彩色馬鈴薯種質資源的引進與評價

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　　摘 要：【目的】通過對彩色馬鈴薯種質資源的引進與評價，為選育彩色馬鈴薯新品種奠定基礎?！痉椒ā恳M6份彩色馬鈴薯種質資源（原種二代）在福建省農業科學院作物研究所青口試驗基地進行主要農藝性狀和品質分析評價的相關試驗?！窘Y果】引進的6份種質資源產量均比費烏瑞它（對照）低，維生素C含量均顯著高于對照;華頌88的品質表現最佳，其蛋白質、維生素C、淀粉和總氨基酸含量都比對照高，其中：蛋白質（3.18 g·hg-1）、賴氨酸（119  mg·hg-1）、異亮氨酸（75  mg·hg-1）、苯丙氨酸（83  mg·hg-1）、亮氨酸（120  mg·hg-1）、蘇氨酸（87  mg·hg-1）、組氨酸（41  mg·hg-1）、天門冬氨酸（546  mg·hg-1）、絲氨酸（77  mg·hg-1）、谷氨酸（549  mg·hg-1）、甘氨酸（71  mg·hg-1）、酪氨酸（68  mg·hg-1）、脯氨酸（71  mg·hg-1）、總氨基酸（2 277  mg·hg-1）含量在6份種質資源中均為最高;華頌66的維生素C含量（47.7  mg·hg-1）最高;青薯9號淀粉含量（22.4 g·hg-1）最高?！窘Y論】綜合考慮農藝性狀與品質性狀，并考慮到盡早利用這些種質資源選育彩色馬鈴薯新品種的現實需求，建議優先選用華頌88、華頌66和青薯9號這3份種質資源作為親本配制雜交組合選育新品種。
　　關鍵詞：彩色馬鈴薯;種質資源;產量;品質
　　中圖分類號：S 532文獻標識碼：A文章編號：1008-0384（2019）03-278-06
　　Abstract： 【Objective】To expand and utilize the resource of colored potato germplasms for breeding new varieties. 【Method】Six new germplasms，obtained from Huasong Seeds Industry （Beijing） Co.，Ltd. and others，were evaluated at  Crop Institute. In November 2017，experiments were conducted at the Qingkou Station to determine the agronomic characteristics，yield and quality of these cultivars and the harvested tubers. 【Result】The yields of these new cultivars were lower than that of the reference. However，vitamin C content was significantly higher in the new varieties with the highest of 47.7 mg·hg-1 in Huasong 66. The starch content of 22.4 g·hg-1 in Qingshu 9 was the highest of all，while the reducing sugar of 0.57 g·hg-1 in Hongmei，the lowest. The quality of Huasong 88 tubers was outstanding with higher protein，vitamin C，starch and total amino acid contents than control. Its protein at 3.18 g·hg-1，lysine at 119 mg·hg-1，isoleucine at 75 mg·hg-1，phenylalanine at 83 mg·hg-1，leucine at 120 mg·hg-1，threonine at 87 mg·hg-1，histidine at 41 mg·hg-1，asparaginic acid at 546 mg·hg-1，serine at 77 mg·hg-1，glycine at 71 mg·hg-1，tyrosine at 68 mg·hg-1，proline at 71 mg·hg-1，and total amino acids at 2277 mg·hg-1 were the highest of all tested species. 【Conclusion】Considering the agronomic traits of the cultivars and the tuber quality as well as timely，effective utilization of resource，Huasong 88，Huasong 66 and Qingshu 9 were recommended for new variety crossbreeding.
