脫毒對(duì)淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

丁凡 鄒雪 余韓開(kāi)宗 饒莉萍 陳年偉 劉麗芳

摘要 ［目的］評(píng)價(jià)無(wú)病毒淀粉型甘薯生產(chǎn)性能，為生產(chǎn)推薦優(yōu)良種薯。［方法］選取綿南薯10號(hào)和綿薯13號(hào)2個(gè)淀粉型甘薯品種為材料，以傳統(tǒng)栽插的常規(guī)薯苗為對(duì)照，研究脫毒種苗對(duì)甘薯特征特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。［結(jié)果］脫毒后綿南薯10號(hào)和綿薯13號(hào)的單株地上部鮮重分別比對(duì)照增加28.36%、3.13%，鮮薯產(chǎn)量分別比對(duì)照增加74.44%、0.30%，薯塊干率分別比對(duì)照增加18.91%、2.87%，淀粉含量分別比對(duì)照增加22.47%、7.50%，還原糖含量分別比對(duì)照降低3.34%、37.89%。［結(jié)論］2個(gè)品種對(duì)病毒的抗（耐）性不同，其中綿薯13號(hào)更抗（耐）病毒，脫毒對(duì)不抗（耐）病毒品種綿南薯10號(hào)的增產(chǎn)效果更佳。在生產(chǎn)上使用脫毒種薯種苗是快速提高淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的有效方法，能促進(jìn)甘薯產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 脫毒；淀粉型甘薯；特征特性；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào) S 531? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2023）12-0033-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.007

Effects of Virus-free Treatment on the Yield and Quality of Starch-type Sweet Potato Varieties

DING Fan， ZOU Xue， YUHAN Kai-zong et al

（Mianyang Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Creation and Application of Crop Characteristic Resources of Sichuan Province， Mianyang， Sichuan 621023）

Abstract ［Objective］ To evaluate the production performance of virus-free starch sweet potato and to recommend good seed potato for production. ［Method］ Taking Miannanshu 10 and Mianshu 13 as the starchy sweet potato variety， we researched the effects of toxin-free seedlings on the characteristics， yield and quality of sweet potato with conventional potato seedlings as the control. ［Result］Fresh above-ground weight per plant of virus-free Miannanshu 10 and Mianshu 13 enhanced by 28.36% and 3.13% compared with CK， respectively;yields of fresh sweet potatoes enhanced by 74.44% and 0.30%;starch contents enhanced by 22.47% and 7.50%;reducing sugar contents enhanced by 3.34% and 37.89%， respectively. ［Conclusion］ Virus resistances of the two varieties were different， and Mianshu 13 had higher resistance. Detoxification had better yield-increasing effects on Miannanshu 10. Using virus-free seed potato seedlings in production is an effective way to rapidly improve the yield and quality of starch sweet potato， which can promote the healthy and sustainable development of the sweet potato industry.

Key words Detoxification;Starchy sweet potato;Characteristics;Yield;Quality

基金項(xiàng)目 國(guó)家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系綿陽(yáng)綜合試驗(yàn)站項(xiàng)目（CARS-10）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系四川薯類(lèi)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（sccxtd-2022-09）。

作者簡(jiǎn)介 丁凡（1981—），男，湖北天門(mén)人，研究員，在讀博士，從事薯類(lèi)新品種選育與栽培研究。*通信作者，副研究員，博士，從事薯類(lèi)新品種選育與栽培研究。

收稿日期 2022-07-04

甘薯淀粉是薯塊的主要組成成分，有獨(dú)特的高黏特性，具有支鏈淀粉含量高、糊化后黏度較高、彈性好等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于粉條、粉絲和粉皮的加工，市場(chǎng)前景廣闊。淀粉型甘薯是淀粉加工的重要原料，近年來(lái)價(jià)格穩(wěn)步生長(zhǎng)，種植效益不斷增加，四川淀粉加工企業(yè)多，原料需求量大，但由于連年種植，病毒在薯塊內(nèi)大量積累，造成種性退化，影響甘薯生產(chǎn)和種植效益。

