馬鈴薯育種現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策

摘要" 本文基于馬鈴薯現(xiàn)階段的育種工作情況，總結(jié)分析了其有待進(jìn)一步提升的環(huán)節(jié)，并提出相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策。現(xiàn)階段，馬鈴薯育種主要依據(jù)其無(wú)性繁殖特性進(jìn)行，具有簡(jiǎn)便、有效和確保薯種純度等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)做好薯種脫毒、病蟲(chóng)害防治和田間管理等工作；育種過(guò)程中，需進(jìn)一步提升馬鈴薯品種資源收集、種薯生產(chǎn)能力、種薯生產(chǎn)技術(shù)、脫毒種薯質(zhì)量以及馬鈴薯產(chǎn)品加工能力。提出馬鈴薯育種工作發(fā)展對(duì)策，包括建立良好的育種環(huán)境、科學(xué)引進(jìn)馬鈴薯品種、創(chuàng)新馬鈴薯育種方式以及更新生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)，為促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化和合理化發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞" 馬鈴薯；馬鈴薯育種；脫毒種薯；馬鈴薯加工

中圖分類號(hào)" S532 """"""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼" A"""""" 文章編號(hào)" 1007-7731（2024）21-0008-05

DOI號(hào)" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.21.002

基金項(xiàng)目 云南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（202102AE090019）；云南省科技計(jì)劃項(xiàng)目創(chuàng)新引導(dǎo)與科技型企業(yè)培育計(jì)劃（202304BI090018，202204BP090004）；云南省興滇英才計(jì)劃（XDYC-CYCX-2022-0030）。

作者簡(jiǎn)介 包山敏（1998—），女，云南西雙版納人，碩士，從事薯類作物采后生理與品質(zhì)加工研究。

通信作者 楊萬(wàn)林（1973—），男，云南麗江人，碩士，研究員，從事甘薯馬鈴薯育種與儲(chǔ)藏加工研究；隋啟君（1964—），男，內(nèi)蒙古根河人，研究員，從事馬鈴薯遺傳育種、周年生產(chǎn)栽培技術(shù)及病蟲(chóng)害防治研究。

收稿日期 2024-07-19

Current situation and development strategies of potato breeding

BAO Shanmin1，2""" WANG Chongjin1，2""" XIANG Chengyi1，2""" WANG Ying2""" BAI Jianming2SUI Qijun2""" YANG Wanlin2

（1College of Agriculture， Yunnan University， Kunming 650504， China;

2Yunnan Engineering and Research Center for Potato， Industrial Crops Research Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming 650205， China）

Abstract" Based on the current breeding status of potatoes， the aspects that need further improvement， and" corresponding development strategies and suggestions were summarized and analyzed. At present， potato breeding was mainly based on its asexual reproduction characteristics， which had the advantages of simplicity， effectiveness， and ensuring the purity of potato seeds. Meanwhile， it was necessary to do a good job in potato seed potato detoxification， pest control， and field management. In the breeding process， it was necessary to further improve the collection of potato variety resources， the production capacity of seed potatoes， the production technology of seed potatoes， the quality of virus-free seed potatoes， and the processing capacity of potato products. Development strategies for potato breeding work were proposed， including establishing a good breeding environment， scientifically introducing potato varieties， innovating potato breeding methods， and innovating production equipment and technology， to provide references for promoting the standardized and rational development of the potato industry.

