李林 靳亞茹 李晨陽(yáng) 祁利潘 龔學(xué)臣
摘要:為拓寬河北省馬鈴薯育種的遺傳基礎(chǔ)和篩選適宜該地區(qū)種植的馬鈴薯品種(系),豐富育種親本材料的遺傳多樣性,對(duì)引自河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所的27份馬鈴薯種質(zhì)資源進(jìn)行生育指標(biāo)、植株形態(tài)特征、塊莖性狀、產(chǎn)量及商品薯率等綜合農(nóng)藝性狀的田間鑒定與評(píng)價(jià)。篩選出適合當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)鮮食品種6份,分別是冀張薯22號(hào)、中薯18號(hào)、冀張薯12號(hào)、大同里外黃、0881、冀張薯14號(hào);可做淀粉加工的材料2份,分別是隴薯12號(hào)和隴薯9號(hào);良好的炸薯片備選材料為0881;高產(chǎn)高抗性狀優(yōu)良,適宜在當(dāng)?shù)赝茝V的材料3份,分別為中薯18號(hào)、冀張薯12號(hào)、0881。
關(guān)鍵詞:馬鈴薯;生長(zhǎng)指標(biāo);品質(zhì)性狀;資源評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):S532.02文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-1302(2020)22-0085-05
作者簡(jiǎn)介:李林(1997—),女,河北唐山人,碩士研究生,主要從事馬鈴薯品種選育研究。E-mail:1664849938@qq.com。
通信作者:龔學(xué)臣,碩士,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事馬鈴薯品種選育與栽培研究。E-mail:nkxgxc@163.com。
馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)屬茄科茄屬多年生草本植物,是一種種植廣泛可菜可糧的作物,從71°N至40°S之間的絕大多數(shù)國(guó)家都有栽培[1]。我國(guó)雖是全球最大的馬鈴薯生產(chǎn)國(guó),栽培面積和總產(chǎn)量均為世界第一,但是并不是馬鈴薯的起源國(guó)。為了適應(yīng)不同地區(qū)的消費(fèi)習(xí)慣,馬鈴薯栽培種在薯型、薯色等方面存在較大差異,因此要有針對(duì)地對(duì)馬鈴薯品種進(jìn)行選育[2]。
種質(zhì)資源是育種的初始材料,種質(zhì)資源的搜集、保存和利用,對(duì)選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、抗病新品種具有重要意義,種質(zhì)資源一旦丟失,將無(wú)法再創(chuàng)造其中的基因[3]。當(dāng)前,很多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把選育具有更高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的馬鈴薯品種作為重要的育種目標(biāo),要想選育出具有更高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的馬鈴薯品種,就必須對(duì)馬鈴薯資源進(jìn)行評(píng)價(jià)[4]。由此可見,種質(zhì)資源對(duì)育種起著至關(guān)重要的作用。為此,筆者所在課題組從河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所引進(jìn)一批馬鈴薯種質(zhì)資源,并對(duì)其進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試馬鈴薯種質(zhì)資源材料27份,分別為中薯19號(hào)、晉薯24號(hào)、晉薯16號(hào)、中心801、冀張薯3號(hào)、冀張薯5號(hào)、冀張薯8號(hào)、冀張薯12號(hào)、冀張薯14號(hào)、冀張薯23號(hào)、冀張薯24號(hào)、中薯18號(hào)、青薯9號(hào)、隴薯9號(hào)、隴薯12號(hào)、中薯9號(hào)、康貝尼克、隴薯3號(hào)、大同里外黃、克新23號(hào)、金冠、16、京張薯2號(hào)、933-2、0881、2006-37-135、紫薯,由河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所提供。
