利用西欧马铃薯资源选育油炸专用型品种

吕文河，闫雷，刘臻晔，张伟，敖翔，尚慧

（1.东北农业大学农学院，哈尔滨　150030；2.讷河市鑫丰种业有限责任公司，黑龙江讷河　161341）

利用西欧马铃薯资源选育油炸专用型品种

吕文河1，闫雷1，刘臻晔1，张伟2，敖翔1，尚慧1

（1.东北农业大学农学院，哈尔滨150030；2.讷河市鑫丰种业有限责任公司，黑龙江讷河161341）

我国马铃薯油炸专用型品种匮乏，生产种植品种主要是大西洋和夏坡地。利用西欧种质资源配制组合，探讨选育适合黑龙江省农业生态条件油炸专用型马铃薯品种可能性。被测试无性系12个，以炸片品种大西洋和炸条品种夏坡地为对照，在哈尔滨和讷河两点评价被测无性系产量和油炸品质表现。JT04-7-23适合薯条加工，该无性系薯块长形，总产量、商品薯产量、比重与炸条品种夏坡地相当，但炸条颜色优于夏坡地。T11-197-1适合炸薯片，块茎圆形，总产量和商品薯产量略高于对照大西洋，比重和炸片颜色略逊大西洋，但仍在可接受范围内。还选出T10-6-14和N10-4018，可用作油炸品种亲本。试验结果表明，利用西欧马铃薯种质资源可选育适合黑龙江农业生态条件的油炸马铃薯品种。

马铃薯；西欧种质；产量；加工性状；品种

网络出版时间2016-7-20 11:10:28［URL］http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20160720.1110.006.html

吕文河,闫雷,刘臻晔,等.利用西欧马铃薯资源选育油炸专用型品种[J].东北农业大学学报,2016,47(7):16-23.

Lv Wenhe,Yan Lei,Liu Zhenye,et al.Selection of deep fry potato variety using Western Europe germplasm[J].Journal of Northeast Agricultural University,2016,47(7):16-23.(in Chinese with English abstract)

马铃薯是世界重要非禾谷类作物，仅次于水稻和小麦。马铃薯产量高，单位面积生产干物质高于其他禾谷类作物［1］。其营养丰富，除大量碳水化合物，还有优质蛋白质、丰富矿物元素、膳食纤维及其他禾谷类作物所没有的维生素C。马铃薯生产环境友好，对环境的影响（Environmental impact）明显小于小麦和水稻［2］。

马铃薯品种改良是增产、改善品质和提高经济效益最佳手段。改良方法为常规育种和分子育种。常规育种主要包括亲本选择和杂交，无性系繁殖和选择，品种注册和推广，其中亲本选择在常规育种中起重要作用。育种工作中，目标基因引入存在产生不良性状弊端。因此，常采用现有品种或品系间成对杂交快速选育适合本地的马铃薯品种。如：利用引自波兰的疫不加（Epoka）育成克新1号、克新2号、克新3号、克新10号和克新11号；引自美国的卡它丁（Katahdin）育成克新4号、克新5号和东农303［3］。近年来，我国不断从国际马铃薯中心（CIP）引进种质资源，但大规模利用西欧特别是荷兰马铃薯种质开展新品种选育鲜见报道。

长期以来我国铃薯育种多以高产、抗病、高淀粉等食用型品种选育为目标，现有主栽油炸和全粉加工品种多为国外引进，如美国炸片品种大西洋（Atlantic）［4］，加拿大炸条品种夏坡地（Shepody）［5］。但引进品种适应性差，不易栽培管理。随着马铃薯成为我国第四大主粮作物，马铃薯加工业蓬勃发展，油炸专用品种选育已成为马铃薯育种重要目标［6-8］。

我国油炸加工专用品种选育工作起步较晚，近年来育成适合炸条的品种有克新17号［9］；适合炸片的品种有克新14号［10］、克新16号［11］、克新20号［12］等。但是，这些品种由于种种原因尚未在生产上大面积推广应用。

西欧是马铃薯生产和出口主要地区，品种丰富。西欧生态条件与黑龙江省相近，为利用西欧种质资源提供可能性［13-14］。本试验引进西欧马铃薯种质资源，配制杂交组合，按常规育种程序选育高产无性系，在生态条件不同的两个地点评价其主要农艺性状和加工性状，探讨利用西欧种质资源培育适合本地生态条件的加工型马铃薯品种。

