美国引进薯条加工型马铃薯在云南省的初步筛选评价

梁淑敏 杨妍 施彦军 蒋伟 卢丽丽 尹自友 包丽仙 李先平

摘要：目的：为解决我国加工企业依赖原料进口和加工型品种缺乏的难题，筛选适宜我国云南栽培的薯条加工型马铃薯。方法：从美国引进一批薯条加工型马铃薯品种/系，采用因子分析方法对生长适应性、薯条加工品质等进行综合评价。结果：引自美国的16个薯条加工型品种在云南3个试验点的表现具有：晚疫病抗性不强，需要人工防治辅助;薯型的长度最长为M3，长宽比最接近175的为M2、YS401;在块茎炸条后质地上表现综合评价得分较高的为M3、M2、M6。3个点综合评价，得分排前4名的品种/系为M3、YS401、M2、M6;目前超过对照品种YS401的品种/系为M3。结论：初步筛选出适宜云南种植的美国引进薯条加工型品种/系为M3、M2、M6。该结果可为我国引进美国薯条加工型马铃薯品种提供科学依据。

关键词：美国引进;薯条加工;马铃薯;云南省

薯条加工是马铃薯商业化加工的重要方式[1]。随着麦当劳、肯德基等国外快餐业进入我国，国内马铃薯消费从传统主要以鲜食为主变得更加多样化[23]。目前我国自主选育的薯条加工型品种很少，导致薯条加工型马铃薯品种缺乏[4]，云南目前仅有云薯401（YS401）为薯条加工型品种，这不仅导致薯条加工原料依赖进口，同时优良的加工型品种更需要国外引进。美国的薯条加工型马铃薯育种居于世界领先水平，世界薯条加工专用型马铃薯品种大部分来自于美国，而美国马铃薯种植区域（美国西北部高纬度）气候条件与云南低緯度高原完全不同，引种面临品种适应性的问题。为解决我国加工企业依赖原料进口和加工型品种缺乏的难题，筛选适宜我国云南栽培的薯条加工型马铃薯，本研究对美国引进的薯条加工专用型马铃薯新品种/品系在云南各种气候条件下进行多点的适应性评价，筛选适宜云南气候条件种植的薯条加工型品种采用因子分析方法对生长适应性、薯条加工品质等进行综合评价，筛选出不同地点表现优良的引进材料，为我国引进美国薯条加工型马铃薯品种提供科学依据。

1材料与方法

11材料

从美国引进的薯条加工型品种/系16个（3个试验点共有的11个），M1、M2、M3、M5、M6、M7、M14、M20、M21、M22、M24、M25、M26、M27、M28、M29，薯条加工型品种YS401为对照。试验于2019年4月—2019年10月在云南省会泽县待补镇白泥井村，经度25°53′24″，纬度103° 19′120″，海拔2 668m;昭通市昭阳区绿荫村，经度103°38′42″，纬度27°16′35″，海拔1 930m）和昆明市禄劝县马鹿塘乡三发村经度102°34′4″，纬度26°5′42″，海拔2 794m。

12方法

繁育引进品种的试管苗各800株，移至温室苗盘内炼苗2周;于5月初移栽至大田，前期用喷灌浇水保障成活率，后期进行晚疫病防治。种植株距03m，行距07m，每个材料播种2～6行260株左右。收获时分小区计产，按薯块大小进行分级，50 g以下的为小薯，50 g及以上的为大薯，分别记录各处理大、小薯的重量，折算成单产。

13块茎加工品质指标测定及评价

131试验材料马铃薯：形状完整，大小基本均匀，无虫蛀、病害、腐烂、霉变及冻伤;食用棕榈油。

132试验方法

（1）薯条制备：选择10个均匀、瑕疵少的马铃薯块茎，除去块茎上的土壤和碎屑，用自来水轻轻洗涤。将清洗后的马铃薯块茎切成截面为7mm×7mm（约1/4×1/4英寸）的长方形条状，并收集每个块茎的中心条带（4条）。将40条中心条带放到同一个漏勺中，在81℃的水中漂白6min，然后将条带以单层放置于金属丝架上，放干燥箱中，82℃，3min。将40个条带放入油炸锅，用植物油炸，预热至1905℃，持续4min，取出，吸干，静置1min。放入同一锅中1905℃再炸105s后取出，在纸巾上冷却1min。采用振动沥油法，去除薯条多余油脂，降低含油量。