1.2試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)于2019年5—9月在張家口市張北縣喜順溝河北北方學(xué)院馬鈴薯育種試驗(yàn)基地(114°21′20.69″E、41°29′24.61″N)進(jìn)行。試驗(yàn)地為栗鈣土,土壤肥力中等。該區(qū)位于河北省西北部,內(nèi)蒙古高原的南緣,俗稱壩頭,屬中溫帶大陸性季風(fēng)半干旱氣候區(qū),氣候冷涼,適合馬鈴薯生長(zhǎng)。年均降水量350~450mm,降水主要集中在7—9月,占到全年降水的70%左右。
1.3試驗(yàn)方法
27份試驗(yàn)材料,按常規(guī)方法催芽、拌種、播種,挑選發(fā)芽整齊的種子播于土壤中,每份材料按順序隨機(jī)排列種植,每份材料種植3行,每行種植20株,行距65cm。5月8日播種,基肥施撒可富復(fù)合肥750kg/hm2,9月22日收獲。
1.4測(cè)定記載項(xiàng)目及方法
物候期包括出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期、收獲期、生育期。植株性狀包括株高、莖色、葉色、花冠色、花繁茂性;塊莖性狀包括整齊度、薯形、薯皮類型、芽眼深淺、薯皮色、薯肉色[5]。
經(jīng)濟(jì)性狀包括單株薯數(shù)、單株薯質(zhì)量、單株大薯數(shù)、單株大薯質(zhì)量、產(chǎn)量、商品薯率。薯塊用電子秤稱量。商品薯率:收獲時(shí)塊莖按大小分級(jí),大于75g稱為大薯,公式為商品薯率=[大薯質(zhì)量/(大薯質(zhì)量+小薯質(zhì)量)]×100%。
淀粉含量測(cè)定采用比重法,干物質(zhì)含量根據(jù)比重?fù)Q算[6]。還原糖含量使用還原糖測(cè)定儀測(cè)定,還原糖測(cè)定儀由山東省科學(xué)院生物研究所生產(chǎn),型號(hào)為SGD-IV。
2結(jié)果與分析
2.1馬鈴薯熟性表現(xiàn)
由表1可知,27份馬鈴薯品種(系)中早熟資源有2份,分別是16、克新23號(hào),生育期分別為75、76d,出苗時(shí)間25d左右,開花期分別在7月16日、7月15日。中熟資源有19份,分別是紫薯、冀張薯5號(hào)、0881、金冠、中薯9號(hào)、晉薯16號(hào)、隴薯9號(hào)、中薯19號(hào)等,生育期為80~100d,出苗時(shí)間30d左右,開花期為7月22日。晚熟資源有6份,分別是冀張薯24號(hào)、隴薯12號(hào)、冀張薯8號(hào)、康尼貝克、京張薯2號(hào)、晉薯24號(hào),生育期為100d以上,出苗時(shí)間36d左右,開花期為7月17—24日。
2.2植株形態(tài)特征表現(xiàn)
由表1可知,27份資源中有20份材料的莖色為綠色;有4份材料為褐色,分別是冀張薯5號(hào)、冀張薯22號(hào)、933-2、紫薯;有2份材料為紫色,分別是青薯9號(hào)和晉薯24號(hào);有1份材料為紅褐色,為中薯18號(hào)。葉色以綠色為主,只有4份材料為深綠,分別是冀張薯24號(hào)、京張薯2號(hào)、中薯19號(hào)、中心801。
花冠色以白色和紫色為主,其中,有4份材料為淺藍(lán),分別是紫薯、2006-37-135、晉薯24號(hào)、晉薯16號(hào);有2份材料為淺紅,分別是冀張薯22號(hào)、青薯9號(hào)?;ǚ泵看?,只有4份材料花量中等,分別是青薯9號(hào)、紫薯、冀張薯24號(hào)、克新23號(hào);有4份材料落蕾,分別是冀張薯5號(hào)、康尼貝克、16、冀張薯3號(hào)。
有22份材料的主莖數(shù)為2~4個(gè),只有中薯19號(hào)、康尼貝克、晉薯16號(hào)、冀張薯24號(hào)少于2個(gè),隴薯9號(hào)為4.7個(gè)。所有材料的株型為直立型,株高變化幅度較大,在39.3~102.0cm之間。
2.3塊莖性狀表現(xiàn)
由表2可知,馬鈴薯塊莖整齊度有21份材料為整齊,中薯18號(hào)整齊度為中等,隴薯12號(hào)、16、2006-37-135、中薯19號(hào)、中心801等5份材料為不整齊。薯形以橢圓、長(zhǎng)橢、圓、扁圓為主,其中有4份材料為長(zhǎng)橢,適合炸薯?xiàng)l。有23份材料薯皮為黃色和白色,有2份材料薯皮為紅色,分別是青薯9號(hào)和933-2;有1份材料薯皮為紫色,是紫薯;有1份材料薯皮為淡紅色,是克新23號(hào)。薯肉大多為黃色(黃、淡黃、淺黃)和白色,其中,紫薯的薯肉色為紫色,933-2為紅色。薯皮大多為光滑,有3份為麻(麻、略麻),分別是中薯18號(hào)、隴薯12號(hào)、冀張薯24號(hào)。有16份材料的芽眼是淺芽眼,分別是冀張薯14號(hào)、隴薯9號(hào)等;有7份材料為中芽眼,分別是大同里外黃、冀張薯5號(hào)、冀張薯3號(hào)、中薯9號(hào)、晉薯16號(hào)、中薯19號(hào)、中心801;有4份材料為深芽眼,分別是紫薯、金冠、933-2、隴薯3號(hào)。
2.4馬鈴薯產(chǎn)量及商品薯率
