昭通市马铃薯杂交实生籽资源高代品系试验初报
时间：2020-03-24 05:24:20 来源：千叶帆 本文已影响人
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摘 要 根据昭通地区的地理和气候特点，昭通市农科院2011年有针对性的从国际马铃薯中心引进了马铃薯杂交实生籽共计26个组合13 000粒，实行一年春、秋、冬三季选育。到2015年止，共计选择出178份有价值的高代育种品系，其中15个品系已生产出脱毒种薯于2015年在进行了多点种植试验，其中ZT013-1、ZT014、ZT016、ZT016-1、ZT020-1这5个品系多方面指标都比较优秀，具有很强的推广应用潜力。综述上所述，通过有针对性的亲本选配和实施一年多季选育有效提高了马铃薯育种的工作效率，对于加快昭通市马铃薯品种更新换代进程、促进昭通市马鈴薯产业持续健康发展具有极其重要的意义。
关键词 马铃薯；实生籽；选育；昭通市
中图分类号：S532 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.144
马铃薯是全世界排名水稻和小麦之后的第三大粮食作物[1]，在全球范围内有广泛的分布，适应不同气候环境。其富含复合碳水化合物、维生素，且脂肪含量低，因此被认为是解决全球粮食需求量不断增加的重要方案[2]。选育并使用优良品种，是提高马铃薯产量的关键。
我国有计划地进行马铃薯引育种工作始于1934年。20世纪80年代之前，所引进种质资源几乎全部来自欧美发达国家，以普通栽培亚种为主，并有少量的Neo-tuberosum和野生种资源[3，4]。此后，借助于与国际马铃薯中心（CIP）的合作关系，开始引进南美洲马铃薯种质资源[5]。在过去的半个多世纪里，育成将近200个品种，但真正成功推广大规模应用的品种相对较少。目前，马铃薯育种普遍存在种植资源改良滞后，组合配制盲目，品种抗病性差，繁育脱节[4]等问题。
马铃薯是昭通市的第二大粮食作物，种植面积约占全省的30%左右，位列云南省第二。市内最高海拔4 040 m、最低海拔267 m，地理环境多变，立体气候突出，全市属高原季风立体气候，不同的海拔气候有着较大的差异，素有“一山分四季，十里不同天”之说，具有南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带、中温带和北温带6种气候类型。特殊的地理环境、丰富的气候资源为马铃薯的种植提供了得天独厚的条件。全市从高寒山区到江边河谷均有马铃薯种植，种植季节包括大春、晚秋、冬早三季；马铃薯播种面积达20万hm2以上，占全市粮食作物播种面积的36.1%。但目前，昭通市没有适合大面积推广种植的马铃薯品种。因此，加快选育适应性广、抗性强、产量高、品质优良的新品种对昭通市马铃薯生产具有极其重要的意义。
昭通市农业科学院在马铃薯育种研究上起步晚，基础相对薄弱，拥有的育种资源少。国际马铃薯中心保存有丰富的马铃薯育种资源和丰富的亲本选配经验，与之合作，针对性地引进育种资源可有效丰富提高育种效率，真正拓宽育种资源遗传背景。
1 材料与方法
1.1 材料
2011年，昭通市农科院通过与云南师范大学薯类作物研究所合作，从国际马铃薯中心引进了26个杂交组合共计13 000粒实生籽。催芽处理后，田间种植进行选育工作。除杂交F1代集中在昭通市农业科学院试验基地进行种植外，F2代以后的无性世代选育皆实行一年三季选育，以大春为主、秋冬季为辅。通过2011-2014年的选育工作，共计选择出178份具有保存或推广价值的品系。其中15份通过茎间脱毒处理，生产出脱毒种薯，于2015年大春在昭通市昭阳区靖安镇松杉村对15个品系进行了生产试验。
1.2 田间试验种植设计
试验地位于昭通市昭阳区靖安镇松杉村，海拔2 165 m，年平均气温9.50 ℃，年降水量950 mm，属高原大陆季风气候。土质为黄壤、微酸性，地势较平，土质疏松，中等肥力，通风条件好，阳光充足。
按随机区组排列，重复3次。行距50 cm，株距30 cm，每行种植20株，5行区，小区面积15 m2。底肥1 000 kg/667 m 2。有机肥，复合肥（15-15-15）100 kg/667m2 。2015年3月16日人工种植，9月24日收获。
2 结果与分析
2.1 植物学性状比较
从表1中可以看出：株高最低为47.5 cm，最高139.5 cm，平均83.7 cm。参试品系都为直立型株型；花色有白、黄、紫3种色系，其中紫色花系有9个、占60%；长势较好的品系有10个，占67%。晚疫病抗性表现整体较好，高抗品系9个，中抗品系5个，合计占93%。 生育期各种类型均有分布，以中晚熟和晚熟为主，占60%，其中晚熟5个、中晚熟4个、中熟3个、中早熟2个、早熟1个。从以上数据反映出，所选品种在各个方面基本都具有多态性，为选育适应不同生态类型的新品种提供可选择性。
