130个马铃薯品种(系)的块茎营养品质评价

白 磊，肖继坪，郭华春

(云南农业大学薯类作物研究所，昆明 650201)

130个马铃薯品种(系)的块茎营养品质评价

白 磊，肖继坪，郭华春

(云南农业大学薯类作物研究所，昆明 650201)

目的：为合理利用云南农业大学薯类作物研究所近几年引进和培育的马铃薯品种(系)提供科学依据。方法：对130个马铃薯品种(系)块茎的单株产量、干物质、淀粉、还原糖、粗蛋白含量和6种矿质元素进行了分析，并用隶属函数进行了综合评价。结果：130个马铃薯品种(系)的单株产量为0.12～1.20kg、干物质的量为11.64%～28.52%、淀粉含量为8.37%～23.50%、还原糖含量为0.02%～0.67%；粗蛋白质含量为0.91%～3.09%；块茎鲜样中矿质元素含量范围K为102.37～699.80mg/100g、Mg为3.58～27.91mg/100g、Cu为69.87～327.98 μg/100g、Fe为513.79～6 984.74 μg/100g、Mn为20.38～324.03μg/100g、Zn为44.39～891.09 μg/100g；11个彩色品系花色苷含量在0.23～20.41 mg/100g。用隶属函数对130个品种(系)的营养品质排名，与云南主栽品种合作88和会-2对比，平均隶属值高于合作88的有3个品种(系)，分别是地方品种无花洋芋、铁厂红和白洋芋；平均值高于会-2，而低于合作88的材料有78个，占了供试材料的60%。结论：引进的地方品种、日本品种和自主培育的品系多方面营养指标表现比较优秀，可以作为高品质育种的亲本。

马铃薯；块茎；营养品质；评价

马铃薯全粉在常温下可以贮存15年以上，已经有一些国家把马铃薯全粉作为战略储备粮[1]。马铃薯块茎中的淀粉是人类主要获取的营养物质，淀粉含量大于18%的品种(系)适合用来加工全粉[2]。加工型马铃薯要求还原糖的含量低，要求在0.3%以下[3]。本研究测定了不同来源的130份马铃薯材料的单株产量、干物质的量，淀粉含量、还原糖含量、粗蛋白质含量和6种矿质元素，并利用隶属函数对这几个指标进行了综合评价，为育种过程中合理利用这些资源奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料共130份，为云南农业大学薯类作物研究近年来引进和选育的品系(表1)。

1.2 试验方法

每份材料选择出5个块茎，于2015年3月18日播种在云南农业大学农学院实习农场，播种方式为单垄单行，行距70 cm、株距25 cm，每个品种(系)种1行，统一进行田间管理。当年2015年7月8日收获。土壤为偏酸性红壤，肥力中等，排灌方便。收获后，将马铃薯洗干净后，彩色马铃薯取鲜样进行花色苷含量测定。每个品种取5个单株的块茎混合后切片，80℃烘干至恒重，用粉碎机打成粉末，装到自封袋中保存备用。各试验结果均取平均值。

表1 供试材料编号及来源

(续)

(1)花色苷含量：pH示差法[4]。(2)干物质含量测定：洗干净的块茎先晾干，称重，重量记为A，然后切成厚度约0.5 cm的薄片，放入烘箱中，先105℃杀青30 min后，80℃烘干至恒重后称重，记为B，干物质含量(%)= B/A×100%[5]。(3)淀粉含量测定：采用碘-碘化钾比色法测定[6]。(4)还原糖含量测定：采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定[5]。(5)粗蛋白含量测定：用全自动凯氏定氮仪测定[7]。(6)矿质元素含量测定：采用SpectrAA240原子分光光度计(美国瓦里安中国有限公司)，共测定包括钾、镁、铁、锰、锌、铜6种元素。各元素的标样均购于国家标准物质网。试验用水为去离子超纯水，测定介质为1 mol/L HCl。所用试剂均为分析纯。样品前处理的方法是550 ℃干法灰化[8]。

