馬鈴薯雜種后代無性系性狀的評價

祁馳恒，曾鈺婷，許娟妮，尼瑪卓嘎，歐珠，李淑萍，斯年

（西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所，西藏拉薩850032）

馬鈴薯是繼青稞、小麥之后的西藏第3大糧食作物，種植面積近幾年穩(wěn)定在1.5萬公頃左右[1]。西藏得天獨厚的自然條件有利于馬鈴薯光合產(chǎn)物的積累，馬鈴薯產(chǎn)量高、品質(zhì)好。西藏馬鈴薯種植歷史悠久，馬鈴薯種質(zhì)資源豐富。但西藏的馬鈴薯育種工作起步晚，基礎(chǔ)薄弱，馬鈴薯主栽品種較少，專用品種匱乏[2]。因此，利用當?shù)伛R鈴薯品種做親本，篩選適合西藏當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的馬鈴薯新品種，對西藏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

本試驗以西藏當?shù)仄贩N‘昌都’、‘吉隆加木’為親本之一配置雜交組合，以篩選出的17個無性系為試驗材料，對其植株農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀及炸條色澤進行評價，為篩選適合西藏當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的馬鈴薯專用新品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯為西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所提供的17個馬鈴薯雜種后代無性三代材料，無性系名稱及親本信息見表1。以油炸品種‘大西洋’（CK1）及當?shù)仄贩N‘艾瑪土豆’（CK2）為對照。

1.2 試驗地概況

試驗在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所拉薩試驗基地進行，海拔3 650 m，年日照時數(shù)在3 000 h以上，年降水量為200～510 mm，雨熱同季，降水集中在6～9月，土壤類型為砂壤土，前茬為玉米，pH 8.1，有機質(zhì)34.6 g/kg，速效氮265.4 mg/kg，速效磷23.5 mg/kg，速效鉀13.7 mg/kg。

1.3 試驗方法

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，行長6 m，株距0.3 m，壟距0.7 m，每個無性系種植2行，每行種植20株，整薯播種，以油炸品種‘大西洋’和當?shù)仄贩N‘艾瑪土豆’作為對照品種。2018年4月23日播種，9月26日收獲。播種時施充分腐熟的優(yōu)質(zhì)羊糞22 500 kg/hm2及復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）750 kg/hm2作為底肥，其他管理同當?shù)卮筇锕芾矸绞健?/p>

1.3.1 植株和產(chǎn)量性狀測定

盛花期每小區(qū)選取田間長勢一致、具有代表性的3株完整植株，進行株高，主莖數(shù)，主莖粗等植株性狀的測定[3]。收獲時每小區(qū)選取5株測定馬鈴薯塊莖性狀、單株薯數(shù)、單株重、商品薯數(shù)、商品薯重（＞75 g），每小區(qū)取中間4.2 m2進行測產(chǎn)，并折算成667m2產(chǎn)量。

表1 試驗無性系及其親本Table 1 Clone and parent used in experiment

1.3.2品質(zhì)性狀測定

收獲后兩周內(nèi)，進行馬鈴薯干物質(zhì)、粗淀粉、還原糖含量的測定，馬鈴薯塊莖品質(zhì)檢驗由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測試中心檢測，干物質(zhì)含量測定參照GB 5009.3-2016采用直接干燥法，粗淀粉含量測定參照NY/T 11-1985采用旋光法，還原糖含量測定參照GB 5009.7-2016采用直接滴定法[4,5]。

1.3.3 炸條加工色澤測定

收獲后兩周內(nèi)以小區(qū)為單位選取具有代表性的馬鈴薯塊莖炸條取樣，切成7 mm×7 mm厚薯條，從中間取6條于清水中浸泡片刻，干凈毛巾吸凈薯片表面水分，180℃油炸2.75 min，瀝去表面多余油分，冷卻后以美國農(nóng)業(yè)部制定的法式炸條顏色圖（1～7級）為標準評級，由低級到高級顏色逐漸變暗，3.5級為合格，1級為最佳[6]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用DPS 7.05軟件進行處理與分析，平均數(shù)多重比較采用Duncan's新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株及塊莖性狀