1　结果与方法

1.1材料

试验共测试12个马铃薯高代无性系，无性系名称及亲本信息见表1。除N10-4018外，其他所有参试无性系均以西欧（荷兰、德国、奥地利等）材料为亲本。N10-4018母本NY121是美国康奈尔大学选育抗茎叶晚疫病无性系，父本401是东北农业大学从荷兰品种杂交后代中选育高世代无性系。早代主要选择杂交后代适应性，包括成熟期和块茎性状；高世代主要选择无性系产量和抗病性，未测试加工品质。以炸条品种夏坡地和炸片品种大西洋作为对照。

1.2方法

试验于2015年分别在黑龙江省哈尔滨市和讷河市进行，采用随机区组设计，3次重复，单行区，行长6 m，垄距0.8 m，株距0.3 m，即每面积应予说明20株。4月30日和5月15日将两份相同试验材料分别播种在东北农业大学向阳试验示范基地（2015年9月27日收获）和讷河市鑫丰种业有限责任公司试验地（2015年9月14日收获），施肥及田间管理采用当地大田管理方式，收获后马铃薯块茎贮藏于窖中。

表1　试验无性系及其亲本Table 1Code and parentage of crosses used in experiment

1.2.1产量测定

以小区为单位混收，小区内＞75 g马铃薯重为商品薯产量，马铃薯块茎总重为总产量，测定时除去腐烂马铃薯块茎。

1.2.2比重测定

收获后两周内，选取具有代表性薯块5 kg左右，称取空气中重量和水中重量方法测定比重［15］。

1.2.3还原糖含量测定

收获后两周内，测定块茎还原糖含量。烘干后FW100型粉碎机粉碎样品，测定块茎重还原糖含量。3，5-二硝基水杨酸比色法（DNS）测定干样还原糖含量（%），重复两次［16］。

1.2.4炸片炸条加工及色泽确定

收获后两周内以小区为单位选取具有代表性马铃薯块茎炸片取样，切成1～1.5 mm厚薄片，从中间取厚薄均匀5片薯片放入清水中浸泡片刻，干净毛巾吸净薯片表面水分，180℃棕榈油炸至薯片周围无气泡，沥去表面多余油分，冷却后以加拿大农业炸片色泽图（10～100分）为标准评分，60分为合格，100分为炸片颜色最佳［17］。炸条取样同上，切成7 mm×7 mm厚薯条，从中间取6条于清水中浸泡片刻，干净毛巾吸净薯片表面水分，180℃棕榈油炸2.75 min，沥去表面多余油分，冷却后以美国农业部制定的法式炸条颜色图（1～7级）为标准评级，由低级到高级颜色逐渐变暗，3.5级为合格，1级为最佳［18］。

1.3统计分析

采用DPS v7.5数据处理系统对两地试验数据作联合方差分析和平均值比较（LSD）。

2　结果与分析

联合方差分析前，首先测验误差方差同质性。在被测6个性状（总产量、商品薯产量、比重、还原糖含量、炸条和炸片级别）中，除还原糖含量在0.01水平上两试点误差同质外，其他性状均在0.05水平上同质。因此，对这6个性状作两地点联合方差分析。

2.1无性系及对照产量性状差异

总产量在地点间差异不显著，但品种间差异、品种×地点互作效应均极显著。商品薯在地点间差异、品种间差异和品种×地点互作效应均极显著（见表2）。

哈尔滨市各品种总产量平均11.86 kg·小区-1，讷河市11.57 kg·小区-1，二者差异不显著。在哈尔滨试点，仅有两个被测无性系（T09-9-5和T11-197-1）