2 结果与分析

2.1 彩色马铃薯品种(系)花色苷含量分析

从表2可以看出，L11192～2花色苷含量最高，含量最低的是L11157～23，前者比后者高至88倍。

表2 部分品种(系)花色苷含量

2.2 130份马铃薯品种(系)块茎营养品质分析

图1 各指标变异系数

图1可知，还原糖变异系数最大，其变异系数为0.78；干物质含量变异系数最小，为0.17。130份供试材料的平均单株产量为0.53 kg；单株产量最高的品种是日本引进的红皮黄肉品种J6，5株平均产量为1.20 kg；单株产量最低的是日本引进J5，5株平均产量为0.12 kg，该品种结薯数多，但是薯块较小。平均干物质含量为19.55%；其中最高的品种是日本引进的根优1号(28.52%)，最低的是自育彩色品系2A～1(11.64%)；干物质的量大于24%以上的品种(系)占了10.77%。平均淀粉含量为14.26%；其中淀粉含量最高的是自育品系2011～37～1(23.5%)、自育彩色品系2A～1最低(8.37%)；淀粉含量大于18%的有18份，占供试品种(系)的13.85%。平均还原糖含量为0.16%；含量最高的品种是陇薯7号(0.67%)；含量最低的品种(系)有国瑞1号、L11157～23、L11133～24和J10，含量均为0.02%。块茎还原糖含量高低是衡量一个品种是否能用来加工薯片薯条的指标，当还原糖含量超过0.3%时，该品种加工过程中薯肉会变黑。130个供试材料中，有116个品种(系)还原糖含量低于0.3%，占供试材料的89.23%。平均粗蛋白含量为1.93%；含量最高的品种是日本引进的材料J5(3.09)；含量最低的是自育彩色品系43～1(0.91%)。130份材料中，有106份材料的粗蛋白含量超过1.5%，占供试材料的81.54%。块茎鲜样中K含量最高的是云薯603(699.80 mg/100g)，含量最低的是J7(102.37 mg/100g)；Mg含量最高的是地方品种宾川小红芋(27.91 mg/100g)，含量最低的是云薯202(3.58 mg/100g)；Cu含量最高的日本引进的无花洋芋(327.98 μg/100g)，含量最低的是U～11(69.87 μg/100g)；Fe含量最高的美国引进的U～11(6 984.74 μg/100g)、含量最低的是天薯9号(513.79 μg/100g)；Mn含量最高的是无花洋芋(324.03 μg/100g)、含量最低的是CIP～128(20.38 μg/100g)；Zn含量最高的是铁厂红(891.09 μg/100g)、含量最低的是青薯9号(44.39 μg/100g)。

如图2所示，单株产量系列1代表单株产量>1.0 kg、系列2代表0.5 kg<单株产量≤1.0 kg、系列3代表单株产量≤0.5 kg；干物质的量系列1代表干物质的量>24%、系列2代表15%<干物质的量≤24%、系列3代表干物质的量≤15%；淀粉含量系列1代表淀粉含量>18%、系列2代表10%<淀粉含量≤18%、系列3代表淀粉含量≤10%；还原糖含量系列1代表还原糖含量>0.4%、系列2代表0.3%<还原糖含量≤0.4%、系列3代表还原糖含量≤0.3%；粗蛋白含量系列1代表粗蛋白含量>2%、系列2代表1.5%<粗蛋白含量≤2%、系列3代表粗蛋白含量≤1.5%；钾含量系列1代表钾含量≤200 mg/100g、系列2代表200 mg/100g<钾含量≤300 mg/100g、系列3代表钾含量>300 mg/100g；镁含量系列1代表镁含量≤10 mg/100g、系列2代表10 mg/100g<镁含量≤20 mg/100g、系列3代表镁含量>20 mg/100g；铜含量系列1代表铜含量≤100 μg/100g、系列2代表100 μg/100g<铜含量≤150 μg/100g、系列3代表铜含量>150 μg/100g；铁含量系列1代表铁含量≤1 000 μg/100g、系列2代表1 000 μg/100g<铁含量≤2 000 μg/100g，系列3代表铁含量>2 000 μg/100g；锰含量系列1代表锰含量≤50 μg/100g、系列2代表50 μg/100g<锰含量≤100 μg/100g、系列3代表锰含量>100 μg/100g；锌含量系列1代表锌含量≤150 μg/100g、系列2代表150 μg/100g<锌含量≤250 μg/100g、系列3代表锌含量>250 μg/100g。

图2 各指标中各分布范围内百分含量

2.3 130份马铃薯品种(系)块茎营养品质综合评价

图3是利用模糊数学隶属度函数计算得到的结果[9]。其中产量、干物质的量、淀粉含量、蛋白质含量、钾含量与营养指标成正相关，按照公式X(μ)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)计算；而还原糖与营养指标成负相关，按照公式X(μ)=1-[(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)]计算。隶属值越高表示综合营养越好，地方品种无花洋芋综合排名第一，收集的地方品种、部分自育品系和日本引进的多个品种排名比较靠前。

图3 各指标平均隶属度函数值

3 结论与讨论

本研究中的130个马铃薯品种品(系)的单株产量为0.12～1.20 kg；干物质的量为11.64%～28.52%；淀粉含量为8.37%～23.50%；还原糖含量为0.02%～0.67%，粗蛋白质含量为0.91%～3.09%；块茎鲜样中矿质元素含量范围K为102.37～699.80 mg/100g、Mg为3.58～27.91 mg/100g、Cu为69.87～327.98 μg/100g、Fe为513.79～6984.74 μg/100g、Mn为20.38～324.03 μg/100g、Zn为44.39～891.09 μg/100g。对从甘肃农业科学院引进的一批彩色马铃薯新品系的花色苷进行了测定，11个品系花色苷含量在0.23～20.41 mg/100g。

