馬鈴薯雜種后代無性系性狀的評價

祁馳恒，曾鈺婷，許娟妮，尼瑪卓嘎，歐珠，李淑萍，斯年

（西藏自治區農牧科學院蔬菜研究所，西藏拉薩850032）

馬鈴薯是繼青稞、小麥之后的西藏第3大糧食作物，種植面積近幾年穩定在1.5萬公頃左右[1]。西藏得天獨厚的自然條件有利于馬鈴薯光合產物的積累，馬鈴薯產量高、品質好。西藏馬鈴薯種植歷史悠久，馬鈴薯種質資源豐富。但西藏的馬鈴薯育種工作起步晚，基礎薄弱，馬鈴薯主栽品種較少，專用品種匱乏[2]。因此，利用當地馬鈴薯品種做親本，篩選適合西藏當地生態環境的馬鈴薯新品種，對西藏馬鈴薯產業發展具有重要意義。

本試驗以西藏當地品種‘昌都’、‘吉隆加木’為親本之一配置雜交組合，以篩選出的17個無性系為試驗材料，對其植株農藝性狀、產量性狀、品質性狀及炸條色澤進行評價，為篩選適合西藏當地生態環境的馬鈴薯專用新品種提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯為西藏自治區農牧科學院蔬菜研究所提供的17個馬鈴薯雜種后代無性三代材料，無性系名稱及親本信息見表1。以油炸品種‘大西洋’（CK1）及當地品種‘艾瑪土豆’（CK2）為對照。

1.2 試驗地概況

試驗在西藏自治區農牧科學院蔬菜研究所拉薩試驗基地進行，海拔3 650 m，年日照時數在3 000 h以上，年降水量為200～510 mm，雨熱同季，降水集中在6～9月，土壤類型為砂壤土，前茬為玉米，pH 8.1，有機質34.6 g/kg，速效氮265.4 mg/kg，速效磷23.5 mg/kg，速效鉀13.7 mg/kg。

1.3 試驗方法

試驗采用隨機區組設計，3次重復，行長6 m，株距0.3 m，壟距0.7 m，每個無性系種植2行，每行種植20株，整薯播種，以油炸品種‘大西洋’和當地品種‘艾瑪土豆’作為對照品種。2018年4月23日播種，9月26日收獲。播種時施充分腐熟的優質羊糞22 500 kg/hm2及復合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）750 kg/hm2作為底肥，其他管理同當地大田管理方式。

1.3.1 植株和產量性狀測定

盛花期每小區選取田間長勢一致、具有代表性的3株完整植株，進行株高，主莖數，主莖粗等植株性狀的測定[3]。收獲時每小區選取5株測定馬鈴薯塊莖性狀、單株薯數、單株重、商品薯數、商品薯重（＞75 g），每小區取中間4.2 m2進行測產，并折算成667m2產量。

表1 試驗無性系及其親本Table 1 Clone and parent used in experiment

1.3.2品質性狀測定

收獲后兩周內，進行馬鈴薯干物質、粗淀粉、還原糖含量的測定，馬鈴薯塊莖品質檢驗由甘肅省農業科學院農業測試中心檢測，干物質含量測定參照GB 5009.3-2016采用直接干燥法，粗淀粉含量測定參照NY/T 11-1985采用旋光法，還原糖含量測定參照GB 5009.7-2016采用直接滴定法[4,5]。

1.3.3 炸條加工色澤測定

收獲后兩周內以小區為單位選取具有代表性的馬鈴薯塊莖炸條取樣，切成7 mm×7 mm厚薯條，從中間取6條于清水中浸泡片刻，干凈毛巾吸凈薯片表面水分，180℃油炸2.75 min，瀝去表面多余油分，冷卻后以美國農業部制定的法式炸條顏色圖（1～7級）為標準評級，由低級到高級顏色逐漸變暗，3.5級為合格，1級為最佳[6]。

