中國馬鈴薯發展歷史、育種現狀及發展建議

蔡興奎 謝從華

摘 要：馬鈴薯是我國僅次于水稻、小麥和玉米的第四大糧食作物，栽培面積近600萬hm2，年產量約9 000萬t，居世界首位。中國農業部預計今后20 a間，我國需增產500億kg糧食保障人民生活和社會發展的基本需要，馬鈴薯的貢獻率將達到50%。本文綜述了中國馬鈴薯的起源和發展，主要經歷了3個發展階段；系統回顧了中國馬鈴薯的育種現狀、各個時期的主要育種目標及品種應用狀況，在此基礎上，為中國馬鈴薯產業健康發展提出幾點設想和建議。

關鍵詞：馬鈴薯；發展歷史；育種現狀；發展建議

1 馬鈴薯的發展歷史

1.1 中國馬鈴薯的引入

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）起源于南美洲的安第斯山脈。其資源豐富，現已鑒定出228個種，其中最重要的是四倍體馬鈴薯栽培種。那么，四倍體栽培種是如何傳播到世界各地的呢？史料記載，西班牙人在1532-1570年征服了秘魯，將馬鈴薯栽培種帶回西班牙；1586年英國人在加勒比海擊敗西班牙人，從南美搜集煙草等植物種子，把馬鈴薯栽培種帶到了英國。隨后的幾十至一百年的時間，馬鈴薯又從西班牙和英國傳播到他們殖民的其他國家直至世界各地。

馬鈴薯最早是如何傳到中國的呢？比較公認的引入時間是明朝萬歷年間（1573-1619年），最有可能是1600年前后。引入的途徑有2種可能：一是經海路進入中國的西北地區，或者由荷蘭人從中國臺灣引入東南沿海諸省，故該地區稱馬鈴薯為荷蘭薯或爪哇薯；二是從陸上經西南或西北進入我國，故西南和西北至今仍將馬鈴薯稱為洋芋。考慮到明隆慶元年（1567年）才廢除海禁，另外四川、陜西、湖北諸省17、18世紀的地方志中關于馬鈴薯的記載最多，故而馬鈴薯從陸上絲綢之路引入中國的可能性更大。不管是以哪一種方式引進，可以肯定是沿中國現在提出的“一帶一路”進入的。經過400多a的發展，中國馬鈴薯產業已在全世界占據了重要地位。

1.2 中國馬鈴薯的發展歷程

根據馬鈴薯總產量、播種面積和單產變化，20世紀60年代以后我國馬鈴薯的生產發展大致可以分為以下3 個階段。

①第1階段，緩慢發展期（1960-1984年） 這期間我國馬鈴薯育種目標主要是高產、抗病，主要作蔬菜鮮食和飼用，部分加工成淀粉或是粉絲。這20多a，馬鈴薯生產雖有波折，但種植面積及產

量均穩步上升（圖1），種植面積由1961 年的

130.08 萬hm2上升到1984年的256.16萬 hm2，總產量由1 290.7萬t上升到2 840萬t，每1 hm2產量由9.9 t增加到11.1 t，由于受到生產條件和投入的限制，馬鈴薯的平均單產不高，僅10.52 t/hm2。

②第2階段，快速發展期（1985-2007年） 1985年中國建立了國際馬鈴薯中心（CIP）北京聯絡處，加強了優良種質資源引進、科研項目合作和科技人員培訓等活動，大大促進了我國馬鈴薯科研及產業的發展。通過與國際馬鈴薯中心合作，將起源于中國的相關優勢技術如馬鈴薯實生籽技術、間套作技術和病毒診斷技術等傳播到世界其他發展中國家。同期，西式快餐店在中國迅速擴增，一些薯條和薯片加工企業紛紛在中國建立生產基地和加工工廠，為中國馬鈴薯產業注入新的活力。短短十幾年間，馬鈴薯種植面積從1985年的247.75萬hm2增加到2007年的443.03萬hm2，總產量由2 840萬t增加到6 486.4 萬t，中國成為世界第一大馬鈴薯生產國，產量和種植面積均居第一位，單產由10.8 t/hm2增加到14.63 t/hm2。

