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广西地方甘薯种质资源调查收集与初步鉴定

2021-03-05黄咏梅李彦青滑金锋廖金秀黄学华银捷梁耀文陈天渊李慧峰

南方农业学报 2021年11期
关键词:甘薯种质广西

黄咏梅 李彦青 滑金锋 廖金秀 黄学华 银捷 梁耀文 陈天渊 李慧峰

摘要:【目的】對广西地方甘薯种质资源进行调查收集及初步鉴定,为甘薯种质资源的保存和创新利用提供参考。【方法】依托第三次全国农作物种质资源普查与收集行动和广西科技重大专项“广西农作物种质资源收集与鉴定评价”,2015—2020年采用实地走访调查的方法在广西全区范围内开展地方甘薯种质资源的调查及收集工作,并对其农艺性状进行测定。【结果】共收集到甘薯种质324份,从水平分布来看,大部分资源分布在北部和东部,中部和南部分布较少,其余地方有零星分布;从垂直分布看,甘薯种质资源主要集中分布在海拔为0~900 m范围内,海拔900 m以上的种质资源分布较少。对305份种质进行农艺性状鉴定,结果显示为匍匐型的种质最多,半直立型次之,攀缘型最少;叶菜专用型占13份,其他类型的种质占292份;筛选出56份干物率达30.00%以上的高干物率甘薯种质;甘薯同种异名或同名异种的情况比较突出,鉴定后获得106份不重复的甘薯种质资源;结合农户的认知,评价出了槟榔薯、姑娘薯及外婆藤等优异甘薯种质。【结论】广西甘薯地方种质种类较丰富,但分布不均匀,且随着种植业结构的调整及土地经营方式等变化,很多地方甘薯种质资源遭到淘汰而消失,因此今后仍需加强甘薯种质资源的保护、调查和收集工作,并进行深度鉴定、评价以及合理开发利用。

关键词: 甘薯;地方种质;收集;鉴定;广西

中图分类号: S531.024                               文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2021)11-2923-09

收稿日期:2021-07-26

Investigation,collection and preliminary identification of sweet potato germplasm resources in Guangxi

HUANG Yong-mei1, LI Yan-qing1, HUA Jin-feng1, LIAO Jin-xiu1, HUANG Xue-hua2,YIN Jie1, LIANG Yao-wen1, CHEN Tian-yuan1*,LI Hui-feng1*

(1Institute of Maize Research,Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning  530007, China;

2Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning  530007, China)

Abstract:【Objective】This study aimed to investigate and identify the germplasm resources of sweet potato in Guangxi,to protect local sweet potato germplasms carrying important genes,and to provide a reference for the preservation and innovative utilization of sweet potato germplasm resources. 【Method】 Based on the Third National Survey and Collection Action on Crop Germplasm Resources and the major Guangxi science and technology special project “Collection,Identification and Evaluation of Guangxi Crop Germplasm Resources”,this study summarized the survey,collection and preliminary identification of local sweet potato germplasms in Guangxi,investigated and collected local sweet potato germplasm resources in the whole region of Guangxi from 2015-2020, and measured the agronomic traits. 【Result】A total of 324 sweet potato germplasms were collected. From the horizontal distribution analysis,the resources were mainly distributed in the north and east,to a lesser extent in the central and southern parts,and with sporadic distribution elsewhere. From the vertical distribution analysis,the germplasms were mainly distributed in the altitude range from 0 to 900 m,and less in range over 900 m. Agronomic characterization of 305 germplasms was completed. The prostrate type had the most germplasms,the semi-erect type followed,and the climbing type had the least germplasms. There were 13 specialized leafy vegetable germplasms and 292 other germplasms. 56 sweet potato germplasms with high dry matter rate over 30.00% were screened. Due to confusion on names of sweet potato germplasm resources,same-germplasm with different names or same-name for different germplasm,a total of 106 non-duplicate germplasms were identified. Some excellent germplasms were identified,such as Binlangshu,Guniangshu and Waipoteng,etc. 【Conclusion】The sweet potato germplasm resources in Guangxi are relatively rich,but with uneven distribution. With the adjustment of planting structure and land management mode,many local sweet potato germplasm resources are eliminated and disappeared. It is necessary to strengthen the protection,investigation and collection of germplasm resources of sweet potato,and carry out in-depth identification,evalu-ation and reasonable development and utilization in Guangxi.

