江汉地区甘薯种质资源保存方法研究

金兰　王光俊　王富　张新林　刘道贤　周家华　张小贝

摘    要：甘薯种质资源相对不易保存，特别是种质数量多时，要保证资源不丢失，栽种、更新、保存是一项颇耗时间与精力的工作，一定程度上限制了甘薯科研成效的发挥。为提高甘薯种质资源的保存效率，根据当地的自然环境及生产实际，采用甘薯茎尖、薯块为材料，在塑料大棚内以覆膜、覆土相结合等方式，研究了4种新的保存方法。结果表明，4种保存方法都能起到很好的种质资源保存效果，其中采用三膜覆盖及棚内起垄种薯块两种方法保存种质资源效果最佳。

关键词：甘薯;种质资源;保存方法

文章编号： 1005-2690（2021）05-0017-02       中国图书分类号： S531.02       文献标志码： B

甘薯种质资源是甘薯育种的基础，掌握的种质资源越丰富，对育种工作越有利[1]。甘薯性喜温、不耐寒、易受冷害，气温低于15 ℃时茎叶生长停滞，低于 6～8 ℃则呈现萎蔫状，经霜即枯死[2]。低温是江汉地区冬季保存甘薯种质资源的主要限制性因素，寻找简单有效的种质资源保存方法是研究和利用的前提。常用的甘薯保存方法可分為田间保存、试管苗保存、盆栽保存、种子保存和超低温保存5种[3-4]，一定程度上存在劳动量大、成本高、管理复杂或保存条件要求高等缺点，影响甘薯科研效率，不利于甘薯科研工作的广泛开展。因此，因地制宜地设计简单、易行的保存方法，对促进甘薯科研及生产具有重要的意义。

江汉地区冬季气温较低，甘薯种质资源保存的关键是做好低温防冻相关工作，本试验研究围绕这一关键问题展开。

1   材料与方法

1.1   材料

规格为12 m×60 m的塑料大棚，塑料薄膜，水稻秸秆，83个甘薯品种来自荆门（中国农谷）农业科学研究院甘薯种质资源圃。试验材料于2018年10月—2019年3月及2019年10月—2020年3月连续两年在农科院团林科研基地的大田及设施大棚内进行。试验所在区域属于亚热带温暖季风性气候，冬季的最低温度约为-6 ℃。

1.2   方法

1.2.1   三膜覆盖保存法

大棚内起垄栽培，垄高25 cm、宽50 cm，10月中下旬取生长健壮、长约15 cm的茎尖栽插在棚内，每品种种植面积为6 m2，不设重复，随机排列。12月上旬气温降低到10 ℃左右，覆盖垄上拱膜及中膜。根据当地管理经验，在高温天气打开南向的薄膜透气，前期温度高时根据土壤湿度浇水。2月气温上升及时撤掉拱膜及中膜，浇水施肥促进种苗生长，用于当年的科研生产用种。

1.2.2   棚内薯块稻草覆盖法

10月底选择晴好天气收获种薯，各品种选择无损伤、具有品种特性的薯块10个，放在室内保存，气温下降到10 ℃左右转入大棚，在地上铺上稻草，薯块放置在稻草上并用稻草覆盖，最外层盖一层塑料膜，但这一层不能覆盖严实，晴天棚内温度偏高，把外膜揭开通风降温。在次年2月气温回升稳定到10 ℃以上时，及时把种薯取出，栽种繁育种苗。

1.2.3   棚内起垄种薯块法

10月底收获种薯，各品种选择无损伤、具有品种特性的薯块10个，放在室内保存。大棚内起垄，垄高25 cm、宽50 cm，起垄后不浇水;12月上旬气温降低到10 ℃左右，把薯块种在垄内深度约8 cm处。此后不用进行管理操作，待温度回升稳定到10 ℃以上，浇水繁育种苗。

1.2.4   三膜覆盖垄内薯块保存法

10月底收获种薯，各品种选择无损伤、具有品种特性的薯块10个，放在室内保存。大棚内起垄，垄高25 cm、宽50 cm，起垄后不浇水;12月上旬气温降低到10 ℃左右，将薯块栽到垄内深度约8 cm处，不浇水，覆盖垄上拱膜及中膜。

1.3   试验管理

根据当地管理经验，在高温天气打开南向的膜透气，茎尖保存法在试验前期温度高时根据土壤湿度浇水，后期低温不浇水，其他试验方法不浇水。不定期清除杂草，小面积可采用人工拔除方式，大面积可采用48%灭草松AS 864.0 g/hm2+5%精喹禾灵EC 30.0 g/hm2混合喷施，防治禾本科及阔叶杂草[4]。

综合防治病害，严防病薯、病苗传入，并做好种苗的消毒工作。为防治蔓割病，可用50%福美双可湿性粉剂400～500倍液与72%农用链霉素1 000～1 500倍液混合液浸种10～15 min。对甘薯病毒病防治，苗期应加强苗床检查，发现病苗，连同薯块一起剔除，大田发现病株，立即拔除，连同根部土壤一起避免传染，同时注意消灭传毒媒介，如蚜虫等。若遇甘薯化调、藤蔓生长过盛的情况，可以使用浓度为0.02%～0.025%多效唑50 kg/667 m2喷施。