③第三階段，全面發展期（2008年至今） 2008年，中國農業部啟動了馬鈴薯現代農業產業技術體系項目，至此中國馬鈴薯產業進入了一個全面發展的新階段。該體系圍繞馬鈴薯產業發展需求，進行共性技術和關鍵技術研發、集成和示范；建設從產地到餐桌、從生產到消費、從研發到市場各個環節緊密銜接、環環相扣、服務國家目標的現代農業產業技術體系；提升馬鈴薯科技創新能力，增強我國馬鈴薯產業的競爭力。目前，該體系擁有首席科學家1名、崗位科學家25名和綜合試驗站站長31名，設有育種與種薯繁育、病蟲害防控、栽培與土肥、機械、貯藏加工和產業經濟6個功能研究室。在體系實施的短短幾年間，馬鈴薯的總產量和單產水平均得到了顯著提升。

聯合國將2008年確定為“國際馬鈴薯年”，號召全世界重視馬鈴薯在緩解糧食危機、保證食品安全和實現千年發展目標中不可替代的重要性，把馬鈴薯稱為“被埋沒的寶物”。2014年，農業部啟動了馬鈴薯主食產品開發戰略，推進把馬鈴薯加工成饅頭、面條、米粉等主食，給中國馬鈴薯產業帶來新的契機。一個不爭的事實是，馬鈴薯在保障我國糧食安全、促進農業增效和農民增收方面的作用正為全世界矚目。

2 中國馬鈴薯育種現狀

2.1 中國馬鈴薯品種選育現狀

中國馬鈴薯育種始于20世紀30年代末期，早期的育種工作以引種為主，1936-1947年，從英、美、蘇等國引進的材料和雜交組合中鑒定出勝利、卡它丁等6個品種。1947年，楊洪祖先生從美國引進的35個雜交組合后代中，選育出巫峽、多子白等品種，曾在生產上發揮了很大作用。20 世紀50 年代，全國開展了馬鈴薯育種協作，才真正開始了馬鈴薯育種工作，分別從前蘇聯和東歐引進馬鈴薯資源，國內各育種單位陸續育出自己的品種，截至1983年，我國共育成了克新系列、高原系列、壩薯系列品種及其他品種共93個，其中有我國重要的馬鈴薯品種克新1 號和早熟品種東農303。但育成品種親本來源單一，遺傳背景狹窄，沒有突破

S. tuberosum的種質范圍，約68.5%的品種是用Katahdin、多子白、Epoka、Mira、Anemone、Schwalbe、小葉子7個親本育成。這個時期以抗晚疫病和病毒病育種為主。

1984-2000年，馬鈴薯育種親本的遺傳背景有所改善。20世紀80 年代以來，隨著對外合作交流的增多，馬鈴薯引種數量增加，范圍擴大，荷蘭、美國、加拿大等均成為我國的引種國家。特別是與國際馬鈴薯中心合作研究以來，引入的多代輪回選擇的安第斯栽培種（S. andigena）實生種子，經東北農業大學等單位進行了4～6次輪回選擇，獲得了一批綜合性狀優良、配合力高的無性系材料。利用這些具有S. andigena血緣的親本，與原有骨干親本雜交，育成了一些高產、高淀粉和高抗晚疫病的品種，約占該時期育成品種數的20%。從20世紀90年代開始專用品種選育，將從國外引進的各類專用型品種資源應用于育種中，育成了中薯、晉薯、鄂薯、春薯、鄭薯、隴薯、青薯等系列品種125個。在育種技術方面，除了常規的雜交外，還注重體細胞無性系變異和誘變育種技術的利用。1988年，李寶慶等利用費烏瑞它（Favorita）莖尖愈傷組織產生的體細胞無性變異，選育出一個與原品種差異明顯的新品種金冠；山東省農業科學院原子能農業應用研究所用60Co-γ射線照射鄭薯2號，選出魯馬鈴薯2號，1990年通過審定。該階段馬鈴薯育種以鮮食和專用品種為主。

