美國引進薯條加工型馬鈴薯在云南省的初步篩選評價

梁淑敏 楊妍 施彥軍 蔣偉 盧麗麗 尹自友 包麗仙 李先平

摘要：目的：為解決我國加工企業依賴原料進口和加工型品種缺乏的難題，篩選適宜我國云南栽培的薯條加工型馬鈴薯。方法：從美國引進一批薯條加工型馬鈴薯品種/系，采用因子分析方法對生長適應性、薯條加工品質等進行綜合評價。結果：引自美國的16個薯條加工型品種在云南3個試驗點的表現具有：晚疫病抗性不強，需要人工防治輔助;薯型的長度最長為M3，長寬比最接近175的為M2、YS401;在塊莖炸條后質地上表現綜合評價得分較高的為M3、M2、M6。3個點綜合評價，得分排前4名的品種/系為M3、YS401、M2、M6;目前超過對照品種YS401的品種/系為M3。結論：初步篩選出適宜云南種植的美國引進薯條加工型品種/系為M3、M2、M6。該結果可為我國引進美國薯條加工型馬鈴薯品種提供科學依據。

關鍵詞：美國引進;薯條加工;馬鈴薯;云南省

薯條加工是馬鈴薯商業化加工的重要方式[1]。隨著麥當勞、肯德基等國外快餐業進入我國，國內馬鈴薯消費從傳統主要以鮮食為主變得更加多樣化[23]。目前我國自主選育的薯條加工型品種很少，導致薯條加工型馬鈴薯品種缺乏[4]，云南目前僅有云薯401（YS401）為薯條加工型品種，這不僅導致薯條加工原料依賴進口，同時優良的加工型品種更需要國外引進。美國的薯條加工型馬鈴薯育種居于世界領先水平，世界薯條加工專用型馬鈴薯品種大部分來自于美國，而美國馬鈴薯種植區域（美國西北部高緯度）氣候條件與云南低緯度高原完全不同，引種面臨品種適應性的問題。為解決我國加工企業依賴原料進口和加工型品種缺乏的難題，篩選適宜我國云南栽培的薯條加工型馬鈴薯，本研究對美國引進的薯條加工專用型馬鈴薯新品種/品系在云南各種氣候條件下進行多點的適應性評價，篩選適宜云南氣候條件種植的薯條加工型品種采用因子分析方法對生長適應性、薯條加工品質等進行綜合評價，篩選出不同地點表現優良的引進材料，為我國引進美國薯條加工型馬鈴薯品種提供科學依據。

1材料與方法

11材料

從美國引進的薯條加工型品種/系16個（3個試驗點共有的11個），M1、M2、M3、M5、M6、M7、M14、M20、M21、M22、M24、M25、M26、M27、M28、M29，薯條加工型品種YS401為對照。試驗于2019年4月—2019年10月在云南省會澤縣待補鎮白泥井村，經度25°53′24″，緯度103° 19′120″，海拔2 668m;昭通市昭陽區綠蔭村，經度103°38′42″，緯度27°16′35″，海拔1 930m）和昆明市祿勸縣馬鹿塘鄉三發村經度102°34′4″，緯度26°5′42″，海拔2 794m。

12方法

繁育引進品種的試管苗各800株，移至溫室苗盤內煉苗2周;于5月初移栽至大田，前期用噴灌澆水保障成活率，后期進行晚疫病防治。種植株距03m，行距07m，每個材料播種2～6行260株左右。收獲時分小區計產，按薯塊大小進行分級，50 g以下的為小薯，50 g及以上的為大薯，分別記錄各處理大、小薯的重量，折算成單產。

13塊莖加工品質指標測定及評價

131試驗材料馬鈴薯：形狀完整，大小基本均勻，無蟲蛀、病害、腐爛、霉變及凍傷;食用棕櫚油。

132試驗方法

（1）薯條制備：選擇10個均勻、瑕疵少的馬鈴薯塊莖，除去塊莖上的土壤和碎屑，用自來水輕輕洗滌。將清洗后的馬鈴薯塊莖切成截面為7mm×7mm（約1/4×1/4英寸）的長方形條狀，并收集每個塊莖的中心條帶（4條）。將40條中心條帶放到同一個漏勺中，在81℃的水中漂白6min，然后將條帶以單層放置于金屬絲架上，放干燥箱中，82℃，3min。將40個條帶放入油炸鍋，用植物油炸，預熱至1905℃，持續4min，取出，吸干，靜置1min。放入同一鍋中1905℃再炸105s后取出，在紙巾上冷卻1min。采用振動瀝油法，去除薯條多余油脂，降低含油量。