Key words: sweet potato; germplasm resources; collection; identification; Guangxi

Foundation item: National Natural Science Foundation of China(32060469); National Modern Agricultural Industry Technology System Guangxi Innovation Team Construction(nycytxgxcxtd-11-3); China Agriculture Research System of MOF and MARA(CARS-10-C17); Basic Scientific Research Project of Guangxi Academy of Agricultural Sciences(Guinongke 2021YT022)

0 引言

【研究意义】甘薯是广西传统的重要粮食和经济作物,用途广泛,不仅是重要的工业和食品原料,同时也是世界公认的营养食品和保健食品,被誉为“21世纪最理想的食物”(马代夫等,2012)。广西甘薯种植面积仅次于水稻、玉米和甘蔗。广西地处热带和亚热带,光、温、水资源丰富,周年适合甘薯生长发育,且大部分甘薯品种可自然开花结实。此外,广西为喀斯特地貌,地形复杂,自然环境多样化,甘薯的种植历史较久远,随着耕作制度变化和长年累月的人为选择,形成了各具特色的地方甘薯品种,丰富了甘薯种质资源库。因此,开展全面系统的甘薯种质资源调查收集和鉴定工作,对该资源的有效保護和创新利用具有重大现实意义。【前人研究进展】世界各国均十分重视甘薯种质资源的收集、保存、鉴定和利用工作,日本早在1987年就收集保存甘薯种质资源3195份;美国从南美甘薯起源中心、澳大利亚等世界各地考察收集甘薯的近缘野生种约400份,并于1987年在佐治亚洲建成甘薯种质资源库,主要用于甘薯收集保存、特性鉴定、分发及利用研究工作;国际马铃薯中心(CIP)从1985年至1988年6月,共收集甘薯种质5118份(陆漱韵等,1998)。我国开展甘薯种质资源的收集工作起步较早,据报道,早在20世纪30年代丁颖教授就对甘薯品种资源进行收集及保存,开创了我国甘薯种质资源研究的先河,后因抗日战争的洗劫造成所征集的500多份资源全部遗失(房伯平等,2004)。自我国成立至今,先后开展三次大规模的甘薯种质资源调查工作。第一次调查和收集于1952─1958年进行,期间全国共收集保存甘薯种质资源1773份,后因“文革”的影响使大量资源遗失(盛家廉等,1983)。为了抢救丢失的甘薯种质资源,1979─1982年进行了第二次全国性甘薯种质资源的补充征集工作(房伯平等,2004),全国共收集保存甘薯种质资源1442份,1980─1982年期间,江苏省徐淮地区徐州农业科学研究所对从全国各地收集到的甘薯种质资源进行反复整理鉴定,剔除346份材料为同种异名的农家种后,将余下的1096份编成《全国甘薯品种资源目录》(江苏省徐淮地区徐州农业科学研究所,1984),之后又通过不断的引进和补充收集,至1992年,我国保存的甘薯种质资源为2000余份(王意宏等,1994),至2001年,我国保存的甘薯种质资源数仍稳定在2000份左右,集中保存在徐州甘薯研究中心和广州国家南方甘薯资源圃(郭小丁,2001)。第三次全国性的甘薯种质资源收集行动是在2015─2018年启动的“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”期间进行,广东调查队收集到甘薯地方品种资源201份(姚祝芳等,2021),广西调查队收集到163份(严华兵等,2020)。在甘薯种质资源的收集鉴定方面,相关甘薯研究单位也开展了大量的工作。1952─1982年,广东省对收集到的1091份甘薯种质资源进行整理归并,按全国统一标准对32个农艺性状进行调查鉴定,编成《广东省甘薯种质资源目录》(冯祖虾等,1989)。福建省龙岩市农业科学研究所自1959年成立以来,广泛征集保存甘薯种质资源,并系统收集和整理有关数据,至1991年保存甘薯种质资源数量达1002份(郭其茂,2006)。山东省自1977年开始对收集到的国内外796份甘薯品种资源进行深入全面地经济和农艺性状鉴定(王庆美等,1993)。广西于1955─1958年进行了一次大规模的作物种质资源收集工作。由于甘薯种质资源受到“文革”的影响、科技人员的变动及保存单位的变迁等多种原因,导致收集到的甘薯种质资源大量遗失,至1980年仅剩47份,经过整理鉴定,有38份编入《全国甘薯品种资源目录》(严华兵等,2020)。1983─1984年在广西全区各地开展了第二次大规模的农作物品种资源的补充征集,共收集到各甘薯品种资源439份,经过整理,剔除同种同名或同种异名,剩余的356份编入《广西红薯品种资源目录》,随后,又于2008─2009年在广西全区内再次补充收集,共获广西地方甘薯品种(农家种)145个(吴翠荣等,2010)。第三次大规模的甘薯种质资源调查和收集工作是在“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”(2015─2018年)和“广西农作物种质资源收集鉴定与保存”(2017─2020年)项目的推动下进行,截止2020年10月共收集到甘薯种质资源310份(黄咏梅等,2021)。【本研究切入点】虽然广西甘薯种质资源较丰富,但近年来,随着育种技术的发展、优良品种的推广、种植业结构的调整和土地经营方式等的变化,导致很多地方甘薯种质资源遭到淘汰而消失,为了查清广西甘薯种质资源的家底,保护携带重要基因的地方甘薯种质资源,有必要再次对广西甘薯种质资源进行调查、收集鉴定和评价工作。【拟解决的关键问题】依托第三次全国农作物种质资源普查与收集行动和广西创新驱动发展专项“广西农作物种质资源收集与鉴定评价”项目,2015─2020年在广西全区范围内开展广西地方甘薯种质资源的调查、收集及鉴定评价工作,掌握其资源的类型、数量及用途,可为甘薯种质资源的保护和利用提供科学依据。