Keywords" potato; potato breeding; virus-free seed potatoes; potato processing

馬鈴薯屬于茄科茄屬一年生草本植物，其生長(zhǎng)周期短、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且適應(yīng)性強(qiáng)，被廣泛種植[1]。馬鈴薯除用作于糧食、蔬菜、飼料和加工原材料外，還是一種潛在的新型能源材料，具有獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。該作物可在干旱和半干旱地區(qū)種植，是其重要的經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物之一[3]。實(shí)際生產(chǎn)中，該作物單位面積產(chǎn)量仍有較大提升空間，這與其品種栽培適應(yīng)性有一定關(guān)系[4]。種薯質(zhì)量是影響馬鈴薯產(chǎn)量和質(zhì)量的決定性因素之一。培育出高質(zhì)、高產(chǎn)且抗病性強(qiáng)的馬鈴薯品種，并建立標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)良品種擴(kuò)繁體系，對(duì)于調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局、穩(wěn)定農(nóng)戶的收入具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)科技投入力度的加大及“科技興農(nóng)”的實(shí)施，各地相繼成立了從事馬鈴薯科研攻關(guān)、推廣培訓(xùn)、成果轉(zhuǎn)化以及信息咨詢等工作的機(jī)構(gòu)[5-6]，從生產(chǎn)到消費(fèi)，從研發(fā)到市場(chǎng)，各環(huán)節(jié)緊密相連，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供服務(wù)；通過(guò)品種選育、栽培模式創(chuàng)新、機(jī)械化裝備研制及產(chǎn)業(yè)化推廣等方面的科技支撐，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定快速發(fā)展。本文基于馬鈴薯現(xiàn)階段的育種工作情況，總結(jié)分析了其有待進(jìn)一步提升的環(huán)節(jié)，并提出相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策，為促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化和合理化發(fā)展提供參考。

1 馬鈴薯育種工作現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著對(duì)馬鈴薯的需求量不斷增加，種植戶從多方面著手，克服影響其生產(chǎn)的各種不利自然條件，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。馬鈴薯雜交對(duì)品質(zhì)有較大的影響，因此其育種通常采用無(wú)性繁殖方法進(jìn)行，該方法既簡(jiǎn)便、有效，又確保了品種的純度。馬鈴薯的生育期包括休眠期、萌芽期、幼苗期、發(fā)棵期和薯塊期，每個(gè)生育階段對(duì)外部環(huán)境的需求存在差異，因此，加強(qiáng)外部環(huán)境調(diào)節(jié)，為其提供合適的生長(zhǎng)環(huán)境，是提升產(chǎn)量和品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。實(shí)際生產(chǎn)中，溫度控制在15～25nbsp;℃可確保其正常生長(zhǎng)，16～18"℃是其生長(zhǎng)的適宜溫度。張啟學(xué)[7]研究指出，馬鈴薯塊莖形成時(shí)間一般在40～60"d，受品種、氣候和病蟲(chóng)害的影響，其塊莖形成時(shí)間會(huì)存在差異。

該作物為無(wú)性繁殖，經(jīng)多代種植后病毒易在種薯內(nèi)積累，導(dǎo)致種質(zhì)退化[8]。在品種、天氣、人為和機(jī)械等多種因子共同誘發(fā)下，易致使馬鈴薯連作后土傳病害加劇。因此，加強(qiáng)馬鈴薯生產(chǎn)管理對(duì)提高產(chǎn)量和品質(zhì)具有積極作用。

現(xiàn)階段，馬鈴薯病蟲(chóng)害防治工作有待進(jìn)一步加強(qiáng)，部分常見(jiàn)病害（如黑莖病、環(huán)腐病等）暫未得到有效控制[9]，部分病害（如瘡痂病）呈逐年增加趨勢(shì)[10]。馬丹丹等[11]提出了一種農(nóng)業(yè)防治、物理防治、化學(xué)防治和生物防治相結(jié)合的綜合防治方法；強(qiáng)調(diào)注重農(nóng)業(yè)防治，選擇抗病品種，實(shí)施合理輪作。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)加強(qiáng)優(yōu)良品種選育，對(duì)農(nóng)業(yè)土地進(jìn)行嚴(yán)格和有效的管理，堅(jiān)持“以預(yù)防為導(dǎo)向，全面治理”的策略，結(jié)合農(nóng)業(yè)、物理、生物和化學(xué)等防治手段，以提高防治效果。

