芋頭種質資源在泰州市種植表現與應用潛力分析

吳 薇，王 安，焦慶清，王全友，孫 進，常亞蕓，張培通*

(1.江蘇省農業科學院泰州農科所，江蘇 泰州 225300；2.泰興市農業科學研究所，江蘇 泰興 225433)

芋頭種質資源在泰州市種植表現與應用潛力分析

吳 薇1，王 安1，焦慶清1，王全友2，孫 進2，常亞蕓2，張培通1*

(1.江蘇省農業科學院泰州農科所，江蘇 泰州 225300；2.泰興市農業科學研究所，江蘇 泰興 225433)

研究了引進的22份國內外芋種資源在泰州市的種植表現，獲得了具有早熟、抗倒、抗病等優良性狀的種質材料。但在泰州生長發育好、適宜引進的品種較少，多為表現一般的品種。對參試品種的性狀差異性分析表明：芋頭主要經濟性狀的品種間差異較大，可通過直接引進具有優異經濟性狀的品種，篩選出江蘇省芋頭新品種，芋頭品種內株間差異較大的品種不能直接應用，應作為選育材料進行系統選育。

芋頭；泰州；種質資源；遺傳分析

芋[Colocasiaesculenta(L.) Schoot]是天南星科(Araceae)芋屬(Colocasia)多年生塊莖植物，常作一年生作物栽培，是我國著名的經濟作物。中國是芋屬的起源中心之一，全世界的芋屬植物共計有20種，其中我國就有6種[1]。中國芋頭的栽培歷史悠久，種植范圍主要分布在珠江流域、臺灣地區、長江及淮河流域，以及膠東半島地區[2]。由于生態、氣候及土壤等條件復雜多樣，形成了各具地方特色的農家品種，這些品種各具獨特的口感，深受消費者喜愛，然而群眾長期自發種植，導致地方特色品種混雜退化。近年來，我國加強了芋頭新品種(系)的選育，但是有報道的育成品種卻不多[3-5]，因此，改良各地的特色品種育成商品性好、適應性強的芋頭新品種(系)，是芋頭育種工作的重點。為此，本研究對從國內外引進的22個芋頭地方特色品種進行了種植觀察，以期篩選出適宜江蘇地區種植的芋頭新品種(系)以及與其遺傳特點相關的地方品種，為芋頭品種引種和改良育種提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

自國內外引進的22份芋種資源，包括國外引進且在國內種植面積較大的資源1份，國內資源21份，其中江蘇6份、山東4份、湖北2份、云南7份、廣西1份、福建1份，具體見表1。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組排列，22個品種作為處理，重復3次。試驗田折合種植密度為60000株/hm2。

2014年，試驗地選擇在泰興市農科所基地，冬閑田，沙壤土，地勢平坦，排灌良好，肥力中等均勻，前茬蕎麥，4月14日播種，其他栽培管理措施同常規。2015年試驗地分別選擇在泰興市農科所和泰州市農科院基地，泰興市農科所試驗基地與2014年度相同；泰州農科院試驗基地為冬閑田，粘土土質，地勢平坦，排灌良好，肥力中等均勻，前茬水稻；2015年度試驗于4月中下旬播種，覆蓋黑膜，其他栽培管理措施與2014年相同。

表1 參試芋頭品種的基本情況

1.3 測定項目與方法

參照《芋種質資源描述規范和數據標準》，在播種期、出苗期、枯葉期分別進行記錄，并統計出苗率；對各品種的園藝性狀進行描述；14葉齡期，于各小區隨機選擇3株，進行主要農藝性狀的觀測，并對其抗病性和倒伏率進行調查；芋頭成熟后，分級測產，統計產值，計算商品率，以及特級芋、一級芋、二級芋和三級芋的比例。

1.4 數據處理

采用Excel 2003、SPSS 16.0和DPS軟件進行數據統計分析，用Duncann新復極差法進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 芋頭地方品種在泰州的種植表現