表2　产量性状联合方差分析Table 2Combined analysis of variance on yield traits

总产量高于对照品种大西洋，但差异不显著。在讷河试点，共有7个被测无性系（JT04-7-23、T09-1-19、T09-3-7、T09-9-5、T10-12-2、T10-6-14和T11-197-1）高于对照大西洋，其中3个无性系（JT04-7-23、T09-3-7和T09-9-5）和大西洋差异显著；如果以夏坡地为对照，共有9个被测无性系总产超过夏坡地（JT04-7-23、T09-1-19、T09-3-7、T09-9-5、T10-12-2、T10-17-8、T10-6-14、T10-6-8和T11-197-1），其中有4个无性系和夏坡地有显著差异（JT04-7-23、T09-3-7、T09-9-5和T11-197-1）。从两点各无性系平均表现来看，T09-9-5总产（14.32 kg·小区-1）最高，且显著高于对照大西洋（12.90 kg·小区-1）和夏坡地（12.69 kg·小区-1），表现稳定，变异度仅1.08，适合两地种植；总产量高于对照大西洋和夏坡地的还有T11-197-1、T09-3-7以及JT04-7-23，总产量分别为13.84、13.57以及12.97 kg·小区-1，但与两对照差异不显著，其中T09-3-7变异度较大，表现不稳定（见表3）。

哈尔滨各品种商品薯产量平均10.49 kg·小区-1，讷河9.20 kg·小区-1，哈尔滨试点各无性系平均商品薯产量显著高于讷河试点。在哈尔滨试点，仅T11-197-1商品薯产量高于对照大西洋和夏坡地，但差异不显著。在讷河试点，两个无性系（T09-3-7，T11-197-1）商品薯产量高于对照大西洋，但仅T09-3-7和大西洋差异显著；若以夏坡地为对照，则有7个无性系（JT04-7-23，T09-1-19，T09-3-7，T09-9-5，T10-12-2，T10-6-14，T11-197-1）商品薯产量高于对照夏坡地，但仅T09-3-7和夏坡地差异显著。从两试验点各无性系平均表现来看，T09-3-7和T11-197-1商品薯产量较高，分别为12.12和12.05 kg·小区-1，但和两个对照品种大西洋（11.93 kg·小区-1）和夏坡地（10.77 kg·小区-1）差异均不显著。两个无性系中，T11-197-1商品薯产量在两地表现相对稳定。商品薯产量低于夏坡地但未达显著差异无性系还有JT04-7-23、T09-9-5、T10-6-14和T10-17-8，其中JT04-7-23和T09-9-5变异度较小，分别为1.43和2.46，表现稳定（见表3）。

2.2无性系及对照块茎加工品质性状差异

比重在地点及品种间差异极显著，但品种×地点互作效应不显著。还原糖在地点间差异显著，在品种间差异极显著，品种×地点互作效应极显著（见表4）。

表3　被测无性系在哈尔滨和讷河总产量和商品薯产量及其稳定性表现Table 3Performance and stability of total and marketable yield of the clones tested in Harbin and Nehe

哈尔滨各品种比重平均值为1.0718，讷河为1.0799，两地点间差异显著。由于比重品种×地点互作效应不显著，仅分析对两点平均值。比重以大西洋最高（1.0907），显著高于其他被测品系。T11-197-1（1.0833）、T10-6-14（1.0819）和N10-4018（1.0812）比重高于夏坡地（1.0790），但差异不显著，JT04-7-23（1.0779）、T10-12-2（1.0774）和T09-3-7（1.0757）比重虽低于夏坡地，但差异不显著。从稳定性看，T10-12-2表现最好，T11-197-1次之，夏坡地最差（见表5）。

哈尔滨各品种还原糖含量平均值为0.1871%，讷河为0.1951%，讷河还原糖含量显著高于哈尔滨。在哈尔滨试点，大西洋还原糖含量最低（0.1567%），但与JT04-7-23、T09-1-19、T09-3-14、T09-3-7、T10-12-2无显著差异，夏坡地还原糖含量0.2068%，以上5个无性系还原糖含量均显著低于夏坡地。在讷河试点，大西洋还原糖含量为0.1680%，有两个无性系（JT04-7-23和T10-6-14）还原糖含量低于大西洋，但差异不显著，夏坡地还原糖含量为0.2328%，除4个无性系（T09-3-7、T10-17-8、T10-6-8、T11-197-1）外，其他被测无性系还原糖含量均显著低于夏坡地。从两试验点各无性系平均表现来看，大西洋还原糖含量最低（0.1624%），除3个无性系（T09-1-19、T10-12-2和JT04-7-23）外，其他无性系还原糖含量均显著高于大西洋，夏坡地还原糖含量较高（0.2198%），除两个无性系（T10-17-8和T11-197-1）外，其他无性系还原糖含量均显著低于夏坡地。从无性系还原糖含量稳定性看，T10-12-2变异度最小，其次是T09-1-19、T11-197-1和大西洋，T10-6-14稳定性最差（见表5）。

