浙江省馬鈴薯地方品種的鑒定評價方法與應用

卞曉波，吳 偉，程林潤，錢秋平，張 良

(1.金華市農業科學研究院,浙江金華 321000; 2.浙江省種子管理總站,浙江杭州 310004)

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浙江省馬鈴薯地方品種的鑒定評價方法與應用

卞曉波1，吳 偉2，程林潤1，錢秋平1，張 良1

(1.金華市農業科學研究院,浙江金華 321000; 2.浙江省種子管理總站,浙江杭州 310004)

摘 要：介紹一套適宜浙江省的試驗設計、植物學特征和生物學特性鑒定、數據分析與校驗的馬鈴薯種質資源鑒定評價技術體系,以有利于整理、鑒定、發掘優異性狀和基因,推動馬鈴薯育種水平的提升。

關鍵詞：馬鈴薯;地方資源;鑒定評價;應用;浙江

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20160205

浙江省馬鈴薯全年種植面積約為6萬hm2。近年來,在國家和省一系列政策引導下,特別是2013年浙江省出臺的《浙江省人民政府辦公廳關于加快發展旱糧生產的意見》(浙政辦發〔2013〕128號)和2015年國家馬鈴薯主食化戰略的提出,促使浙江省馬鈴薯種植面積不斷擴大。然而現在浙江省生產用種全部為引進品種,馬鈴薯育種進展一直較為緩慢,其中育種資源少是重要原因之一。

浙江省馬鈴薯有許多地方品種,早期種植的諸如小黃皮、寧波杖錫花旗芋艿、仙居豬腰洋芋等地方資源均因品質優等特性而得以保存,可作為馬鈴薯育種的優良親本。合理與全面地評價這些資源,對信息交流、資源共享及開發利用具有重要意義。但由于浙江省對馬鈴薯種質資源的鑒定評價缺乏統一的標準和方法,各地獲取的馬鈴薯地方資源信息較為混亂,同一品種相同性狀的描述差異很大,使得地方資源利用率明顯偏低。為打破這種現狀,提高馬鈴薯種質資源的鑒定評價和利用效率,針對浙江省馬鈴薯地方資源的實際情況,結合國內馬鈴薯鑒定評價中的一系列要求和相應標準,介紹一種較為完善的馬鈴薯地方種質資源鑒定評價體系,以方便各育種單位整理、鑒定、發掘優異性狀和基因,推動浙江省馬鈴薯育種水平整體提升。

1　地方資源種質提純與脫毒

通過查閱文獻、農史、縣志等資料詳細了解馬鈴薯地方資源典型性狀,根據已掌握信息,分別于苗期、成株期、開花期、成熟期或采收期等進行最初引種地考察,采集與查閱資料中性狀表現相對一致的種薯作為樣本。對采集的樣本安排1～2個生長周期的試種和種質提純,提純時分別于苗期、成株期、開花期、成熟期標記雜株,但不予拔除,并對雜株單獨收獲,若雜株利用價值較高應單獨鑒定。.試種過程中參照《浙江省農作物種質資源調查收集技術規范(試行)》記錄馬鈴薯地方種質生育動態與典型性狀等信息。經提純的種質進行莖尖脫毒處理,繁育足量的脫毒種薯,以脫毒1代種薯作為鑒定評價使用種薯。

2　田間試驗

2.1試驗地點

鑒定的試驗地環境條件要能滿足馬鈴薯正常生長和獲得正常產量的需要,其基本特征特性能正常表達。選擇鑒定評價的地塊要求地勢平坦,遠離污染源,附近無大樹、高大建筑物,排灌條件較好,無人、畜、獸等生物危害。試驗地土壤應為砂壤土,肥力中等、均勻,前茬一致,前作不能是馬鈴薯、茄子、辣椒、番茄、煙草等茄科作物,且試驗地周圍不能種植其他茄科作物。

2.2處理設計

浙江馬鈴薯資源以春季鑒定為佳,可采用地膜覆蓋或露地栽培模式,地膜覆蓋播種期為1月上中旬,露地栽培播種時間為2月中上旬。馬鈴薯單壟種植,壟高30 cm,壟寬60 cm,壟間留20 cm排水溝。每份種質重復3次,每個小區播種60株(采用3行區),隨機區組排列。設立對照品種,對照品種可選大面積應用的同類生育期品種,如中薯3號、中薯5號、東農303等。四周設立保護行。

采用脫毒1代種薯整薯播種,播種行距為28～30 cm。每個小區標記連續10株生長狀況正常的植株進行性狀觀察,其余用于測產。試驗地栽培管理同大田生產,采用相同的水肥管理,及時防治病蟲害,保證幼苗和植株的正常生長。

鑒定一般連續進行2年,若遇自然災害嚴重的年份或試驗當年2個(含)以上小區缺株率超過15%時,應相應延長鑒定周期,直到獲得2年正常的數據。

3　數據采集

3.1數據采集

所有植物學特征與生物學特性、品質特性等觀測試驗原始數據采集均應在種質材料正常生長情況下獲得,如遇自然災害等因素影響植株正常生長,應重新進行觀測試驗和數據采集。每個材料至少觀察10株以上,且進行2年重復觀察。

