，莖粗變粗。數(shù)據(jù)對比表明，綿南薯10號單株分枝數(shù)比對照多1.8個，增加48.65%，達到了極顯著水平，而主蔓顯著變短，莖粗極顯著變細，其地上部鮮重增加主要是因為分枝數(shù)增加引起的。與對照相比，綿薯13號的分枝數(shù)減少，主蔓增長，莖粗變粗。方差分析結果表明，脫毒處理的莖粗比對照極顯著增加，說明鮮重增加主要是由于莖粗增加。

地下部特征特性是衡量甘薯品種生產(chǎn)性能的重要指標。從表1可以看出，脫毒對單株薯塊個數(shù)影響不顯著，但可以增加2個品種的單株薯塊重，增加幅度分別為120.00%和5.56%，其中綿南薯10號增重極顯著，而綿薯13號增重不顯著。通過對比表明，脫毒后2個品種的地下部表現(xiàn)也存在一定的差異，脫毒后綿南薯10號的單株薯塊數(shù)增加，單株薯塊重增加，而綿薯13號單株薯塊數(shù)減少，單株薯塊重增加。

通過脫毒后，綿南薯10號地上部產(chǎn)量和地下部產(chǎn)量均極顯著增加，而綿薯13號增產(chǎn)均不顯著。這表明綿南薯10號更容易感染病毒造成退化，綿薯13號更抗（耐）病毒，脫毒后綿南薯10號增產(chǎn)效果更佳。

2.2 脫毒對甘薯鮮薯產(chǎn)量的影響 從表2可以看出，脫毒可以增加綿南薯10號和綿薯13號的鮮薯產(chǎn)量，但2個品種的增產(chǎn)幅度不一樣。脫毒后綿南薯10號增產(chǎn)效果更佳，比對照增產(chǎn)74.44%，增產(chǎn)達到了極顯著水平；脫毒綿薯13號產(chǎn)量也有增加，僅增產(chǎn)0.30%，增產(chǎn)不顯著。這表明脫毒后甘薯的生活力更強，塊根膨大速率提升。進一步從2個品種大中薯和小薯的比例進行分析，脫毒后脫毒綿南薯10號的大中薯重、小薯重和大中薯率均增加，其中大中薯重增加75.69%，小薯重增加62.37%，大中薯率提高0.65百分點；綿薯13號表現(xiàn)為大中薯重和大中薯率增加，小薯重下降，其中大中薯重增加6.65%，大中薯率提高5.38百分點，小薯重降低35.22%。這表明脫毒后綿南薯10號均衡增產(chǎn)，綿薯13號主要是通過提高單個薯塊的重量來提高鮮薯產(chǎn)量。

2.3 脫毒對甘薯薯塊干率和淀粉含量的影響

薯塊干率和淀粉含量是淀粉型甘薯重要的加工評價品質(zhì)指標，通過對2個品種的薯塊干率和淀粉含量進行測定分析表明，脫毒后2個品種的加工得率更高，加工品質(zhì)更優(yōu)。

從表3可以看出，脫毒可以提高2個品種的薯塊干率，與對照相比，脫毒綿南薯10號和綿薯13號的薯塊干率分別提升了18.91%、2.87%。方差分析結果表明，綿南薯10號的薯塊干率增加達到極顯著水平。此外，脫毒對2個品種的淀粉含量提升明顯，脫毒后綿南薯10號和綿薯13號的淀粉含量比對照分別提升了22.47%、7.50%，其中綿南薯10號淀粉含量增加極顯著。這表明脫毒對綿南薯10號的淀粉加工得率有極顯著的增加效果。

此外，脫毒也能提高單位面積薯干產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量，其中脫毒綿南薯10號的薯干產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量比對照分別增加了107.76%、154.82%，達到了極顯著水平，脫毒綿薯13號的薯干產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量比對照分別增加了3.07%、10.56%，增加不顯著。

