王連軍等
摘要:根據2005~2014年國家鑒定甘薯(Dioscorea esculenta)品種的公告資料,對10年期間鑒定品種進行歸納和剖析,結果表明,近10年鑒定的106個甘薯品種中,采用的主要手段是放任授粉和定向雜交,利用率最高的親本是徐薯18和金山57,由它們育成的品種占總育成品種的15.1%。通過研究國家品種鑒定現狀,總結國家甘薯育種經驗,對未來品種試驗鑒定工作提出了發展對策。
關鍵詞:甘薯(Dioscorea esculenta);品種鑒定;骨干親本
中圖分類號:S531 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)12-2844-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.12.08
Analysis on Registered Sweet Potato Varieties of China from 2005 to 2014
WANG Lian-jun, LEI Jian, SU Wen-jin, CHAI Sha-sha, YANG Xin-sun
(Institute of Food Corps, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China)
Abstract: The data of the announcement of national identification of sweet potato varieties from 2005 to 2014 were analyzed. The results showed that among 106 registered varieties in last decade, they are mainly progeny from traditional crossbreeding and opening pollination. Xushu 18 and Jinshan57 is both the most widely utilized corner stone parent in sweet potato breeding of China. Derivative from them accounted for 15.1% in the same period cultivars. According to the present questions, some suggestions had been put forward to solve these issues.
Key words: sweet potato(Dioscorea esculenta); registered variety; corner stone parent
中國是農業生產大國和農作物用種大國,農作物種業是國家戰略性、基礎性核心產業,是促進農業長期穩定發展、保障國家糧食安全的根本[1,2]。良種在中國農業增長中的貢獻率超過50%,新品種的選育是種業的龍頭和核心,也是糧食增產、農民增收的技術支柱和保證[3]。近30年以來,中國甘薯(Dioscorea esculenta)品種改良取得了十分顯著的成就,育成了大量新品種,其中徐薯18和南薯88的育成,打破了長期以來中國甘薯種植以從國外引進品種為主的格局[4]。
隨著人們生活水平的提高,甘薯品種的更新速度加快,對甘薯育種提出了更高的要求。因此,研究中國甘薯品種鑒定的歷史及現狀,將對甘薯遺傳改良工作有著重要的指導意義。本研究選用國家2005~2014年國家甘薯品種的鑒定公告資料,著重分析了近10年所鑒定品種的性狀特點,分析和探討甘薯新品種的來源和骨干親本的利用情況,為今后甘薯新品種選育和中國甘薯科研發展提供技術參考。
1 材料與方法
1.1 資料來源
2005~2014年國家鑒定甘薯品種資料來源于國家甘薯品種與產業化網站(http://www.xushu18.net),2005~2014年中國鑒定的甘薯品種見表1。
1.2 分析方法
對2005~2014年國家鑒定甘薯品種公告資料中的品種數量、品種類型分布、品種來源和骨干親本利用等的分析和處理通過Excel 2003完成。
2 結果與分析
2.1 品種數量與類型分布
據統計,2005~2014年10年間,中國共鑒定甘薯品種106個,詳見圖1。其中提前鑒定品種出現的年份在2005、2006、2008、2010、2012和2014年,主要集中在偶數年份,品種數量在2~8個之間,總計37個品種,平均每年為6.2個。奇數年份鑒定品種數量在8~20個之間,總計66個品種,平均每年為13.2個。奇數年份鑒定品種的數量顯著多于偶數年份,是偶數年份鑒定數量的2.14倍。從2005~2014年中國鑒定甘薯品種的變化情況看,鑒定品種數量沒有明顯或增或減的趨勢。但是2006~2009年呈逐漸增加趨勢,2011年鑒定品種數量最多,達到20個,占10年總數的18.9%。