3.2圖片采集

采集馬鈴薯植株苗期、成株期、開花期和成熟期圖片及塊莖圖片,以及種質在原產地主要特征特性及其表現圖片。在進行植物學形態特征和特性鑒定的同時,拍攝品種重要特征特性的圖片,并建立圖片數據庫。

4　數據采集內容與方法

4.1形態特征與生物學特性

植物學特征與生物學特性測定的內容包括:株高、主莖數、幼芽形狀、幼芽顏色、株型、莖色、莖橫斷面形狀、葉色、葉表面光澤度、葉緣、小葉著生密度、頂小葉寬度、頂小葉基部形狀、托葉形狀、花冠形狀、花冠大小、花冠顏色、重瓣花、花柄節顏色、開花繁茂性、柱頭形狀、柱頭顏色、柱頭長短、花藥形狀、花藥顏色、天然結實性、薯形、皮色、芽眼深淺、芽眼色、芽眼多少、薯皮光滑度、肉色、塊莖大小、塊莖顏色、塊莖整齊度、結薯集中性、塊莖產量、休眠性、播種期、出苗期、現蕾期、始花期、開花期、盛花期、成熟期等。

4.2品質特性

品質特性中測定指標有干物質含量、淀粉含量、維生素含量、粗蛋白含量、還原糖含量及食味等。

4.3觀察記載方法

植物學特征與生物學特性各觀察指標、觀察時期、觀測部位、觀測方法及分類標準,以及品質特性各指標測定方法參照《馬鈴薯種質資源描述規范和數據標準》執行。植物學特征與生物學特性記載時間要做到及時、準確,嚴格按照描述規范和數據標準執行,若出現資料中不存在的性狀時,應同時拍攝需描述部位清晰的全貌圖片,以便專家審核時予以糾正;品質特性指標的檢測應有如農業部蔬菜品質監督檢驗測試中心(北京)等有資質的單位出具的檢測報告。

5　抗性鑒定

5.1苗期耐寒性

浙江省3—4月時常發生倒春寒現象,苗期會遇凍害,抗逆性鑒定以苗期耐寒性鑒定為主。

苗期耐寒性鑒定采用人工氣候室模擬鑒定法。將同級別的脫毒種薯在溫室中播種,每份種質種植30盆,重復3次。當幼苗第1片葉展開時,移至人工氣候室內進行處理,設定溫度- 2℃,時間4 h,用不同耐寒性品種作對照。后將低溫處理的種質幼苗重新移至溫室內,3～4 d后調查幼苗受凍害情況,凍害級別根據凍害癥狀分為5級。具體分級標準:無凍害癥狀,0級;葉片稍有萎蔫,1 級;葉片失水嚴重,2級;葉片嚴重萎蔫,3級;葉片萎蔫死亡,4級。

根據凍害級別計算凍害指數:

DI =100Σ(sini) /(4N)。

式中:DI表示凍害指數; si表示凍害級別; ni表示相應凍害級別的株數; i表示凍害分級的各個級別; N表示調查的總株數。

苗期耐寒性根據凍害指數分為3級:＜30,較強;≥30～60,中等;≥60,較弱。

5.2抗病性

馬鈴薯在浙江地區種植,以晚疫病和瘡痂病發生頻率和影響較為嚴重,抗病性鑒定以植株晚疫病與塊莖晚疫病、瘡痂病抗性為主。

5.2.1馬鈴薯晚疫病

馬鈴薯植株晚疫病鑒定可選在發病嚴重的地塊。設感病品種作對照,田間采用隨機區組排列,重復3次,株行距為30 cm×70 cm。供試材料和對照品種均采用脫毒1代健康種薯,每隔4份材料種植1份感病品種。田間管理同一般生產田。

晚疫病發病初期,廣泛采集病葉,接種到5 mm厚薯片上,將薯片置于底部墊有濕潤濾紙的培養皿中。20℃黑暗培養5～7 d,蒸餾水洗下孢子囊于燒杯中。6 000 r·min-1離心1 min,收集孢子囊,制成懸浮液。接種前在12℃下靜置培養2 h,接種濃度為50 000個孢子囊·mL-1,接種時對植株噴霧,使每片葉表面與背面均勻接種。

接種后5～7 d調查發病情況,記錄病株數與病級。病級分級標準如下:無任何癥狀,0級;葉片上有個別病斑,1級; 1/3葉片有病斑,3級; 1/3～1/2葉片上有病斑,5級; 1/2～2/3葉片上有病斑,7級; 2/3以上葉片上有病斑,9級。