1 广西地方甘薯品种资源的调查收集及鉴定评价方法

1. 1 调查范围确定及方法

于2017─2020年采用实地走访调查的方法进行调查收集。在实地调查前先与当地农业部门联系,了解当地甘薯产业及地方甘薯资源的分布情况,听取意见,选取具有代表性的乡(镇)、村和屯作为走访调查对象,并在当地向导的陪同带领下,有目的地开展资源调查与收集工作。走访调查中,主要了解当地地方甘薯的种植年限、种植面积、主要用途、提供者的基本信息、资源所在的经纬度、海拔高度,并对采集的每个资源进行编号,同时采集能反映种质特征特性的图片等。

1. 2 调查项目及鉴定方法

广西地方甘薯种质资源的鉴定试验在广西农业科学院明阳基地进行。每个品种种植鉴定2次,每次设两个重复。起垄种植,垄距1 m,株距20 cm,每个品种栽植面积5 m2,常规栽培管理。根据《甘薯种质资源描述规范和数据标准》(张允刚和房伯平,2005)调查株型、顶芽色、顶叶形状、顶叶色、成叶形状、成叶色、叶脉色、脉基色、叶柄色、柄基色、茎主色、茎次色、茎次色位置、薯形、薯皮主色、薯皮次色、薯肉主色、薯肉次色及其位置等19个性状,并进行鲜薯产量和薯块干物率鉴定。最后,通过鉴定分析及评价,结合农户的认知情况,评选出优异特色的地方甘薯种质槟榔薯、姑娘薯和外婆藤等。

1. 3 统计分析

采用Excel 2016进行数据处理、分析及制图。

2 结果与分析

2. 1 广西地方甘薯种质分布情况

于2017─2020年对14个地级市52个县(区、市)114个乡镇164个村开展系统调查和征集工作,共收集了324份地方甘薯种质资源(表1)。从收集资源的水平分布来看,以北部和东部的分布较集中,中部和南部分布次之,其余地方少量分布。从收集数量上看,在天峨、南丹和灌阳收集到的种质数量较多,为18~27份,其次是贺州市八步区、河池市金城江区、北流市、龙胜县和三江县等地,收集种质数量为10~15份,其余县(市、区)收集到的种质数量较少,为9份以下(表1)。从垂直分布看,在海拔高度为0~1245 m的地方均有甘薯种质分布,其中,从海拔0~300 m收集的种质数量较多,为156份,占种质总数的48.15%;从海拔300~600 m和600~900 m收集的种质数量相近,分别为77和74份,占种质总数的23.77%和22.88%;从海拔900~1245 m收集的种质数量最少,仅为17份,占种质总数的5.25%(图1)。

2. 2 广西地方甘薯种质的鉴定分析

2. 2. 1 农艺性状鉴定 本研究完成了305份种质农艺性状的鉴定工作。从株型来看,主要有匍匐型、半直立型和攀缘型3种类型,其中匍匐型有227份(74.43%),半直立型有64份(20.98%);攀缘型的14份(4.59%)。从顶叶颜色看,顶叶为黄绿色和绿色的种质有129份(42.30%),紫色和褐色的种质73份(23.93%);其他颜色如绿带紫色、绿带褐色或褐带绿色等混杂颜色的种质有103份(33.77%)。从成熟叶片颜色来看,成熟叶片主要以绿色居多,共有303份(99.34%),紫色和褐色均只有1份种质。从茎颜色来看,茎主要有绿色、紫色、绿带紫色或绿带褐色等,其中茎为绿色的种质有114份(37.38%)、茎为紫色的种质有64份(20.98%)、茎为绿带紫或绿带褐色等混合颜色的种质有127份(41.64%)。从薯形来看,主要以短纺锤形、纺锤形和长纺锤形为主,少数为不规则性、上膨纺及下膨纺等,有些品种薯形特征不明显,兼具两种或两种以上的薯形特征,其中典型的短纺锤形种质有36份(11.80%),纺锤形种质171份(56.07%),长纺锤形种质30份(9.84%),其他的混合两种以上薯形的种质有68份(29.30%)。从薯皮和薯肉颜色来看,薯皮为红色的较多,有123份(40.33%),其次是黄色,有55份(18.03%);其他的薯皮颜色还有紫色、紫红色、浅红色、浅黄及白色等;薯肉以黄色居多,有104份(34.10%),其他薯肉颜色还有白色、浅黄色、橘黄色、橘红色、浅紫色、浅紫带白色及紫色等。以收获茎尖嫩叶(叶菜专用型)为主的品种有13份(4.26%),其余292份资源(95.74%)均以收获薯块为主要目的。干物率为15.08%~38.06%,其中,干物率<20.00%的种质有51份(16.72%),干物率20.00%~25.00%的种质有90份(29.51%),干物率25.00%~30.00%的种质有106份(34.75%),干物率>30.00%的种质有56份(18.36%)。在实际生产上,可基于上述广西地方甘薯种质农艺性状鉴定结果,根据育种目标选用具有不同特性的种质作为亲本材料选育新品种,可提高利用效率。

