高花青素紫薯福薯317的选育与栽培技术
时间：2023-02-25 18:45:08 来源：千叶帆 本文已影响人
邱永祥， 邱思鑫， 林赵淼， 李国良， 纪荣昌
(福建省农业科学院 a作物研究所，b农业农村部南方薯类观测实验站，福建 福州 350013)
大量研究表明，花青素具有较好的抗氧化功能，甘薯薯块花青素含量很大程度上影响紫色甘薯营养保健的功能。在紫色甘薯育种越来越受重视的同时，目前中国甘薯种植以鲜食型和淀粉型为主，紫薯型占比不高[1-3]，主要是因为品种不足和加工产业发展较慢。高花青素品种不仅作为食用型品种具有良好的保健功能，同时还可以作为花青素提取、紫色地瓜干产品的加工型品种，具有广阔的市场前景。因此，高花青素紫甘薯选育也成为重要的育种目标。福建省紫色甘薯育种起始于2000年，目前选育出的紫色甘薯品种有十余个，在生产中发挥了重要的作用。但福建省内乃至全国紫色甘薯新品种的花青素含量都属于中等水平，大多在10～40 mg·kg-1，福建省紫色甘薯育成品种中仅1个品种花青素含量在40～70 mg·kg-1。为了选育高花青素品种，福建省农业科学院作物研究所在2005年创制出高花青素育种新材料福薯13，以该材料为亲本，开启了福建省高花青素紫色甘薯育种工作。
1.1 高花青素育种材料创制
选用高花青素资源材料Ayawyasky、山川紫开展新材料创制。2006年，福建省农业科学院作物研究所以日本紫色甘薯材料Ayawyasky为母本，美国紫色甘薯品种夏引1号为父本进行杂交，创制出紫色甘薯育种新材料福薯13。福薯13薯块长筒形，薯皮、薯肉深紫色，晒干率32.1%，出粉率19.6%，花青素含量77.3 mg·kg-1，2006年在福建莆田市、霞浦县等10个点进行鉴定，平均每667 m2鲜薯产量2 090.3 kg，比高产型普通品种金山57减产24.5%；
平均每667 m2薯干产量667.3 kg，比对照减产8.4%；
平均每667 m2淀粉产量408.9 kg，比对照增产2.5%。抗病性鉴定结果为感蔓割病，中抗薯瘟病。鉴定结果表明，该材料鲜薯产量中等，适应性中等，但花青素含量高，食味品质好。以该材料为亲本，杂交后代高花青素品系的入选率高。
1.2 育种目标
2010年确定高花青素甘薯品质育种目标为：薯皮色红到紫红色，薯形较为光滑美观、无明显不规则扭曲，薯块无或少条沟，薯肉深紫色；
干物率25%～33%，食味品质较好，可以有花青素所特有的苦涩味；
每667 m2鲜薯产量不低于1 800 kg·hm-2，花青素含量不低于80 mg·kg-1，中抗蔓割病和薯瘟病[4]。
1.3 品种选育
福建省农业科学院作物研究所于2010年以福薯13为母本，以广薯155、泉薯9号、龙薯9号多父本杂交获得实生种子。2011年在福州进行播种后开展株系选择，获得优良单株，编号10317。该株系田间薯块薯形美观、表皮光滑，薯肉深紫色且颜色均匀亮丽，单株结薯数中等，大中薯率较高，单株产量较高。2012—2013年在福州闽侯青口农科教试验基地、南安县基地等5地7点(次)进行品种复选和多点性状鉴定，2014年在福建省闽侯县、清流县基地等5个点开展多点适应性鉴定。试验结果表明，该品系达到高花青素甘薯新品种育种目标，2015年命名为福薯317，并推荐参加2015—2016年福建省甘薯区域试验，2020年获得非主要农作物品种登记，登记号为GPD甘薯(2020)350037。
该品种株型中长蔓，半直立，单株分枝数5～11条，成叶浅复缺刻，叶片中等，顶叶紫色，成叶、叶主脉、叶侧脉、叶柄、脉基、柄基、茎为绿色，蔓粗中等偏粗；
单株结薯3～5个，大中薯率84.33%，薯块纺缍形，薯皮紫色，薯肉深紫色。
3.1 品系早期多点鉴定
2012—2014年3 a多点多年鉴定试验采用随机区组设计，2～3次重复，小区面积13.3 m2，对照为福宁紫3号。福薯317鲜薯有83.3%的鉴定点(10个点)产量比对照增产，其中增产幅度最大的是2013年南安试点，增产274.33 kg；
减产幅度最大的是2013年清流试点，减产179.45 kg。由于福薯317干物率和淀粉率低于对照，所以该品种薯干产量比对照增产的鉴定点数为41.67%(5个点)，淀粉产量比对照点增产的鉴定数为33.33%(4个点)(表1)。由此可见，该品种可以作为食用型和地瓜片(干)加工型紫薯，但不太适宜作为淀粉型品种利用。
3.2 福建省区试产量表现
2015年和2016年在福建省福州、泉州、龙岩、南平、宁德等地进行甘薯区试，区域试验采用完全随机区组排列，小区长方形，每小区种两畦，每畦种一行，面积13.32 m2，每个小区70株，不套种。春薯种植时间为5月下旬，生育期控制在150 d左右；
秋薯种植时间为7月1—20日，生育期控制在135～140 d。