2.1.1 生育期 2014年度對22個品種的生育期進行比較，結果表明：各品種間出苗間隔較長，其中以日本芋出苗最早，為5月1日；滇芋4號出苗最晚，為5月21日，間隔21 d；除紅紫柄多子芋外，其余品種的出苗時間相對集中，多集中于5月6日～5月12日。在22個品種中，泰興香荷芋、滇芋5號、滇芋8號3個品種的生育期在190 d內；紫荷芋、滇芋3號、魯芋1號、小面芋等8個品種生育期在190～200 d之間；揚芋1號等7個多子芋品種，以及龍香芋、荔浦芋和檳榔芋等4個魁芋品種的生育期超過200 d，截至11月6日收獲時，仍有揚芋1號等8個品種沒有完全成熟。進入11月份后，氣溫較低，芋頭生長停止，易受到凍害，且上市偏遲，價格低，因此，生育期超過200 d的品種不適宜在江蘇泰州地區種植(表2)。

2.1.2 生長勢 比較膨大初期(14葉期)3種環境下各品種長勢表現可知(表3)：2014年泰興點的植株營養生長旺盛，2015年2個試驗點的植株營養體生長較低，地下部生長發育較快。綜合比較22個品種在各試驗點的表現可以看出，不同品種間的假莖粗和子芋鮮重的差異達極顯著水平，其中假莖粗大的品種有揚芋1號、龍香芋、揚芋2號和白荷芋，其假莖粗均≥7 cm，假莖粗最小的品種是滇芋7號，假莖粗僅有4.8 cm。多子芋類品種的單株子芋鮮重高于魁芋類品種，其中單株子芋鮮重較高的品種有揚芋1號、魯芋2號、魯芋1號、魯芋3號和小面芋5個，其單株子芋鮮重均超過300 g，其中揚芋1號的單株子芋鮮重達593.89 g；而單株子芋鮮重較低的品種有鄂芋1號、紫荷芋和滇芋7號，單株子芋鮮重均不足100 g，魁芋品種的子芋鮮重均較小。多子芋各品種的株高、葉面積指數和莖葉鮮重間也存在差異，株高較高的是揚芋1號、檳榔芋、白荷芋、鄂芋2號和紫荷芋5個品種，株高均在110 cm以上，鄂芋1號的株高最低，僅88.7 cm；葉面積指數較高的品種是揚芋1號和小面芋，葉面積指數均在3.0以上，葉面積指數較低的品種是鄂芋1號和滇芋7號，葉面積指數僅為1.3左右；莖葉鮮重較高的品種有揚芋1號、白荷芋、鄂芋2號、檳榔芋、小面芋和滇芋6號等6個品種，單株莖葉鮮重均超過1000 g，莖葉鮮重最低的品種是滇芋7號，單株莖葉鮮重僅449.91 g。植株地上部長勢偏旺的品種為揚芋1號、檳榔芋、鄂芋2號和白荷芋等，單株子芋鮮重也較重，說明芋頭地上部的生長發育與子芋單產密切相關。

表2 參試品種的生育期比較

表3 參試品種在泰州種植的生長勢表現

2.1.3 抗病蟲性 各品種在3種環境下的病蟲害發生情況見表4，比較3個點各參試品種的抗病表現，抗病性最好的是滇芋7號，植株表現為抗疫病，香荷芋、龍香芋和荔浦芋3個品種的抗病性較差，表現感病，其余品種均表現為中抗疫病，總體上來看，綠柄多子芋的抗病表現相對較好。綜合比較各品種抗蟲性可知，22個參試品種抗蟲性表現以魁芋品種的較好，抗蟲性表現最好的4個品種依次是滇芋1號、鄂芋2號、紫荷芋和龍香芋，多子芋品種中滇芋和魯芋系列的抗蟲較差。各品種抗倒伏表現：綠柄多子芋抗倒伏相對較強，魁芋品種抗倒伏相對較差，倒伏率小于5%的品種有10個，依次是滇芋8號、魯芋2號、小面芋、魯芋3號、日本芋、揚芋2號、魯芋1號、龍香芋、滇芋7號和鄂芋1號，檳榔芋和荔浦芋的倒伏率最高，均超過25%。

表4 各參試品種的抗病蟲性比較

2.2 產量表現

比較各試驗點的芋頭產量構成(表5)，發現泰興點的芋頭單產普遍較泰州點高，其中2015年泰興點的芋頭產量最高，平均單產24796.05 kg/hm2，其次是2014年泰興點，平均單產19790.25 kg/hm2，2015年泰州點的產量最低，平均單產僅15157.80 kg/hm2。泰興點的產量結構主要表現為特級芋最多，芋頭商品率在88%左右，而泰州點的芋頭商品率僅為73%，這是由于各試驗點氣候和土壤條件決定的。

