木薯新品種桂薯1505 的選育及栽培技術

摘 要：為選育株型好、高產(chǎn)、高淀粉、廣適性等綜合性狀優(yōu)良的木薯新品種，本研究以高產(chǎn)品種新選048 為母本，通過雜交獲得F1 優(yōu)良單株的無性系后代，后經(jīng)播種育苗、大田移栽、單株評選、單排試驗、系比試驗、區(qū)域性試驗、生產(chǎn)性試驗等一系列系統(tǒng)選育程序，育成了具有高產(chǎn)、高淀粉、低氫氰酸、適應性強等特點的鮮食及加工兼用型木薯新品種桂薯1505。該品種主要特征為株型直立，成熟種莖外皮為灰白色，內(nèi)表皮為綠色；塊根呈無規(guī)則集中分布，薯形為圓柱－圓錐形，塊根外表皮呈淡褐色，內(nèi)表皮呈淺紅色，塊根肉質(zhì)白色。桂薯1505 在區(qū)域性試驗和生產(chǎn)性試驗中平均鮮薯產(chǎn)量分別達到46.68、49.69 t/hm2，均高于對照NZ199；塊根淀粉含量穩(wěn)定在29.05%以上；鮮薯平均氫氰酸含量為20～30 mg/kg，低于對照；抗螨性田間鑒定結果為中抗。適合在廣西、廣東和云南等木薯主產(chǎn)區(qū)推廣種植，本研究為我國實現(xiàn)木薯良種化生產(chǎn)提供新的種質(zhì)資源，對促進薯農(nóng)增收、企業(yè)增效具有重要意義。

關鍵詞：木薯；桂薯1505；品種選育；栽培；高產(chǎn)高淀粉

中圖分類號：S533 文獻標志碼：A

木薯（Manihot esculenta Crantz）是大戟科木薯屬植物，是世界三大薯類作物之一，有著“地下糧倉”“淀粉之王”的美譽[1]，木薯一般分為工業(yè)類、食用類和飼用類3 種，其用途廣泛，是食品、飼料、醫(yī)藥、化工、生物燃料等行業(yè)的重要原料，具有十分重要的戰(zhàn)略和經(jīng)濟價值[2]。廣西作為我國木薯的主要種植區(qū)和加工產(chǎn)區(qū)，其木薯種植面積和加工產(chǎn)量均占全國的60%以上，然而，木薯產(chǎn)業(yè)近年來受國際淀粉市場波動、生產(chǎn)成本急劇上漲、效益偏低等諸多因素影響，國際競爭力偏弱，產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著越來越嚴峻的形勢，同時，由于受到木薯品種單一化、自主創(chuàng)新品種少、病蟲害為害加劇、機械化程度偏低等因素制約，極大地影響了木薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3-9]，因此，亟需加強木薯新品種創(chuàng)制工作。要實現(xiàn)木薯高產(chǎn)高淀粉，最關鍵的措施就是選育株型直立、低氫氰酸、高產(chǎn)、高淀粉、適應性強等綜合性狀優(yōu)良的木薯新品種，以滿足不同類型需求及現(xiàn)代食品加工對原料品質(zhì)的要求。

近年來，受國際木薯育種研究新方向的影響，通過木薯育種科研人員的通力合作，多個木薯新品種通過審定并推廣應用[10-16]，緩解了我國木薯品種單一和退化嚴重的狀況，但是這些品種大多數(shù)只具備高產(chǎn)、高淀粉、低氫氰酸、抗螨等其中的1～2 個特性，廣西主栽的木薯品種仍是華南5號、華南205、南植199 等，除華南5 號由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所通過雜交選育外[17]，其他均通過從國外引種或引進篩選等方式獲得的品種，廣西本土有性雜交育成的國審品種屈指可數(shù)[15]，缺乏本土的株型好、高產(chǎn)、高淀粉、廣適性等綜合性狀優(yōu)良的木薯新品種。

廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學研究所于2008 年開始從事木薯雜交育種技術研究，多年來構建了一套完整的木薯雜交育種技術體系[18-23]。基于該技術體系，本研究以高產(chǎn)木薯品種新選048 為母本進行開放式自然雜交，采集成熟的果實，后經(jīng)播種育苗、大田移栽、單株評選、系比試驗、區(qū)域性試驗、生產(chǎn)性試驗等一系列系統(tǒng)選育程序，育成具有株型直立、高產(chǎn)、高淀粉、低氫氰酸、抗逆性強等優(yōu)良特性的食用和加工兼用型木薯新品種桂薯1505，于2022 年12 月通過熱帶作物品種審定（審定編號：熱品審2023002），為木薯良種化生產(chǎn)提供新的種質(zhì)材料，促進薯農(nóng)增收、企業(yè)增效，為我國木薯產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提供良種支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

親本母本材料為新選048，是2006 年廣西大學經(jīng)過系統(tǒng)選育和定向選擇育成的木薯品種[13]。參試對照品種為南植199（NZ199），是1995 年中國科學院華南植物所從國外引進的組培苗中經(jīng)無性系多代評選育成的木薯品種，是目前廣西區(qū)內(nèi)主栽的木薯品種。

1.2 方法

2011 年充分利用自身的地理優(yōu)勢在廣西崇左市龍州縣廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學研究所木薯育種基地進行開放雜交、采集成熟的果實，通過催芽、培養(yǎng)技術獲得實生苗；2012 年起，通過田間觀測結合分子標記篩選塊根低氫氰酸材料、鑒定木薯薯型、薯肉顏色及品質(zhì)含量材料等，獲得優(yōu)異株系；通過實生單株篩選、評價和擴繁，田間觀測及系統(tǒng)評價，選育獲得新品系桂薯1505。該品種具有產(chǎn)量高、抗性較強、淀粉含量高、氫氰酸含量低、株型好等特點。其選育過程如下：2015—2017年在廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學研究所育種基地進行品種比較試驗；2018—2019 年在廣西龍州、廣西合浦、廣西宜州、云南保山、廣東開平市進行區(qū)域性試驗；2020—2021 年開展生產(chǎn)性試驗；2022年12 月通過專家現(xiàn)場鑒評，正式命名為桂薯1505（Gui1505）。2023 年12 月通過全國熱帶作物品種審定。

1.2.1 品種比較試驗

2015—2017 年在廣西龍州縣進行品種初級、中級比較試驗，2017 年廣西龍州和合浦進行高級品系比較試驗，采用隨機區(qū)組設計，小區(qū)面積4.0 m×6.0 m，株行距1.0 m×0.8 m，設置3 次重復。對照均為南植199（NZ199）。在收獲時進行鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、抗螨性（朱砂葉螨，俗稱紅蜘蛛）、株型、薯型等綜合評價，篩選綜合性狀優(yōu)良的木薯品系。氫氰酸快速檢測顯示顏色區(qū)域為分為9 個區(qū)域，對應9 個等級，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ分別代表其氫氰酸含量區(qū)間為0～5、5～10、10～20、20～30、30～50 、50～100 、100～200 、200～400 、400～800 mg/kg；木薯朱砂葉螨的抗性級別分為免疫（IM）、高抗（HR）、抗（R）、中抗（MR）、感（S）、高感（HS）6 個級別，各抗螨級別的抗螨指數(shù)范圍依次為0、0.1～12.5、12.6～37.5、37.6～62.5、62.6～87.5、gt;87.5。

1.2.2 品種區(qū)域試驗

2018—2019 年，在廣西龍州縣、廣西合浦縣、廣西宜州、云南保山隆陽區(qū)、廣東開平市共5 個區(qū)試點，以主栽品種南植199為對照，開展區(qū)域性試驗。采用隨機區(qū)組設計，每個小區(qū)面積為50.0 m2，木薯株行距1.0 m×0.8 m，設置3 次重復。主要觀測鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量和抗蟲性等，驗證其產(chǎn)量性狀、淀粉含量和適應性，以期獲得具有適應性廣、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等綜合性狀優(yōu)良的木薯新品種。