2. 2. 2 归类鉴定 甘薯是无性繁殖作物,生产中通常直接利用茎蔓进行栽插,或者剪取由薯块繁育成的种苗直接栽插于大田或经二次扩繁后,再剪苗栽插于大田。同时甘薯具有高产、稳产、适应性广的特点,因此,跨地域或远距离引种种植较频繁,有些品种在长期种植过程中,由于不注意品种名称的传承,仅以薯皮或薯肉的颜色来命名,因而产生了很多同种异名或同名异种的甘薯种质,给甘薯种质资源的收集及鉴定带了一定的难度,但由于无性繁殖作物具有后代遗传型和表现型与母体完全相似,无分离现象的特点,使甘薯种质资源的归类鉴定有了依据。

本研究通过种质资源鉴定,发现同种异名或同名异种的现象较突出,归类后获得106份不重复的地方甘薯种质。其中,以收获茎尖嫩叶(叶菜专用型)为主的种质有8份,占鉴定种质总数的7.55%,其余的98份資源均以收获薯块为主要目的,占鉴定种质总数的92.45%;干物率<20.00%的种质有19份,占鉴定种质总数的17.92%;干物率20.00%~25.00%的种质有31份,占鉴定种质总数的29.25%;干物率25.00%~30.00%的种质有31份,占鉴定种质总数的29.25%;干物率>30.00%的种质有25份,占鉴定种质总数的23.58%。

同种异名或同名异种较突出的种质有槟榔薯、黄皮黄心薯、紫薯、南瓜薯和六十日薯等(表2)。槟榔薯重复收集份数为40份,分布在24个县(区、市)34个乡镇37个村,在各地的名称不同,为花心薯、紫心薯、紫花心薯和蓝心薯等。从水平分布来看,该品种在广西的东、西、南、北和中部均有种植,是所有品种中分布最广的一个甘薯种质。

黄皮黄心薯有14份,分布在7个县(区、市)12个乡镇14个村,从水平分布看,主要分布在大化、天峨、南丹和凌云等中部和西部地区;南瓜薯12份,分布在5个县(市、区)10个乡镇12个村,主要分布在资源、恭城、荔浦、灵川和灌阳等桂北一带;紫薯12份,分布在11个县(区、市)12个乡镇,在广西的东部、南部、西部和北部均有分布;六十日薯12份,分布在9个县(区、市)11个乡镇12个村,在广西的东、西、南、北和中部均有分布,说明这些品种在广西的分布较广泛。

2. 3 优异特色种质资源

2. 3. 1 姑娘薯 姑娘薯,也称红姑娘红薯,又名荔枝红、妹子薯,是东兴“三宝”、防城港“五红”(红姑娘红薯、红衣花生、红莲雾、红龙果、红海鸭蛋)特色产品之一,已有200多年的种植历史,由于表皮鲜红,薯形修长,薯肉乳白像纯洁美丽的少女,因此而得名。该种质食味甜、粉、松、香味浓郁,口感非常好,是广西防城港东兴市主栽的鲜食甘薯品种。

红姑娘红薯产业历年来得到防城港市委、市政府的高度重视,曾列入现代农业发展的重点产业。结合防城港市创建“红色品牌”系列决策,东兴红姑娘红薯产业发展迅速,为创建红姑娘红薯品牌,当地于2007─2011年连续5年举办红姑娘红薯节,借此提高知名度。近年来,红姑娘红薯节已成为广西“十佳休闲农业名节”,河洲村也因为常年种植红姑娘红薯成为广西优秀“一村一品”村镇,并被命名为广西红姑娘红薯村。红姑娘红薯也先后通过了农业部农产品质量安全中心的无公害认证和中华人民共和国“农产品地理标志”认证,荣获广西名牌产品称号。至今红姑娘红薯呈供不应求之势,产品除畅销广西外,还远销日本、越南及我国的上海、山东、香港、台湾等地(唐广生,2017)。因此,种植“红姑娘”甘薯已成为当地农户收入的主要来源之一。

主要特征特性:株型匍匐,顶芽和顶叶黄绿色,成熟叶绿色,顶叶和成叶形状均为尖心带齿形,叶脉浅紫色,叶脉基部紫色,叶柄绿色,茎绿带紫色(图2-A),薯形长纺锤形,薯皮红色,薯肉白色(图2-B),一般产量18750~26250 kg/ha,干物率30.00%~35.00%。