2   试验结果

试验所在区域气温低于往年，经历多场低温降雪天气、2019年2月低温寡照等不利天气状况，2020年初受新冠肺炎疫情、管理措施不及时等不利影响，种质资源都得到很好的保存，利于甘薯科研工作顺利开展。试验中，采用三膜覆盖茎尖保存法，各品种表现差异大，部分品种受低温影响生长缓慢或不生长，但各品种都能安全越冬，达到种质资源保存的目的。其他3种保存方法薯块完好，无因受冻害腐烂的现象，保存效果良好。

3   讨论

根据试验结果综合分析，本研究的方法在江汉地区及气候条件类似地区有较好的应用价值。三膜覆盖保存法在秋季剪取茎尖棚内栽插，在冬季覆盖拱膜及中膜，具有管理操作效果好的优点。棚内薯块稻草覆盖法操作简单，但在第2年春季需要把薯块再次栽种在地里育苗，多了一道工序。棚内起垄种薯块法需要在冬季把薯块栽种在大棚垄内，第2年春季气温回升薯块在垄内发芽，省去了栽种的工序。三膜覆盖垄内薯块保存法，在本地的气候条件下，相对于其他的方法无优势，在气候更为寒冷的地方，可根据具体情况，选择覆盖2层或3层膜。研究表明， 不同品种的甘薯耐寒性差异大，在具体的实践中应根据其耐寒性差异，加强或减少相关管理，做到安全高效保存。在遇到极端低温情况下，可通过喷洒防寒药剂提高防寒能力。

为防止种苗退化，需每年采用薯块繁苗，6月各品种挑选生长健壮的茎蔓，在没有种植过甘薯的地块，采用常规的栽培方法。在10月底，选择无损伤、具有品种特性的薯块放入塑料大棚内保存，用于第2年薯苗的繁育。同时选择无病虫、生长健壮的茎尖用于冬季育种。

根据实践经验，建议在每年夏季取各品种甘薯茎尖在大田扦插，秋末可采用“三膜覆盖保存法”及“棚内起垄种薯块法”两种方法，能够确保甘薯种质资源无减损。

针对甘薯种质资源的保存，我国农业研究者对此开展了十分深入的探讨，并且取得了丰硕的研究成果。从现阶段的情况来看，我国薯区大致可以分为两个部分，即南方薯区及北方薯区。在实际对甘薯种质资源进行保护的过程中，除少量种子保存之外，常用的方法还包括试管苗、田间种植法、盆栽法等。为了使我国优质的甘薯资源切实得到有效保护，为以后发掘优质的基因、进行甘薯品质鉴定打下良好的基础，使我国甘薯资源的保存技术水平能够得到持续不断的提升，还需要做好相关资源的保护和利用工作。未来的研究应重点从以下几个方面入手：首先，要加大低溫保存技术的应用力度，建立一套具有较高完善度的保存体系，使我国现有的甘薯种质资源能够得到长久保存。其次，针对现阶段我国甘薯种质资源中的一些近缘野生种及野生甘薯资源，对其保存方法需要加大研究力度。虽然现阶段针对此类甘薯种质资源我国已经掌握了一定的保存技术，能够实现短期保存，但是从长期的角度来讲，其依然存在一定程度的缺陷，未来一段时间之内，需要继续加大离体保存相关技术的研究力度，并且在掌握离体保存方法的前提之下，建立一套具有较高完善度的甘薯种质无毒保存体系。此外，在离体保存的状态之下，还需要加大力度关注甘薯种质资源自身的状态，定期检查其遗传的稳定性，进而根据所出现的问题及时对保存体系进行改进及完善。最后，要在田间建立长期定位观测点，使我国甘薯种质的资源管理水平能够得到有效提升。

综上所述，在实际进行甘薯育种的过程中，甘薯种质资源的质量是影响后期种植效果的重要因素，尤其是一些近缘野生资源及地方资源，不仅具有基因优良的特点，同时能有效推动育种工作的深入展开。为了合理保存及利用甘薯的优良基因，国内外学者针对这一问题进行了十分深入的研究，并掌握了一系列具有较高应用价值的种质资源保存方法。本文的研究主要是针对江汉地区多种甘薯种质资源的保存方法进行了深入探讨，目的在于有效提升当地甘薯种质资源的保存效果。

参考文献：

[ 1 ] 陆漱韵，刘庆昌，李惟基.甘薯育种学[M].北京：中国农业出版社，1998.

[ 2 ] 江苏省农业科学院，山东省农业科学院.中国甘薯栽培学[M].上海：上海科学技术出版社，1984.

[ 3 ] 唐君，周志林，张允刚，等.甘薯种质资源保存方法与技术的研究进展[J].江苏农业科学，2008（4）：4-7.

[ 4 ] 张勇，路兴涛，孙竹波，等.灭草松与精喹禾灵等桶混防除甘薯田杂草效果及对甘薯安全性[J].农药，2014（1）：55-57.