1.2.3 生產(chǎn)性試驗

2020—2021 年，分別在廣西龍州縣彬橋鄉(xiāng)、廣西合浦縣廉江鎮(zhèn)、廣西宜州區(qū)洛西鎮(zhèn)、云南保山隆陽區(qū)、廣東開平市長沙鎮(zhèn)共5 個區(qū)試點開展生產(chǎn)性試驗。參試品種為桂薯1505，對照品種為南植199，對豐產(chǎn)性、適應性、穩(wěn)產(chǎn)性等方面進行數(shù)據(jù)調(diào)查和鑒定，為桂薯1505的品種認定和推廣提供科學依據(jù)。

1.2.4 現(xiàn)場鑒定

2022 年專家現(xiàn)場（廣西龍州點）鑒評時參照《木薯種質(zhì)資源描述規(guī)范》[24]，測定株高、主莖高度、主莖直徑、單株鮮薯產(chǎn)量等性狀指標，并現(xiàn)場測定鮮薯產(chǎn)量，隨機取樣，3 次重復。植物學性狀參照《木薯種質(zhì)資源描述規(guī)范》[24]，鑒評時參照《熱帶作物品種審定規(guī)范 木薯》[25]。

1.2.5 鮮薯品質(zhì)指標的測定

廣西龍州與河池試驗點隨機抽取鮮薯樣品送至廣西益譜檢測技術有限公司、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部亞熱帶果品蔬菜質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心測定鮮薯淀粉、氫氰酸含量，其中淀粉含量參照GB/T 5009.9—2016、氫氰酸含量參照GB/T 5009.5—2016 測定。

1.2.6 指紋圖譜鑒定

對桂薯1505 在內(nèi)的24 份材料，進行指紋圖譜鑒定。利用34 對微衛(wèi)星標記引物對24 份木薯材料進行引物篩選，在1.2%瓊脂糖凝膠上以120 V 電泳30 min 進行分離，通過等位基因?qū)Ρ全@取目標品種唯一特征帶，作為該品種的標記指紋。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運用WPS Office（11.8.2.9958）軟件的WPS表格對試驗數(shù)據(jù)進行整理統(tǒng)計，用DPS 7.05 軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 品種比較試驗

2015—2017 年，以NZ199 為對照，開展桂薯1505 木薯新品種（系）比較試驗（表1）。經(jīng)3 a品種比較試驗，桂薯1505 平均鮮薯產(chǎn)量連續(xù)3 a均顯著高于對照南植199，分別增產(chǎn)13.95%、15.77%和22.45%，具有豐產(chǎn)、穩(wěn)定等特性；桂薯1505 的淀粉含量均在31.28%以上，3 a 平均淀粉含量為32.30%，顯著高于對照，比對照提高12.1個百分點，桂薯1505 在比較試驗中表現(xiàn)出高淀粉的優(yōu)良品質(zhì)。采用木薯塊根氫氰酸含量快速簡易檢測技術對薯肉氫氰酸含量進行測定，桂薯1505的氫氰酸含量均為20～30 mg/kg，等級均為Ⅳ，而對照南植199 的氫氰酸含量均為30～50 mg/kg，等級為Ⅴ，桂薯1505 的氫氰酸含量低于對照1 個等級，且低于食用木薯氫氫氰酸含量標準（50 mg/kg），由此表明，桂薯1505 屬于低氫氰酸含量品種。桂薯1505 朱砂葉螨抗性評價均為中抗，抗性級別與對照品種南植199 相當。

2.2 品種區(qū)域試驗

2018—2019 年品種區(qū)域試驗結果顯示（表2），桂薯1505 在5 個試點的長勢強，其平均鮮薯產(chǎn)量為46.68 t/hm2，顯著高于對照，比對照增產(chǎn)16.29%；2018 年，桂薯1505 淀粉含量均在29.05%以上，平均淀粉含量為30.74%，顯著高于對照，比對照增加5.68 個百分點；2019 年，桂薯1505 淀粉含量均在30.38%以上，平均淀粉含量為30.84%，顯著高于對照，比對照增加6.31 個百分點；塊根氫氰酸含量范圍值為20～30 mg/kg，低于對照南植199；桂薯1505 朱砂葉螨抗性評價為中抗，抗性級別與對照品種南植199 相當，抗性級別與系比試驗結果一致。2 a 的區(qū)域性試驗結果表明，桂薯1505 在廣西、云南和廣東主要木薯種植區(qū)具有良好的適應性和豐產(chǎn)性，是一個高產(chǎn)、高淀粉等優(yōu)良性狀的新品系。