目前全世界報(bào)道的甘薯病毒有30多種［1］，我國(guó)已報(bào)道的甘薯病毒有20多種［2-3］，其中對(duì)甘薯生產(chǎn)影響較大的主要有馬鈴薯Y病毒屬病毒、甘薯雙生病毒和甘薯褪綠矮化病毒等［4］，各種病毒除了能單獨(dú)侵染以外，還能協(xié)生共侵染，形成協(xié)生病害，對(duì)甘薯生產(chǎn)造成嚴(yán)重危害［5-6］，甘薯因病毒病造成的產(chǎn)量損失一般為20%～30%，嚴(yán)重的可達(dá)50%［7］，其中以甘薯羽狀斑駁病毒和甘薯褪綠矮化病毒協(xié)生共侵染形成的復(fù)合病毒病對(duì)產(chǎn)量影響最大，一般可導(dǎo)致甘薯減產(chǎn)50%～90%，嚴(yán)重的甚至絕收，是一種毀滅性病害［8］。但在生產(chǎn)上，尚無(wú)特別有效的病毒病防治藥劑，采用植物組織培養(yǎng)，進(jìn)行甘薯脫毒是最有效的方法。據(jù)唐麗等［9］報(bào)道，甘薯脫毒后，根、

莖、葉生長(zhǎng)更加旺盛，光合效率更高，抗逆性更強(qiáng)。王爽等［10］研究表明，脫毒后7個(gè)甘薯品種的鮮薯平均增產(chǎn)38.4%，增產(chǎn)幅度11.3%～92.0%，商品率（大中薯率）提高23.05%。因此，研究脫毒對(duì)淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，對(duì)于提升淀粉型甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)和效益等方面具有積極的意義。

目前，四川省淀粉型甘薯脫毒種薯種苗應(yīng)用較少，其相關(guān)研究報(bào)道更少，為進(jìn)一步研究病毒病對(duì)淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，筆者選取了2個(gè)淀粉型甘薯品種，通過(guò)與傳統(tǒng)栽插的常規(guī)薯苗進(jìn)行對(duì)比，研究脫毒對(duì)淀粉型甘薯地上部、地下部特征特性和品質(zhì)性狀；同時(shí)明確脫毒對(duì)淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為淀粉型脫毒甘薯在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試甘薯品種為綿南薯10號(hào)、綿薯13號(hào)，對(duì)照薯苗和脫毒薯苗由綿陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。

試驗(yàn)試劑包括高氯酸、碘化鉀、碘、水溶性淀粉、葡萄糖、3，5-二硝基水楊酸（DNS）、氫氧化鈉、丙三醇等，均購(gòu)自成都科龍化工試劑廠(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)于2021年3—11月在綿陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地進(jìn)行，該基地位于104°49′7″E，31°23′20″N，海拔411 m。以生產(chǎn)上栽插的常規(guī)薯苗為對(duì)照，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置3次重復(fù)。小區(qū)面積為20 m2，種植密度為60 000株/hm2，小區(qū)為6行區(qū)，行距0.83 m，行長(zhǎng)4 m，株距0.20 m，每行種植20株。試驗(yàn)于6月10日種植，11月5日收獲，生育期148 d。

1.2.2 地上部特征特性及產(chǎn)量相關(guān)性狀的測(cè)定。在收獲前，選取10株分別測(cè)定基部分枝數(shù)、主蔓長(zhǎng)、莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、大中薯數(shù)、小薯數(shù)等，具體方法參照張?jiān)蕜偟龋?1］的方法，同時(shí)稱(chēng)量單株的地上部鮮重、大中薯重、小薯重。甘薯塊根產(chǎn)量采取全小區(qū)測(cè)產(chǎn)稱(chēng)重。單薯重小于100 g為小薯，大于等于100 g為大中薯。

1.2.3 品質(zhì)性狀的測(cè)定。薯塊干物率測(cè)定采用烘干法。選取光滑無(wú)蟲(chóng)眼的有代表性的薯塊4～5個(gè)，取薯塊中部，切絲混勻，分別稱(chēng)取100 g，3次重復(fù)，105 ℃殺青15 min，80 ℃烘至恒重，測(cè)定干物率。粉碎上述干樣后過(guò)100 μm孔徑網(wǎng)篩，碘比色法測(cè)定淀粉含量［12］；DNS比色法測(cè)定還原糖含量［13］。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采取平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤；采用Microsoft Excel 2010和DPS V7.65進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析；采用LSD法比較平均數(shù)間的差異顯著性。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 脫毒對(duì)甘薯特征特性的影響