炸条等级在地点间差异不显著，但品种间差异极显著，品种×地点互作效应显著；炸片在地点间、品种间以及品种×地点互作效应均极显著（见表6）。

表4　比重和还原糖性状联合方差分析Table 4Combined analysis of variance on specific gravity and reducing sugar content

表5　被测无性系在哈尔滨和讷河比重和还原糖含量及其稳定性表现Table 5Performance and stability of specific gravity and reducing sugar content of the clones tested in Harbin and Nehe

在哈尔滨试点，品种炸条等级平均为2.07，讷河1.98，二者差异不显著。在哈尔滨试点，仅两个无性系（JT04-7-23和T10-12-2）炸条级别优于对照夏坡地，但差异不显著。除3个无性系（N10-4018、T09-1-19和T10-17-8）外，其他无性系炸条级别均和对照无显著差异。在讷河试点，除4个无性系（T09-3-7、T10-17-8、T10-6-8和T11-197-1）外，其他无性系炸条级别均显著优于对照。综合考虑被测无性系炸条品质两地平均表现，有两个无性系（JT04-7-23和T10-12-2）炸条级别显著优于对照夏坡地，除T10-17-8炸条品质较差外，其他无性系炸条品质和对照夏坡地无显著差异。从稳定性上来考虑，所有被测无性系变异度均小于对照夏坡地，尤以T09-3-7、T09-3-14、T09-7-2、JT04-7-23和T10-12-2表现最突出（见表7）。

在哈尔滨试点，品种炸片等级平均为84.05，讷河为74.76，二者差异显著。在哈尔滨试点，仅一个无性系（JT04-7-23）炸片等级优于对照大西洋，但差异不显著。另外，还有两个无性系（T09-3-14和T10-12-2）炸片等级和对照差异不显著。在讷河试点，有3个无性系（JT04-7-23、T09-7-2和T10-12-2）炸片级别优于对照大西洋，但仅一个无性系（T09-7-2）和大西洋差异显著，另外，还有3个无性系（N10-4018、T09-1-19和T10-6-14）和对照差异不显著。考虑到被测无性系两试验点平均表现，仅一个无性系（JT04-7-23）炸片级别优于大西洋，但二者差异不显著，另外T10-12-2炸片级别和大西洋相同，两个无性系（T09-7-2和T10-6-14）和大西洋差异不显著。除T09-7-2外，其他无性系稳定性均表现较好（见表7）。

表6　炸条和炸片性状联合方差分析Table 6Combined analysis of variance on the quality of French fry and chips

表7　被测无性系在哈尔滨和讷河炸条和炸片级别及其稳定性表现Table 7Performance and stability of the quality of French fry and chips of the clones tested in Harbin and Nehe

3　讨论与结论

产量性状和加工品质性状是新品种选育过程中的重要指标。只有产量和加工品质达到一定要求，才有推广种植价值。马铃薯油炸加工主要指薯条薯片加工，油炸加工品质主要包括比重、还原糖、炸条等级、炸片评分。马铃薯全粉是马铃薯膨化加工重要原料，而可用于油炸加工生产的马铃薯品种一般适合用于马铃薯全粉加工。用于全粉加工的马铃薯品种要求高产、高比重和低还原糖［19］。马铃薯油炸加工品质评价中干物质含量是马铃薯薯条、薯片和全粉加工考虑的重要指标，适合干物质含量一般要求20%～25%。比重和干物质含量呈极显著正相关，在生产实践中一般用比重间接表现干物质含量，基本要求比重大于1.080［20］。马铃薯油炸过程中还原糖会与氨基酸发生美拉德反应，使油炸制品褐化，产生苦味，严重影响消费者选择。马铃薯油炸加工还原糖含量要求范围0.10%～0.33%［20］。油炸颜色是马铃薯油炸加工最重要指标，一般炸条颜色要求小于3.5级［18］，炸片评分大于60分［20］。