2.3 品種生產(chǎn)試驗

從表3 可知，2020 年桂薯1505 在5 個試點的平均鮮薯產(chǎn)量為49.27 t/hm2，比對照南植199 平均鮮薯產(chǎn)量41.16 t/hm2增產(chǎn)19.70%；2021 年桂薯1505在5 個試點平均鮮薯產(chǎn)量為50.11 t/hm2，比對照南植199 平均鮮薯產(chǎn)量42.17 t/hm2 增產(chǎn)18.83%，2 a間桂薯1505 的產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定；2020 年，桂薯1505在5 個試點的淀粉平均含量為31.22%，比對照提高6.95 個百分點；2021 年，桂薯1505 在5 個試點的淀粉含量均顯著高于對照南植199 的淀粉含量，其平均淀粉含量為31.68%，比對照提高7.16個百分點，可見，桂薯1505 的淀粉含量較高。桂薯1505 塊根氫氰酸含量范圍為20～ 30 mg/kg，低于對照品種，表現(xiàn)穩(wěn)定。由此可見，桂薯1505 具有廣泛的適應性和穩(wěn)定的豐產(chǎn)性，宜在廣西、云南和廣東木薯種植區(qū)大面積推廣。

2.4 現(xiàn)場鑒評結果

2022 年12 月27 日，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南亞熱帶作物中心組織相關專家，在廣西壯族自治區(qū)龍州縣廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學研究所對桂薯1505 品種進行現(xiàn)場鑒評，示范種植面積666.7 m2，對照品種為南植199，于2022 年3 月15 日播種，土壤類型為砂壤，土壤pH 7.5?，F(xiàn)場測產(chǎn)小區(qū)面積8.0 m2，隨機取樣，3 次重復，平均小區(qū)產(chǎn)量47.97 kg，折合鮮薯產(chǎn)量59.72 t/hm2，比對照南植199 增產(chǎn)57.01%，其結果與歷年區(qū)域性試驗和生產(chǎn)性試驗結果一致，增產(chǎn)達到顯著水平。桂薯1505塊根干物質(zhì)率為38.0%，現(xiàn)場采用塊根氫氰酸含量快速檢測方法，桂薯1505 鮮薯薯肉氫氰酸含量為20～30 mg/kg，低于對照南植199。

3 桂薯1505 品種特征特性

3.1 生物學特征

桂薯1505 生育期為9～10 個月，其植物學特征表現(xiàn)為株型直立，株高在2.5～3.3 m 之間，成熟主莖直徑在2.5～3.0 cm 之間，葉片紙質(zhì)，掌狀深裂，裂片9 個，裂片呈披針形，中間裂片長15.0～22.0 cm，葉柄綠色，葉柄長30.0～35.0 cm，成熟種莖外皮為灰白色，內(nèi)表皮為綠色；塊根呈無規(guī)則集中分布，薯形為圓柱-圓錐形，塊根外表皮呈淡褐色，內(nèi)表皮呈淺紅色，塊根肉質(zhì)白色；雌花花萼長約9.0～11.0 mm，花萼帶紫紅色，裂片長圓狀披針形，柱頭外彎，子房綠帶紫；雄花花萼長約6.0 mm，花萼帶紫紅色，雄蕊長5.0～6.0 mm；蒴果橢圓狀，表面粗糙，具6 條狹而波狀縱翅；種子長約1.0 cm，種皮硬殼質(zhì)，具斑紋，光滑（圖1）。

3.2 指紋圖譜鑒定

對桂薯1505 在內(nèi)的24 份材料進行指紋圖譜鑒定。利用34 對微衛(wèi)星標記引物對24 份木薯材料進行引物篩選，篩選出1 對擴增條帶清晰且多態(tài)性好的引物C103：正向引物為TGTTGGCCATATTTCCCATT；反向引物為TTGAACACACTTGGCCAGAA，在1.2%瓊脂糖凝膠上以120 V電泳30 min，可以獲得7 個等位基因，在這24份材料中桂薯1505 具有唯一的特征帶C103-cdg，見表4、圖2，C103 可作為該品種的標記指紋。

