木薯新品种华南12号的选育

摘 要 木薯新品种华南12号（Manihot esculenta Crantz cv.SC No.12）是利用OMR36-34-1（♀）与ZM99247（♂）杂交的杂种后代，经实生苗试验、初级系比、中级系比、高级系比、区域性和生产性试验等选育而成，该品种具有良好的丰产性和广泛的适应性。鲜薯产量约39.37 t/hm2，比现大面积种植的当家品种华南205增产28.65%；其干物率和淀粉含量分别为42.19%和31.11%，分别比华南205高2.51和1.86个百分点；氢氰酸含量低，为42.20 mg/kg。说明华南12号是一个高产、优质、食用型和工业应用型兼备的木薯新品种。此外，还对华南12号建立了分子指纹图谱，为新品种保护与产权鉴定提供理论依据。

关键词 木薯；品种选育；产量性状；SSR分子标记

中图分类号 S889.5 文献标识码 A

Abstract SC No.12， a new cassava cultivar（Manihot esculenta Crantz.cv）， was selected from F1 generation from hybridization experiments between cassava OMR36-34-1（♀） and ZM99247（♂）， via seedling selection， the primary， intermediate and advanced testing systems， regional， and production tests. SC No.12 had high yield and wide adaptability to environments. It also had strong resistance to wind. The average root yield was 39.37 t/hm2， increased by 28.65% compared with that of the leading cultivar SC No.205. The average dry matter percentage and starch higher was 42.19% and 31.11%， respectively， 2.51% and 1.86% more than that of Huanan 205. And HCN in the tuberous roots of SC No.12 was 42.20 mg/kg. So SC No.12 is a good cultivar for food， animal feed， modified starch and biofuel. In the present study the DNA fingerprinting of SC No.12 was developed using SSR molecular markers. It would provide a theoretical basis for the protection of new varieties and property identification.

Key words Cassava；Breeding；Root yield traits；SSR molecular markers

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.11.004

近年来，中国的木薯（Manihot Esculenta Crantz）产业化发展较快，目前已成为中国华南农业经济的一个重要组成部分，主产区集中在广西、广东、海南、云南和福建5个省区，而湖南、四川、贵州和江西等省份也在加大木薯产业的发展。2013年中国木薯种植面积达4.73×105 hm2，比2012年增加6.67×104 hm2，鲜薯总产量为1.05×107 t，单产约22.2 t/hm2[1]。目前，中国的主要栽培品种为华南205，品种单一，产量低，退化严重，因此，需要选育创新品种资源，改变中国木薯品种单一的状况，加速木薯的良种化和多样化，促进木薯产业结构的调整，提高木薯种植的经济效益，增加热区农民的收入[2-4]。如何选育丰产潜力更大且具有广泛适应性的高产、稳产、优质、食用的优良品种，已成为木薯育种工作者的首要任务[5]。中国的木薯品种资源缺乏，杂种变异范围小，通过引进国外优良木薯新品种或特异种质作为育种材料是提高中国木薯育种效果的有效途径，因此，多年来中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所木薯研究团队在从事木薯杂交育种工作的同时，不断引进国外木薯优良育种材料[6]。此前，中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所已通过常规育种的手段成功育成并鉴定推广了华南124、华南8013、华南8002、华南6068、华南5号、华南6号、华南7号、华南8号、华南9号、华南10号和华南11号等11个木薯新品种[7]。目前，经过多年杂交育种试验，实生苗试验、初、中、高级系比和区域性试验及生产性试验等过程，我所又成功育成了高产、高淀粉、优质、食用和工业应用及耐旱性强的华南12号木薯新品种，为实现中国木薯栽培良种化提供了新的木薯种质资源，对发展中国木薯产业、加快贫穷地区脱贫致富的步伐具有积极推动作用和重大现实意义。

1 材料与方法

1.1 材料

参试品（株）系：（1）2004年由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所利用OMR36-34-1为母本，ZM99247为父本杂交的杂种后代，F1代（当年编号为ZME1424）；（2）其它1 000个优良单株；（3）大面积种植的当家品种华南205为对照品种。包括华南12号等13个本地选育与推广品种，同时采用了12个木薯新品系作为对照。