由表2可以知道，17個無性系的植株農(nóng)藝性狀中，株高在50.5～88.0 cm，均高于對照‘艾瑪土豆’，株高最高的是‘XZ17-9’，為88.0 cm，其次是‘XZ13-6’、‘XZ25-1’和‘XZ25-6’，分別為80.5，80.5和80.0 cm，最矮的是‘XZ11-6’，為50.5 cm，且9個無性系（‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ25-1’、‘XZ25-6’、‘XZ02-1’、‘XZ07-1’、‘XZ08-5’、‘XZ17-7’和‘XZ17-9’）的株高高于對照‘大西洋’。主莖數(shù)在3.0～7.0個，最多的是‘XZ14-1’，為7.0個，‘XZ17-7’和‘XZ21-3’為6.3個，‘XZ25-1’和‘XZ13-6’為6.0個，‘XZ07-1’為5.7個，均高于兩個對照品種‘艾瑪土豆’（5.3個）和‘大西洋’（5.0個），最少的是‘XZ03-4’、‘XZ18-16’和‘XZ07-3’，為3.0個，其 他8個 無 性 系 主 莖 數(shù) 在3.7～5.3。‘XZ25-1’主莖粗最高，為14.4 mm，‘XZ21-3’最低，為8.7 mm，10個無性系（‘XZ12-3’、‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ25-1’、‘XZ02-1’、‘XZ2-13’、‘XZ07-1’、‘XZ08-5’、‘XZ17-7’和‘XZ17-9’）的主莖粗均高于當?shù)仄贩N‘艾瑪土豆’（CK2）。在塊莖性狀方面，無性系薯形中1個為長形，7個為圓形，9個表現(xiàn)為橢圓形；無性系薯皮中‘XZ17-9’和‘XZ17-7’表現(xiàn)為淺紅，其他15個無性系均為黃皮；6個無性系薯肉表現(xiàn)為白色，其他均為黃肉。

表2 各無性系植株性狀及塊莖性狀Table 2 Plant and tuber traits of clones

2.2 產(chǎn)量性狀

由表3可以知道，17個無性系產(chǎn)量在1 460～4 953 kg/667m2，‘XZ07-1’產(chǎn)量最高，‘XZ12-3’產(chǎn)量最低，11個無性系的產(chǎn)量表現(xiàn)高于對照‘大西洋’（2 762 kg/667m2），其中‘XZ07-1’、‘XZ08-5’和‘XZ14-1’產(chǎn)量在4 000 kg/667m2以上，‘XZ17-9’、‘XZ02-1’和‘XZ25-1’產(chǎn)量在3 500～4 000 kg/667m2，‘XZ2-13’、‘XZ13-6’和‘XZ08-1’產(chǎn)量在3 000～3 500 kg/667m2，‘XZ21-3’和‘XZ07-3’產(chǎn)量在2 762～3 000 kg/667m2。無性系的單株結(jié)薯數(shù)在6.7～14.7個，‘XZ2-13’、‘XZ08-1’和‘XZ08-5’單株結(jié)薯數(shù)高于對照‘艾瑪土豆’，無性系單株結(jié)薯數(shù)達10.0個以上的有6個，無性系單株結(jié)薯數(shù)8.0～10.0個的有10個，占59%。17個無性系單株商品薯重在0.23～0.78 kg，12個無性系單株商品薯重高于對照‘大西洋’，‘XZ07-1’、‘XZ14-1’和‘XZ13-6’的單株商品薯重達0.70 kg以上，‘XZ03-4’、‘XZ02-1’、‘XZ08-5’和‘XZ17-9’的單株商品薯重在0.60～0.70 kg，‘XZ25-1’、‘XZ2-13’和‘X08-1’的單株商品薯重在0.50～0.60 kg，‘XZ12-3’最低，為0.23 kg。12個無性系商品薯率高于對照‘大西洋’（42%），6個無性系（‘XZ11-6’、‘XZ12-3’、‘XZ18-16’、‘XZ21-3’、‘XZ2-13’和‘XZ08-1’）的商品薯率低于50%，其他11個無性系商品薯率均達到50%以上，‘XZ13-6’最高，為77%，其次是‘XZ14-1’，為68%。

表3 各無性系產(chǎn)量性狀Table 3 Yield traits of clones

2.3 品質(zhì)性狀

由表4可知，17個無性系干物質(zhì)含量在17.5～25.4 g/100g，‘XZ25-1’干物質(zhì)含量最高，3個無性系（‘XZ18-16’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’）干物質(zhì)含量均高于當?shù)貙φ掌贩N‘艾瑪土豆’，有14個無性系的干物質(zhì)含量高于對照‘大西洋’。淀粉含量在11.93%～18.59%，‘XZ25-1’淀粉含量最高，高于對照‘艾瑪土豆’，11個無性系（‘XZ11-6’、‘XZ18-16’、‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ21-3’、‘XZ25-1’、‘XZ25-6’、‘XZ2-13’、‘XZ07-3’、‘XZ08-1’和‘XZ17-7’）淀粉含量高于對照‘大西洋’。塊莖還原糖含量在0.15～0.96 g/100g，‘XZ17-7’還原糖含量最低，6個無性系（‘XZ11-6’、‘XZ14-1’、‘XZ25-1’、‘XZ2-13’、‘XZ07-3’和‘XZ17-7’）還原糖含量均低于對照‘大西洋’，除3個無性系（‘XZ13-6’、‘XZ08-5’和‘XZ17-9’）之外，其他無性系還原糖含量均低于當?shù)貙φ铡斖炼埂?0個無性系炸條級別在1.0～3.5級，其中‘XZ14-1’與對照‘大西洋’的炸條級別相同為1級，9個無性系（‘XZ18-16’、‘XZ14-1’、‘XZ03-4’、‘XZ25-1’、‘XZ25-6’、‘XZ02-1’、‘XZ07-1’、‘XZ07-3’和‘XZ17-7’）炸條級別優(yōu)于當?shù)貙φ铡斖炼埂?.5級）。