利用模糊数学隶属函数对130份供试材料的综合营养进行了分析，以云南省主栽品种合作88和会-2为对照，平均值高于合作88的有3个品种(系)，分别是地方品种无花洋芋、铁厂红和白洋芋；平均值高于会-2，而低于合作88的材料有78个，占了供试材料的60%。

从收集的品种(系)来看，干物质的含量高于24%的材料占了供试材料的10.77%，淀粉含量高于18%的材料占了供试材料的13.85%，可见我们收集的这些材料可以用来做高淀粉育种的亲本较少，因为薯块中淀粉含量是加性效应，需要父母本含量都高。所以为了适应马铃薯主粮化，下一步要注重高淀粉材料的收集利用。本研究中天薯10号的淀粉含量为14.77%，这与吕汰等[10]描述的该品种为高淀粉马铃薯不符合；陇薯8号本研究中干物质的量和淀粉含量分别24.29%和17.87%，与李高峰等[11]人描述的该品种平均干物质量31.59%、淀粉含量22.91%～27.34%不相符合；其淀粉含量低可能的原因是云南春作日照没有北方长，导致生育期缩短，从而影响了淀粉的合成，也有可能是受栽培条件的影响。有研究表明同一个品种即使在同一个地点种植，不同年份淀粉含量的差别最大可达2倍[12]。彩色马铃薯中的花色苷是一类天然的水溶性色素[13]，具有抗氧化、清除自由基[14]、预防心血管疾病、防癌等保健功能[15]；本研究中彩色马铃薯产量均比较低，可以通过与产量高的品种互相杂交而改良其产量。

收集的红皮白肉的地方品种芒果洋芋5株平均产量为1.11kg、干物质含量为22.68%、淀粉含量为18.91%，但是田间出现退化现象，可通过脱毒来解决产量下降的问题。此外，地方品种中还有铁厂红、无花洋芋、白洋芋、转心乌、宾川小红芋、五香洋芋、面洋芋等品种产量虽然低，但综合指标排名靠前，可见地方品种由于其品质佳、口味好而一直被保留下来；自育品系2011～37组合选出来的3个单株、1230～1、94(4)～1、1002～1等综合排名靠前，其中94(4)～1、1002～1和19(2)～1产量比对照合作88高，可以作为新品系申请参加省级区试，而比合作88产量低但品质排名在前面可以作为高品质育种的亲本；从日本引进的品种J6、J1、J5、根5、J4等排名也靠前，其中J4、J5粗蛋白含量超过3%，可以作为高蛋白育种材料；美国引进U～11铁含量比最低的品种高19.85倍，可以作为高铁育种材料。综合排名靠前而且田间表现抗病的品种(系)在育中可以相互杂交选育新的后代。◇

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(责任编辑 李婷婷)

Nutritional Quality Assessment on 130 Potato Cultivars

BAI Lei，XIAO Ji-ping，GUO Hua-chun

(Root and Tuber Crop Research Institute，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China)

ObjectiveTo afford scientific basic for using the introduced and breed potato varieties (lines)from Root and Tuber Crop Research Institute of Yunnan Agricultural University reasonably.MethodThe content of six mineral elements and four quality parameters in tubers and per plant yield of 130 potato varieties (lines)were determined，the membership function was used to evaluate synthetically.ResultThe per plant yield of these cultivars varied from 0.12 to 1.20 kg，dry matter contents ranged from 11.64% to 28.52%，starch contents ranged from 8.37% to 23.50%，reduced sugar contents ranged from 0.02% to 0.67%，and rude protein contents ranged from 0.91% to 3.09%，the contents of K，Mg，Cu，Fe，Mn，Zn in fresh tubers were 102.37～699.80 mg/100g，3.58～27.91 mg/100g，69.87～327.98 μg/100g，513.79～6 984.74 μg/100g，20.38～324.03 μg/100g，44.39～891.09 μg/100g respectively.The total anthocyanidin contents of 11 coloured lines were 0.23～20.41 mg/100g.The membership function was used to evaluate 130 varieties (lines)，the main cultivars cooperation 88 and hui-2 of Yunnan were check varieties，the average membership function value of native varieties wu hua yang yu，tie chang hong and bai yang yu were higher than cooperation eighty eight，the 78 of 130(60%)varieties (lines)’s average membership function value were between hui-2 and cooperation 88.ConclusionThe native varieties from Yunnan，varieties from Japan and the lines form Root and Tuber Crop Research Institute are very excellent in nutritive indexs，which can be used as parents for high quality breeding.

Solanumtuberosum；tuber；nutritional quality；assessment

国家马铃薯现代农业产业技术体系专项资金(项目编号：CARS-10-P21)；国家自然科学基金(项目编号：31260342)；云南省重大种业专项(项目编号：2013ZA007)。

白磊(1987— )，男，博士，研究方向：马铃薯资源评价与利用。

郭华春(1963— )，男，博士，教授，研究方向：马铃薯栽培与育种。