（2）薯条评价：①脆性：品质评价是随机从薯条中选择两条，并排排列，然后用门牙轻咬来评价它们的脆度。如果咬一口有明显的令人愉悦的轻脆感，则可获得5分。分值范围为1～9分，最好为5分。完全不脆为1分、严重紧缩为9分。②外壳：评价外壳是用牙齿轻轻咬住并排排列的2根薯条，用手轻轻向前拉并感受拉出薯条的拉力。如果轻轻的有一点拉力就都能从牙齿中拉出1根薯条，则可获得5分。分值范围为1～9分，最好为5分。不费力分值为1分、很费劲分值为9分。③细腻度：评价细腻度是用牙齿咬住薯条，用舌头通过与上颚的摩擦力将薯条的内部和外壳分开，感受薯条内部的颗粒。如果感觉到薯条内部有较小的、略微坚硬的颗粒时，则可评为5分。分值范围为1～9分，最好为5分。无颗粒分值为1分、有粗大颗粒为9分。④湿度：湿度的评价是随机抽取2条薯条，将薯条并排放在下排臼齿上，上排臼齿向下咬住，感受薯条的湿度。当感觉到薯条有轻微干燥但稍有湿润时可评为5分。分值范围为1～9分，最好为5分。极其干燥为1分、极其湿润为9分。⑤外观表现：外观表现得分为：5～9分;颜色均匀鲜亮为5分最好、极其严重褐变的为9分。⑥内部表现：品质评价是从薯条中随机选取4条并切成两半，通过对薯条内部是否有煮熟外观和空心程度进行视觉观察。薯条内部若是蓬松、煮熟的外观则可评为5分。分值范围为1～9分，最好为5分。特别生为1分、空心特别严重为9分。

14评价因子各指标临界值的确定

根据生长适应性和麦当劳薯条加工评价金标准，确定评价指标的临界值，其中产量、单株薯重、抗晚疫病指标（AUDPC）以云薯401为1，商品率为商品率的原始数据，未做处理（表1）。

15单指标等级划分和指标值的处理

单个评价指标对生长适宜性和加工品质的影响，主要通过对马铃薯生长发育的适宜性（产量、长势等）或限制性（AUDPC）来表现，因此根据评价指标值与马铃薯产量的关系可确定评价指标隶属函数的类型。评价指标由于其实测值量纲不同，在求算综合评价指标时，应经过一定的数学处理。对筛选的指标，建立相应的隶属度函数，计算其隶属度值，表示为评价指标适宜性或限制性的状态值。采用多元统计分析的因子分析法，提取潜在的马铃薯生长和加工品质的影响因子，并且确定各因子的权重。

16评价指标隶属函数模式的选择

不同马铃薯生长因子和加工品质性状对马铃薯生长适宜性和加工适宜性的影响程度是模糊的，大多数因子对马铃薯生长适宜性的影响呈“S”型曲线、反“S”型或抛物线型（梯型），为了便于计算将不同指标曲线函数转化为折线函数。产量、稳产系数、AUDPC、单株重、商品率等为“S”型，见式（1），植株长势、成熟期以及炸条品质性状包括脆性、外壳、细腻度、湿度、质地变化、内部表现、长宽比等为反“S”型函数，见式（2），淀粉含量、干物质含量为抛物线型，见式（3）。

μ（x）=01，x≤a01+09*（xaba），a

式（1）中，μ（x）：隶属函数;x：实测值;a、b为因子临界值。

μ（x）=01，x≤a109*（xaba），a

μ（x）=01，x≤a，x≥b01+09*（xaba），a

17薯条加工品质综合指标计算

采用因子分析法，确定评价指标的权重，对主要影响因子进行因子分析，求得各个指标的特征根和贡献率，由因子载荷矩阵求得马铃薯生长和加工品质适宜性指标的权重系数，再由权重系数求得评价指标的权重，最后提取出潜在的影响因子，建立综合评价模型，分别将筛选出的指标按高载荷分类。根据各个指标的权重和主要影响因子对潜在因子的隶属度，采用模糊数学的加乘法原则，求得薯条加工综合指标值FQI，其评价模型为式（4）：

FQI =∑W（Xi）×f（Xi）（4）

式（4）中，W（Xi）为薯条评价各因子的权重系数、f（Xi）为薯条评价的各因子的隶属度值，由此可以计算不同品系/种的薯条品质综合评价得分结果。

2结果与分析

21农艺性状评价

在昭通所有的材料产量均未超过对照YS401（图2），其中M2、M1、M22、M24、M20、M29这6个材料产量表现较好，M2、M1、M22、M24与YS401长势一致，M20和M29长势中等，M2、M1、M22与 YS401一样成熟期较晚，M24、M20和M29这3个成熟期较早。YS401抗晚疫病最好，M2、M1、M22、M24、M20、M29这6个材料比YS401抗晚疫病稍差。在禄劝，M2和M3两个材料产量超过对照YS401，超过15吨的材料有M2、M3、M1、M6和M7。通过多点试验可以发现，不同薯条加工品系在不同地方的适宜性不同，目前两个地点均表现较好的为M2（稳产性最好），M1稍差些。单株重最高为YS401、M2、M3和M1。商品率为M3最高。白泥井试验点遭大雨积水，产量极低，长势和产量数据未纳入计算和评价。