2015年福建省甘薯区试平均每667 m2鲜薯产量2 104.79 kg，比对照品种福宁紫3号增产306.02 kg，达极显著水平，居第3位，7个试点增产，1个试点减产；
平均每667 m2薯干产量592.53 kg，比对照增产65.70 kg，达极显著水平，居第2位，6个试点增产，2个试点减产；
平均每667 m2淀粉产量381.61 kg，比对照增产37.70 kg，达极显著水平，居第2位，4个试点增产，4个试点减产(表2)。
表2 福薯317参加福建省区试的产量表现
2016年福建省甘薯区试，平均每667 m2鲜薯产量1 967.62 kg，比对照增产29.75 kg，未达显著水平，居第4位，5个试点增产，3个试点减产；
平均每667 m2薯干产量560.54 kg，比对照减产14.23 kg，未达显著水平，居第5位，3个试点增产，5个试点减产；
平均每667 m2淀粉产量362.50 kg，比对照减产14.26 kg，达显著水平，居第5位，3个试点增产，5个试点减产。
2 a平均每667 m2鲜薯产量2 036.20 kg，比对照增产167.88 kg；
平均每667 m2薯干产量576.54 kg，比对照增产25.74 kg；
平均每667 m2淀粉产量372.05 kg，比对照增产11.72 kg。
3.3 鲜薯产量丰产性和适应性分析
福薯317参加2015—2016年福建省区试16个试点，鲜薯产量共有12个试点增产，增产点率为75%，且丰产性效应高于对照，可见该品种有较好的丰产优势。分析福薯317的稳定性参数，稳定性方差和变异度均小于对照；
从回归系数看，2015年回归系数为0.849 9，对照为0.503 5；
2016年回归系数为0.854 5，对照为0.765 0(表3)。可见福薯317品质稳定性优于对照。该品种对不同栽培区域的产量和适应性均优于对照。
表3 福薯317福建省区试鲜薯产量及丰产性和适应性分析结果
4.1 抗病性鉴定
按福建省区试病害鉴定方法，对福薯317蔓割病和薯瘟病进行鉴定。2015年蔓割病病情指数为55.56，抗性评价为中抗；
2016年蔓割病病情指数为41.48，抗性评价为中抗；
综合评价为中抗蔓割病。2015年薯瘟病病情指数为51.32，抗性评价为中感；
2019年薯瘟病病情指数为44.64，抗性评价为高感；
综合评价为中感薯瘟病。
4.2 食味品质和外观鉴定
从甜度、香味、薯肉质、纤维量等方面对参试品种食味品质综合评价，从薯形、薯肉色、薯皮色、芽眼、根点、条沟开裂等方面对参试品种外观品质进行综合评价。2015年福薯317食味评分79.5分，比对照低0.6分；
外观评分81.0分，比对照高1.0分。2016年福薯317食味评分78.9分，比对照低1.4分；
外观评分79.1分，比对照低0.9分。福薯317作为鲜食型紫薯，在食味明显差于对照最关键的原因是该品种花青素含量高，有明显花青素的苦涩味，但这可以作为高品质保健品种的标识之一，当消费者了解到这一重要的信息，该品种有较好的市场前景。
4.3 干物率、出粉率、花青素
按福建省区试鉴定方法开展品种的干物率和出粉率测定。2015—2016年福薯317平均干物率28.33%，比对照低1.02百分点；
淀粉率18.32%，比对照低0.77百分点。依据《农作物种质资源鉴定技术规程 甘薯》(NY/T 1320—2007)花青素含量测定方法，福薯317的薯块花青素含量为100.19 mg·kg-1，是福建省甘薯花青素含量最高的品种。
5.1 适宜推广区域
福薯317品种登记的推广种植区域为福建省，该品种适应性较好，可在南方薯区的各省份试验示范种植，种植季节参照当地习惯种植时间[5]。
5.2 种植密度
由于该品种藤蔓长势和地下部结薯数中等，如作为加工用种植，对大薯率要求较高，推荐密度每667 m2为3 000～3 300株；
如作为食用种植，春薯在6月下旬前栽种，推荐密度每667 m2为3 300～3 500株，短生长期种植可高于4 000株。
5.3 田间管理
肥料施用采用“控N增K适P”，并注意氮磷钾比例适当的施肥策略，尽量做到有机肥为主、速效肥为辅，每667 m2施纯氮11～16 kg，N∶P2O5∶K2O比例为1∶0.45～0.48∶1.3～1.5。水分管理要注意苗期水分充分供应，中后期干旱及时灌水，遇到涝害要及时排水。病虫害防控方面，推荐选用优质健康种苗，并在种植前做好种苗消毒。种植期间注意防控食叶害虫危害，利用中耕培土等技术防控小象甲虫。
5.4 收获
福薯317为中熟型品种，适宜生长期130～155 d。气温低于15 ℃时，地上部停止生长，要适时收获。收获期间如遇较长时间干旱，可在收获前3 d灌一次跑马水。选择晴天收获，要注意适当深挖，避免伤薯，有条件的薯块挖出后在田间摊晾3 h左右，以利于运输和贮藏。
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