表4 各無性系塊莖品質(zhì)性狀及炸條級別Table 4 Quality traits and French fry grades of clones

3 討論

優(yōu)良的植株性狀有利于產(chǎn)量的積累及品質(zhì)的提升，李勇等[7]研究指出株高越高，產(chǎn)量越高，但植株過高，易造成植株徒長，進而影響產(chǎn)量，株高過高或過矮均不能選育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的品種[8]。主莖數(shù)越多，單株結(jié)薯數(shù)就越多，單株產(chǎn)量就越高，主莖數(shù)主要是通過單株結(jié)薯數(shù)的間接作用增加產(chǎn)量[9]。莖是植株的主要支撐系統(tǒng)，其粗度和長短影響著植株的株型、抗倒伏等性能，從而影響作物穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)[10]。馬鈴薯的植株性狀主要與品種特性有關(guān)，除此之外易受施肥、灌溉及種植密度等因素影響，故只能作為馬鈴薯育種的參考指標，而不能作為主要依據(jù)[11,12]。本試驗中17個無性系的植株性狀變化區(qū)間較大，對馬鈴薯優(yōu)良無性系的篩選提供主要參考依據(jù)，8個無性系（‘XZ17-9’、‘XZ17-7’、‘XZ13-6’、‘XZ25-1’、‘XZ14-1’、‘XZ02-1’、‘XZ07-1’和‘XZ08-5’）的植株性狀優(yōu)勢明顯。

產(chǎn)量性狀和加工品質(zhì)性狀是新品種選育過程中的重要指標[13]。本試驗中無性系產(chǎn)量表現(xiàn)較高，可能與高海拔日照強度大、年降雨量多有關(guān)，7個無性系（‘XZ07-1’、‘XZ08-5’、‘XZ14-1’、‘XZ17-9’、‘XZ02-1’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’）的產(chǎn)量達到了3 000 kg/667m2以上，且單株商品薯重在0.50 kg以上，單株商品薯率50%以上，其中3個無性系（‘XZ07-1’、‘XZ14-1’和‘XZ13-6’）的單株商品薯重達0.70 kg以上，3個無性系（‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ17-9’）的商品薯率達到60%及以上。淀粉含量是馬鈴薯能否成為淀粉加工型品種的重要指標[14]，無性系‘XZ25-1’淀粉含量最高，無性系‘XZ18-16’和‘XZ13-6’的淀粉含量達17.00%以上。干物質(zhì)含量高也很重要，有利于馬鈴薯全粉加工[15]，3個無性系（‘XZ18-16’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’）干物質(zhì)含量達23.0%以上，高于對照‘艾瑪土豆’。馬鈴薯油炸品種對干物質(zhì)含量一般要求20%～25%，還原糖含量要求0.10%～0.33%，油炸顏色是馬鈴薯油炸加工最重要指標，一般炸條顏色要求小于3.5級[16]，因此，本試驗中3個無性系（‘XZ14-1’、‘XZ07-3’和‘XZ17-7’）符合馬鈴薯薯條及全粉加工要求的品質(zhì)性狀。

本試驗探索利用西藏當?shù)仄贩N資源做親本選育適合西藏當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的馬鈴薯專用新品種的可能性，從17個無性系的植株性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀來看，‘XZ14-1’產(chǎn)量4 032 kg/667m2，排第3位，單株商品薯重0.74 kg，商品薯率68%，干物質(zhì)含量22.5 g/100g，還原糖含量0.20 g/100g，炸條級別為1級，適合油炸或全粉加工；‘XZ25-1’淀粉含量為最高18.59%，且薯肉為白色，產(chǎn)量3 746 kg/667m2，排第6位，適合淀粉加工；‘XZ07-1’產(chǎn)量4 953 kg/667m2，排第1位，且單株商品薯重高，適合鮮薯食用。4個無性系（‘XZ02-1’、‘XZ08-5’、‘XZ17-9’、‘XZ13-6’）產(chǎn)量性狀表現(xiàn)較優(yōu)，但存在塊莖淀粉含量較低，還原糖含量偏高品質(zhì)性狀欠佳情況，5個無性系（‘XZ2-13’、‘XZ07-3’、‘XZ17-7’、‘XZ11-6’、‘XZ18-16’）品質(zhì)性狀表現(xiàn)較優(yōu)，但單株結(jié)薯重、商品薯率等產(chǎn)量性狀表現(xiàn)不佳，可對這9個無性系進行進一步跟蹤評價，對其優(yōu)良特性在育種中加以利用。

本試驗表明，利用西藏當?shù)伛R鈴薯品種資源可選育適合西藏當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的馬鈴薯專用新品種。研究結(jié)果對西藏馬鈴薯種質(zhì)資源的利用及改善西藏當前馬鈴薯品種較少、專用品種匱乏的狀況具有實踐意義。