上海市甘薯种质资源田间表型鉴定与评价

黄静艳 章毅颖 李寿国 张靖立 陈海荣*

（1农业农村部植物新品种测试（上海）分中心，上海 201415；2上海科立特农产品检测技术服务有限公司，上海 201106；3上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所，上海 201403）

甘薯[Ipomoea batatas（L.）Lam.]又名红薯、山芋、番薯、地瓜等，是旋花科甘薯属一年生或多年生的蔓生草本植物，原产中、南美洲，明朝末年引入我国福建、广东，目前在我国已有400多年的栽种历史[1-2]，主要在黄淮平原、长江中下游和东南沿海等地区进行种植，是我国重要的根茎类粮食作物、食品加工原料。我国拥有丰富的甘薯种质资源遗传类型，目前在全国收集、保存的甘薯种质资源可分为地方种、育成种、引进种和近源野生种，合计2 000多份[3]，仅中国种质库（徐州）就保存有甘薯种质资源1 239份[4]。

甘薯种质资源的保存和利用是甘薯育种研究中的一项重要工作，尤其是地方甘薯品种种质资源，更是甘薯物种生物多样性可持续利用的基础。然而，我国在20世纪30年代才开始进行甘薯种质资源的收集、保存及研究，起步时间晚[5]，再加上目前随着现代农业的快速发展，作物集约化生产方式更是使得大量甘薯地方品种被少数高产优质改良品种所替代，这些均在一定程度上造成了甘薯种质资源的遗失。然而，为了有效降低地方特有种质资源消失的风险，加快对优异种质资源和基因资源的挖掘利用，更好、更快地开展种质资源保护工作，我国组织实施了第三次全国农作物种质资源普查与收集行动。在此背景下，笔者对上海市收集到的4份地方甘薯品种种质资源进行了田间表型鉴定，并对其薯块的食味品质进行了评价，以期科学有效地评价地方甘薯品种，发掘和保存优良地方甘薯品种资源，为甘薯品种改良提供理论参考和材料基础，从而丰富我国甘薯种质资源库，进一步推进我国甘薯产业发展。

1 材料与方法

1.1 甘薯种质资源

4份上海地方甘薯品种种质资源均由上海市农业科学院在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中收集所得，分别是崇明区向化镇阜康村收集到的崇明红心山芋、金山区山阳镇华新村收集到的山阳白心山芋、金山区廊下镇中丰村收集到的白肉山芋、松江区新浜镇南杨村收集到的红皮白肉山芋。

1.2 田间表型鉴定与评价

4份甘薯种质资源均于2021年5月5日栽插于位于上海市奉贤区的农业农村部植物新品种测试（上海）分中心的测试基地，每份甘薯种质资源均进行小区独立种植，不设重复，每份甘薯种质资源种植10株，行距为0.80 m、株距为0.25 m。田间管理均采用常规管理方法。栽插150 d后进行薯块收获。

参照《甘薯种质资源描述规范和数据标准》和《GB/T 19557.32-2018 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 甘薯》，对4份甘薯种质资源的主要质量性状和数量性状进行鉴定。同时，对4份甘薯种质资源的薯块进行食味品质评价（依据《甘薯种子资源描述规范和数据标准》相关标准进行评价）。试验所得数据均采用Excel 2010进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 质量性状分析

2.1.1 地上部分

由表1可知，4份甘薯种质资源的顶叶形、顶叶色、顶叶茸毛、叶片形状、叶色、叶片茸毛和叶面脉色7个地上部分质量性状的表现一致，即顶叶形和叶片形状均为缺刻，顶叶色、叶色和叶面脉色均为绿色，且顶叶和其他叶片均无茸毛。4份甘薯种质资源的其他6个地上部分质量性状的表现有所差异。其中，崇明红心山芋和山阳白心山芋的株型均为半直立，白肉山芋和红皮白肉山芋的株型均为匍匐；崇明红心山芋的生长势为中等，其他3份甘薯种质资源的生长势均为强；红皮白肉山芋的顶叶芽色为浅紫色，其他3份甘薯种质资源的顶叶芽色均为绿色；崇明红心山芋和山阳白心山芋的叶柄基色均为紫色，白肉山芋的叶柄基色为浅紫色，红皮白肉山芋的叶柄基色为绿色；崇明红心山芋的茎主色为褐色，其他3份甘薯种质资源的茎主色均为绿色；崇明红心山芋的茎端茸毛表现为中等，其他3份甘薯种质资源的茎端均无茸毛。

