昭通市馬鈴薯雜交實(shí)生籽資源高代品系試驗(yàn)初報(bào)

胡明成

摘 要 根據(jù)昭通地區(qū)的地理和氣候特點(diǎn)，昭通市農(nóng)科院2011年有針對性的從國際馬鈴薯中心引進(jìn)了馬鈴薯雜交實(shí)生籽共計(jì)26個組合13 000粒，實(shí)行一年春、秋、冬三季選育。到2015年止，共計(jì)選擇出178份有價(jià)值的高代育種品系，其中15個品系已生產(chǎn)出脫毒種薯于2015年在進(jìn)行了多點(diǎn)種植試驗(yàn)，其中ZT013-1、ZT014、ZT016、ZT016-1、ZT020-1這5個品系多方面指標(biāo)都比較優(yōu)秀，具有很強(qiáng)的推廣應(yīng)用潛力。綜述上所述，通過有針對性的親本選配和實(shí)施一年多季選育有效提高了馬鈴薯育種的工作效率，對于加快昭通市馬鈴薯品種更新?lián)Q代進(jìn)程、促進(jìn)昭通市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有極其重要的意義。

關(guān)鍵詞 馬鈴薯；實(shí)生籽；選育；昭通市

中圖分類號：S532 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.144

馬鈴薯是全世界排名水稻和小麥之后的第三大糧食作物[1]，在全球范圍內(nèi)有廣泛的分布，適應(yīng)不同氣候環(huán)境。其富含復(fù)合碳水化合物、維生素，且脂肪含量低，因此被認(rèn)為是解決全球糧食需求量不斷增加的重要方案[2]。選育并使用優(yōu)良品種，是提高馬鈴薯產(chǎn)量的關(guān)鍵。

我國有計(jì)劃地進(jìn)行馬鈴薯引育種工作始于1934年。20世紀(jì)80年代之前，所引進(jìn)種質(zhì)資源幾乎全部來自歐美發(fā)達(dá)國家，以普通栽培亞種為主，并有少量的Neo-tuberosum和野生種資源[3，4]。此后，借助于與國際馬鈴薯中心（CIP）的合作關(guān)系，開始引進(jìn)南美洲馬鈴薯種質(zhì)資源[5]。在過去的半個多世紀(jì)里，育成將近200個品種，但真正成功推廣大規(guī)模應(yīng)用的品種相對較少。目前，馬鈴薯育種普遍存在種植資源改良滯后，組合配制盲目，品種抗病性差，繁育脫節(jié)[4]等問題。

馬鈴薯是昭通市的第二大糧食作物，種植面積約占全省的30%左右，位列云南省第二。市內(nèi)最高海拔4 040 m、最低海拔267 m，地理環(huán)境多變，立體氣候突出，全市屬高原季風(fēng)立體氣候，不同的海拔氣候有著較大的差異，素有“一山分四季，十里不同天”之說，具有南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、南溫帶、中溫帶和北溫帶6種氣候類型。特殊的地理環(huán)境、豐富的氣候資源為馬鈴薯的種植提供了得天獨(dú)厚的條件。全市從高寒山區(qū)到江邊河谷均有馬鈴薯種植，種植季節(jié)包括大春、晚秋、冬早三季；馬鈴薯播種面積達(dá)20萬hm2以上，占全市糧食作物播種面積的36.1%。但目前，昭通市沒有適合大面積推廣種植的馬鈴薯品種。因此，加快選育適應(yīng)性廣、抗性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良的新品種對昭通市馬鈴薯生產(chǎn)具有極其重要的意義。

昭通市農(nóng)業(yè)科學(xué)院在馬鈴薯育種研究上起步晚，基礎(chǔ)相對薄弱，擁有的育種資源少。國際馬鈴薯中心保存有豐富的馬鈴薯育種資源和豐富的親本選配經(jīng)驗(yàn)，與之合作，針對性地引進(jìn)育種資源可有效豐富提高育種效率，真正拓寬育種資源遺傳背景。

1 材料與方法

1.1 材料

2011年，昭通市農(nóng)科院通過與云南師范大學(xué)薯類作物研究所合作，從國際馬鈴薯中心引進(jìn)了26個雜交組合共計(jì)13 000粒實(shí)生籽。催芽處理后，田間種植進(jìn)行選育工作。除雜交F1代集中在昭通市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行種植外，F(xiàn)2代以后的無性世代選育皆實(shí)行一年三季選育，以大春為主、秋冬季為輔。通過2011-2014年的選育工作，共計(jì)選擇出178份具有保存或推廣價(jià)值的品系。其中15份通過莖間脫毒處理，生產(chǎn)出脫毒種薯，于2015年大春在昭通市昭陽區(qū)靖安鎮(zhèn)松杉村對15個品系進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)。

1.2 田間試驗(yàn)種植設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于昭通市昭陽區(qū)靖安鎮(zhèn)松杉村，海拔2 165 m，年平均氣溫9.50 ℃，年降水量950 mm，屬高原大陸季風(fēng)氣候。土質(zhì)為黃壤、微酸性，地勢較平，土質(zhì)疏松，中等肥力，通風(fēng)條件好，陽光充足。

按隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。行距50 cm，株距30 cm，每行種植20株，5行區(qū)，小區(qū)面積15 m2。底肥1 000 kg/667 m 2。有機(jī)肥，復(fù)合肥（15-15-15）100 kg/667m2 。2015年3月16日人工種植，9月24日收獲。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物學(xué)性狀比較

