脱毒对淀粉型甘薯产量和品质的影响

丁凡 邹雪 余韩开宗 饶莉萍 陈年伟 刘丽芳

摘要 ［目的］评价无病毒淀粉型甘薯生产性能，为生产推荐优良种薯。［方法］选取绵南薯10号和绵薯13号2个淀粉型甘薯品种为材料，以传统栽插的常规薯苗为对照，研究脱毒种苗对甘薯特征特性、产量和品质的影响。［结果］脱毒后绵南薯10号和绵薯13号的单株地上部鲜重分别比对照增加28.36%、3.13%，鲜薯产量分别比对照增加74.44%、0.30%，薯块干率分别比对照增加18.91%、2.87%，淀粉含量分别比对照增加22.47%、7.50%，还原糖含量分别比对照降低3.34%、37.89%。［结论］2个品种对病毒的抗（耐）性不同，其中绵薯13号更抗（耐）病毒，脱毒对不抗（耐）病毒品种绵南薯10号的增产效果更佳。在生产上使用脱毒种薯种苗是快速提高淀粉型甘薯产量和品质的有效方法，能促进甘薯产业健康、持续发展。

关键词 脱毒；淀粉型甘薯；特征特性；产量；品质

中图分类号 S 531  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）12-0033-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.007

Effects of Virus-free Treatment on the Yield and Quality of Starch-type Sweet Potato Varieties

DING Fan， ZOU Xue， YUHAN Kai-zong et al

（Mianyang Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Creation and Application of Crop Characteristic Resources of Sichuan Province， Mianyang， Sichuan 621023）

Abstract ［Objective］ To evaluate the production performance of virus-free starch sweet potato and to recommend good seed potato for production. ［Method］ Taking Miannanshu 10 and Mianshu 13 as the starchy sweet potato variety， we researched the effects of toxin-free seedlings on the characteristics， yield and quality of sweet potato with conventional potato seedlings as the control. ［Result］Fresh above-ground weight per plant of virus-free Miannanshu 10 and Mianshu 13 enhanced by 28.36% and 3.13% compared with CK， respectively;yields of fresh sweet potatoes enhanced by 74.44% and 0.30%;starch contents enhanced by 22.47% and 7.50%;reducing sugar contents enhanced by 3.34% and 37.89%， respectively. ［Conclusion］ Virus resistances of the two varieties were different， and Mianshu 13 had higher resistance. Detoxification had better yield-increasing effects on Miannanshu 10. Using virus-free seed potato seedlings in production is an effective way to rapidly improve the yield and quality of starch sweet potato， which can promote the healthy and sustainable development of the sweet potato industry.

Key words Detoxification;Starchy sweet potato;Characteristics;Yield;Quality

基金項目 国家甘薯产业技术体系绵阳综合试验站项目（CARS-10）；现代农业产业技术体系四川薯类创新团队项目（sccxtd-2022-09）。

作者简介 丁凡（1981—），男，湖北天门人，研究员，在读博士，从事薯类新品种选育与栽培研究。*通信作者，副研究员，博士，从事薯类新品种选育与栽培研究。

收稿日期 2022-07-04

甘薯淀粉是薯块的主要组成成分，有独特的高黏特性，具有支链淀粉含量高、糊化后黏度较高、弹性好等特点，主要应用于粉条、粉丝和粉皮的加工，市场前景广阔。淀粉型甘薯是淀粉加工的重要原料，近年来价格稳步生长，种植效益不断增加，四川淀粉加工企业多，原料需求量大，但由于连年种植，病毒在薯块内大量积累，造成种性退化，影响甘薯生产和种植效益。

目前全世界报道的甘薯病毒有30多种［1］，我国已报道的甘薯病毒有20多种［2-3］，其中对甘薯生产影响较大的主要有马铃薯Y病毒属病毒、甘薯双生病毒和甘薯褪绿矮化病毒等［4］，各种病毒除了能单独侵染以外，还能协生共侵染，形成协生病害，对甘薯生产造成严重危害［5-6］，甘薯因病毒病造成的产量损失一般为20%～30%，严重的可达50%［7］，其中以甘薯羽状斑驳病毒和甘薯褪绿矮化病毒协生共侵染形成的复合病毒病对产量影响最大，一般可导致甘薯减产50%～90%，严重的甚至绝收，是一种毁灭性病害［8］。但在生产上，尚无特别有效的病毒病防治药剂，采用植物组织培养，进行甘薯脱毒是最有效的方法。据唐丽等［9］报道，甘薯脱毒后，根、

茎、叶生长更加旺盛，光合效率更高，抗逆性更强。王爽等［10］研究表明，脱毒后7个甘薯品种的鲜薯平均增产38.4%，增产幅度11.3%～92.0%，商品率（大中薯率）提高23.05%。因此，研究脱毒对淀粉型甘薯产量和品质的影响，对于提升淀粉型甘薯产量、品质和效益等方面具有积极的意义。