2. 3. 2 槟榔薯 槟榔薯在广西种植面积较大,广泛分布于广西各地(表2),已有30多年种植历史,可作为鲜食型品种,食味甜、粉、有浓郁的甘薯香味。但在河池、桂林和百色等地主要作为甘薯粉丝加工的品种,据当地的农户介绍,该品种用传统手工生产甘薯粉丝,出粉率较高,可达18%~20%,且粉丝韧性好、拉力足、滑腻感强、清新爽口、而且久煮不烂,在当地销售价格达9.0~17.5元/kg。如果采用其他品种用同样的方法加工粉丝,出粉率仅为12%~15%,最主要的缺陷是粉丝韧性不足、拉力弱,有的甚至不成形,无法加工成粉丝。可见,该品种具有优质鲜食及加工的特点,致使广西各地广泛种植,并长期保留。

主要特征特性:株型匍匐,顶芽和顶叶为紫色或褐色,成叶绿色,顶叶和成叶形状均为尖心带齿形或浅裂单缺刻,叶脉和叶脉基部均为紫色,叶柄绿带紫色,茎紫带绿色(图2-C),薯形纺锤形,薯皮紅色,薯肉紫带白色或白色带紫色(图2-D),一般产量18750~26250 kg/ha,干物率30.00%~37.00%。

2. 3. 3 外婆藤 外婆藤是贵港市平南县主栽的甘薯品种,据当地人介绍,是一位妇女从外婆家带回的薯藤种植,因产量高、品质好而获得广泛种植,故以“外婆藤”来命名。该品种主要作为鲜食型及薯脯加工型在当地广泛种植,鲜食甜、软、糯,适口性好。加工甘薯薯脯是当地农户的产业之一,长期以来,当地主要采取“春水稻+秋甘薯”的水旱轮作制度,每年收获水稻以后,各家各户均自发种植外婆藤甘薯,收获后自行加工红薯干,利用太阳光照进行自然晾晒至成品,每年11—12月,村里一排排黄色的甘薯整齐有序的排列晾晒在各家各户的房前屋后或楼顶上,构成一道道靓丽的风景线。据消费者反应,利用该品种制成的甘薯薯脯色泽好、甜度高、松软不粘牙,因此广受消费者欢迎,销售价格为16.0~24.0元/kg,农户每亩收益8000~15000元,该产业已成为当地农户收入的主要来源之一。

主要特征特性:株型匍匐,顶叶紫色,成叶绿色,顶叶和成叶形状均为心形或浅-裂单缺刻形,叶脉、叶脉基部、叶柄、叶柄基部和茎均为绿色(图2-E),薯形长纺锤形,薯皮黄色,薯肉黄色或桔橘黄色产量潜力高,一般可达27000~45000 kg/ha,干物率25.00%~29.00%(图2-F)。

3 讨论

3. 1 广西甘薯地方品种资源分布原因

调查发现,甘薯地方种质资源得以长期保存,不是种植户有意识的主动保存,而是与他们的生活饮食习惯、耕作习惯以及农户实际需要密切相关。如天峨、南丹、龙胜和资源等边远山区或高寒地区,由于地形复杂、交通不便,信息相对闭塞,与外界的联系相对较少,因此优良品种未能应用和普及。另外,甘薯不是主粮作物,当地种植户种植甘薯只需满足自家食用,作为日常的休闲食品、杂粮或喂养禽畜的饲料产品,在不追求经济效益最大化及缺乏简便引种途径的条件下,他们没有主动了解和寻找高产或优质的育成品种来种植,而重复种植当地种质,造成有些产量不高、食味也不是十分优良的地方品种得以长期保留了下来的主要原因。例如,黄皮黄心薯茎蔓纤细,蔓长可达3~4米,不易管理,而且产量低,品质一般,但在大化、南丹和天峨等中部和西部的山区却广泛分布。而诸如叶菜甘薯种质,由于具有生长期长、便于种植管理等特点而被当地称为“懒人菜”,各家各户每年都有少量种植以补充淡季的蔬菜供应,因而也得以年复一年保存下来。有些种质如槟榔薯、姑娘薯和外婆藤等则是由于品质好或有特定的用途而被作为甘薯产业开发的对象得以长期被动保存下来。

3. 2 存在问题

在广西地方甘薯种质调查收集发现了两个比较突出的问题。一是甘薯地方种质存在同种异名或同名异种现象,甘薯种质经过代代相传种植,或频繁的引种种植,由于不重视种质的来源途径及品种名称的传承,导致某些甘薯特有的地方种质名称不详或消失,很多接地气的、生动形象的种质名称已消失,如打烂镬、满村香、狗头薯、缩头龟等品种已不见踪迹,究其原因,可能是该种质已遭淘汰而消失,也可能是该种质经过长期种植,名称没有得以传承保留下来,而简单以当地对甘薯的称呼“红薯”或以甘薯块根的薯皮或薯肉颜色来命名,如把薯肉为黄心、橘黄或橘红心的种质称为鸡蛋薯、南瓜薯、番瓜薯或黄心薯;薯肉为紫带白的种质称为紫薯或紫花心薯;薯皮为浅黄或白色和薯肉为浅黄或白色的种质称为白红薯或白皮白心薯等,导致出现了很多同种异名或同名异种的地方种质。为了便于后续开展种质资源的鉴定评价,在收集鉴定过程中,科技人员通常在这些种质名称前面加上采集地的名称来命名加以区别。二是地方种质及育成品种难以辨别,随着育种技术的发展,育成的优良甘薯新品种层出不穷。据统计,仅2008─2015年8年期间,全国就育成了158个甘薯新品种(马代夫,2018),很多育成品种几经辗转,被跨地域或远距离引种种植,随意性大,导致很多当地种植户对种质的来源描述不清,在种质的调查收集过程中,误把选育品种当成地方种质的情况时有发生,给甘薯种质资源的收集和鉴定带来一定的困扰和难度。对此需对新收集的甘薯资源进行表型鉴定,同时,利用SSR指纹图谱技术对新收集的资源进行鉴定,通过表型数据库验证和分子身份证数据库验证相结合,可实现对地方资源和育成品种及同种异名或同名异种的区分(姚祝芳等,2021)。