2.4 脫毒對甘薯還原糖含量的影響

糖含量是衡量甘薯的重要品質(zhì)指標之一，品種類型不同，糖的作用也不相同。鮮食型甘薯糖含量高、薯塊甜度高、口感更優(yōu)，更容易被市場接受；淀粉加工型甘薯糖含量高，粉碎制漿過程中漿液的黏度更大，不僅造成過篩洗粉用水更多，也更容易造成水的富營養(yǎng)化，這樣不僅增加加工成本，而且污染更加嚴重。

從圖1可以看出，脫毒后2個品種的還原糖含量均呈現(xiàn)下降趨勢，且脫毒綿薯13號表現(xiàn)更優(yōu)，脫毒綿薯13號的還原糖含量下降極明顯，達37.89%，綿南薯10號也有一定的下降，但不明顯，為3.34%。這說明脫毒可以減少2個品種的加工用水量，有利于提升加工性能，節(jié)本增效。

3 討論

無性繁殖作物長期連年種植易感染病毒，導致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。病毒在作物體內(nèi)分布不均勻，頂端分生組織由于生產(chǎn)速度快，一般不會帶病毒，用分生區(qū)的細胞進行組織培養(yǎng)成苗，通過病毒檢測就能得到脫毒苗。脫毒苗能恢復作物種性，引起生長勢增強，產(chǎn)量提高，這在諸多作物上已經(jīng)得到證明［13-14］。甘薯脫毒后，地上部生長勢增強，光合速率提高，從而提高鮮薯產(chǎn)量［15］。該研究中，2個品種的地上部莖葉產(chǎn)量和地下部鮮薯產(chǎn)量均呈現(xiàn)一定的增加，這與李曉青等［16-17］的研究結論一致，但綿薯13號在脫毒后，單株結薯數(shù)并無增加，這與報道的甘薯脫毒后結薯數(shù)增加存在一定差異，這可能與研究的品種不同有一定的關系。該研究中，2個品種的增產(chǎn)幅度存在較大差異，這可能與2個品種對病毒病的抗（耐）性有關，表明綿南薯10號對病毒病更加敏感，易感病退化而減產(chǎn)，綿薯13號更耐病毒病，退化較慢。

薯塊干率和淀粉含量直接影響著甘薯加工得率，脫毒后2個品種的薯塊干率和淀粉含量均呈現(xiàn)增加趨勢，這與趙冬蘭等［18］的研究結論一致。但2個品種的增加比例存在明顯差異，這可能與2個品種的薯塊干率和淀粉含量的高低有關系，綿南薯10號薯塊干率和淀粉含量偏低，脫毒后增加幅度更高，而綿薯13號對照的薯塊干率和淀粉含量已較高，脫毒后盡管也有一定的增加，但增加幅度有限。淀粉加工要求甘薯的淀粉含量高、糖含量低，該研究中脫毒后甘薯的淀粉含量更高、糖含量更低，加工性能更優(yōu)，這也為淀粉加工品種選擇提供了一定的依據(jù)。

4 結論

不同甘薯品種對病毒的抗（耐）性不同，因此脫毒后在生產(chǎn)上的表現(xiàn)也不相同。綿南薯10號不抗（耐）病毒，脫毒后地上部生長勢更強，增產(chǎn)效果更佳，綿薯13號更抗（耐）病毒，脫毒后鮮薯產(chǎn)量、地上部和地下部的特征特性變化不大。脫毒可以提升淀粉型甘薯的加工性能，增加單位面積淀粉產(chǎn)出，主要表現(xiàn)為提高薯塊干率和淀粉含量、降低薯塊的還原糖含量，且淀粉含量較低的品種增加效果更加顯著。綜上，在生產(chǎn)上使用脫毒種薯種苗來提高淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)，有利于促進甘薯產(chǎn)業(yè)健康和持續(xù)發(fā)展。

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