（2）薯條評價：①脆性：品質評價是隨機從薯條中選擇兩條，并排排列，然后用門牙輕咬來評價它們的脆度。如果咬一口有明顯的令人愉悅的輕脆感，則可獲得5分。分值范圍為1～9分，最好為5分。完全不脆為1分、嚴重緊縮為9分。②外殼：評價外殼是用牙齒輕輕咬住并排排列的2根薯條，用手輕輕向前拉并感受拉出薯條的拉力。如果輕輕的有一點拉力就都能從牙齒中拉出1根薯條，則可獲得5分。分值范圍為1～9分，最好為5分。不費力分值為1分、很費勁分值為9分。③細膩度：評價細膩度是用牙齒咬住薯條，用舌頭通過與上顎的摩擦力將薯條的內部和外殼分開，感受薯條內部的顆粒。如果感覺到薯條內部有較小的、略微堅硬的顆粒時，則可評為5分。分值范圍為1～9分，最好為5分。無顆粒分值為1分、有粗大顆粒為9分。④濕度：濕度的評價是隨機抽取2條薯條，將薯條并排放在下排臼齒上，上排臼齒向下咬住，感受薯條的濕度。當感覺到薯條有輕微干燥但稍有濕潤時可評為5分。分值范圍為1～9分，最好為5分。極其干燥為1分、極其濕潤為9分。⑤外觀表現：外觀表現得分為：5～9分;顏色均勻鮮亮為5分最好、極其嚴重褐變的為9分。⑥內部表現：品質評價是從薯條中隨機選取4條并切成兩半，通過對薯條內部是否有煮熟外觀和空心程度進行視覺觀察。薯條內部若是蓬松、煮熟的外觀則可評為5分。分值范圍為1～9分，最好為5分。特別生為1分、空心特別嚴重為9分。

14評價因子各指標臨界值的確定

根據生長適應性和麥當勞薯條加工評價金標準，確定評價指標的臨界值，其中產量、單株薯重、抗晚疫病指標（AUDPC）以云薯401為1，商品率為商品率的原始數據，未做處理（表1）。

15單指標等級劃分和指標值的處理

單個評價指標對生長適宜性和加工品質的影響，主要通過對馬鈴薯生長發育的適宜性（產量、長勢等）或限制性（AUDPC）來表現，因此根據評價指標值與馬鈴薯產量的關系可確定評價指標隸屬函數的類型。評價指標由于其實測值量綱不同，在求算綜合評價指標時，應經過一定的數學處理。對篩選的指標，建立相應的隸屬度函數，計算其隸屬度值，表示為評價指標適宜性或限制性的狀態值。采用多元統計分析的因子分析法，提取潛在的馬鈴薯生長和加工品質的影響因子，并且確定各因子的權重。

16評價指標隸屬函數模式的選擇

不同馬鈴薯生長因子和加工品質性狀對馬鈴薯生長適宜性和加工適宜性的影響程度是模糊的，大多數因子對馬鈴薯生長適宜性的影響呈“S”型曲線、反“S”型或拋物線型（梯型），為了便于計算將不同指標曲線函數轉化為折線函數。產量、穩產系數、AUDPC、單株重、商品率等為“S”型，見式（1），植株長勢、成熟期以及炸條品質性狀包括脆性、外殼、細膩度、濕度、質地變化、內部表現、長寬比等為反“S”型函數，見式（2），淀粉含量、干物質含量為拋物線型，見式（3）。

μ（x）=01，x≤a01+09*（xaba），a

式（1）中，μ（x）：隸屬函數;x：實測值;a、b為因子臨界值。

μ（x）=01，x≤a109*（xaba），a

μ（x）=01，x≤a，x≥b01+09*（xaba），a

17薯條加工品質綜合指標計算

采用因子分析法，確定評價指標的權重，對主要影響因子進行因子分析，求得各個指標的特征根和貢獻率，由因子載荷矩陣求得馬鈴薯生長和加工品質適宜性指標的權重系數，再由權重系數求得評價指標的權重，最后提取出潛在的影響因子，建立綜合評價模型，分別將篩選出的指標按高載荷分類。根據各個指標的權重和主要影響因子對潛在因子的隸屬度，采用模糊數學的加乘法原則，求得薯條加工綜合指標值FQI，其評價模型為式（4）：

FQI =∑W（Xi）×f（Xi）（4）

式（4）中，W（Xi）為薯條評價各因子的權重系數、f（Xi）為薯條評價的各因子的隸屬度值，由此可以計算不同品系/種的薯條品質綜合評價得分結果。

2結果與分析

21農藝性狀評價

在昭通所有的材料產量均未超過對照YS401（圖2），其中M2、M1、M22、M24、M20、M29這6個材料產量表現較好，M2、M1、M22、M24與YS401長勢一致，M20和M29長勢中等，M2、M1、M22與 YS401一樣成熟期較晚，M24、M20和M29這3個成熟期較早。YS401抗晚疫病最好，M2、M1、M22、M24、M20、M29這6個材料比YS401抗晚疫病稍差。在祿勸，M2和M3兩個材料產量超過對照YS401，超過15噸的材料有M2、M3、M1、M6和M7。通過多點試驗可以發現，不同薯條加工品系在不同地方的適宜性不同，目前兩個地點均表現較好的為M2（穩產性最好），M1稍差些。單株重最高為YS401、M2、M3和M1。商品率為M3最高。白泥井試驗點遭大雨積水，產量極低，長勢和產量數據未納入計算和評價。