病情指數計算公式參照《馬鈴薯種質資源描述規范與數據標準》。

DI =100Σ(sini) /(9N)。

式中:DI表示病情指數; si表示發病級別; ni表示相應發病級別的株數; i表示病情分級的各個級別; N表示調查的總株數。

根據植株晚疫病病情指數,把馬鈴薯植株晚疫病抗性分成5級。標準如下:＜15%,1級,高抗品種;≥15%～35%,3級,抗病品種;≥35%～55%,5級,中抗品種;≥55%～75%,7級,感病品種;≥75%,9級,高感品種。馬鈴薯塊莖晚疫病鑒定,收獲時取健康塊莖,每個品種60個,重復3次,設感病品種(要求均為脫毒原種1代健康薯)作對照,將塊莖在飽和的漂白粉溶液下清洗干凈。在晚疫病發病初期,廣泛采集病葉,接種到5 mm厚薯片上,將薯片置于底部墊有濕潤濾紙的培養皿中,20℃黑暗培養5～7 d后,蒸餾水洗下孢子囊于燒杯中,6 000 r·min-1離心1 min,收集孢子囊,制成懸浮液。接種前在12℃下靜置培養2 h。接種時將濃度為50 000 mL-1懸浮液均勻接種到塊莖表面,接種過的薯塊用濕報紙包裹3層裝入塑料袋內,15℃保濕24 d,然后在18～24℃條件下保存,14 d后調查發病情況。

記錄感病塊莖及病級。病級的分級標準如下:無任何癥狀,0級;感病表面積占整薯表面積5%以下,1級;感病表面積占整薯表面積5%～20%,3級;感病表面積占整薯表面積21%～50%,5 級;感病表面積占整薯表面積51%～70%,7級;感病表面積占整薯表面積70%以上,9級。

根據病級計算病情指數,計算公式同植株晚疫病。

根據塊莖晚疫病情指數,把馬鈴薯塊莖晚疫病抗性分成5級。分級標準同植株晚疫病。

5.2.2馬鈴薯瘡痂病

馬鈴薯瘡痂病的抗性鑒定,采用病圃內自然發病鑒定法。試驗地點應選擇在瘡痂病年年發生和流行的重茬區。設立感病品種作對照,田間采用隨機區組法,重復3次,3行區,行長6 m,株行距30 cm×60 cm,供試材料及對照種薯均為脫毒原種1代健康種薯,田間管理與當地生產田一致。

收獲時每試驗區隨機取樣10株,調查塊莖的發病情況,記錄感病塊莖數和病級。病級分級標準與馬鈴薯塊莖晚疫病相同。

計算病情指數,計算方法與馬鈴薯植株晚疫病的相同。馬鈴薯種質資源對瘡痂病的抗性根據病情指數分5級,分級標準與馬鈴薯植株晚疫病的相同。

6　數據統計分析與校驗

馬鈴薯種質資源鑒定采集的信息應包括形態學特征和生物學特性、品質特性、抗逆性、抗病性、栽培技術等方面,最后對該種質做出綜合評價。每份種質的形態特征和生物學特性觀測數據要根據2年的觀測值,計算每份種質性狀的平均值,并判斷試驗結果的可靠性。

7　評價報告與專家審核

馬鈴薯鑒定評價報告包括鑒定方案、實施過程、結果分析、結論、種質簡介(包括作物、品種名稱與別名、來源及分布,特征、特性,栽培要點,綜合評價)等內容。在鑒定試驗最后一個生長周期,于3月中下旬到4月上旬馬鈴薯特征特性最佳表現時期,邀請同行專家2～3名對種質鑒定結果(包括所有鑒定試驗獲得的原始數據和圖片、鑒定評價報告)進行審核,并出具審核意見。

參考文獻:

［1］吳偉,卞曉波,童琦玨.浙江省農作物種質資源保護利用管理工作思考［J］.浙江農業科學,2015,56 (5):722-726.

［2］汪寶根,阮曉亮,吳偉,等.瓠瓜種質資源鑒定評價技術及其應用［J］.浙江農業科學,2015,56 (5):738-740.

［3］方嘉禾.中國生物種質資源保護現狀與行動建議［J］.中國農業科技導報,2001 (3):77-80.

［4］方嘉禾,劉旭,盧新雄,等.農作物種質資源整理技術規程［M］.北京:中國農業出版社,2008.

［5］鄭殿升,劉旭,盧新雄,等.農作物種質資源收集技術規程［M］.北京:中國農業出版社,2007.

［6］農作物種質資源鑒定技術規程馬鈴薯:NY/T 1303—2007 ［S］.http://down.foodmate.net/standard/sort/5/18216.html.

［7］劉喜才,張麗娟.馬鈴薯種質資源描述規范和數據標準［M］.北京:中國農業出版社,2008.

(責任編輯：張才德)

作者簡介:卞曉波(1986—),男,山東濰坊人,助理農藝師,碩士研究生,主要從事旱糧新品種選育與推廣工作,E-mail:zjjhxiaobo @sina.com。

收稿日期:2015-12-15

中圖分類號：S532

文獻標志碼：A

文章編號：0528-9017(2016)02-0166-03

文獻著錄格式:卞曉波,吳偉,程林潤,等.浙江省馬鈴薯地方品種的鑒定評價方法與應用［J］.浙江農業科學,2016,57 (2):166-168.