從表1中可以看出：株高最低為47.5 cm，最高139.5 cm，平均83.7 cm。參試品系都為直立型株型；花色有白、黃、紫3種色系，其中紫色花系有9個、占60%；長勢較好的品系有10個，占67%。晚疫病抗性表現(xiàn)整體較好，高抗品系9個，中抗品系5個，合計(jì)占93%。 生育期各種類型均有分布，以中晚熟和晚熟為主，占60%，其中晚熟5個、中晚熟4個、中熟3個、中早熟2個、早熟1個。從以上數(shù)據(jù)反映出，所選品種在各個方面基本都具有多態(tài)性，為選育適應(yīng)不同生態(tài)類型的新品種提供可選擇性。

2.2 商品性狀比較

如表2所示，薯形以長橢圓最多，共計(jì)8個，占據(jù)53%。皮色有黃色和白色2種，其中白色11個、占73%。15個品系肉色與皮色一致，皆為同一色系。有4個品系呈現(xiàn)深芽眼、2個淺芽眼品系出現(xiàn)紫色芽眼。產(chǎn)量最高為ZT014、667 m2產(chǎn)3 798 kg，最低為ZT015-1、667 m2產(chǎn)745 kg；15個品系中，667 m2產(chǎn)2 t以上品系有10個，占參試品系67%。商品率總體表現(xiàn)較好，11個品系商品率在75%以上、占73%。

參試的15個品系中，綜合考慮各方面因素，至少有ZT013-1、ZT014、ZT016、ZT016-1、ZT020-1這5個品系各方面指標(biāo)都比較優(yōu)秀，具有很高的應(yīng)用推廣潛力。

3 討論

馬鈴薯是無性繁殖作物，分離僅存在于雜交實(shí)生苗F1代，后續(xù)無性世代的選育工作基本上是在同一個變異群體中進(jìn)行不同性狀或基因型的選擇[6]。正確選用親本并合理組配是馬鈴薯育種成敗的關(guān)鍵。親本應(yīng)具有育種目標(biāo)所要求的主要性狀指標(biāo)[7]；親本組配應(yīng)具有最少的不利性狀和最多的有利性狀，雙親性狀要能互補(bǔ)，用雙親基因差異大或親緣關(guān)系遠(yuǎn)，配合力強(qiáng)的親本配置雜交組合易取得成功[8]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了一些可以用于輔助親本選配的分子標(biāo)記，如cpDNA標(biāo)記技術(shù)[9]。

傳統(tǒng)的馬鈴薯育種需要10 a左右的時(shí)間，但通過國際馬鈴薯中心針對昭通地區(qū)的親本合理配置，結(jié)合昭通一年可以三季生產(chǎn)馬鈴薯的特點(diǎn)，開展一年三季選育工作，將新品種的育種時(shí)間縮短到了3～5 a，大大縮短了選育周期。結(jié)合脫毒苗組培快繁技術(shù)，品種成熟后，可快速生產(chǎn)出高質(zhì)量種薯，提高新品種推廣應(yīng)用的時(shí)效性。

文中所列15個品系為本次育種工作入選優(yōu)秀材料中的一小部分，剩余品系將陸續(xù)通過莖尖脫毒處理成為組培苗進(jìn)行保種。在保留的品系中，大部分品系有至少一方面比較優(yōu)秀的性狀，可作為后續(xù)雜交育種的親本使用；也有少部分綜合性狀較好，在后續(xù)的育種工作中，進(jìn)一步驗(yàn)證后推廣使用；也可以根據(jù)品種適應(yīng)特性，在昭通尋找適合的環(huán)境小面積推廣，成為地方特色品種。無論何種形式的應(yīng)用，本次引進(jìn)實(shí)生籽發(fā)展而來的材料，都將在將來昭通的馬鈴薯育種工作中得到充分應(yīng)用，對昭通市馬鈴薯遺傳背景的豐富起到重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]Hancock RD， Morris W， Ducreux LJ et al. Physiological， Biochemical and Molecular Responses of the Potato （Solanum tuberosum L.） Plant to Moderately Elevated Temperature[J]. Plant， Cell & Environment， 2013（37）：439–450.

[2]Corrêa RM， Pinto JB， Faquin V et al. The Production of Seed Potatoes by Hydroponic Methods in Brazil[J].Fruit，Vegetable and Cereal Science and Biotechnology，2009，3（1）：133–139.

[3]呂文河，秦昕，王鳳義，等.中國馬鈴薯野生近緣栽培種利用研究進(jìn)展，中國馬鈴薯研究與產(chǎn)業(yè)開發(fā)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2003：83-94.

[4]金黎平，屈東玉，謝開元，等.中國馬鈴薯育種技術(shù)研究進(jìn)展，中國馬鈴薯研究與產(chǎn)業(yè)開發(fā)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2003：10-19.

[5]李燦輝，隋啟君，龍維彪，等.馬鈴薯抗晚疫病育種新策略及其研究進(jìn)展.中國馬鈴薯研究與產(chǎn)業(yè)開發(fā)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2003：113-120.

[6]Ross H. Potato Breeding： Problems and Perspectives [J]. J Plant Breeding. 1986. Supplement 13.

[7]騰偉麗.克新號品種演變規(guī)律及遺傳背景[J].馬鈴薯雜志，1999，13（3）：160-162.

[8]王春珍，李蔭藩.新世紀(jì)我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)面臨的問題與對策[J].中國種業(yè)，2008（2）：87-89.

[9]胡祚，郝大海，段曉艷，等.cpDNA標(biāo)記在馬鈴薯雜交親本選配中的應(yīng)用[J].種子，2011，30（8）：29-33.

（責(zé)任編輯：劉昀）