該作物的生長(zhǎng)發(fā)育與其生長(zhǎng)環(huán)境息息相關(guān)，受病原菌感染、栽培管理和自然條件等多種因素影響。在生長(zhǎng)過(guò)程中，不良環(huán)境等因素會(huì)干擾其代謝功能，導(dǎo)致出現(xiàn)生理性病害，影響品質(zhì)與產(chǎn)量。如部分薯塊出現(xiàn)開(kāi)裂、黑心和空心等現(xiàn)象[12]，進(jìn)而影響其加工質(zhì)量。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，需合理進(jìn)行水肥調(diào)控。

2 馬鈴薯種薯生產(chǎn)有待進(jìn)一步提升的環(huán)節(jié)

隨著栽培時(shí)間的延長(zhǎng)，組培苗種植可得到原種，但其種級(jí)會(huì)逐漸下降。馬鈴薯種植采用無(wú)性繁殖方式，其種薯品質(zhì)會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸下降，對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)造成不利影響。

2.1 馬鈴薯品種資源方面

各地氣候條件差異較大，該作物品種的選育存在一定的地域差異。育種基礎(chǔ)工作包括收集、保存種質(zhì)。近年來(lái)，部分馬鈴薯品種采用近緣雜交方式，或以培育出來(lái)的新品種為親本，可能導(dǎo)致部分品種親本間親緣關(guān)系較近，在生產(chǎn)上表現(xiàn)出高度相近的特點(diǎn)，較難選育出更優(yōu)質(zhì)的品種。徐建飛等[13]研究指出，多年栽培的馬鈴薯品種，其抗病、抗蟲(chóng)害能力下降，卷葉病等病害加重，造成其品質(zhì)下降。

2.2 種薯生產(chǎn)能力方面

部分育種機(jī)構(gòu)和企業(yè)早期引進(jìn)了一些成熟的馬鈴薯品種，為育種提供了優(yōu)異的種質(zhì)資源，在一定程度上提高了育種效率[14]。引入的品種在生產(chǎn)中可能不完全適應(yīng)栽培地的氣候及環(huán)境，須經(jīng)過(guò)多年的篩選與鑒定，才能大面積推廣應(yīng)用[15]。張俊蓮等[16]在育種鑒定研究中發(fā)現(xiàn)，引入品種若對(duì)水肥要求高，抗病能力差，則可能出現(xiàn)與地方品種混雜的現(xiàn)象。

2.3 種薯生產(chǎn)技術(shù)方面

樊榮[17]研究指出，種薯生產(chǎn)主要采取基質(zhì)栽培、霧培、試管育苗和露地栽培等方式進(jìn)行，不同的育種方法優(yōu)勢(shì)不同。馬鈴薯種苗貯藏條件較苛刻，繼代次數(shù)較多，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高，能源消耗大，種薯價(jià)格偏高，市場(chǎng)認(rèn)可度有待進(jìn)一步提高，在一定程度上影響了種薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.4 脫毒種薯質(zhì)量方面

馬鈴薯脫毒種薯質(zhì)量控制較難，生產(chǎn)過(guò)程中若出現(xiàn)病害，會(huì)嚴(yán)重影響種薯質(zhì)量。脫毒種苗的病毒檢測(cè)方法有待進(jìn)一步豐富。梁雨欣等[18]研究指出，馬鈴薯疫病的診斷主要采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法。宋吉軒等[19]研究指出，部分馬鈴薯種植戶在生產(chǎn)脫毒種薯時(shí)采用簡(jiǎn)單的病毒檢驗(yàn)方法，在一定程度上造成了種薯質(zhì)量不穩(wěn)定。馬鈴薯生產(chǎn)中，存在種薯繁育技術(shù)有待進(jìn)一步拓展，繁育系統(tǒng)較多、生產(chǎn)管理規(guī)范性有待提高、標(biāo)準(zhǔn)較難全面實(shí)施以及規(guī)?；潭扔写M(jìn)一步提升等問(wèn)題，給相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了一定的風(fēng)險(xiǎn)。從種植環(huán)境來(lái)看，馬鈴薯生產(chǎn)基地環(huán)境、布局有待進(jìn)一步優(yōu)化，連作、疫病傳播等是影響薯苗質(zhì)量的重要因素，導(dǎo)致馬鈴薯脫毒種薯質(zhì)量受到影響[20-21]，進(jìn)而影響其良種繁育工作的全面和有效實(shí)施[22]。