從表1可以看出，與對(duì)照相比，脫毒綿南薯10號(hào)和綿薯13號(hào)的地上部生長(zhǎng)勢(shì)莖葉更強(qiáng)，主要表現(xiàn)為單株地上部鮮重增加，但脫毒后2個(gè)品種的地上部鮮重增加幅度也存在較大差異，其中綿南薯10號(hào)增加28.36%，差異達(dá)極顯著水平，綿薯13號(hào)僅增加3.13%，差異不顯著。通過(guò)對(duì)2個(gè)品種地上部特征特性的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，脫毒使2個(gè)品種單株蔓重增加的原因也存在明顯差異。脫毒后，綿南薯10號(hào)表現(xiàn)為單株分枝數(shù)增多，主蔓變短，莖粗變細(xì)；脫毒綿薯13號(hào)表現(xiàn)為單株分枝數(shù)減少，主蔓變長(zhǎng)，莖粗變粗。數(shù)據(jù)對(duì)比表明，綿南薯10號(hào)單株分枝數(shù)比對(duì)照多1.8個(gè)，增加48.65%，達(dá)到了極顯著水平，而主蔓顯著變短，莖粗極顯著變細(xì)，其地上部鮮重增加主要是因?yàn)榉种?shù)增加引起的。與對(duì)照相比，綿薯13號(hào)的分枝數(shù)減少，主蔓增長(zhǎng)，莖粗變粗。方差分析結(jié)果表明，脫毒處理的莖粗比對(duì)照極顯著增加，說(shuō)明鮮重增加主要是由于莖粗增加。

地下部特征特性是衡量甘薯品種生產(chǎn)性能的重要指標(biāo)。從表1可以看出，脫毒對(duì)單株薯塊個(gè)數(shù)影響不顯著，但可以增加2個(gè)品種的單株薯塊重，增加幅度分別為120.00%和5.56%，其中綿南薯10號(hào)增重極顯著，而綿薯13號(hào)增重不顯著。通過(guò)對(duì)比表明，脫毒后2個(gè)品種的地下部表現(xiàn)也存在一定的差異，脫毒后綿南薯10號(hào)的單株薯塊數(shù)增加，單株薯塊重增加，而綿薯13號(hào)單株薯塊數(shù)減少，單株薯塊重增加。

通過(guò)脫毒后，綿南薯10號(hào)地上部產(chǎn)量和地下部產(chǎn)量均極顯著增加，而綿薯13號(hào)增產(chǎn)均不顯著。這表明綿南薯10號(hào)更容易感染病毒造成退化，綿薯13號(hào)更抗（耐）病毒，脫毒后綿南薯10號(hào)增產(chǎn)效果更佳。

2.2 脫毒對(duì)甘薯鮮薯產(chǎn)量的影響 從表2可以看出，脫毒可以增加綿南薯10號(hào)和綿薯13號(hào)的鮮薯產(chǎn)量，但2個(gè)品種的增產(chǎn)幅度不一樣。脫毒后綿南薯10號(hào)增產(chǎn)效果更佳，比對(duì)照增產(chǎn)74.44%，增產(chǎn)達(dá)到了極顯著水平；脫毒綿薯13號(hào)產(chǎn)量也有增加，僅增產(chǎn)0.30%，增產(chǎn)不顯著。這表明脫毒后甘薯的生活力更強(qiáng)，塊根膨大速率提升。進(jìn)一步從2個(gè)品種大中薯和小薯的比例進(jìn)行分析，脫毒后脫毒綿南薯10號(hào)的大中薯重、小薯重和大中薯率均增加，其中大中薯重增加75.69%，小薯重增加62.37%，大中薯率提高0.65百分點(diǎn)；綿薯13號(hào)表現(xiàn)為大中薯重和大中薯率增加，小薯重下降，其中大中薯重增加6.65%，大中薯率提高5.38百分點(diǎn)，小薯重降低35.22%。這表明脫毒后綿南薯10號(hào)均衡增產(chǎn)，綿薯13號(hào)主要是通過(guò)提高單個(gè)薯塊的重量來(lái)提高鮮薯產(chǎn)量。

2.3 脫毒對(duì)甘薯薯塊干率和淀粉含量的影響

薯塊干率和淀粉含量是淀粉型甘薯重要的加工評(píng)價(jià)品質(zhì)指標(biāo)，通過(guò)對(duì)2個(gè)品種的薯塊干率和淀粉含量進(jìn)行測(cè)定分析表明，脫毒后2個(gè)品種的加工得率更高，加工品質(zhì)更優(yōu)。

從表3可以看出，脫毒可以提高2個(gè)品種的薯塊干率，與對(duì)照相比，脫毒綿南薯10號(hào)和綿薯13號(hào)的薯塊干率分別提升了18.91%、2.87%。方差分析結(jié)果表明，綿南薯10號(hào)的薯塊干率增加達(dá)到極顯著水平。此外，脫毒對(duì)2個(gè)品種的淀粉含量提升明顯，脫毒后綿南薯10號(hào)和綿薯13號(hào)的淀粉含量比對(duì)照分別提升了22.47%、7.50%，其中綿南薯10號(hào)淀粉含量增加極顯著。這表明脫毒對(duì)綿南薯10號(hào)的淀粉加工得率有極顯著的增加效果。