1.2 方法

1.2.1 木薯新品种华南12号的选育程序 华南12号选育过程见图1。由图1可知，经过杂交育种，实生苗试验、初级系比、中级系比、高级系比和区域性试验及生产性试验等过程，育成了高产、优质、食用和耐旱性强的华南12号木薯新品种。

1.2.2 杂交实验和F1代优良单株的选择 木薯品种间的杂交后代既有父本优势作用，也有母本优先遗传现象，在育种过程中充分利用高产、高淀粉母本的自然杂交种子进行系统选择，可取得良好的育种效果[8]。2004年利用高产、高淀粉的OMR36-34-1为母本，ZM99247为父本杂交的杂种F1代开始进行优良单株的选择。

1.2.3 无性系初级系比、无性系中级系比和无性系高级系比 2005年进行初级系比试验，种植5株；2006年进行中级系比试验，每个小区种植30株；2007年和2008年进行高级系比试验（品种比较试验），每个小区种植30株，采用随机排列区组设计，设4次重复；以现大面积种植的当家品种华南205为对照。无性系初级系比、无性系中级系比和无性系高级系比试验，均于植后10个月收获，测定鲜薯产量和块根干物率。

1.2.4 区域性试验 为进一步验证其区域适应性及丰产性能稳定性，本研究中心于2008～2010年，分别在广西、海南多个地区进行3 a的区域性试验，并以当家品种华南205作为各试点的对照品种。

1.2.5 生产性试验 为检验其适应性，2011～2013年扩大种植范围，分别在海南、云南、福建、江西、广西等地区进行生产性试验，种植面积累计达22.7 hm2，各试验点面积为0.3～1.3 hm2，并以当家品种华南205为对照。

1.2.6 华南12号新品种的指纹图谱鉴定 利用微卫星标记C67扩增包括ZME1424在内的13份材料，在6%的标准聚丙烯酰胺凝胶上以65 W电泳90 min。

2 结果与分析

2.1 杂交实验和F1代优良单株的选择

2004年利用OMR36-34-1为母本，ZM99247为父本杂交的杂种F1代开始进行优良单株的选择。

2.2 初级系比试验和中级系比试验

植后10个月收获评选，结果见表1。初级和中级系比试验结果均表明，华南12号的鲜薯产量和块根干物率均高于对照品种华南205，比对照品种平均增产28.44%，干物率平均高出3.70个百分点以上。

2.3 品种比较试验

初级、中级系比试验结果表明，华南12号是一个有产量和干物率潜力的优良品系，于2007～2008年进行品种比较试验，进一步验证其生产性能，植后10个月收获并进行鲜薯产量和块根干物率的测定，试验结果见表2。通过DPS7.05软件方差分析和品系间Duncan法多重比较，结果显示华南12号块根产量极显著高于对照华南205，增产31.06%，华南12号干物率极显著高于对照华南205，比对照华南205高2.51个百分点。

2.4 区域性试验

品种比较试验结果表明，华南12号具有较高的丰产性和较高的干物率。为进一步验证其区域适应性及丰产性能稳定性，本研究中心于2008～2010年进行了区域性试验，结果见表3。华南12号不论是年际间还是地区间，均比对照品种华南205高产，而且增产效果明显，华南12号3 a平均产量为42.51 t/hm2，华南205对照种3 a平均产量为33.82 t/hm2，3 a平均增产幅度为25.70%。可见，华南12号具有广泛的适应性，并且均比对照品种具有更高的丰产性。

2.5 生产性试验

上述各级的试验评选结果表明，华南12号比当家品种华南205高产、稳产、高淀粉，适宜种植的区域广。为检验其适应性，2011～2013年扩大种植范围，并且进行生产性试验，结果见表4。由于各试验点的试验条件和管理水平不同，其产量变幅较大；但在不同地区和不同年份，华南12号始终比当家品种华南205高产，且增产幅度较大，华南12号的3 a平均产量为40.12 t/hm2，对照华南205的3 a平均产量为31.33 t/hm2，3 a平均增产幅度为28.06 t/hm2。由此可见，华南12号具有广泛的适应性和稳定的丰产性，适宜在植区大面积推广，2013年底已在海南、广西和柬埔寨等国和省份的推广面积超过200 hm2。

