馬鈴薯種質資源現狀及發展對策

李彥軍，耿偉，史超，許士霖

（吉林省蔬菜花卉科學研究院，吉林長春130033）

馬鈴薯發源于南美洲安第斯山脈，是世界第四大主糧作物。它適應性廣、豐產性好、營養豐富、經濟效益高，在我國廣泛種植。馬鈴薯主糧化和主食化發展戰略將引領農業供給側結構性改革，為我國的糧食安全作出貢獻。據農業農村部網站數據顯示，2017 年全國馬鈴薯種植面積560 萬hm2，年總產量達9 682 萬t，其中食用消費5 895 萬t，加工消費3787 萬t。

種質資源又被稱作品種資源，是在遺傳領域內一切具有一定種質或基因的生物類型的總稱，被認為是一個國家最具有價值和戰略意義的物質財富。馬鈴薯種質資源豐富，這是任何栽培作物都無法比擬的，它在產量、品質、抗性等方面存在著廣泛的遺傳多樣性，這是育種學家從事品種改良的基礎[1,2]。

1 馬鈴薯種質資源現狀

馬鈴薯既是蔬菜也是糧食作物。與其它谷物類糧食作物不同，馬鈴薯是同源四倍體物種，主要依靠薯塊繁殖。由于存在無性和有性結合的混合繁殖方式，造成其遺傳組成高度雜合，在自然界中存在大量從二倍體到六倍體的結薯和非結薯種，使得優良等位基因很難聚合在一起，這是導致馬鈴薯育種周期長的主要原因。

薯塊繁殖存在繁殖系數低，種植、儲運成本高，易攜帶病蟲害等問題，這是馬鈴薯種植的瓶頸。近年來，全世界科學家都在致力于馬鈴薯的“種子化”進程，著力解決馬鈴薯自交不親和與自交衰退兩大問題。目前，國內馬鈴薯生產中應用的絕大多數品種是由中國育種單位自主選育的，尤其是近年來新育成的品種比原有品種的塊莖外觀形狀和商品性明顯改善、抗病性顯著提高、豐產性和適應性適度增強，這些品種性狀的改良得益于種質資源研究的深入開展。劉甜甜等[2]以感病品種Favorita 為對照，通過多重接種試驗，對75 份馬鈴薯資源進行了晚疫病抗性的評價和篩選，了解了來自國內外不同種質資源的晚疫病抗性，獲得了具有晚疫病廣譜抗性的馬鈴薯品種。金黎平等[3]對馬鈴薯種質資源重要性狀的基因發掘及遺傳多樣性進行了研究，他認為，馬鈴薯遺傳育種要從馬鈴薯種質資源保存和利用、馬鈴薯基因組學研究、馬鈴薯重要性狀遺傳學和決定基因等三個方面進行研究和發展。實踐證明，啟動馬鈴薯的全產業鏈研究將集馬鈴薯繁育、加工、種植、銷售于一體，有力推動當地馬鈴薯的產業化發展。

2 馬鈴薯種質資源發展面臨的問題

我國已發展成世界第一大馬鈴薯生產國，作為“外來作物”的馬鈴薯在我國種植面積日益擴增，在我國扶貧攻堅和鄉村振興國家戰略中發揮著不可替代的作用。我國馬鈴薯產業發展迅速，但仍面臨諸多問題。據統計，我國馬鈴薯平均單產約1.4 t/ 667 m2，平均產量僅相當于美國、北歐地區單產的1/3。

2.1 專用型品種少

截止2018 年底，我國共審定和登記了818 個馬鈴薯新品種（含國外引進品種），其中絕大多數為鮮食品種，而早熟優質特色品種尤其是加工專用型品種較少，難以滿足馬鈴薯產業快速發展和市場多樣化的需求[4]。目前，馬鈴薯早熟和高淀粉加工品種是市場最需要的，同時，彩色馬鈴薯的附加值是菜薯和傳統加工薯無法比擬的，而事實上加工型馬鈴薯和彩色馬鈴薯產量普遍偏低，使大規模的加工提取受到原料的制約，限制了馬鈴薯加工產業的多元化發展。

目前，我國主要從事馬鈴薯品種選育的單位超過70家，以科研院所和大學為主，企業較少，種質資源保存量約5 000 份[5]。閆雷等[6]提出，我國現有馬鈴薯加工專用型品種嚴重不足，滿足不了加工業的需求，因此選育營養價值高、加工品質好、產量高、適應性好的馬鈴薯加工專用型品種具有深遠的經濟價值和社會意義。目前，我國馬鈴薯油炸專用型品種匱乏，生產上廣為種植的品種主要是大西洋和夏坡蒂等品種。

