甘薯骨干亲本的创制、筛选与应用

2019-12-24侯夫云王庆美解备涛李爱贤董顺旭秦桢

山东农业科学 2019年11期

侯夫云　王庆美　解备涛　李爱贤　董顺旭　秦桢

摘要：本研究对20份甘薯种质进行田间综合性状评价鉴定，结果表明：济01028、济01373、济16142块根干物质含量均高于35%，济16027属于短蔓型种质，济11027、徐03-31-15、苏薯7号鲜薯产量较高，AIS0122-2、红遥、济09281属于优质型甘薯种质。这些种质可作为骨干亲本和宝贵中间材料，为突破性甘薯“大品种”选育打下物质基础。

关键词：甘薯;骨干亲本;产量;品质;干物质;短蔓

中图分类号：S531.033文献标识号：A文章编号：1001-4942（2019）11-0018-04

Obtaining， Screening and Application of

Backbone Parents of Sweet Potato

Hou Fuyun， Wang Qingmei， Xie Beitao， Li Aixian， Dong Shunxu， Qin Zhen

（Crop Research Institute， Shandong Academy of Agricultural Sciences/Scientific Observation and Experimental Station

of Tuber and Root Crops in Huang-Huai-Hai Region， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Jinan 250100， China）

Abstract In this study， twenty sweet potato germplasms were evaluated and identified for their comprehensive characters in the field. The results showed that the root dry matter content of Ji 01028， Ji 01373 and Ji 16142 were higher than 35%. Ji 16027 belonged to short shoot type germplasm. Ji 11027， Xu 03-31-15 and Sushu 7 had higher fresh root yield. AIS0122-2， Hongyao and Ji 09281 were high quality sweet potato germplasm. These germplasms could be used as backbone parents and valuable intermediate materials to lay the material foundation for the breakthrough of‘big variety breeding of sweet potato.

Keywords Sweet potato; Backbone parents; Yield; Quality; Dry matter; Short shoot

甘薯是我國重要的粮食作物和工业原料、新型能源及减灾作物[1]。我国是世界上最大的甘薯生产国，常年种植面积333.3×104 hm2左右，面积和总产均居世界首位，2017年总产约7 203×104 t，占世界总产量的63.84%（FAO，2017）[2]。近年来，根据不同育种目标，我国选育出一些淀粉含量高于25%的高淀粉甘薯品种，如济薯25、烟薯29、徐薯22;胡萝卜素含量高于100 mg/kg的甘薯品种，如徐渝34、维多利、川薯228;花青素含量高于200 mg/kg的甘薯品种，如济紫薯1号、徐紫薯8号、宁紫薯4号等[3]。但甘薯的高度杂合、种内杂交不亲和性以及近缘野生种利用困难，也在限制甘薯育种的发展。

种质资源是培育优质、高产作物品种的物质基础[4]。目前，我国保存的甘薯种质资源2 000多份。国内育成的甘薯品种大多数具有日本品种冲绳100和美国品种南瑞苕的遗传背景[5，6]，遗传基础狭窄，没有突破性种质资源供育种家使用。育种实践证明，突破性种质资源是突破性甘薯“大品种”选育的基础[7，8]。为解决国内甘薯种质资源亲缘关系近、遗传背景狭窄的难题，本研究从国内外引进、收集特异性甘薯种质资源[9-11]，并通过常规杂交或回交等手段创制中间材料，现对其进行产量、品质和抗性鉴定，分析配合力，以期为实现目标种质的突破提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

山东省农业科学院作物研究所从国内、外收集300余份甘薯种质资源，经过鉴定选出10份种质用于本试验，分别是：徐03-31-15、AB94078-1、AIS0122-2、苏薯7号、美国红心、徐35-5、徐18、蓬尾、红遥、南丰;以国内外优异种质为亲本，通过常规杂交育种创制中间材料或甘薯品种，共10份：济01028、济09281、济01373、济09110、济08276、济16027、济16142、济薯21、济11027、济10023。

1.2 试验设计

试验于2018—2019年在山东省农业科学院作物研究所邹平试验基地进行。砂壤土，肥力中等，地力均匀。采用随机区组设计，重复3次。小区长5 m，宽4 m，面积20 m2。每小区5垄，行长5 m，垄宽80 cm，每公顷种植密度为50 000株。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 地上部性状栽插后90天，调查最长蔓长、分枝数、茎粗及叶形，参考张允刚等[12]的方法测定。最长蔓长为茎基部到最长蔓顶端的长度，分枝数为薯蔓并长期10 cm以上的分枝条数。