4 栽培要點

4.1 選地、整地

選擇無積水地塊，種植前采用1 犁2 耙，深翻30～35 cm，地表平整細碎，無雜草及作物秸稈。

4.2 種莖選擇

選用新鮮，粗壯密節(jié)，芽點完整，不損皮芽，無病蟲害的主莖。每段種莖長度10～15 cm、5～7個芽點。

4.3 種植方法

一般3—4 月種植，采用平放種植方式。株行距為1.0 m0.8 m。每667 m2 植800～1000 株為宜。

4.4 田間管理

下種時每667 m2 施入N∶P2O5∶K2O 為15∶5∶10 的復合肥40～50 kg。植后30～40 d，苗高15～20 cm 時，進行第一次中耕除草。植后60～70 d進行第二次中耕除草。一般追施2～3 次，每667 m2追施上述復合肥30～40 kg，于植后30～40 d 內(nèi)施用。結薯肥以硫酸鉀為主，于植后60～90 d 每667 m2 施用10～20 kg。

5 討論與結論

木薯產(chǎn)量和淀粉含量是衡量木薯品種優(yōu)劣的重要指標，二者含量越高，轉(zhuǎn)化效益越大[14]。桂薯1505 是以新選048 為母本，通過開放授粉，后經(jīng)過一系列系統(tǒng)選育程序，育成了具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高淀粉、直立株型、低氫氰酸等特點的鮮食及加工兼用型優(yōu)良木薯新品種。通過多年的比較試驗，桂薯1505 表現(xiàn)出較高的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性，在生產(chǎn)性試驗中，平均鮮薯產(chǎn)量為49.69 t/hm2，比對照南植199 提高了19.24%，平均淀粉含量為31.45%，比對照平均增產(chǎn)4.05 個百分點，桂薯1505 可用于加工生產(chǎn)淀粉和酒精，按單價700 元/t 計，其鮮薯產(chǎn)值達3.48 萬元/hm2，經(jīng)濟效益十分顯著。

桂薯1505 薯肉氫氰酸含量低，其食味粉而香，耐煮性好，在2024 年廣西“好種好品”擂臺賽獲得金獎，適合制作油炸型即食木薯薯片，可成為木薯薯片加工專用品種。此外，桂薯1505 株型直立，分枝植株頂端分枝部位高，分枝短，在目前食用木薯品種中屬于分枝相對少的品種，該品種結薯集中，塊根水平伸長、大小均勻，薯形為圓柱-圓錐形，商品薯率高，適合間套種或機械化種植；因此，配套綠色高效栽培技術，可獲得較高產(chǎn)量和淀粉含量。近年來，朱砂葉螨是木薯種植過程中危害比較嚴重的病蟲害[26]，桂薯1505中抗木薯朱砂葉螨，在木薯產(chǎn)區(qū)種植適應性強。廣西、廣東和云南3 省是木薯主要種植區(qū)，經(jīng)過多年試驗，桂薯1505 表現(xiàn)出了極強的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性，在生產(chǎn)上有良好的推廣應用前景，其推廣種植對農(nóng)民增產(chǎn)增收具有重要的促進作用，對推動木薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

綜上所述，桂薯1505 是具有高產(chǎn)、高淀粉、低氫氰酸、可鮮食，糯性強，適應性廣，直立株型和中抗螨等特點的優(yōu)質(zhì)木薯品種，適合加工成木薯糖水，也可制成干片、生產(chǎn)淀粉、生物質(zhì)能源酒精及飼用，適合在廣西、云南和廣東等相似生態(tài)區(qū)域的木薯種植區(qū)推廣種植。

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基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目（No. 2023YFD1000601-04）；廣西農(nóng)科院基本科研業(yè)務費專項（桂農(nóng)科2022YM36）；廣西農(nóng)科院穩(wěn)定資助科研團隊項目（桂農(nóng)科2021YT157）。