　　Key words： colored potatoes; comparative test; yield; quality
　　0 引言
　　【研究意義】彩色馬鈴薯是指馬鈴薯塊莖的皮和（或）肉為紅、紫、藍或橙色的品種類型。彩色馬鈴薯因富含花青素具有抗氧化功能和藥用價值而逐漸受到國內廣大消費者的喜愛。近幾年越來越多國內馬鈴薯育種單位陸續開展彩色馬鈴薯新品種的選育工作，但未見在南方冬作區的氣候生態條件下選育出彩色馬鈴薯新品種的報道[1-5]。因此，引進彩色馬鈴薯種質資源進行評價利用，從而選育出具有自主知識產權的適合南方冬作區栽培的彩色馬鈴薯新品種具有重要的現實意義?！厩叭搜芯窟M展】彩色馬鈴薯是利用彩色馬鈴薯種質資源，通過有性雜交選育而成。國外對彩色馬鈴薯的雜交育種已有較長的歷史。國內最早開展彩色馬鈴薯育種研究的是云南省農業科學院經濟作物研究所，自2000年以來通過利用地方品種和引進國際馬鈴薯中心的彩色馬鈴薯種質資源，選育出了系列彩色馬鈴薯新品種[6-8]?！颈狙芯壳腥朦c】種質資源是育種工作的基礎。因此，引進彩色馬鈴薯種質資源進行評價利用，是當前開展彩色馬鈴薯新品種選育的迫切要求?！緮M解決的關鍵問題】福建省農業科學院作物研究所多年來主要開展菜用型馬鈴薯新品種選育，陸續選育出了閩薯1號、?？?6和福克212等新品種[9-11]。在此基礎上，于2017年11月，先后從華頌種業（北京）股份有限公司、內蒙古鈴田生物技術有限公司等5個單位引進了6份彩色馬鈴薯種質資源，并對其進行主要農藝性狀考查和品質評價的相關試驗，以期為選育彩色馬鈴薯新品種奠定基礎。 　　1 材料與方法
　　1.1 供試材料
　　參試彩色馬鈴薯種質資源為：華頌種業（北京）股份有限公司的華頌88、華頌66，
　　內蒙古鈴田生物技術有限公司的紅美，
　　蘭州大青馬鈴薯有限公司的黑金剛，
　　青海省農林科學院生物技術研究所的青薯9號，
　　貴州省農業科學院馬鈴薯研究所的黑美人，
　　以當地主栽品種提供費烏瑞它（福建閩誠農業發展有限公司）為對照，共7個種質資源材料（品種），種薯級別是原種二代。
　　1.2 試驗方法
　　1.2.1 試驗地點
　　福建省閩侯縣福建省農業科學院作物研究所青口試驗基地。
　　1.2.2 試驗時間
　　2017年12月25日種植，2018年5月5日收獲。
　　1.2.3 試驗方法
　　試驗采用隨機區組設計，每個種質資源（品種）為1個處理，共7個處理（小區），3次重復。每個小區2壟，小區長8.0 m、寬2.4 m（包溝）、面積19.2m2;每壟種植66穴，兩壟共種植132穴，即種植密度為68 784穴·hm-2。全生育期各小區按每公頃施“阿康”復合肥（15-15-15）1 500 kg、超大生物有機肥4 500 kg折算施肥量?，F蕾期和收獲時分別記載地上部和薯塊主要形態特征，收獲時測量產量，收獲后測定薯塊的維生素C、蛋白質、淀粉、還原糖和17種氨基酸的含量。種質資源（品種）特征特性記載依據《植物新品種特異性、一致性和穩定性測試指南 馬鈴薯》（系由中華人民共和國農業農村部發布的農業行業推薦性標準）進行。維生素C、蛋白質、淀粉、還原糖及17種氨基酸含量的測定分別按照相關國家標準，由福建省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所測定完成。
　　1.3 數據處理
　　鮮薯產量與品質的試驗數據采用Excel 2003軟件整理，利用DPS 7.5軟件進行方差分析，差異顯著性分析采用Duncan′s新復極差法。
　　2 結果與分析
　　2.1 主要形態特征