2.2 商品性状比较
如表2所示，薯形以长椭圆最多，共计8个，占据53%。皮色有黄色和白色2种，其中白色11个、占73%。15个品系肉色与皮色一致，皆为同一色系。有4个品系呈现深芽眼、2个浅芽眼品系出现紫色芽眼。产量最高为ZT014、667 m2产3 798 kg，最低为ZT015-1、667 m2产745 kg；15个品系中，667 m2产2 t以上品系有10个，占参试品系67%。商品率总体表现较好，11个品系商品率在75%以上、占73%。
参试的15个品系中，综合考虑各方面因素，至少有ZT013-1、ZT014、ZT016、ZT016-1、ZT020-1这5个品系各方面指标都比较优秀，具有很高的应用推广潜力。
3 讨论
马铃薯是无性繁殖作物，分离仅存在于杂交实生苗F1代，后续无性世代的选育工作基本上是在同一个变异群体中进行不同性状或基因型的选择[6]。正确选用亲本并合理组配是马铃薯育种成败的关键。亲本应具有育种目标所要求的主要性状指标[7]；亲本组配应具有最少的不利性状和最多的有利性状，双亲性状要能互补，用双亲基因差异大或亲缘关系远，配合力强的亲本配置杂交组合易取得成功[8]。随着生物技术的发展，已经出现了一些可以用于辅助亲本选配的分子标记，如cpDNA标记技术[9]。
传统的马铃薯育种需要10 a左右的时间，但通过国际马铃薯中心针对昭通地区的亲本合理配置，结合昭通一年可以三季生产马铃薯的特点，开展一年三季选育工作，将新品种的育种时间缩短到了3～5 a，大大缩短了选育周期。结合脱毒苗组培快繁技术，品种成熟后，可快速生产出高质量种薯，提高新品种推广应用的时效性。
文中所列15个品系为本次育种工作入选优秀材料中的一小部分，剩余品系将陆续通过茎尖脱毒处理成为组培苗进行保种。在保留的品系中，大部分品系有至少一方面比较优秀的性状，可作为后续杂交育种的亲本使用；也有少部分综合性状较好，在后续的育种工作中，进一步验证后推广使用；也可以根据品种适应特性，在昭通寻找适合的环境小面积推广，成为地方特色品种。无论何种形式的应用，本次引进实生籽发展而来的材料，都将在将来昭通的马铃薯育种工作中得到充分应用，对昭通市马铃薯遗传背景的丰富起到重要作用。
参考文献
[1]Hancock RD， Morris W， Ducreux LJ et al. Physiological， Biochemical and Molecular Responses of the Potato （Solanum tuberosum L.） Plant to Moderately Elevated Temperature[J]. Plant， Cell & Environment， 2013（37）：439–450.
[2]Corrêa RM， Pinto JB， Faquin V et al. The Production of Seed Potatoes by Hydroponic Methods in Brazil[J].Fruit，Vegetable and Cereal Science and Biotechnology，2009，3（1）：133–139.
[3]吕文河，秦昕，王凤义，等.中国马铃薯野生近缘栽培种利用研究进展，中国马铃薯研究与产业开发[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2003：83-94.
[4]金黎平，屈东玉，谢开元，等.中国马铃薯育种技术研究进展，中国马铃薯研究与产业开发[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2003：10-19.
[5]李灿辉，隋启君，龙维彪，等.马铃薯抗晚疫病育种新策略及其研究进展.中国马铃薯研究与产业开发[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2003：113-120.
[6]Ross H. Potato Breeding： Problems and Perspectives [J]. J Plant Breeding. 1986. Supplement 13.
[7]腾伟丽.克新号品种演变规律及遗传背景[J].马铃薯杂志，1999，13（3）：160-162.
[8]王春珍，李荫藩.新世纪我国马铃薯产業面临的问题与对策[J].中国种业，2008（2）：87-89.
[9]胡祚，郝大海，段晓艳，等.cpDNA标记在马铃薯杂交亲本选配中的应用[J].种子，2011，30（8）：29-33.
（责任编辑：刘昀）
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