30份地方山药种质资源的鉴定评价
2021-11-05屈为栋赵永彬陈孝赏陈海平
屈为栋, 赵永彬, 陈孝赏, 陈海平
(台州市农业科学研究院,浙江 临海 317000)
山药为薯蓣科薯蓣属一年生作物,能形成肥大的地下肉质块茎用以食用和药用,营养价值高[1]。我国是山药的重要原产地和驯化中心之一,孕育出十分丰富的山药种质资源[2-3]。浙江省自2004年着手开展地方种质资源的保护工作,并建立了一系列种质资源圃[4]。其中薯芋类种质资源圃负责省内山药地方种质资源的收集、保护工作。目前省薯芋类种质资源圃共收集保存省内山药地方种质资源52份。本试验对资源圃中的30份山药地方种质资源进行鉴定评价,了解每个品种的特征特性,为下一步的开发利用做好基础性工作。
1 材料与方法
1.1 材料
鉴定地点为台州市农业科学研究院院内基地。土壤为壤土,土质疏松、深厚,无石块,肥力中等,无连作。试验时间为2018—2019年。
鉴定的30份材料均来自浙江省薯芋类种质资源圃,大部分为浙江省地方品种,具体种质见表1。
1.2 处理设计
试验以种质为处理,每处理至少种植60株,重复3次,随机区组排列。起垄栽培,垄宽90 cm、高40 cm,沟宽40 cm,每垄栽2行,株距30 cm。只防虫,不防病。病害田间鉴定另选地块进行。
1.3 鉴定方法
对山药的主要植物学性状、经济性状以及炭疽病田间发病情况进行考察。
叶形、叶色、叶密度、叶片大小、茎蔓颜色、茎蔓截面、茎粗、叶蔓数、零余子等性状均在临近收获期进行考察测定。块茎形状、块茎长、块茎宽、块茎皮色、块茎肉色、品质、产量等经济性状在收获期进行测定。取样及考察方法参照《山药种质资源描述规范和数据标准》及《山药种质资源描述和数据质量控制规范》[1-2],根据实际情况,适当调整。
山药炭疽病田间抗病性,9月中旬进行田间考察,每个品种调查20株。调查叶片及茎蔓发病情况,在黄东益等[2]的方法基础上对病情级别进行适当调整,并根据病情级别计算病情指数,据此对品种抗病性进行确定。
病情级别:0级,不发病;1级,零星叶片发病;2级,发病叶片占叶片总数1/4以下;3级,发病叶片占总数的1/3以上,茎蔓不变色;4级,发病叶片占总数的1/3以上,且茎蔓变黑。
2 结果与分析
2.1 主要植物学性状
表1表明,参试的30份山药种质植物学性状表现差异明显。从质量性状方面看,叶形有卵形、戟形、剑形,所占比例分别为16.7%、6.7%和76.6%;叶色有黄绿、灰绿、深绿,分别占比53.3%、36.7%和10.0%;茎色有紫绿、紫、绿,占比10.0%、6.7%和83.3%;茎蔓截面有四棱形、多棱形和圆形,占比分别为56.7%、6.7%和36.6%;5份种质资源有零余子,其余则没有。数量性状也存在较大差异,叶片最小为5.8 cm×4.2 cm,最大达到17.8 cm×9.5 cm;茎粗2.5~5.8 cm;茎蔓2~7条。各性状表现出较大的差异性,所试材料具有遗传多样性。
表1 30份山药种质资源的主要植物学性状表现
2.2 主要经济性状
山药食用器官为块茎和零余子。供试山药中有5份种质资源有零余子,但所产零余子均不具备食用价值,故本试验所考察山药种质的经济性状主要表现在块茎上。表2表明,各种质资源在经济性状上存在较大差异。块茎形状有圆柱、长卵、卵、脚状、扁平、近圆、不规则等,占比分别为33.3%、30.0%、6.7%、3.3%、16.7%、3.3%和6.7%;肉色有黄白、乳白、浅紫、紫、外缘紫等多种;皮色为褐色、浅褐、灰色等;另外表皮褶皱、块茎大小、品质特征等均存在较大差异。块茎产量是衡量经济性状的主要指标,各种质在11 282~71 400 kg·hm-2,存在较大差异。
2.3 田间病害
炭疽病是山药生产中最严重的病害,主要危害叶片及藤蔓,该病在种植区广泛发生,严重影响了山药的产量。从表2可以看出,30份山药种质资源的炭疽病田间抗性存在较大差异。其中高抗种质有3份,抗病种质有5份,中抗种质7份,其余15份种质表现为感病或者高感。
表2 30份山药种质资源块茎主要性状及炭疽病田间抗性表现
2.4 综合评价
通过对30份山药种质资源2 a时间的考察,发现高产种质(大于35 000 kg·hm-2)8份,抗炭疽病种质8份。参考农作物优异种质资源评价规范[5-7]—马铃薯、甘薯的标准,将产量、炭疽病抗性、块茎表皮褶皱、品质4项作为主要综合评价指标,筛选出5份优良种质,分别是红山药、紫山药(衢江)、秀洲紫山药、金蛇山药、紫淮山(广西)。这5份种质资源肉色涵盖了紫色、浅紫、乳白、黄白,块茎形状有圆柱形、扁平、长卵形,基本可以满足消费者的不同偏好。
3 小结与讨论
种质资源保护是基础性的工作,目的是为育种、科研以及生产筛选出优异的材料或者遗传距离较宽的种质[8]。而种质资源鉴定是种质资源研究的主要工作之一,通过资源的鉴定能够评价出性状突出或者优良的种质资源提供育种、生产及科研利用[3]。本试验的30份山药种质资源无论植物学性状还是经济性状,各方面差异都较大,说明资源圃所收集的种质资源具有遗传多样性。5份综合性状优良的种质资源在生产中应结合其特点进行合理利用,如块茎长卵形、扁形品种可采用打孔栽培,而圆柱形等较长的品种在浙江则宜采用浅生槽定向栽培。