3. 3 工作建议

3. 3. 1 继续开展甘薯种资源的调查与收集 虽然广西地方甘薯品种种质资源较丰富,但随着育种技术的发展、优良品种的推广、种植业结构的调整和土地经营方式等的变化,特别是当前我国已提出农业转型经营,将推进形成适度规模经营模式,预示着一家一户的耕种方式将转为规模化的现代化生产,种植的品种和其他措施都要统一操作(高爱农等,2015),导致很多地方甘薯种质资源遭到淘汰而消失。本次调查收集的工作路线是每个县仅选取了3个代表性的乡镇,每个乡镇选取3个村来进行调查,因此仍有很多乡镇村未能覆盖到,而且由于专业从事甘薯种质资源的工作人员比较少,有部分县(市)也未能前往调查收集,但将收集到的324份甘薯种质资源查重归类后,仍获得了106份不重复的甘薯种质,说明未覆盖到的地区仍有很大的收集潜力。因此后续应继续开展甘薯种质资源的调查收集工作,也建议国家或地方科技管理部门继续给予经费上的支持。

3. 3. 2 继续开展甘薯种质资源鉴定评价与利用

作物种质资源品质性状鉴定评价是作物种质资源研究的重要组成部分,也是优异资源挖掘和利用的基础,对育种工作和农产品加工起到积极的推动作用(刘浩等,2014)。本研究对305份甘薯种质资源农艺性状进行鉴定,初步获得一些特性突出、可供育种或直接生产应用的种质。虽然根据无性繁殖作物后代的遗传型和表现型与母体完全相似、无分离现象的特点,可剔除部分同种异名或同名异种的种质,但传统的形态学特征进行品种鉴定的方法易受环境和主观因素的影响,存在可靠性低的缺陷,而利用分子标记手段对甘薯种质资源进行遗传多样性分析、群体结构分析及构建DNA指纹图谱等(罗忠霞等,2014;聂立圆等,2018;苏一钧等,2018),可明确甘薯地方种间的亲缘关系及遗传差异。以分子标记为基础的DNA指纹鉴定技术具有准确、简单快速、易于自动化的优点,通过构建DNA指纹图谱进行品种快速鉴定是品种鉴定技术的发展趋势(罗忠霞等,2014),为此后续充分利用多种分子标记技术对甘薯种质资源开展精细、深度地鉴定评价,为甘薯品种的分类鉴定、甘薯育种中杂交亲本的选择和分子辅助育种提供参考。

4 结论

广西甘薯种质种类较丰富,但分布不均匀,而且随着种植业结构的调整及土地经营方式等变化,很多地方甘薯种质资源遭到淘汰而消失,因此今后仍需加强甘薯种质资源的保护、调查和收集工作,并进行深度鉴定、评价以及合理开发利用。

参考文献:

房伯平,张雄坚,陈景益,安康. 2004. 我国甘薯种质资源研究的历史与现状[J]. 广东农业科学,(S1):3-5. [Fang B P,Zhang X J,Chen J Y,An K. 2004. The history and status of sweetpotato germplasm research in China[J]. Guangxi Agricultural Sciences,(S1):3-5.] doi:10.16768/j.issn. 1004-874x.2004.s1.001.

馮祖虾,谢春生,吴振武,苏启禧. 1989. 广东甘薯种质资源的搜集、整理、研究和利用[J]. 广东农业科学,(2):9-12. [Feng Z X,Xie C S,Wu Z W,Su Q X. 1989. Collection,collation,research and utilization of sweet potato germplasm resources in Guangdong[J]. Guangdong Agricultural Science,(2):9-12.] doi:10.16768/j.issn.1004-874x. 1989.02.004.

高爱农,郑殿升,李立会,刘旭. 2015. 贵州少数民族对作物种质资源的利用和保护[J]. 植物遗传资源学报,16(3):549-554. [Gao A N,Zheng D S,Li L H,Liu X. 2015. Utilization and conservation on crop germplasm resource of minority nationality in Guizhou Province[J]. Journal of Plant Genetic Resources,16(3):549-554.] doi:10.13430/j.cnki.jpgr.2015.03.017.