2.2 優異種質資源不足

當前馬鈴薯優異種質資源不足和共享困難；晚疫病和土傳病害嚴重，抗性品種缺乏；自主選育早熟品種和加工型品種少；脫毒種薯繁育成本高，質量較差；育成新品種推廣速度緩慢，不能滿足市場和生產需求[7]。如毀滅性的細菌性病害——馬鈴薯青枯病，在馬鈴薯生產中造成重大損失，目前還沒有有效的防治措施，而且在馬鈴薯栽培種中尚未發現青枯病抗源，僅在野生種、原始栽培種中存在少數青枯病抗性材料，因而擴大馬鈴薯遺傳基礎研究是加快馬鈴薯青枯病抗性育種進程的關鍵。

2.3 種薯生產基礎條件薄弱

馬鈴薯可以利用種薯切塊繁殖，但當播種時土壤條件較差或種薯本身抗性較差時會導致產量降低。而且切塊刀具不消毒也會導致許多病毒、細菌性病害的傳播，因此目前多采用組培方式繁殖[8]。良種直接決定單產，目前我國馬鈴薯單產與新西蘭、美國、荷蘭等發達國家相比差距懸殊，這與脫毒種薯推廣不利有直接關系[9]。馬鈴薯種薯繁育要經過莖尖脫毒—組織培養試管苗—溫室繁育—原種生產—一級種薯—二級種薯多個環節，操作規程嚴，基地設施建設投資大，生產成本高，對環境條件要求高。但由于目前我國脫毒種薯行業發展不成熟，存在繁育不規范，質量參差不齊，種薯繁育規模小等問題，亟需建設技術先進、規?；拿摱痉N薯繁育基地。

3 馬鈴薯種質資源發展對策

3.1 發掘、選育優異馬鈴薯種質資源

3.1.1 建立種質資源庫

種業是國家戰略性基礎產業，也是產業發展的源頭。馬鈴薯產業高質量發展，品種選育是第一步。建立完善的馬鈴薯種質資源庫，對各地現有的種質資源進行初步的特性鑒定，主要是針對育種和生產最為重要的農藝性狀，如抗性、倍性及品質等進行鑒定，能夠方便育種工作的順利開展。

3.1.2 堅持種質創新

從國內外引進、收集馬鈴薯育種親本材料、雜交實生種子及加工型優良品種等種質資源。再經過多年的培育、試驗、篩選工作，選育出一批具有自主知識產權的新品種（系），通過長期離體保存馬鈴薯種質資源，這是馬鈴薯種質資源收集、保存的主要平臺。

要加強對馬鈴薯種質資源的創新，提高資源的可利用性。馬鈴薯種質資源的創新利用與糧油作物相比存在較大的差距，利用優良四倍體栽培種、二倍體野生種、近緣種及遠緣種種間雜交、2n 配子利用、應用生物技術進行種質創新，得到新的種質，為育種和生產服務。

3.1.3 篩選和選育出優質品種

應堅持種質資源的收集與整理，豐富種質的多樣性，有針對性地從外地、國內外引進優良品種，經鑒定后直接在本地推廣應用或把有個別優良性狀的資源作為親本，育成新的可在本地推廣的優良品種，這是選育馬鈴薯新品種的關鍵。如姚蘭等[1]從全國馬鈴薯科研院所引進6個新品種，通過試驗篩選出了適宜西北干旱半干旱區氣候特點的高產、優質馬鈴薯新品種，并進行田間比較試驗。結果表明，中薯20 號表現出較高的適應性和高產性，產量達到2 633 kg/667 m2，較對照增產11.95%，商品薯率高，在定西市可作為潛在主推品種。雷婷[12]通過對實驗室前期已獲得的親本具有青枯病抗性基因的三個雜交群體的青枯病進行抗性鑒定，篩選出了具有青枯病抗性的材料，同時通過原生質體電融合方式，創制優質多抗的馬鈴薯新種質。

3.2 加強資源共享，開展科研聯合攻關

下一步要注意加強各成員、攻關聯合體、科研教學及推廣單位之間的聯合與協作，聚焦生產重大問題和體制機制創新，推動企業與科研單位合作，逐步形成產業導向、成果評價、多元投入、利益共享等新機制。強化優勢資源和力量整合，逐步構建馬鈴薯種質創新與利用、品種選育、聯合測試等協同創新平臺，篩選和創制一批滿足馬鈴薯育種需求的優異種質資源，選育綜合性狀優良、適應性廣、具有重大生產應用價值的專用品種，推動品種更新換代，提高我國馬鈴薯產業的自主創新能力。

開展馬鈴薯良種科研聯合攻關，對于馬鈴薯產業的發展具有重要意義。一是可以通過種質資源共享和利用，豐富各單位育種資源的遺傳基礎，引入優質種質培育目標性狀突出、綜合性狀均衡的新品種。二是可以通過不同生態區聯合體單位品種（系）聯合試驗和新品種展示示范，測試品系或品種的特征特性和適應區域，為新品種選育和推廣提供依據。三是通過育種人才培養和信息交流，提高育種技術水平，促進聯合體內單位尤其是企業自主品種創新能力。