　　現蕾期進行地上部的株型、莖色、莖翼形狀、小葉密集度和葉色等5個主要形態特征考查記載（表1）。從株型看，6份彩色馬鈴薯種質資源的株型和對照均為直立。馬鈴薯塊莖屬于變態莖，植株地上部莖色與地下部塊莖的顏色相關聯，一般非彩色馬鈴薯莖色為綠色。因此，從莖色來看，6份種質資源的莖色除了黑美人是褐色外，其余5份種質資源的莖色均為綠帶褐色，而對照的莖色為綠色。馬鈴薯沿莖上著生的翼是識別品種的主要特征之一，分為直翼和波狀翼兩種。從莖翼形狀看，6份種質資源的莖翼和對照都是直翼。小葉密集度也是識別品種的特征之一，主要分為疏、中、密3種。從復葉的小葉密集度看，6份種質資源中，除了黑金剛的小葉密集度為中，其余均為疏，對照的小葉密集度也為疏。從葉色看，6份種質資源的葉色分綠色和深綠色兩種，只有青薯9號的葉色是深綠色，其余種質資源和對照均為綠色。
　　收獲時對薯形、薯皮色、薯肉色、薯皮類型和芽眼深淺等5種薯塊性狀進行了觀察。從薯形看，華頌88、青薯9號和對照薯形為橢圓形，華頌66、紅美、黑金剛和黑美人均為扁橢圓形。從薯皮色看，華頌88、紅美、青薯9號等3份種質資源的薯皮色為紅色，其余3份種質資源的薯皮色為紫色，對照薯皮色為中黃色。從薯肉色看，青薯9號和對照的薯肉色為中黃色，華頌88和紅美為紅色，其余3份種質資源為紫色。從薯皮類型看，6份種質資源和對照的薯皮都是光滑的。從芽眼深淺看，除了青薯9號芽眼深，其余5份種質資源的芽眼均表現中等，對照芽眼淺（表1）。
　　2.2 產量
　　從鮮薯產量看出（表2），6份種質資源的鮮薯產量都低于對照，減產幅度達13.36%～65.2%，差異均達極顯著水平。6份種質資源的鮮薯產量由高到低分別是： 青薯9號、黑金剛、黑美人、紅美、華頌66、華頌88，其中：青薯9號鮮薯產量32 443 kg·hm-2，華頌88鮮薯產量13 033 kg·hm-2。
　　2.3 品質
　　收獲后對薯塊的蛋白質、維生素C、淀粉、還原糖及17種氨基酸含量進行了檢測（表3、4）。各品質成分的含量在不同品種間差異明顯。由表3可知，蛋白質含量方面，有3份種質資源蛋白質含量高于對照，分別是華頌88、黑金剛和紅美，其中華頌88含量最高，達到3.18 g·hg-1;剩余的3份種質資源的蛋白質含量都比對照低。維生素C含量方面，6份種質資源的維生素C含量都比對照高，而且差異均達到極顯著水平，其中華頌66的維生素C含量最高（47.7 mg·hg-1）。淀粉含量方面，黑金剛淀粉含量最低（11.5 g·hg-1），比對照略低，其余5份種質資源的淀粉含量都比對照高，青薯9號淀粉含量最高（22.4  g·hg-1）;除了黑金剛外，其余5份種質資源淀粉含量與對照差異均達極顯著水平。還原糖含量方面，6份種質資源中，華頌66比對照高（1.2 g·hg-1），且差異達顯著水平;其余的5份種質資源還原糖含量都比對照低，其中青薯9號和華頌88與對照無顯著性差異，黑美人、黑金剛和紅美與對照存在顯著性差異。
　　 從表4可知，馬鈴薯塊莖17種氨基酸含量及總氨基酸含量的品種間差異明顯。從17種氨基酸總量看，6份種質資源中，除了華頌88和紅美比對照高外，其余4份種質資源均比對照低。華頌88的17種氨基酸總量最高（2 277 mg·hg-1），比對照多31.39%，差異達極顯著水平，紅美與對照無顯著差異。