從圖2可知,鑒定的甘薯類型中有淀粉型品種30個,占總鑒定數的28.3%;食用型品種29個,占27.4%;兼用型品種16個,占15.1%;葉菜型品種14個,占13.2%;食用型紫薯品種9個,占8.5%;高花青素型品種5個,占4.7%;高胡蘿卜素型品種3個,占2.8%。
2.2 品種來源分析
甘薯新品種選育采取的方法有放任授粉、定向雜交、芽變和系選。從2005~2014年中國鑒定甘薯品種變化情況看,通過放任授粉方式鑒定的新品種數量為64個,占總鑒定數的60.4%;通過定向雜交方式鑒定的新品種數量為40個,占37.7%;通過芽變方式鑒定的新品種數量為1個,占0.9%;通過系選方式鑒定的新品種數量為1個,占0.9%。放任授粉和定向雜交是甘薯新品種選育的主要手段,其中通過放任授粉方式選育的新品種數量最多。
2.3 已通過省級鑒定的申請國家級鑒定分析
2005~2014年10年間,中國共鑒定甘薯品種106個,其中已經通過省級鑒定的有30個,占鑒定總數的28.3%。這30個品種分布在11個省份,福建13個,占43.3%;江蘇3個,占10.0%;浙江2個,占6.7%;河南2個,占6.7%;四川2個,占6.7%;廣西2個,占6.7%;山東2個,占6.7%;湖北、陜西、重慶、湖南各1個,分別占3.3%。福建是利用已獲得省級鑒定后申請國家鑒定最多的省份(圖3)。
2.4 共同選育品種分析
2005~2014年中國共鑒定106個甘薯品種中有共同選育品種18個,占鑒定總數的16.7%(表2)。這18個品種全部是由2個單位共同選育出來的,江蘇徐州甘薯研究中心參與共同選育的品種最多,達8個,占所有共同選育品種的44.4%。江蘇徐州甘薯研究中心還建立了國家級甘薯種質資源庫,保存了1 221份資源,是目前國內保存甘薯資源最多的單位,這些種質資源為優異育種新材料的創制奠定了良好的基礎[5]。
2.5 骨干親本的利用
徐薯18和金山57是利用率最高的兩個親本材料,其次是徐781。其中,利用徐薯18選育出來的品種共計8個,有渝紫263、皖蘇31、徐薯25、漯徐薯8號、漯徐薯9號、農大6-2、徐紫薯3號和徐紫薯4號,占所有選育品種的7.5%;利用金山57選育出來的品種也是共計8個,有龍薯10號、泉薯76、龍薯21、金山208、榕薯756、莆薯14、桂粉3號、金薯2號,同樣占7.5%;利用徐781選育出來的品種共計6個,有商薯103、徐薯25、漯徐薯8號、徐薯26、漯徐薯9號、商薯7號,占所有選育品種的5.7%。徐薯18、金山57分別呈現地域特點,徐薯18的利用集中在北方薯區和長江流域薯區,徐781的利用全部集中在北方薯區,金山57的利用全部在南方薯區。徐薯18是近10年內利用率高同時也是利用范圍最廣的骨干親本。
3 討論
1)近十年來,雖然選育審定的甘薯品種數量較多但種質資源仍匱乏,選育出的突破性品種較少。經過甘薯科研工作者的不懈努力,中國甘薯品種的選育和推廣工作取得了長足進展,育成品種的數量、品質、抗性都有明顯提高,生產上保持著較大的推廣面積,對中國甘薯生產的發展起到了重要推動作用。然而盡管中國育成的甘薯品種數量多,但是突破性品種數量并不多,主要原因是遺傳資源貧乏。親本具有豐富的遺傳基礎是育成突破性品種的關鍵[6-8],所以應廣泛搜集各種甘薯種質資源,充分利用甘薯近緣野生種創造出育種急需的優異種質材料[9,10]。
2)核心親本的利用過多,導致育成品種遺傳多樣性降低。由于美國優良農家種南瑞苕和日本優異品種勝利百號作為親本的廣泛應用,導致了20世紀90年代之前育成品種的94%具有南瑞苕和勝利百號的血緣,遺傳基礎十分狹窄[11]。李強等[9]利用分子標記技術研究發現中國20世紀90年代之后育成主要品種的遺傳多樣性程度依然很低。甘薯品種選育中存在某些親本過度利用,導致了育成品種的遺傳多樣性降低,這種現象在小麥育種過程中也存在[12,13]。通過分析2005~2014年的鑒定品種,發現也存在徐薯18、金山57和徐781被過度利用的情況,這個問題需要在未來的甘薯育種中加以重視。
3)加大甘薯新品種保護,建立并完善甘薯新品種特異性(Distinctness)、一致性(Uniformity)和穩定性(Stability)(簡稱DUS)測試機制。中國在開展甘薯新品種選育的同時,應該加大對新品種的保護。甘薯新品種的保護能夠使甘薯育種單位及個人、種子企業從中得到實惠,增強實力,激發培育和推廣新品種的積極性,提高技術創新能力[14]。植物新品種DUS測試是中國植物新品種保護的技術基礎和授權的科學依據。目前國際上通行的DUS測試主要是以植物的表觀形態特征作為指標,測試結果容易受到環境因素的影響,且周期較長。而分子標記具有多態性高、測試周期短、不受環境影響、可選擇的標記數量多等顯著優勢,成為新品種測試審查和品種鑒定的發展方向[15]。甘薯產業的發展需要盡快建立完善的形態特征結合分子標記的DUS測試方法。
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