1.3.2 块根产量及商品率收获时，各小区选取中间3行进行测产，并现场测试块根商品率（即无裂口、无畸形、无虫口块根的重量占总薯重量的百分比）。

1.3.3 结薯性、单株结薯数及外观品质收获时，结薯性根据薯块排列松散程度分为集中、较松散、松散[12]。单株结薯数为收获时单株块根的数量。薯块外观品质根据小区整体产薯的薯形、皮色、光滑度、均匀度以及市场接受度打分，分值每5分为一档，满分为100分。

1.3.4 块根干物质含量收获后，选取中等大小薯块，切成0.5 cm 厚薯片，分别称取50 g，65℃温度下烘2 h、然后100℃烘至恒重，取3次测定结果平均值，计算所测样品的干物质含量[13]。

1.3.5 块根食用品质评价收获后7天蒸煮薯块，根据其甜度、粘度、香味以及纤维等进行综合评分。分值每5分为一档，满分为100分。

1.4 数据分析

用Microsoft Excel 2007 处理数据，用DPS 8.0数据分析系统和LSD 法进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 甘薯骨干亲本（种质）的地上部性状分析

甘薯地上部性状鉴定结果（表1）显示，20份甘薯种质的最长蔓长为79～257 cm，分枝数5.5～14.5个，茎粗0.51～1.82 cm，叶形呈现心形、心形带齿、复缺刻、深裂复缺刻、深裂、花叶以及三角形等。

2.2 甘薯骨干亲本（种质）的地下部性状分析

由表2可以看出，20份甘薯种质的薯形有长纺锤、纺锤、下膨纺锤、短纺锤以及筒形;薯肉色有黄、白、红色和紫色;大多数种质结薯性集中，部分为分散或较分散;单株结薯数为3.0～8.5个。

2.3 甘薯骨干亲本（种质）产量和品质性状分析

由表3可以看出，20份种质块根的干物质含量为24.9%～43.8%，其中济01028、济01373、济16142的块根干物质含量均高于35%;鲜薯产量为8 596.5～45 583.5 kg/hm2，其中济11027、徐03-31-15、苏薯7号鲜薯产量均高于36 000.0 kg/hm2;块根商品率为76.5%～96.2%;济09281、徐18、济薯21、济01028、徐03-31-15、徐35-5、AB94078-1等外观品质均为90分及以上;AIS0122-2、红遥、济09281食用品质为80分。

3 讨论与结论

从20份甘薯种质资源的地上部性状可以看出，济16027蔓长79 cm，分枝数较多，属于短蔓型甘薯种质资源。从地下部性状分析，济01028、济01373及济16142块根干物质含量超过35%，尤其是济01028其含量超过40%，结薯集中，商品率高于90%，可以作为高淀粉甘薯骨干亲本利用。济11027、徐03-31-15、苏薯7号鲜薯产量均高于36 000.0 kg/hm2，尤其是徐03-31-15最高达45 583.5 kg/hm2，结薯集中，商品率为95.4%，可以作为高产甘薯骨干亲本使用。AIS0122-2、红遥及济09281块根的食用品质在20份种质资源中排名前列，商品率超过90%，可以作为优质甘薯品种培育的骨干亲本利用。根据目前甘薯产业发展的需求来看，短蔓、结薯性集中的甘薯品种有利于机械化收获，淀粉含量高、品质优良、利于机械化采收的品种是当前甘薯的育种目标。因此认为，济16027、济01028、徐03-31-15、AIS0122-2、红遥以及济09281可以作为中间材料供育种家使用。从甘薯品种系谱分析上看，济01028是以日本品种黄金千贯为母本进行小集团杂交选育而成，徐03-31-15是用P616-23和CIP194039-1定向杂交后代育成的品系。因此，从国外引进特异性甘薯种质资源是拓宽甘薯遺传背景有效且重要的途径。

目前，已经利用上述骨干亲本培育出一些甘薯品种。如：利用济01028培育出高淀粉型品种济薯25，以苏薯7号和AB94078-1定向杂交育成高淀粉型品种济徐23[14]，以徐03-31-15为亲本育成优质高产品种济薯26，以AIS0122-2为亲本育成甘薯品种苏薯6号[15]、齐宁8号[16]。因此，甘薯骨干亲本是改良育成新品种的基础，同时利用国内外优异甘薯种质创制更多的骨干亲本，拓宽甘薯的遗传背景。

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