22塊莖性狀及炸條品質評價

221塊莖長及塊莖長寬比評價3個點所有品系平均塊莖長度最長和平均長寬比最大的地點為昭通（表2），而M3為平均塊莖長最長的品系，同時所有的品系/品種的塊莖長度都超過了5cm（5cm為商業化加工薯條品種的最低標準[1]）。平均長寬比最接近175（美國的麥當勞薯條加工評價金標準）的品系3個點一致，為M2、云薯401，一般長寬比大于175的都應該適宜薯條加工，因此，除M14、M24外，其余品系基本都適宜薯條加工。

222塊莖淀粉含量和干物質含量評價表3表明，2個點都是M22淀粉含量和干物質含量（2846%）最高，淀粉和干物質含量均采用水比重法測定[5]。由于干物含量過低和過高都不適宜薯條加工，美國麥當勞薯條加工評價金標準最適宜炸條的干物質量范圍為207%～240%和淀粉含量范圍為138%～168%，因此，該2個指標最適宜的品系為M3、YS401。

223塊莖炸條性狀評價表4表明，脆性表現較好的品系為M1、M2、M5、M22;外殼表現較好的品系為M1、M2、M7、M24、YS401;細膩度表現較好的品系為M1、M2、M5、M6、YS401;濕度表現較好的品系為M3、M6、M7、M24;外觀表現較好的品系為M1、M2、M14、M21、M22、M25、YS401;內部表現表現較好的品系為M6、M21、M22。

23因子分析綜合評價

昭通因子分析評價得分排前4名的品種/系為YS401、M2、M22、M6;祿勸得分排前4名的品種/系為M3、M2、M1、YS401;白泥井僅為塊莖薯條加工適宜性評價，得分排前4名的品種/系為YS401、M24、M3、M6;3個點綜合評價得分排前4名的品種/系為M3、YS401、M2、M6，超過YS401的品種/系為M3。因此，篩選出目前適宜云南省的美國引進薯條加工型品種/系為M3、M2、M6，不僅在生長適宜性和塊莖薯條加工適宜性都表現較好。

3討論

在選擇馬鈴薯薯條加工型品種時，除了考慮田間農藝性狀是否滿足加工的需要外，還需考慮塊莖品質性狀[1]。這些農藝性狀數據是進行薯條加工品種選擇的基礎[56]，其包括塊莖產量、芽眼深度、薯肉色澤、塊莖長、塊莖寬、塊莖長寬比、抗病性和商品薯率。薯條加工品質性狀是評價塊莖是否適宜薯條加工，其包括干物質含量、淀粉含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量、游離氨基酸含量、綠原酸含量、糖苷堿含量、檸檬酸含量、抗壞血酸含量、薯條色澤變化、炸條前后的質地變化，炸后薯條硬度等[79]，但是要篩選一個優良的薯條加工型品種，采用單個指標的好壞不能決定該品種的去留，需要利用農藝性狀結合薯條加工品質性狀指標進行綜合評價[10]。

目前，國內現有的3篇薯條加工引進文獻[1，3，11]主要是針對單一指標的好壞對薯條加工型馬鈴薯品系進行評價，如劉娟等[1]表明，品系071932在甘肅的干物質含量（256%±115%）是所有品種品系中最高的，而引進美國的該批材料中在云南的干物質含量最高的品系為M22（2846%）。同時，有的評價指標還存在差異，如美國的麥當勞薯條加工評價金標準的塊莖長寬比為175最佳，而Si等[12]和Kirkman等[13]的塊莖長寬比標準為15。而且綜合農藝性狀和薯條加工品質的評價還很少，鑒于我國薯條加工型馬鈴薯品種還很缺乏，合理引進和充分利用美國的薯條加工型品種，可以彌補我國該方面的缺陷。

引進美國的16個薯條加工型品種在云南3個點的表現：（1）晚疫病抗性不強，需要人工防治輔助;（2）薯型的長度最長為M3，長寬比最接近175的為M2和云薯401;（3）在塊莖炸條后質地上表現綜合評價得分高的為M3、M2、M6。由于該研究采用的是試管苗移栽，產量數據與薯塊播種結果可能有一定的差距。目前雖然取得了一些初步結果，但仍需添加幾個評價指標，如塊莖的整齊度。還有目前薯條加工型品種/品系的評價是在大春上進行評價，還需在云南冬小春進行評價，充分提高引進品種的利用率?！?/p>

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