表1 甘薯种质资源地上部分质量性状分析

2.1.2 地下部分

由表2可知，4份甘薯种质资源的结薯时间、结薯习性和薯皮光滑度3个地下部分质量性状的表现一致，即结薯时间均为早，结薯习性均表现为集中，薯皮光滑程度均为中等。4份甘薯种质资源的其他3个地下部分质量性状的表现有所差异。其中，崇明红心山芋和红皮白肉山芋的薯块形状均为纺锤形，山阳白心山芋的薯块形状为长纺锤形，白肉山芋的薯块形状为球形；崇明红心山芋和白肉山芋的薯皮均为红色，山阳白心山芋的薯皮为粉红色，红皮白肉山芋的薯皮为紫红色；崇明红心山芋的薯肉为桔红色，山阳白心山芋的薯肉为桔黄色，白肉山芋和红皮白肉山芋的薯肉均为白色。

表2 甘薯种质资源地下部分质量性状分析

2.2 数量性状分析

2.2.1 地上部分

由表3可知，4份甘薯种质资源均为粗蔓，崇明红心山芋为中叶、短蔓、多分枝，山阳白心山芋为中叶、长蔓、多分枝，白肉山芋为中叶、中蔓、少分枝，红皮白肉山芋为大叶、中蔓、多分枝。4份甘薯种质资源的7个地上部分数量性状存在不同程度的变异，变异系数在9.00%～41.90%之间。其中，叶面积、叶柄长、叶柄直径和茎直径的变异系数均小于20%，表明4份甘薯种质资源间这4个数量性状的差异相对较小；节间长的变异系数为41.90%，最长蔓长的变异系数为36.30%，基部分枝数的变异系数为32.50%，表明4份甘薯种质资源的这3个数量性状有较大的改良潜力。

表3 甘薯种质资源地上部分数量性状分析

2.2.2 地下部分

由表4可知，4份甘薯种质资源的单株结薯数表现均为中（为4～6个），大中薯率均较高（均达85%以上，其中崇明红心山芋、山阳白心山芋、红皮白肉山芋的鲜薯均以大薯为主）。崇明红心山芋的每667 m2产量最高，为4 232.00 kg，白肉山芋的每667 m2产量最低，仅为3 350.20 kg。4份甘薯种质资源的6个地下部分数量性状存在不同程度的变异，变异系数在6.00%～87.50%之间。其中，大中薯率、单株结薯数和每667 m2产量的变异系数均小于20%，表明4份甘薯种质资源间这3个数量性状的差异不显著；中薯率的变异系数为87.50%，小薯率的变异系数为58.60%，大薯率的变异系数为29.60%，表明4份甘薯种质资源间这3个数量性状的差异显著。

表4 甘薯种质资源地下部分数量性状分析

2.3 薯块食味品质评价

由表5可知，崇明红心山芋的薯块表现为香度微香、微甜、微黏、面度较面、无纤维感，综合食用品质评价为中等；山阳白心山芋的薯块表现为香度微香、不甜、不黏、面度中等、纤维感较少，综合食用品质评价为较差；白肉山芋和红皮白肉山芋的薯块表现为香度较香或中等、不甜、黏度中等、面度面、纤维感较少，综合食用品质评价为较好。

表5 甘薯种质资源薯块食味品质评价

3 小结与讨论

通过对4份甘薯种质资源的质量性状和数量性状进行分析，以及对其薯块的食味品质进行评价，发现来源于同一个城市不同区域的甘薯种质资源，因其长期受当地自然条件的影响，表现出了其特有的特征特性。

为确保鲜食型甘薯在收获中减少破损率，在机械化生产实践中，通常会选择株型直立、结薯集中且整齐、短纺锤形或球形薯块的甘薯品种进行种植[6]，而崇明红心山芋具有株型半直立、多分枝、薯块纺锤形、薯块面度为较面、大薯率较高等综合特性，故该甘薯种质资源适合在上海市的平地进行推广种植，可采用机械收获。

浙江省农业科学院通过良种创新，推出了优质早熟鲜食型“迷你甘薯”，持续畅销长三角地区并形成了品牌效益，实现了“小甘薯”创出“高效益”[7]，而山阳白心山芋虽然薯块综合食用品质评价为较差，但是其薯肉为桔黄色，相对于薯肉为白色的甘薯，其含有一定量的胡萝卜素，再加上其小薯率较高、大中薯率低，该甘薯种质资源可用作种质资源创新或迷你甘薯新品种的亲本材料。

在我国现阶段的甘薯选育中，特别注重食用品质、薯形、薯皮颜色和薯肉颜色等商品性状，而白肉山芋和红皮白肉山芋的薯块综合食用品质评价均为较好，故这2份甘薯种质资源适合在上海市作为鲜食型甘薯进行推广种植，或可作为种质资源创新的亲本材料，从而改良出更优质的鲜食型甘薯。

本研究虽未对这4份甘薯种质资源开展品质性状的评价与分析，存在一定的局限性，但田间表型鉴定是进行甘薯种质资源评价最简单、有效的方法，故本研究结果仍能给发掘甘薯优异种质资源和育种者开展育种实践提供一定的参考。在将来，笔者会采用生理生化和分子生物学的评价指标，对这4份甘薯种质资源开展品质、抗性的相关研究[8-9]，以进一步发掘上海市地方甘薯种质资源的优势。