2.6 华南12号的产量潜力和生产性能评价

经过多年各级试验比较，结果发现华南12号具有高产稳产的产量潜力和生产性能，有广泛的适应性。华南12号与当前大面积种植品种华南205在各地区的历年平均鲜薯产量对比情况见表5。从表5可以看出，自2005～2013年的8 a间，华南12号均比华南205有较大幅度的增产效果，且其多数年份单产均在38 t/hm2以上，表明其具有高产、稳产的特点；其历年平均每公顷鲜薯产量为39.37 t，比华南205的（30.60 t/hm2）增产9.37 t，平均增产幅度为28.65%，具有良好的增产增效作用。

2.7 华南12号淀粉含量分析

经过在不同省区的各级试验比较，结果表明华南12号具有高淀粉、优质潜力，且具有广泛的适应性。华南12号与当前大面积种植品种华南205在各地区的历年平均淀粉含量对比情况见表6。由表6可知，自2005～2013年的8 a间，华南12号淀粉含量均比华南205有较大幅度的提高，且其多数年份淀粉含量均在30%，表明其具有高淀粉的特点；其历年平均淀粉含量为31.11%，比华南205的（29.25%）提高了1.86个百分点。

2.8 华南12号的品质评价

经过历年在不同省区的各级试验比较，结果表明华南12号有较高的品质特性，各项品质指标如下：氢氰酸含量为42.20 mg/kg，低于国家规定的食用标准（50 mg/kg），表明该品种具有可食用的特性。其它品质指标如下：粗纤维：3.41%；粗蛋白：4.79%；K：783.56 mg/hg；Ca：102.69 mg/hg；Mg：83.84 mg/hg；β-胡萝卜素：0.21 mg/hg。

2.9 应用价值

华南12号的块根干物率为42.19%，淀粉含量为31.11%，鲜薯可制成干片或直接生产淀粉和生物质能源酒精。嫩茎叶可作青贮饲料喂猪，喂猪适口性好，也可直接投塘喂鱼，同时也可养蚕，收获后的种茎粉粹可制三合板等。

2.10 生态适应性

华南12号木薯适应性强，在pH4～8的条件下生长，耐旱性强，出苗率高，宜在海南、云南、福建、广西等华南地区乃至江西、四川等南部地区栽培。

2.11 华南12号新品种的指纹图谱鉴定

用微卫星标记C67扩增包括华南12号在内的13份材料，可获得5个等位基因，在这13份材料中，华南12号具有唯一的3 华南12号的品种特性

3.1 华南12号的主要特征特性

3.1.1 形态特征 多年生直立灌木，无毛，株高2.5～3 m；块根圆锥形，肉质。叶纸质，掌状分裂至近基部，长10～20 cm；裂片5～7片，披针形至狭椭圆形，长8～18 cm，宽1.5～4 cm，顶端渐尖，全缘，侧脉7～15条；叶柄稍盾状着生，长8～22 cm，紫红色，具不明显细棱；托叶三角状披针形，长5～7 mm，顶端具2条刚毛状细裂，后期老化。圆锥花序顶生，长8～15 cm；苞片条状披针形，长约2 mm；雌、雄花萼紫红色。雄花：花萼长约7 mm，裂片长卵形，近等大，长3～4 mm，宽2.5 mm；雄蕊10枚，花药顶部被白色短毛。雌花：花萼长约10 mm，裂片长圆状披针形，长约8 mm，宽约3 mm；子房卵形，绿色，具6条纵棱，柱头外弯。蒴果椭圆状，长1.5～1.8 cm，直径1～1.5 cm，表面粗糙，具6条狭纵翅；种子长约1 cm，多具三棱，种皮硬壳质，具黑色斑点。

