贵州木薯杂交选育新品系GZ14系列研究初报

饶萍 罗春芳 欧珍贵 刘莹诗玛 杨仕梅 班秀芝 卢加举 杨龙

(1贵州省亚热带作物研究所 贵州兴义 562400;2临沂大学 山东临沂 276007)

木薯（Manihot esculentaCrantz）属大戟科（Eu-phorbiaceae）木薯属（Manihot），是世界六大作物之一，与马铃薯、甘薯并称为世界三大薯类作物［1-2］。木薯具有耐旱、耐酸、耐瘠的优良特性，可将其作为粮食作物和工业原料加工成木薯淀粉、变性淀粉、工业乙醇等2 000多种产品，被广泛应用于食品、饲料、医药、造纸、纺织、制酒等行业［3-8］。中国木薯近5年种植面积约26.67万hm2，而仅2017年中国进口木薯干片即高达800万t，是中国年产量的5倍以上，市场需求巨大［4，7］。因此，大力发展木薯产业，选育高产、高淀粉含量的优质木薯品种，对保障国家粮食安全、缓解中国能源供求矛盾、促农增收等都有重大意义。

贵州地处北纬24°35'～29°9'，东经103°36'～109°35'，属于中国9个热区省份之一，年平均气温为17.6～21.0℃，≥10℃的年有效积温为5 200～7 000℃·d，无霜期达325 d，年平均降水量在1 300 mm以上，年日照时数1 100～1 500 h，可满足种植木薯所需的生长环境要求，且能促使木薯开花结实［2，4］。贵州适宜木薯发展区域面积12.67万hm2［4，8］。2014年，贵州省亚热带作物研究所对贵州热区木薯进行普查，贵州木薯零星种植面积6.7 hm2左右［9］。贵州热区多数为老少边穷地区，坡耕地多，种植结构单一，为此，贵州于1959—1960年从广西农科院引进马来红、糯米茨木薯品种，并在望谟试种，种植面积达666.67 hm2［9］。贵州省亚热带作物研究所自2009年开展木薯研究以来，利用木薯在贵州能够开花的特点，采用人工授粉和自然授粉等方式进行木薯杂交育种，于2014年选育出GZ14系列，经过长达5年的试验，筛 选 出GZ14-006、GZ14-012、GZ14-031、GZ14-055、GZ14-071等5个株系。本研究对GZ14系列木薯新品系的农艺性状、品质、产量进行综合评价，以期筛选出适宜贵州种植的高产、高淀粉含量的优质木薯品种，并为其今后在贵州的推广提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

供试木薯材料为贵州省亚热带作物研究所于2014年经自然授粉杂交获得的一批杂交种质，命名为GZ14系列（母本为GR911，父本不详），经5年的选育，筛选出GZ14-006、GZ14-012、GZ14-031、GZ14-055、GZ14-071等5个株系，以SC205为对照。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

在贵州省热带作物研究所望谟试验场进行品种比较试验，以GZ14系列的5个株系为处理、SC205为对照，进行单因素随机区组设计，3次重复，每处理为一个小区；小区长4 m，宽5 m，小区面积20 m2，种植株行距0.8 m×1.0 m，每小区种植20株；采用欧珍贵等［2］的田间管理方式，于2019年3月15日种植，12月25日收获。

1.2.2 项目观测

依照木薯种质资源描述规范［10］记载的调查方法，对部分植物学性状和农艺性状进行观测，并取样进行品质分析；收获指数＝单株薯块鲜重/（单株茎叶鲜重＋单株薯块鲜重）。用鲜薯淀粉测量仪，分别称5 kg左右的鲜薯空中重和水中重［11］，然后根据国际热带农业中心制定的公式计算鲜薯干物率和鲜薯淀粉含量，薯干率（%）＝158.3×［空中重/（空中重－水中重）］－142.0，鲜薯淀粉含量（%）＝210.8×［空中重/（空中重－水中重）］－213.4；鲜薯产量是以各小区的鲜薯重量为基准进行折算，薯干产量＝鲜薯产量×薯干率，淀粉产量＝鲜薯产量×鲜薯淀粉含量。

1.2.3 数据处理

采用Excel进行数据整理，采用SPSS 26.0进行数据分析，并用Duncan新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 植株性状比较