此外，脫毒也能提高單位面積薯干產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量，其中脫毒綿南薯10號(hào)的薯干產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量比對(duì)照分別增加了107.76%、154.82%，達(dá)到了極顯著水平，脫毒綿薯13號(hào)的薯干產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量比對(duì)照分別增加了3.07%、10.56%，增加不顯著。

2.4 脫毒對(duì)甘薯還原糖含量的影響

糖含量是衡量甘薯的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，品種類(lèi)型不同，糖的作用也不相同。鮮食型甘薯糖含量高、薯塊甜度高、口感更優(yōu)，更容易被市場(chǎng)接受；淀粉加工型甘薯糖含量高，粉碎制漿過(guò)程中漿液的黏度更大，不僅造成過(guò)篩洗粉用水更多，也更容易造成水的富營(yíng)養(yǎng)化，這樣不僅增加加工成本，而且污染更加嚴(yán)重。

從圖1可以看出，脫毒后2個(gè)品種的還原糖含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，且脫毒綿薯13號(hào)表現(xiàn)更優(yōu)，脫毒綿薯13號(hào)的還原糖含量下降極明顯，達(dá)37.89%，綿南薯10號(hào)也有一定的下降，但不明顯，為3.34%。這說(shuō)明脫毒可以減少2個(gè)品種的加工用水量，有利于提升加工性能，節(jié)本增效。

3 討論

無(wú)性繁殖作物長(zhǎng)期連年種植易感染病毒，導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。病毒在作物體內(nèi)分布不均勻，頂端分生組織由于生產(chǎn)速度快，一般不會(huì)帶病毒，用分生區(qū)的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)成苗，通過(guò)病毒檢測(cè)就能得到脫毒苗。脫毒苗能恢復(fù)作物種性，引起生長(zhǎng)勢(shì)增強(qiáng)，產(chǎn)量提高，這在諸多作物上已經(jīng)得到證明［13-14］。甘薯脫毒后，地上部生長(zhǎng)勢(shì)增強(qiáng)，光合速率提高，從而提高鮮薯產(chǎn)量［15］。該研究中，2個(gè)品種的地上部莖葉產(chǎn)量和地下部鮮薯產(chǎn)量均呈現(xiàn)一定的增加，這與李曉青等［16-17］的研究結(jié)論一致，但綿薯13號(hào)在脫毒后，單株結(jié)薯數(shù)并無(wú)增加，這與報(bào)道的甘薯脫毒后結(jié)薯數(shù)增加存在一定差異，這可能與研究的品種不同有一定的關(guān)系。該研究中，2個(gè)品種的增產(chǎn)幅度存在較大差異，這可能與2個(gè)品種對(duì)病毒病的抗（耐）性有關(guān)，表明綿南薯10號(hào)對(duì)病毒病更加敏感，易感病退化而減產(chǎn)，綿薯13號(hào)更耐病毒病，退化較慢。

薯塊干率和淀粉含量直接影響著甘薯加工得率，脫毒后2個(gè)品種的薯塊干率和淀粉含量均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，這與趙冬蘭等［18］的研究結(jié)論一致。但2個(gè)品種的增加比例存在明顯差異，這可能與2個(gè)品種的薯塊干率和淀粉含量的高低有關(guān)系，綿南薯10號(hào)薯塊干率和淀粉含量偏低，脫毒后增加幅度更高，而綿薯13號(hào)對(duì)照的薯塊干率和淀粉含量已較高，脫毒后盡管也有一定的增加，但增加幅度有限。淀粉加工要求甘薯的淀粉含量高、糖含量低，該研究中脫毒后甘薯的淀粉含量更高、糖含量更低，加工性能更優(yōu)，這也為淀粉加工品種選擇提供了一定的依據(jù)。

4 結(jié)論

不同甘薯品種對(duì)病毒的抗（耐）性不同，因此脫毒后在生產(chǎn)上的表現(xiàn)也不相同。綿南薯10號(hào)不抗（耐）病毒，脫毒后地上部生長(zhǎng)勢(shì)更強(qiáng)，增產(chǎn)效果更佳，綿薯13號(hào)更抗（耐）病毒，脫毒后鮮薯產(chǎn)量、地上部和地下部的特征特性變化不大。脫毒可以提升淀粉型甘薯的加工性能，增加單位面積淀粉產(chǎn)出，主要表現(xiàn)為提高薯塊干率和淀粉含量、降低薯塊的還原糖含量，且淀粉含量較低的品種增加效果更加顯著。綜上，在生產(chǎn)上使用脫毒種薯種苗來(lái)提高淀粉型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)，有利于促進(jìn)甘薯產(chǎn)業(yè)健康和持續(xù)發(fā)展。

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