產量表現最好的8個品種依次是揚芋1號、揚芋2號、魯芋2號、鄂芋2號、魯芋1號、魯芋3號、小面芋和日本芋，除鄂芋2號外，其余均為綠柄多子芋，揚芋1號的單產達38995.05 kg/hm2，顯著高于其他品種。滇芋5號的產量僅為8094.15 kg/hm2，顯著的低于其他品種。魁芋以食用母芋為主，其母芋均可以作為商品芋進行銷售，其商品率為100%，多子芋品種中，商品率大于85%的品種有5個，依次是鄂芋2號、小面芋、揚芋2號、揚芋1號和魯芋3號。各品種芋頭的產量結構表現為：揚芋1號、揚芋2號和鄂芋2號的特級芋最多，一級芋與二級芋次之，三級芋最少，其中特級率均超過40%，其余品種的二級芋最多，一級芋與三級芋次之，特級芋最少，這樣的產量結構表現在紅紫柄多子芋中尤為典型。

2.3 種植表現分類

本研究采用系統聚類分析方法，對各品種的主要農藝性狀進行了綜合分析，可將供試的22個芋頭品種按照生長發育表現分為3類(圖1)：第一類是揚芋1號，該類品種在泰州種植表現最好，屬于適應性好的品種；第二類包含的品種較多，包括鄂芋1號、揚芋2號、魯芋1號、魯芋2號、魯芋3號、滇芋3號、滇芋4號、滇芋5號、滇芋6號、滇芋7號、滇芋8號、小面芋和日本芋，這一類品種的種植表現中等，屬于適應性中等品種，其中綠柄多子芋的表現普遍較紅紫柄多子芋好；第三類包含種植表現較差的品種，如紫荷芋、香荷芋、白荷芋、鄂芋2號、龍香芋、滇芋1號、檳榔芋和荔浦芋，主要包含烏綠柄多子芋和魁芋，屬于適應性較差的品種。

2.4 國內芋頭地方品種在泰州種植的綜合評價

2.4.1 性狀的品種間差異性分析 由表6可知，22個芋頭品種各主要性狀變異系數為3.63%～95.36%。倒伏率的變異系數最大，為95.36%；蟲害率次之，為84.48%；變異系數較大的性狀還包括產量、葉面積指數、莖葉鮮重和子芋鮮重，這表明芋頭品種間的主要經濟性狀變異較大。而變異系數較小的性狀主要有全生育天數、株高、假莖粗、病情指數和商品率，多為營養生長性狀，這表明可以通過品種引進改良本地芋頭的主要經濟性狀。

表6 各參試品種間主要性狀的描述性統計

圖1 參試品種聚類結果

2.4.2 品種的性狀差異性分析 由表7可知，各品種主要性狀的株間變異系數存在較大差異，其中平均變異系數最大的是魯芋3號(53.64%)，魯芋1號和滇芋3號次之，白荷芋、鄂芋2號、揚芋1號、魯芋2號、日本芋、滇芋5號、龍香芋、揚芋2號和滇芋8號的平均變異系數也超過了35%，尤其是白荷芋、滇芋5號等品種的產量變異系數大，說明這些品種的株間一致性差，引種到江蘇泰州種植，進行系統選育，獲得變異系的可能性均較大。而鄂芋1號等品種的變異系數則小，說明這些品種的株間一致性較好，引種到江蘇泰州種植不易受環境的影響而發生變異，僅靠系統選育，不易獲得變異系，可以嘗試通過輻射誘變等手段選育新品系。

3 討論

3.1 芋頭種質在泰州的種植表現

本研究對芋頭的葉柄顏色、芋形和芽色等園藝性狀比較后發現，芋頭的形態性狀主要與其品種類型相關，而與來源無關。相比之下，紅紫柄多子芋的芋形最佳，多為長卵形，葉柄以紫紅色為主，芽白色，肉色白，與黃新芳等的研究結果相同[6]。參試的22個種質引進到泰州后，從各品種的種植表現來看，綠柄多子芋品種在植株表型、適應性、產量和產量結構方面都表現較好，魁芋品種在抗蟲性方面表現較好；在多子芋中，多數品種的產量結構表現為二級芋最多，一級芋與三級芋次之，特級芋最少，這樣的產量結構表現在紅紫柄多子芋中尤為典型。