2.5 馬鈴薯產(chǎn)品加工方面

馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)豐富、用途廣泛且產(chǎn)量高，是重要的糧食作物之一[23-24]。隨著人們生活水平的提高和食品消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改變，對(duì)高品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)豐富的馬鈴薯制品的需求量不斷增加。該作物可以進(jìn)行全粉處理，當(dāng)加入小麥粉時(shí)，可制作面包[25-28]和餅干[29]，或被加工成薯片和薯?xiàng)l[30-31]；馬鈴薯淀粉是以塊莖處理制成的可溶性膠體顆粒，具有一定黏性且易糊化，既能用作主食又可作食品配料。部分馬鈴薯淀粉是利用未達(dá)到商品標(biāo)準(zhǔn)的“淘汰薯”處理獲得的[32]，這部分薯種淀粉的含量相對(duì)偏低，加工轉(zhuǎn)化率偏低，在一定程度上影響了淀粉產(chǎn)品的整體品質(zhì)。

目前，馬鈴薯全粉作為一種新型食品原料被廣泛使用。隨著技術(shù)進(jìn)步，其全粉處理在產(chǎn)量和質(zhì)量上均得到了持續(xù)提升。實(shí)際生產(chǎn)中，為了實(shí)現(xiàn)馬鈴薯全粉化利用，須對(duì)其全粉進(jìn)行深加工。馬櫟等[33]研究表明，馬鈴薯含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，是制作饅頭、面條等食品的理想選擇?，F(xiàn)階段，馬鈴薯全粉開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù)已基本成熟，并開(kāi)始向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，但暫存在后續(xù)處理能力有待進(jìn)一步提升等情況。

3 馬鈴薯育種工作發(fā)展對(duì)策

3.1 建立良好的育種環(huán)境

羅其友等[34]研究指出，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，用于加工的品種有待進(jìn)一步選育更新，這在一定程度上影響了該作物深加工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，需進(jìn)一步加大培育優(yōu)良品種的力度[35]，大力引進(jìn)優(yōu)質(zhì)品種，建立優(yōu)良的親本基礎(chǔ)，根據(jù)地域特點(diǎn)和市場(chǎng)需求，進(jìn)行高品質(zhì)薯種的育種工作。

構(gòu)建穩(wěn)定的育種基地是擴(kuò)大育種規(guī)模的基本要求[36]。培育優(yōu)質(zhì)新品種是一項(xiàng)重要且難度較大的工作[37]。結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、氣候等特點(diǎn)，開(kāi)展科學(xué)的育種工作，提高育種工作效率。育種技術(shù)人員按照相關(guān)的檢查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行追蹤，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其生長(zhǎng)情況，建立一整套育種工作體系，進(jìn)一步完善土地、品種和種薯的選擇，種薯的處理以及田間管理等環(huán)節(jié)的管理體系，以加快馬鈴薯品種的創(chuàng)新。

3.2 科學(xué)引進(jìn)馬鈴薯品種

在馬鈴薯育種栽培工作中，一方面，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤等條件，全面篩選優(yōu)質(zhì)品種；另一方面，引進(jìn)適合當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥捞卣鞯膬?yōu)良品種，強(qiáng)化育種工作的效果，從而全面提升馬鈴薯品種的綜合質(zhì)量和產(chǎn)量。在國(guó)際交流推動(dòng)下，大量?jī)?yōu)良新種質(zhì)被直接或間接地應(yīng)用于生產(chǎn)中，改善了馬鈴薯的質(zhì)量和產(chǎn)量，帶來(lái)了較大的效益[38]。