品种×环境互作与品种不同环境中表型稳定性密切相关。当互作存在时，基因型效应在统计学上非加性，基因型表现依赖于环境［21］。马铃薯重要性状存在显著品种与环境互作现象。本研究发现总产和商品薯产量存在显著品种×环境互作效应，这与吕文河等研究结果一致［22］。另外，本研究也发现还原糖含量、炸条级别、炸片评分品种×环境互作效应显著。但被测无性系比重品种×环境互作效应不显著，与李莹等研究结果一致［23］，但与宿飞飞等研究结果不同［24］。宿飞飞等试验是在海拔和纬度差异较大环境中实施［24］，而李莹等试验仅在同一地点分两年进行［23］。

本试验发现哈尔滨无性系总产量、商品薯产量、还原糖含量、炸片颜色较好，其中商品薯产量、还原糖和炸片颜色达显著水平，即在哈尔滨地区，马铃薯更容易获得高产、低还原糖和较好炸片颜色。而讷河区性质比重、炸条颜色较好，其中比重达显著。王超等［25］和李欣等［26］研究发现，与哈尔滨相比讷河具有明显生态优势，是产量性状选择适宜区，与本试验结果不同可能由于不同试验材料和年份间环境造成。

本试验探索利用西欧种质资源选育适合黑龙江省农业生态条件油炸马铃薯品种可能性。从两地综合表现来看，JT04-7-23有望当作炸条品种推广。该无性系薯块长形、总产量12.97 kg·小区-1、商品薯产量10.23 kg·小区-1、比重1.0779、还原糖含量0.1643%、炸条级别1级，总产量、商品薯产量、比重与炸条品种夏坡地相当，但炸条颜色优于夏坡地。T11-197-1有望成为炸片品种种植，薯块呈圆形、总产量13.84 kg·小区-1、商品薯产量12.05 kg·小区-1、比重1.0833、还原糖含量0.2125%、炸片评分78，总产量和商品薯产量略高于对照大西洋，比重和炸片颜色低于大西洋，但在可接受范围内。由于无性系比重大，还原糖含量低，亦适合全粉加工。另外，T10-6-14商品薯产量和对照夏坡地相当，N10-4018低于夏坡地，但这两个无性系比重均大于1.080，炸条级别≤2，因此可用作亲本材料改良马铃薯加工品质。

本试验表明，利用西欧马铃薯种质资源可选育适合黑龙江农业生态条件的马铃薯油炸专用型品种，有望替代美国炸片品种大西洋和加拿大炸条品种夏坡地。西欧马铃薯品种黄皮黄肉、表皮细腻光滑、口感好，对改变目前黑龙江省马铃薯加工品种种植结构具有实践意义。

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Selection of deep fry potato variety using Western Europe germplasm

LV Wenhe1,YAN Lei1,LIU Zhenye1,ZHANG Wei2,AO Xiang1,SHANG Hui1
(1.School of Agriculture, Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.Nehe Xinfeng Seed Industry Co.,Ltd., Nehe Heilongiang 161341,China)

There are just a few deep fry potato varieties available in China and the dominant ones are Atlantic and Shepody.The purpose of this experiment was to explore the possibility of selecting deep fry potato varieties suitable for planting in Heilongjiang agroecosystem using Western Europe germplasm as parents.Twelve clones were evaluated for yield and deep fry quality in Harbin and Nehe using chipper variety Atlantic and French fry variety Shepody as controls.JT04-7-23 performed well in French fry processing.It was long in tuber shape and was comparable to Shepody in total and marketable yield and specific gravity,but the fry color was superior to the control.T11-197-1 was suitable for chip processing.Its tuber was oval,total,and marketable yield was slightly higher than the chipper control variety Atlantic although the specific gravity and fry color was lower but still in the acceptable range.In addition,T10-6-14 and N10-4018 were selected,which could be used as parents for further improvement.The results in this experiment indicated that it was possible to select deep fry potato varieties suitable for planting in Heilongjiang agroecosystem using Western Europe gemplasm as parents.

potato;Western Europe germplasm;yield;processing trait;variety

S532

A

1005-9369（2016）07-0016-08

2016-04-06

黑龙江省科技攻关项目（GC12B105）；黑龙江省应用技术研究与开发项目（GA15B102）

吕文河（1960-），男，教授，博士，博士生导师，研究方向为马铃薯遗传育种及栽培。E-mail:luwenhe60@163.com