3.1.2 生长特性 属短日照热带作物，喜阳光、不耐阴蔽，喜高温、不耐霜雪，在8个月以上的无霜期、平均温度16 ℃以上的地区均可种植。适宜年降雨量600～6 000 mm、土壤pH3.8～8.0的地区生长。

3.1.3 产量表现 历年生产性试验结果显示，鲜薯的平均产量为40.12 t/hm2，比华南205增产28.06%。

3.1.4 品质特性 鲜薯干物率和淀粉含量分别为42.19%和31.11%，分别比华南205高2.51、1.86个百分点；氢氰酸含量为42.20 mg/kg，粗纤维为3.41%，粗蛋白为4.79%，β-胡萝卜素为0.21 mg/hg；原淀粉绝干含粉率为89.70%，直链淀粉为20.78%，支链淀粉为79.22%，峰值粘度为305 BU，糊化温度为64.90 ℃，透明度为33.70%，恩氏粘度为1.78。

3.1.5 抗性表现 耐旱，耐细菌性枯萎病、朱砂叶螨危害。

3.2 华南12号适植地区和栽培要点建议

3.2.1 整地 一犁一耙清除杂物。

3.2.2 种茎选择 选用新鲜、粗壮密节、芽点完整、不损皮芽、无病虫害的主茎作种苗。

3.2.3 种植方法 一般2～4月种植，采用平放种植方式。株行距为1 m×0.8 m或0.8 m×0.8 m，亩植800～1 000株为宜，最密不宜超过1 600株。

3.2.4 田间管理 施足基肥，合理追肥。植后30～40 d，苗高15～20 cm时，进行第一次中耕除草；植后60～70 d进行第二次中耕除草。一般施追肥2～3次，壮苗肥以氮肥为主，于植后30～40 d内施用；结薯肥以钾肥为主并适施氮肥，于植后60～90 d施用。

3.2.5 病虫害防治 夏季注意防控细菌性枯萎病和朱砂叶螨。

4 讨论与结论

通过一系列无性系比较试验（如品比试验、区域性试验、生产性试验），结果表明，华南12号具有丰产性，其块根产量平均为39.37 t/hm2，比华南205平均增产幅度达28.65%。从总体上来看，目前中国的木薯生产还处于比较粗放的阶段，单产偏低，平均鲜薯单产只有22.35 t/hm2。现在已经培养出一些木薯新品种，其单产可达到30～45 t/hm2，个别新品种甚至可以达到60 t/hm2，单产潜力则高可达90 t/hm2。提高木薯种植的科技含量和投入后，可较容易地达到45 t/hm2。可见采用高产新品种提高单产的贡献巨大。因此，必须加大木薯新品种的选育和推广力度。

华南12号木薯品种品质优良，其块根干物率达42.19%，淀粉含量达31.11%，分别比华南205提高2.51、1.86个百分点。另外，当前大面积鲜薯的淀粉含量很低（28%左右），但经过品种改良，能很快提高到30%～33%。而淀粉含量每提高一个百分点，意味着淀粉和酒精加工企业的效益也会有明显提高。因此，大面积推广高淀粉木薯新品种不仅增加中国能源木薯的原料，而且对提高中国木薯加工企业的效益具有重要作用。

木薯一直是华南地区最重要的淀粉和酒精工业原料，食用型木薯新品种“华南12号”由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所选育，其鲜薯氢氰酸含量低，为42.20 mg/kg。通过木薯全粉、木薯膨化食品、木薯固体饮料等特色食品加工，提升了木薯市场价值，激发了农户的种植积极性。木薯下游产品从工业类扩大到食品类，使木薯产业链更加完善，抗市场风险能力更强。同时，也为中国木薯作为粮食作物打下了坚实的基础。

华南12号具有适应性强，对土地质量要求较低和便于管理等优点，使可扩大种植面积的潜力较大。专家预计未来10 a中，中国木薯的种植面积将从目前的40多万hm2扩大到100万hm2以上，主要分布在华南地区中、南部的广西、广东、海南和云南。虽然这些地区中的一部分属于木薯种植优势地区，但绝大部分木薯种植区为非优势地区[9]。

参考文献

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