由表3可知,單株結(jié)薯數(shù)在0~3個(gè)的材料有17份,分別是晉薯16號(hào)、中薯9號(hào)、金冠、冀張薯24號(hào)等;大于3個(gè)小于等于5個(gè)的材料有9份,分別是冀張薯14號(hào)、大同里外黃、中薯18號(hào)、青薯9號(hào)等,大于5個(gè)的材料有1份,是0881。折合公頃產(chǎn)量高于40000kg/hm2的材料有6份,分別是冀張薯22號(hào)、中薯18號(hào)、冀張薯12號(hào)、大同里外黃、0881、冀張薯14號(hào),其中0881、冀張薯14號(hào)、大同里外黃、中薯18號(hào)的商品薯率都高于90%。
2.5馬鈴薯塊莖淀粉、干物質(zhì)和還原糖含量
由表4可知,淀粉含量高于18%的材料有2份,分別是隴薯12號(hào)(19.0%)、隴薯9號(hào)(19.8%)。干物質(zhì)含量高于等于20%的材料有17份,分別是中薯18號(hào)、冀張薯8號(hào)、冀張薯24號(hào)、0881等,其中,有1份材料的干物質(zhì)含量高于25%,為隴薯9號(hào)(25.5%)。還原糖含量高于0.30%的材料有6份,分別是冀張薯3號(hào)、中薯9號(hào)、晉薯16號(hào)、冀張薯12號(hào)、中薯19號(hào)、晉薯24號(hào),其中最高的為冀張薯12號(hào)(0.50%);低于0.20%的資源有7份,分別是青薯9號(hào)、0881、隴薯3號(hào)等,其中最低的為0881,含量為0.14%。
3討論與結(jié)論
近年來(lái),馬鈴薯正逐漸由菜食向主食過(guò)渡,由追求溫飽轉(zhuǎn)向追求營(yíng)養(yǎng)[7],不同品種的馬鈴薯,根據(jù)薯形、皮肉色、淀粉含量等不同,主要分為鮮食型和加工型。加工型馬鈴薯主要用于淀粉、全粉的加工以及薯片、薯?xiàng)l等休閑食品的制作。楊巨良研究表明,淀粉加工要求塊莖淀粉含量在18%以上,全粉加工要求塊莖干物質(zhì)含量高,還原糖含量低于0.25%[8];韓黎明等研究表明,干物質(zhì)含量的高低也會(huì)影響全粉加工的產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,干物質(zhì)含量高則出粉率高[9]。本試驗(yàn)篩選出隴薯9號(hào)、隴薯12號(hào)可用于淀粉加工;冀張薯14號(hào)、隴薯9號(hào)、京張薯2號(hào)、隴薯12號(hào)、冀張薯8號(hào)、中薯18號(hào)、冀張薯22號(hào)、2006-37-135、0881、冀張薯24號(hào)等10份材料可用于全粉加工。
周曉研究表明,炸片品種的最佳干物質(zhì)含量為20%~24%[10]。[JP2]炸片品種的還原糖含量要求低于0.4%,炸片品種的最佳還原糖含量應(yīng)在0.10%~0.33%范圍內(nèi),否則會(huì)影響薯片的顏色以及口感[11]。本試驗(yàn)篩選出冀張薯14號(hào)、冀張薯22號(hào)、中薯18號(hào)等16份符合條件的材料,可用于加工成薯片。
馬鈴薯淀粉和干物質(zhì)含量高低不僅對(duì)馬鈴薯全粉加工具有重要意義,同時(shí)也是評(píng)價(jià)大多數(shù)馬鈴薯品質(zhì)性狀的基礎(chǔ)[12]。與玉米等其他植物淀粉相比,馬鈴薯淀粉具備獨(dú)有的優(yōu)良特性[13]。因此,本試驗(yàn)篩選出隴薯12號(hào)、隴薯9號(hào)這2份淀粉和干物質(zhì)含量較高的材料,用于淀粉加工或全粉加工。
本試驗(yàn)種植了27份馬鈴薯材料,通過(guò)對(duì)材料的物候期、塊莖性狀表現(xiàn)、植株形態(tài)特征、材料品質(zhì)性狀的評(píng)價(jià),得出以下結(jié)論:(1)產(chǎn)量高于40000kg/hm2的材料有6份,分別是冀張薯22號(hào)、中薯18號(hào)、冀張薯12號(hào)、大同里外黃、0881、冀張薯14號(hào)。其中,0881、冀張薯14號(hào)、大同里外黃、中薯18號(hào)的商品薯率都高于90%,可做鮮食薯材料。(2)淀粉含量和干物質(zhì)含量最高的材料都是隴薯12號(hào)和隴薯9號(hào),既適合鮮食,也可作淀粉加工用。(3)干物質(zhì)含量為20%~24%,還原糖含量低于0.30%,薯塊大小適中的資源有10份,分別是0881、冀張薯14號(hào)、冀張薯8號(hào)等,其中還原糖含量最低的是0881,為0.14%,是良好的炸薯片備選材料。(4)以下3份材料,性狀表現(xiàn)良好,可以在該地區(qū)推廣:中薯18號(hào):薯形為長(zhǎng)圓,薯皮色和薯肉色都為淡黃,芽眼淺,產(chǎn)量為41794.8kg/hm2,商品薯率93.87%;冀張薯12號(hào):薯形為長(zhǎng)圓,薯皮色和薯肉色都為淡黃,芽眼淺,產(chǎn)量為43076.9kg/hm2,商品薯率89.64%;0881:薯形為長(zhǎng)橢,薯皮色和薯肉色都為黃色,芽眼淺,產(chǎn)量為65282.0kg/hm2,商品薯率93.87%。
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