目前，四川省淀粉型甘薯脱毒种薯种苗应用较少，其相关研究报道更少，为进一步研究病毒病对淀粉型甘薯产量和品质的影响，笔者选取了2个淀粉型甘薯品种，通过与传统栽插的常规薯苗进行对比，研究脱毒对淀粉型甘薯地上部、地下部特征特性和品质性状；同时明确脱毒对淀粉型甘薯产量和品质的影响，为淀粉型脱毒甘薯在生产上的推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试甘薯品种为绵南薯10号、绵薯13号，对照薯苗和脱毒薯苗由绵阳市农业科学研究院提供。

试验试剂包括高氯酸、碘化钾、碘、水溶性淀粉、葡萄糖、3，5-二硝基水杨酸（DNS）、氢氧化钠、丙三醇等，均购自成都科龙化工试剂厂。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计。试验于2021年3—11月在绵阳市农业科学研究院试验基地进行，该基地位于104°49′7″E，31°23′20″N，海拔411 m。以生产上栽插的常规薯苗为对照，采用随机区组设计，设置3次重复。小区面积为20 m2，种植密度为60 000株/hm2，小区为6行区，行距0.83 m，行长4 m，株距0.20 m，每行种植20株。试验于6月10日种植，11月5日收获，生育期148 d。

1.2.2 地上部特征特性及产量相关性状的测定。在收获前，选取10株分别测定基部分枝数、主蔓长、茎粗、单株结薯数、大中薯数、小薯数等，具体方法参照张允刚等［11］的方法，同时称量单株的地上部鲜重、大中薯重、小薯重。甘薯块根产量采取全小区测产称重。单薯重小于100 g为小薯，大于等于100 g为大中薯。

1.2.3 品质性状的测定。薯块干物率测定采用烘干法。选取光滑无虫眼的有代表性的薯块4～5个，取薯块中部，切丝混匀，分别称取100 g，3次重复，105 ℃杀青15 min，80 ℃烘至恒重，测定干物率。粉碎上述干样后过100 μm孔径网筛，碘比色法测定淀粉含量［12］；DNS比色法测定还原糖含量［13］。

1.3 数据分析

数据采取平均值±标准误；采用Microsoft Excel 2010和DPS V7.65进行数据统计分析；采用LSD法比较平均数间的差异显著性。

2  结果与分析

2.1 脱毒对甘薯特征特性的影响

从表1可以看出，与对照相比，脱毒绵南薯10号和绵薯13号的地上部生长势茎叶更强，主要表现为单株地上部鲜重增加，但脱毒后2个品种的地上部鲜重增加幅度也存在较大差异，其中绵南薯10号增加28.36%，差异达极显著水平，绵薯13号仅增加3.13%，差异不显著。通过对2个品种地上部特征特性的对比分析发现，脱毒使2个品种单株蔓重增加的原因也存在明显差异。脱毒后，绵南薯10号表现为单株分枝数增多，主蔓变短，茎粗变细；脱毒绵薯13号表现为单株分枝数减少，主蔓变长，茎粗变粗。数据对比表明，绵南薯10号单株分枝数比对照多1.8个，增加48.65%，达到了极显著水平，而主蔓显著变短，茎粗极显著变细，其地上部鲜重增加主要是因为分枝数增加引起的。与对照相比，绵薯13号的分枝数减少，主蔓增长，茎粗变粗。方差分析结果表明，脱毒处理的茎粗比对照极显著增加，说明鲜重增加主要是由于茎粗增加。

地下部特征特性是衡量甘薯品种生产性能的重要指标。从表1可以看出，脱毒对单株薯块个数影响不显著，但可以增加2个品种的单株薯块重，增加幅度分别为120.00%和5.56%，其中绵南薯10号增重极显著，而绵薯13号增重不显著。通过对比表明，脱毒后2个品种的地下部表现也存在一定的差异，脱毒后绵南薯10号的单株薯块数增加，单株薯块重增加，而绵薯13号单株薯块数减少，单株薯块重增加。

通过脱毒后，绵南薯10号地上部产量和地下部产量均极显著增加，而绵薯13号增产均不显著。这表明绵南薯10号更容易感染病毒造成退化，绵薯13号更抗（耐）病毒，脱毒后绵南薯10号增产效果更佳。

2.2 脱毒对甘薯鲜薯产量的影响 从表2可以看出，脱毒可以增加绵南薯10号和绵薯13号的鲜薯产量，但2个品种的增产幅度不一样。脱毒后绵南薯10号增产效果更佳，比对照增产74.44%，增产达到了极显著水平；脱毒绵薯13号产量也有增加，仅增产0.30%，增产不显著。这表明脱毒后甘薯的生活力更强，块根膨大速率提升。进一步从2个品种大中薯和小薯的比例进行分析，脱毒后脱毒绵南薯10号的大中薯重、小薯重和大中薯率均增加，其中大中薯重增加75.69%，小薯重增加62.37%，大中薯率提高0.65百分点；绵薯13号表现为大中薯重和大中薯率增加，小薯重下降，其中大中薯重增加6.65%，大中薯率提高5.38百分点，小薯重降低35.22%。这表明脱毒后绵南薯10号均衡增产，绵薯13号主要是通过提高单个薯块的重量来提高鲜薯产量。