引種遵循容易生產(chǎn)操作的原則，從日照時(shí)間長(zhǎng)的地區(qū)引入日照時(shí)間短的地區(qū)，或從南方引入北方。劉長(zhǎng)臣等[38]、葉超林[39]研究指出，近年來(lái)，馬鈴薯優(yōu)異新品系被培育并推廣種植，部分高質(zhì)量種質(zhì)被引入與應(yīng)用。以雜交品種晉薯8號(hào)為例，其單產(chǎn)為地方品種的1～2倍、淀粉含量高且抗晚疫病，具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)[40]。引種過(guò)程中，重視脫毒種薯的引種，提升其抗病蟲(chóng)害的能力。當(dāng)引入的馬鈴薯品種在當(dāng)?shù)卦嚪N效果良好時(shí)，可大范圍推廣種植。

3.3 創(chuàng)新馬鈴薯育種方式

程林潤(rùn)等[41]研究指出，馬鈴薯育種主要采用引種、雜交和天然變異等方法。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)展二倍體馬鈴薯優(yōu)異基因、分子標(biāo)記和QTL位點(diǎn)的精細(xì)定位，為后續(xù)選育高質(zhì)量品種提供重要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。將分子標(biāo)記技術(shù)和傳統(tǒng)育種方法有機(jī)地結(jié)合。親本篩選時(shí)，注重篩選多個(gè)性狀互補(bǔ)，不利性狀少，優(yōu)勢(shì)性狀多的親本，或選擇親本間差異大、親緣關(guān)系遠(yuǎn)和配合力強(qiáng)的親本。為提高種群中目標(biāo)性狀的平均值，采用種群改良方法，持續(xù)增加優(yōu)良基因的頻率。殷麗麗等[15]研究指出，通過(guò)雜交或互交等方法，在多個(gè)優(yōu)異單株間進(jìn)行雜交或互交，按育種目的選擇子代，再通過(guò)雜交或互交等方法實(shí)現(xiàn)重復(fù)選擇。

3.4 更新生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)

馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展需提高生產(chǎn)裝備效率，優(yōu)化工藝[42]。目前馬鈴薯深加工產(chǎn)業(yè)有待進(jìn)一步延伸，研發(fā)新型設(shè)備并提供專業(yè)科研人員，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，有助于突破相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)瓶頸，提升其產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)率。

隨著對(duì)該作物品質(zhì)要求不斷提高，對(duì)其栽培品種的抗病、多功能等方面的要求也越來(lái)越高。在此基礎(chǔ)上，開(kāi)展馬鈴薯高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病品種的選育與推廣，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的種苗繁育體系，對(duì)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶增收具有重要意義。本文基于馬鈴薯現(xiàn)階段的育種工作狀況，總結(jié)分析了其有待進(jìn)一步提升的環(huán)節(jié)，并提出相關(guān)發(fā)展對(duì)策?，F(xiàn)階段，馬鈴薯育種主要依據(jù)其無(wú)性繁殖特性進(jìn)行，具有簡(jiǎn)便、有效和確保薯種純度等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)做好薯種脫毒、病蟲(chóng)害防治和田間管理等工作；育種過(guò)程中，需進(jìn)一步提升馬鈴薯品種資源收集、種薯生產(chǎn)能力、種薯生產(chǎn)技術(shù)、脫毒種薯質(zhì)量以及馬鈴薯產(chǎn)品加工能力。提出馬鈴薯育種工作發(fā)展對(duì)策，包括建立良好的育種環(huán)境、科學(xué)引進(jìn)馬鈴薯品種、創(chuàng)新馬鈴薯育種方式以及更新生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)，為促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化和合理化發(fā)展提供參考。

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