22块茎性状及炸条品质评价

221块茎长及块茎长宽比评价3个点所有品系平均块茎长度最长和平均长宽比最大的地点为昭通（表2），而M3为平均块茎长最长的品系，同时所有的品系/品种的块茎长度都超过了5cm（5cm为商业化加工薯条品种的最低标准[1]）。平均长宽比最接近175（美国的麦当劳薯条加工评价金标准）的品系3个点一致，为M2、云薯401，一般长宽比大于175的都应该适宜薯条加工，因此，除M14、M24外，其余品系基本都适宜薯条加工。

222块茎淀粉含量和干物质含量评价表3表明，2个点都是M22淀粉含量和干物质含量（2846%）最高，淀粉和干物质含量均采用水比重法测定[5]。由于干物含量过低和过高都不适宜薯条加工，美国麦当劳薯条加工评价金标准最适宜炸条的干物质量范围为207%～240%和淀粉含量范围为138%～168%，因此，该2个指标最适宜的品系为M3、YS401。

223块茎炸条性状评价表4表明，脆性表现较好的品系为M1、M2、M5、M22;外壳表现较好的品系为M1、M2、M7、M24、YS401;细腻度表现较好的品系为M1、M2、M5、M6、YS401;湿度表现较好的品系为M3、M6、M7、M24;外观表现较好的品系为M1、M2、M14、M21、M22、M25、YS401;内部表现表现较好的品系为M6、M21、M22。

23因子分析综合评价

昭通因子分析评价得分排前4名的品种/系为YS401、M2、M22、M6;禄劝得分排前4名的品种/系为M3、M2、M1、YS401;白泥井仅为块茎薯条加工适宜性评价，得分排前4名的品种/系为YS401、M24、M3、M6;3个点综合评价得分排前4名的品种/系为M3、YS401、M2、M6，超过YS401的品种/系为M3。因此，筛选出目前适宜云南省的美国引进薯条加工型品种/系为M3、M2、M6，不仅在生长适宜性和块茎薯条加工适宜性都表现较好。

3讨论

在选择马铃薯薯条加工型品种时，除了考虑田间农艺性状是否满足加工的需要外，还需考虑块茎品质性状[1]。这些农艺性状数据是进行薯条加工品种选择的基础[56]，其包括块茎产量、芽眼深度、薯肉色泽、块茎长、块茎宽、块茎长宽比、抗病性和商品薯率。薯条加工品质性状是评价块茎是否适宜薯条加工，其包括干物质含量、淀粉含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量、游离氨基酸含量、绿原酸含量、糖苷碱含量、柠檬酸含量、抗坏血酸含量、薯条色泽变化、炸条前后的质地变化，炸后薯条硬度等[79]，但是要筛选一个优良的薯条加工型品种，采用单个指标的好坏不能决定该品种的去留，需要利用農艺性状结合薯条加工品质性状指标进行综合评价[10]。

目前，国内现有的3篇薯条加工引进文献[1，3，11]主要是针对单一指标的好坏对薯条加工型马铃薯品系进行评价，如刘娟等[1]表明，品系071932在甘肃的干物质含量（256%±115%）是所有品种品系中最高的，而引进美国的该批材料中在云南的干物质含量最高的品系为M22（2846%）。同时，有的评价指标还存在差异，如美国的麦当劳薯条加工评价金标准的块茎长宽比为175最佳，而Si等[12]和Kirkman等[13]的块茎长宽比标准为15。而且综合农艺性状和薯条加工品质的评价还很少，鉴于我国薯条加工型马铃薯品种还很缺乏，合理引进和充分利用美国的薯条加工型品种，可以弥补我国该方面的缺陷。

引進美国的16个薯条加工型品种在云南3个点的表现：（1）晚疫病抗性不强，需要人工防治辅助;（2）薯型的长度最长为M3，长宽比最接近175的为M2和云薯401;（3）在块茎炸条后质地上表现综合评价得分高的为M3、M2、M6。由于该研究采用的是试管苗移栽，产量数据与薯块播种结果可能有一定的差距。目前虽然取得了一些初步结果，但仍需添加几个评价指标，如块茎的整齐度。还有目前薯条加工型品种/品系的评价是在大春上进行评价，还需在云南冬小春进行评价，充分提高引进品种的利用率。◇

参考文献

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