植物地上部分的生长情况在一定程度上反映了植物对自然环境的适应程度［12］。由表1～3可看出，GZ14系列木薯植株可通过叶片、植株、果实等外观性状进行分辨。由表4可知，GZ14系列木薯的主茎与CK（SC205）相比不存在显著差异，但品系间差异明显，其中GZ14-012主茎最粗，为39.33 mm；GZ14-071和GZ14-012的株高显著高于CK，其余品系与对照无显著差异；地上部分重量各品系间不存在显著差异；在参试的所有品系中，GZ14-071存活率最高，为88%，其余品系都低于对照，其中GZ14-055存活率最低，只有56%。

表4 木薯新品系GZ14系列收获时地上部分生物学特性

2.2 结薯情况

木薯GZ14新品系植株结薯情况见表5。CK单株结薯个数高于GZ14系列，除GZ14-012、GZ14-031与CK无显著差异外，其余品系均显著低于对照；各品系间最大薯长和最大薯直径均不存在显著差异；各品系单株薯重均与CK无显著差异，GZ14-031单株薯重最高，为7.54 kg。

表5 木薯新品系GZ14系列植株结薯情况

2.3 品质表现

薯类作物栽培的最终目的是收获鲜薯，而木薯鲜重主要由水分和干物质组成，其中干物质才是木薯鲜重的价值所在，同时淀粉含量也是薯类作物品质的重要检测指标［13］。GZ14-071和GZ14-012的干物质率与CK无显著差异（表6），其余3个品系均显著低于对照，其中GZ14-006干物质率最低，为37.48%；GZ14系列木薯的薯干率和鲜薯淀粉含量由高到低排序均为GZ14-071＞GZ14-055＞SC205（CK）＞GZ14-012＞GZ14-006＞GZ14-031，其 中GZ14-071的薯干率和鲜薯淀粉含量均显著高于对照，分别为41.00%和30.29%；GZ14-055的薯干率和鲜薯淀粉含量均略高于对照，但不存在显著差异；其余品系无论薯干率还是鲜薯淀粉含量均显著低于对照。GZ14-071收获指数最高（59.77%），显著高于对照，其余品系均与对照无显著差异。

表6 木薯新品系GZ14系列品质表现

表2 木薯新品系GZ14系列植株性状差异

表3 木薯新品系GZ14系列果实性状差异

2.4 木薯新品系GZ14系列产量表现

以收获块根为主的木薯经济产出主要取决于鲜薯产量，薯干产量和淀粉含量也是重要的经济指标。由表7可知，GZ14-071的鲜薯、薯干、淀粉产量为55.47、22.74、16.80 t/hm2，分别比对照高5.6%、15.03%、23.93%；GZ14-031鲜薯产量和薯干产量分别比对照高22.12%、9.24%，但其淀粉产量比对照低2.86%；其余品系的鲜薯、薯干、淀粉产量均低于对照。

表7 木薯新品系GZ14系列产量表现

3 讨论

选育高产、高淀粉品种是木薯育种的主要目标，产量决定作物的经济效益，淀粉含量决定木薯的食用性与加工性［14］。本试验通过分析比较木薯新品系GZ14系列收获时地上部分生物学特性、植株结薯情况、产量及品质表现，为新品种（系）区域试验提供一定的参考；今后将以此为基础，对GZ14新品种（系）区域试验综合性状加以分析讨论。

GZ14-071木薯新品系存活率和收获指数最高，且该品种干物质率、薯干率、鲜薯淀粉含量及薯干、淀粉产量等指标均高于其余4个品系，鲜薯产量、薯干产量和淀粉产量分别为55.47、22.74、16.80 t/hm2，在所有品系中产量最高，其主茎粗、地上部重量略高于对照，但结薯数较少，单株薯重为5.05 kg。GZ14-031木薯新品系鲜薯产量在所有参试品系中最高，为64.15 t/hm2，结薯个数较多，单株薯重为7.54 kg，高于其余参试品系；主茎粗和地上部分重量略高于对照，但其鲜薯淀粉含量仅为20.53%，薯干产量和淀粉产量也较低，同时干物质率、薯干率、收获指数与其它品系相比也并无明显优势；其余品系各方面表现均一般。综上所述，推荐GZ14-071进一步参加区域性试验和生产性试验。

本研究仅在贵州省亚热带作物研究所望谟示范园进行了为期5年的品种选育试验，因局部地区气候条件、土壤肥力及环境因素等多种影响因子会联合影响品种的产量和品质，因此，今后还需要开展区域性试验和生产性试验，进行多年多点持续试种观测，验证其区域适应性和丰产稳定性，并探究稳定高产的栽培模式。