　　 從17種氨基酸含量看，6份種質資源中單個氨基酸含量較高的有華頌88、紅美和黑美人。華頌88的賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、組氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸和脯氨酸等12種單個氨基酸含量最高，其中：異亮氨酸、蘇氨酸、組氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸和脯氨酸等8種氨基酸與對照存在顯著差異，其余4種氨基酸與對照無顯著差異。黑美人含有的甲硫氨酸、胱氨酸和精氨酸等3種單個氨基酸含量最高，其中甲硫氨酸與對照含量相等，胱氨酸與對照差異不顯著，精氨酸與對照差異顯著。紅美的纈草氨酸和丙氨酸含量最高，且均與對照存在顯著差異。 　　3 討論與結論
　　隨著人們生活水平和受教育水平的提高，越來越多人認識到功能食品的營養價值。彩色馬鈴薯所含的花青苷（anthocyanin）屬于黃酮多酚類化合物，抗氧化活性比白肉和黃肉馬鈴薯品種高2.5～3.0倍，不僅是一種天然食用色素物質，而且對人體具有多種保健功能，如抗氧化及清除自由基功能、抗癌活性、抗突變活性、抗炎、預防糖尿病、減肥、護肝養胃等保健功能[1-3]。由于當前國內馬鈴薯育種主要側重于鮮食型、加工型等類型，加上彩色馬鈴薯育種起步晚，開展育種的單位不多，現有的彩色馬鈴薯種質資源少，遺傳基礎狹窄。因此，每年雜交的組合和數量也遠遠少于鮮食型、加工型等類型。種質資源是育種工作的基礎，要加強彩色馬鈴薯育種工作必須要加大種質資源的引進與評價力度，特別要重視引進國外彩色馬鈴薯種質資源。
　　南方馬鈴薯冬作區除了對品種外觀品質要求較高外，還要求商品薯產量高、效益高[17-18]。彩色馬鈴薯的產量一般比主栽品種產量低[5]，本研究引進的6份彩色馬鈴薯種質資源也比對照品種費烏瑞它減產13.36%～65.2%。因此，今后開展彩色馬鈴薯新品種選育需要加強彩色馬鈴薯種質資源與主栽品種或產量高的中間材料的配組，計算不同組合產量性狀的遺傳率，使選育出來的品種既有特色又有產量。
　　當前彩色馬鈴薯營養功能研究主要集中在花青素苷方面，在氨基酸、蛋白質和維生素C等方面的研究還較少。本研究明確了6份種質資源的氨基酸、蛋白質和維生素C等方面的營養品質。6份種質資源的維生素C含量均顯著高于對照，其中華頌66（47.7  mg·hg-1）最高;青薯9號淀粉含量（22.4 g·hg-1）最高;華頌88在品質方面表現突出，蛋白質、維生素C、淀粉和總氨基酸含量都比對照高，其中蛋白質（3.18 g·hg-1）、賴氨酸（119  mg·hg-1）、異亮氨酸（75  mg·hg-1）、苯丙氨酸（83  mg·hg-1）、亮氨酸（120  mg·hg-1）、蘇氨酸（87  mg·hg-1）、組氨酸（41  mg·hg-1）、天門冬氨酸（546  mg·hg-1）、絲氨酸（77  mg·hg-1）、谷氨酸（549  mg·hg-1）、甘氨酸（71  mg·hg-1）、酪氨酸（68  mg·hg-1）、脯氨酸（71  mg·hg-1）及總氨基酸（2 277  mg·hg-1）在6份種質資源中均為最高，今后應進一步從雜交配組開始，開展包括花青素苷、氨基酸等營養品質在內的遺傳規律研究，明確這些營養品質的遺傳規律，使彩色馬鈴薯雜交育種的目標更加明確，效率更高。
　　綜合考慮農藝性狀與品質改善，并結合能盡早有效地利用這些種質資源，在今后開展雜交育種時可優先選用華頌88、華頌66和青薯9號這3份資源作為雜交親本。
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　　（責任編輯：楊小萍）
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