2001年至今，是中國馬鈴薯育種的快速發展階段，共育成品種233個。馬鈴薯選育品種的遺傳背景得到進一步改善，除S. tuberosum、Neo-tuberosum（S. tuberosum ssp. andigena）外，還開始利用二倍體栽培種S. phureja和野生種 S. chacoense、S. hjertingn等的優良性狀。同時CIP的馬鈴薯晚疫病水平抗性資源或雜交組合也得到廣泛應用，利用這些材料育成了近20個晚疫病抗性較持久的品種。馬鈴薯的育種目標除了抗病、高產外，還注重加工專用品種的選育，審定品種的數量增加迅速，選育出適合淀粉加工、炸片、炸條、鮮食出口等一大批適應市場需求的品種。這個時期，育種技術也日趨全面和完善，利用2n配子的倍性育種技術選育出中大1號馬鈴薯新品種。利用體細胞融合技術將馬鈴薯野生種中的優良性狀導入馬鈴薯普通栽培種，創制了大量可以直接利用的抗青枯病新種質。同時基因工程技術開始在馬鈴薯育種中得到應用，將具有廣譜抗性的菜豆幾丁質酶基因導入馬鈴薯，育成甘農薯1號；將玉米醇溶蛋白導入Desiree，獲得了高必需氨基酸轉基因馬鈴薯品種呼基因薯1號和呼基因薯2號。2011年馬鈴薯基因組測序完成，提供全部完整的基因注釋，大大促進了對馬鈴薯野生種優異基因的利用。在育種后代的選擇方面，分子標記輔助選擇技術已經在青枯病抗性、晚疫病抗性、加工品種選育、品種多樣性研究等方面得到了廣泛應用。

2.2 中國馬鈴薯品種應用現狀

根據各地氣候、地理條件、栽培制度和栽培類型等的差異，可將中國馬鈴薯栽培區劃分為4個，分別是北方一作區、中原二作區、南方冬作區和西南單雙混作區（圖2）。馬鈴薯早熟品種主要分布在南方冬作區、中原二作區和西南低海拔二季作區，中晚熟品種主要分布在北方一作區和西南的中、高海拔區。2013年全國種植面積70萬hm2以上的品種為克新1號；7萬hm2以上的品種16個，分別為Mira、費烏瑞它（Favorita）、威芋3號、隴薯3號、會2、鄂馬鈴薯5號、合作88、莊薯3號、青薯168、大西洋（Atlantic）、鄂馬鈴薯3號、青薯9號、夏坡蒂（Shepody）中薯3號、隴薯6號和早大白；3.5萬hm2以上的品種有冀張薯8號等29個品種；0.35萬hm2以上的品種有75個。

3 對中國馬鈴薯育種的建議

針對中國馬鈴薯產業的發展和市場需求變化，對馬鈴薯品種選育提出了新的目標和要求，參照國外發達國家的做法，提出以下設想。

3.1 加強種質資源研究，突出資源研究的公益性

資源創新是馬鈴薯育種的基礎，沒有資源創新就沒有育種大的突破。國家馬鈴薯種質資源庫現收集、保存各類馬鈴薯種質資源2 200多份，但很少有系統的資源鑒定與評價研究，需要重點發掘和創新我國育種急需的抗生物脅迫（晚疫病、青枯病、甲蟲等）、抗逆境（抗旱、抗寒、抗鹽堿等）、優質（抗低溫糖化、高蛋白）、早熟的基因資源和種質材料。

3.2 加強育種技術研究，尤其是常規育種結合分子育種的綜合技術研發

常規育種是建立在有性雜交的基礎之上，通過遺傳重組和表型選擇進行品種選育，隨著重要基因資源的逐步挖掘，常規育種的瓶頸效應日益顯現，迫切需要生物育種技術的改進和革新。隨著生物技術迅猛發展，育種家利用高通量測序、分子標記等先進的生物技術和信息技術手段，架起了種質基因資源信息銜接龐大數據的橋梁，建立起常規育種與生物育種相結合的平臺，大幅度提高了育種效率，使育種工作實現了由“經驗”向“科學”的根本性轉變，實現了由表型選擇到基因型選擇的過渡。

3.3 鼓勵研究機構與企業緊密合作，建立合作育種網絡

研究機構要發揮自身的人才、技術和資源優勢，努力開展馬鈴薯基礎研究的原始創新。而企業最接近市場，能夠掌握第一手的市場信息。鼓勵優勢的馬鈴薯科研單位與優勢企業緊密合作，共建品種選育技術體系，推動馬鈴薯商業化品種選育，探索產學研相結合的新機制。

參考文獻

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