表7 各參試品種主要性狀的變異系數比較 %

本研究篩選到在泰州部分性狀表現突出的種質材料，如揚芋1號、小面芋和揚芋2號的產量水平高；鄂芋2號抗蟲性、商品性好，蟲害發生率僅為2.22%，商品率高達89.23%；滇芋8號抗倒伏、生育期短，倒伏率為0，生育期僅有189 d。然而生長發育表現好、適宜引種的品種僅有1個，但該品種口感品質一般；表現中等、可以引種的品種較多，沒有篩選到可作為新品種推廣應用的優良品種。因此應進一步加強國內外優質芋頭地方品種的鑒定評價，從中篩選適宜引種的優質芋頭品種，為江蘇優質芋頭產業提供更優更好的新品種。

3.2 芋頭種質在泰州的應用潛力分析

本研究中，22個參試品種的表現差異較大，必須根據品種表現分類合理利用。對于品種間差異較小的性狀，直接引進改良的可能性小，反之則可以通過引進來改良性狀。本研究參試品種表現為主要經濟性狀的品種間差異較大，表明可以通過異地引種和篩選獲得綜合性狀優良的芋頭新品種。對于品種內部株間性狀差異大的品種，品種一致性差，不能直接引種應用，但通過系統選育，育成新品種的可能性大，可以作為系統選育新品種的材料發掘利用。此外，單一性狀表現極為突出的品種，如抗病品種滇芋7號，抗蟲品種滇芋1 號和紫荷芋，抗倒伏品種魯芋2號，短生育期品種滇芋5 號和香荷芋等，還可以作為本地區的特殊種質保存和應用。

[1] Li H, Zhu G H, Boyce P C. Flora of China[M]. Louris: Missouri Botanical Garden Press, 2010: 71-75.

[2] 黃新芳，柯衛東，葉元英，等.中國芋種質資源研究進展[J].植物遺傳資源學報，2005，6(1)：119-123.

[3] 李儲學，于翠芳，辛友人，等.高產優質芋頭新品種魯芋頭1號的選育[J].山東蔬菜，1997(1)：12-13.

[4] 黃新芳，劉玉平，柯衛東，等.早中熟芋新品種鄂芋1號的選育[J].長江蔬菜,2011(16):55-56.

[5] 陳淑玲，王凌云，鄭寨生，等.芋新品種金華紅芽芋的選育及其栽培技術探討[J].園藝與種苗,2013(4):12-14.

[6] 黃新芳，柯衛東，葉元英，等.多子芋葉柄及芽色的多樣性及芋形觀察[J].中國蔬菜,2002(6):13-15.

[7] 孫敬東，孫旭明，袁志章，等.芋頭栽培[M].北京：中國農業出版社，2014:47.

(責任編輯：曾小軍)

Analysis of Planting Performance and Application Potential of Taro Germplasm Resources in Taizhou City

WU Wei1, WANG An1, JIAO Qing-qing1, WANG Quan-you2,SUN Jin2, CHANG Ya-yun2, ZHANG Pei-tong1*

(1. Taizhou Institute of Agricultural Sciences, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Taizhou 225300, China;2. Taixing Institute of Agricultural Sciences in Jiangsu Province, Taixing 225433, China)

The planting performance of 22 taro germplasm resources introduced from the world was studied in Taizhou city, and several taro germplasm resources with excellent features (such as early maturity, lodging resistance, and disease resistance) were obtained. But most taro varieties performed normally in Taizhou city, and the varieties which grew well in Taizhou city and could be introduced were quite few. The difference analysis of the tested varieties showed that there were great differences in the main economic characters among various taro varieties. For the taro varieties with good economic characters, we can directly introduce them to screen out new taro varieties for Jiangsu province; for the taro varieties with great differences in main economic characters among plants, we can use them as breeding materials to carry out the systematic breeding.

Taro; Taizhou; Germplasm resources; Genetic analysis

2016-10-10

江蘇省農業科技自主創新基金項目[CX(14)2036]。

吳薇(1985─)，女，上海人，助理研究員，碩士，主要從事特糧特經作物研究。*通訊作者：張培通。

S632.3

A

1001-8581(2017)03-0056-06