郭其茂. 2006. 福建龙岩甘薯种质资源的保存与利用[J]. 闽西职业技术学院学报,(2):128-129. [Guo Q M. 2006. Preservation and utilization of seed quality resources of sweetpotato in Longyan City[J]. Journal of Minxi Vocational and Technical College,(2):128-129.]

郭小丁. 2001.中国甘薯种质资源研究现状及发展战略[C]//新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册). 中国科学技术协会学会学术部会议论文集. 北京:中国科学技术出版社. [Guo X D. 2001. Research status and development strategy of sweetpotato germplasm resources in China[C]//New century,New opportunities,New challenges——Knowledge Innovation and the Development of High-tech Industries (next volume). Conference Paper Set of Society Academic Department,Chinese Association of Science and Technology. Beijing:China Science and Technology Press.]

黄咏梅,李慧峰,李彦青,滑金锋,廖金秀,银捷,梁耀文,陈天渊. 2021. 广西甘薯种质资源的研究进展[J]. 植物遗传资源学报,22(5):1184-1192. [ Huang Y M,Li H F,Li Y Q,Hua J F,Liao J X,Yin J,Liang Y W,Chen T Y. 2021. Current status of sweetpotato germplasm resources in Guangxi Province of China[J]. Journal of Plant Gene-tic Resources,22(5):1184-1192.] doi:10.13430/j.cnki.jpgr.20201217004.

江苏省徐淮地区徐州农业科学研究所. 1984. 全国甘薯品种资源目录[M]. 徐州:江苏省出版印刷公司徐州印刷厂. [Xuzhou Institute of Agricultural Science,Xuhuai District,Jiangsu Province. 1984. National sweet potato variety resource catalog[M]. Xuzhou:Jiangsu Provincial Publis-hing and Printing Company Xuzhou Printing Factory.]

刘浩,周闲容,于晓娜,杨修仕,刘三才,么杨,任贵兴. 2014. 作物种质资源品质性状鉴定评价现状与展望[J]. 植物遗传资源学报,15(1):215-221. [Liu H ,Zhou X R,Yu X N,Yang X S,Liu S C,Yao Y,Ren G X. 2014. Current situation and prospect of identification and evaluation of quality traits in crop germplasm resources[J]. Journal of Plant Genetic Resources,15(1):215-221.] doi:10.13430 /j.cnki.Jpgr.2014.01.033.

陆漱韵,刘庆昌,李惟基. 1998. 甘薯育种学[M]. 北京:中国农业出版社. [Lu S Y,Liu Q C,Li W J .1998. Sweetpotato breeding[M]. Beijing:Chinese Agricultural Press.]

罗忠霞,房伯平,李茹,王章英,黄立飞,陈景益,张雄坚,李育军,陈新亮,黄实辉. 2014. 基于EST-SSR 标记的甘薯种质资源DNA指纹图谱构建[J]. 植物遗传资源学报,15(4):810-814. [Luo Z X,Fang B P,Li R,Wang Z Y,Huang L F,Chen J Y,Zhang X J,Li Y J,Chen X L,Huang S H. 2014. Construction of DNA fingerprint database based on EST-SSR markers for sweetpotato germplasm[J]. Journal of Plant Genetic Resources,15(4):810- 814.] doi:10.13430/j.cnki.Jpgr.2014.04.019.

馬代夫,李强,曹清河,钮福祥,谢逸萍,唐君,李洪民. 2012. 中国甘薯产业及产业技术的发展与展望[J]. 江苏农业学报,28(5):969-973. [Ma D F,Li Q,Cao Q H, Niu F X,Xie Y P,Tang J,Li H M. 2012. Development and prospect of sweetpotato industry and its technologies in China[J]. Jiangsu Agricultural Journal,28(5):969-973.]

马代夫. 2018. 中国甘薯产业技术创新与发展[M]. 北京:中国农业出版社. [Ma D F. 2018. Technology innovation and development of sweet potato industry in China[M]. Beijing:Chinese Agriculture Press.]

聂立圆,李爱贤,秦桢,王庆美,侯夫云,张立明. 2018. 基于SSR标记的132份甘薯种质指纹图谱的构建及遗传多样性分析[J]. 植物遗传资源学报,19(5):904-911. [Nie L Y,Li A X,Qin Z,Wang Q M,Hou F Y,Zhang L M. 2018. Construction of DNA fingerprints and analysis of genetic diversity based on SSR markers for 132 sweetpotato germplasms[J]. Journal of Plant Genetic Resources,19(5):904-911.] doi:10.13430/j.cnki.jpgr.20180123001.

盛家廉,袁宝忠,邬景禹,孙近友. 1983. 我国甘薯品种资源研究现状[J]. 作物品种资源,(2):2-7. [Sheng J L,Yuan B Z,Wu J Y,Sun J Y. 1983. Research status of sweet potato variety resources in China[J]. Crop Breed Resource,(2):2-7.] doi:10.19462/j.cnki.1671-895x.1983.02.001.