2.3 脱毒对甘薯薯块干率和淀粉含量的影响

薯块干率和淀粉含量是淀粉型甘薯重要的加工评价品质指标，通过对2个品种的薯块干率和淀粉含量进行测定分析表明，脱毒后2个品种的加工得率更高，加工品质更优。

从表3可以看出，脱毒可以提高2个品种的薯块干率，与对照相比，脱毒绵南薯10号和绵薯13号的薯块干率分别提升了18.91%、2.87%。方差分析結果表明，绵南薯10号的薯块干率增加达到极显著水平。此外，脱毒对2个品种的淀粉含量提升明显，脱毒后绵南薯10号和绵薯13号的淀粉含量比对照分别提升了22.47%、7.50%，其中绵南薯10号淀粉含量增加极显著。这表明脱毒对绵南薯10号的淀粉加工得率有极显著的增加效果。

此外，脱毒也能提高单位面积薯干产量和淀粉产量，其中脱毒绵南薯10号的薯干产量和淀粉产量比对照分别增加了107.76%、154.82%，达到了极显著水平，脱毒绵薯13号的薯干产量和淀粉产量比对照分别增加了3.07%、10.56%，增加不显著。

2.4 脱毒对甘薯还原糖含量的影响

糖含量是衡量甘薯的重要品质指标之一，品种类型不同，糖的作用也不相同。鲜食型甘薯糖含量高、薯块甜度高、口感更优，更容易被市场接受；淀粉加工型甘薯糖含量高，粉碎制浆过程中浆液的黏度更大，不仅造成过筛洗粉用水更多，也更容易造成水的富营养化，这样不仅增加加工成本，而且污染更加严重。

从图1可以看出，脱毒后2个品种的还原糖含量均呈现下降趨势，且脱毒绵薯13号表现更优，脱毒绵薯13号的还原糖含量下降极明显，达37.89%，绵南薯10号也有一定的下降，但不明显，为3.34%。这说明脱毒可以减少2个品种的加工用水量，有利于提升加工性能，节本增效。

3 讨论

无性繁殖作物长期连年种植易感染病毒，导致产量降低、品质变差。病毒在作物体内分布不均匀，顶端分生组织由于生产速度快，一般不会带病毒，用分生区的细胞进行组织培养成苗，通过病毒检测就能得到脱毒苗。脱毒苗能恢复作物种性，引起生长势增强，产量提高，这在诸多作物上已经得到证明［13-14］。甘薯脱毒后，地上部生长势增强，光合速率提高，从而提高鲜薯产量［15］。该研究中，2个品种的地上部茎叶产量和地下部鲜薯产量均呈现一定的增加，这与李晓青等［16-17］的研究结论一致，但绵薯13号在脱毒后，单株结薯数并无增加，这与报道的甘薯脱毒后结薯数增加存在一定差异，这可能与研究的品种不同有一定的关系。该研究中，2个品种的增产幅度存在较大差异，这可能与2个品种对病毒病的抗（耐）性有关，表明绵南薯10号对病毒病更加敏感，易感病退化而减产，绵薯13号更耐病毒病，退化较慢。

薯块干率和淀粉含量直接影响着甘薯加工得率，脱毒后2个品种的薯块干率和淀粉含量均呈现增加趋势，这与赵冬兰等［18］的研究结论一致。但2个品种的增加比例存在明显差异，这可能与2个品种的薯块干率和淀粉含量的高低有关系，绵南薯10号薯块干率和淀粉含量偏低，脱毒后增加幅度更高，而绵薯13号对照的薯块干率和淀粉含量已较高，脱毒后尽管也有一定的增加，但增加幅度有限。淀粉加工要求甘薯的淀粉含量高、糖含量低，该研究中脱毒后甘薯的淀粉含量更高、糖含量更低，加工性能更优，这也为淀粉加工品种选择提供了一定的依据。

4 结论

不同甘薯品种对病毒的抗（耐）性不同，因此脱毒后在生产上的表现也不相同。绵南薯10号不抗（耐）病毒，脱毒后地上部生长势更强，增产效果更佳，绵薯13号更抗（耐）病毒，脱毒后鲜薯产量、地上部和地下部的特征特性变化不大。脱毒可以提升淀粉型甘薯的加工性能，增加单位面积淀粉产出，主要表现为提高薯块干率和淀粉含量、降低薯块的还原糖含量，且淀粉含量较低的品种增加效果更加显著。综上，在生产上使用脱毒种薯种苗来提高淀粉型甘薯产量和品质，有利于促进甘薯产业健康和持续发展。

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