苏一钧,王娇,戴习彬,唐君,赵冬兰,张安,周志林,曹清河. 2018. 303份甘薯地方种SSR遗传多样性与群体结构分析[J]. 植物遗传资源学报,19(2):243-251. [Su Y J,Wang J,Dai X B,Tang J,Zhao D L,Zhang A,Zhou Z L,Cao Q H. 2018. Genetic diversity and population structure analysis of 303 sweetpotato landraces using SSR markers[J]. Journal of Plant Genetic Resources,19(2):243-251.] doi:10.13430/j.cnki.Jpgr.2018.02.007.

唐广生. 2017. 防城港“红姑娘”再获“厚礼” [J]. 农家之友,2:28.[Tang G S. 2017.“Hongguniang”of Fangchenggang gets “Good gift” again[J]. Friends of the Farmers,2:28.]

王庆美 常彩霞 王建军. 1993. 山东省甘薯种质资源的研究[J]. 山东农业科学,(5):8-9. [Wang Q M,Chang C X,Wang J J.1993. Research on sweet potato germplasm resources in Shandong [J]. Shandong Agricultural Science,(5):8-9,31.] doi:10.14083/j.issn.1001-4942.1993.05.008.

王意宏,許传琴,唐君. 1994. 我国甘薯品种资源保存现状、问题及对策[J]. 作物品种资源,(2):43-45. [Wang Y H,Xu C Q,Tang J. 1994. Conservation status,problems and countermeasures of sweetpotato varieties in China[J]. Crop breed resource,(2):43-45.] doi:10.19462/j.cnki.1671-895x.1994.02.020.

吴翠荣,卢森权,李彦青,黄咏梅,李慧峰,陈天渊. 2010. 广西甘薯种质资源收集、保存与利用概述[J]. 广西农业科学,41(8):845-847. [Wu C R,Lu S Q,Li Y Q,Huang Y M,Li H F,Chen T Y. 2010. Collection,preservation and utilization of sweetpotato germplasm resources in Guangxi[J]. Guangxi Agricultural Sciences,41(8):845-847.]

严华兵,黄咏梅,周灵芝,樊吴静. 2020. 广西农作物种质资源·薯类作物卷[M]. 北京:科学出版社. [Yan H B,Huang Y M,Zhou L Z,Fan W J. 2020. Guangxi crop germplasm resources·Tuber crop volume[M]. Beijing:Science Press.]

姚祝芳,吴柔贤,张雄坚,戴彰言,杨义伶,黄立飞,刘军,房伯平. 2021. 广东甘薯种质资源系统收集与鉴定评价[J]. 植物遗传资源学报,22(6):1498-1508. [Yao Z F,Wu R X,Zhang X J,Dai Z Y,Yang Y L,Huang L F,Liu J,Fang B P. 2021. Systematic field collection and identification of sweetpotato  resources in Guangdong[J]. Journal of Plant Genetic Resources,22(6):1498-1508.] doi:10.13430/j.cnki.jpgr.20210419002.

张允刚,房伯平. 2005. 甘薯种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京:中国农业出版社. [Zhang Y G,Fang B P. 2005. Description and data standard of sweetpotato germplasm resources[M]. Beijing:Chinese Agricultural Press.]

基金项目:国家自然科学基金项目(32060469);国家现代农业产业技术体系广西创新团队建设专项(nycytxgxcxtd-11-3);国家现代农业产业技术体系项目(CARS-10-C17);广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2021YT022)

通讯作者:陈天渊(1964-),https://orcid.org/0000-0002-4519-9346,研究员,主要从事甘薯种质资源鉴定评价及遗传育种研究工作,E-mail:tianyuanchen@126.com;李慧峰(1981-),https://orcid.org/0000-0002-2846-3213,副研究员,主要从事甘薯种质资源鉴定评价及遗传育种研究工作,E-mail:lihuifeng2010@126.com

第一作者:黄咏梅(1978-),https://orcid.org/0000-0002-7128-5686,副研究员,主要从事甘薯种质资源鉴定评价及遗传育种研究工作,E-mail:78787536@qq.com

黄咏梅(1978-),副研究员,主要从事甘薯种质资源鉴定评价、遗传育种及栽培技术研究工作。先后主持和主要参与国家自然科学基金项目、国家甘薯产业技术体系综合试验站、广西科技重大专项、广西创新驱动发展专项等国家级、省部级及地厅级科研项目30余项。获广西科技进步二等奖2项,三等奖1项;主持或参与育成甘薯新品种22个,其中3个品种通过国家鉴定,1个品种通过国家登记,其余19个品种均通过广西审定;制定地方标准1项;获国家授权发明专利1项,实用新型专利7项,国外专利1项, 在《植物遗传资源学报》《南方农业学报》《分子植物育种》等期刊发表研究论文40余篇,合作出版《中国西部甘薯》及《广西农作物种质资源·薯类作物卷》等专著2部。

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