1.4 數據處理

試驗數據采用DPS 7.05軟件進行處理與分析，平均數多重比較采用Duncan's新復極差法。

2 結果與分析

2.1 植株及塊莖性狀

由表2可以知道，17個無性系的植株農藝性狀中，株高在50.5～88.0 cm，均高于對照‘艾瑪土豆’，株高最高的是‘XZ17-9’，為88.0 cm，其次是‘XZ13-6’、‘XZ25-1’和‘XZ25-6’，分別為80.5，80.5和80.0 cm，最矮的是‘XZ11-6’，為50.5 cm，且9個無性系（‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ25-1’、‘XZ25-6’、‘XZ02-1’、‘XZ07-1’、‘XZ08-5’、‘XZ17-7’和‘XZ17-9’）的株高高于對照‘大西洋’。主莖數在3.0～7.0個，最多的是‘XZ14-1’，為7.0個，‘XZ17-7’和‘XZ21-3’為6.3個，‘XZ25-1’和‘XZ13-6’為6.0個，‘XZ07-1’為5.7個，均高于兩個對照品種‘艾瑪土豆’（5.3個）和‘大西洋’（5.0個），最少的是‘XZ03-4’、‘XZ18-16’和‘XZ07-3’，為3.0個，其 他8個 無 性 系 主 莖 數 在3.7～5.3。‘XZ25-1’主莖粗最高，為14.4 mm，‘XZ21-3’最低，為8.7 mm，10個無性系（‘XZ12-3’、‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ25-1’、‘XZ02-1’、‘XZ2-13’、‘XZ07-1’、‘XZ08-5’、‘XZ17-7’和‘XZ17-9’）的主莖粗均高于當地品種‘艾瑪土豆’（CK2）。在塊莖性狀方面，無性系薯形中1個為長形，7個為圓形，9個表現為橢圓形；無性系薯皮中‘XZ17-9’和‘XZ17-7’表現為淺紅，其他15個無性系均為黃皮；6個無性系薯肉表現為白色，其他均為黃肉。

表2 各無性系植株性狀及塊莖性狀Table 2 Plant and tuber traits of clones

2.2 產量性狀

由表3可以知道，17個無性系產量在1 460～4 953 kg/667m2，‘XZ07-1’產量最高，‘XZ12-3’產量最低，11個無性系的產量表現高于對照‘大西洋’（2 762 kg/667m2），其中‘XZ07-1’、‘XZ08-5’和‘XZ14-1’產量在4 000 kg/667m2以上，‘XZ17-9’、‘XZ02-1’和‘XZ25-1’產量在3 500～4 000 kg/667m2，‘XZ2-13’、‘XZ13-6’和‘XZ08-1’產量在3 000～3 500 kg/667m2，‘XZ21-3’和‘XZ07-3’產量在2 762～3 000 kg/667m2。無性系的單株結薯數在6.7～14.7個，‘XZ2-13’、‘XZ08-1’和‘XZ08-5’單株結薯數高于對照‘艾瑪土豆’，無性系單株結薯數達10.0個以上的有6個，無性系單株結薯數8.0～10.0個的有10個，占59%。17個無性系單株商品薯重在0.23～0.78 kg，12個無性系單株商品薯重高于對照‘大西洋’，‘XZ07-1’、‘XZ14-1’和‘XZ13-6’的單株商品薯重達0.70 kg以上，‘XZ03-4’、‘XZ02-1’、‘XZ08-5’和‘XZ17-9’的單株商品薯重在0.60～0.70 kg，‘XZ25-1’、‘XZ2-13’和‘X08-1’的單株商品薯重在0.50～0.60 kg，‘XZ12-3’最低，為0.23 kg。12個無性系商品薯率高于對照‘大西洋’（42%），6個無性系（‘XZ11-6’、‘XZ12-3’、‘XZ18-16’、‘XZ21-3’、‘XZ2-13’和‘XZ08-1’）的商品薯率低于50%，其他11個無性系商品薯率均達到50%以上，‘XZ13-6’最高，為77%，其次是‘XZ14-1’，為68%。

表3 各無性系產量性狀Table 3 Yield traits of clones

2.3 品質性狀

由表4可知，17個無性系干物質含量在17.5～25.4 g/100g，‘XZ25-1’干物質含量最高，3個無性系（‘XZ18-16’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’）干物質含量均高于當地對照品種‘艾瑪土豆’，有14個無性系的干物質含量高于對照‘大西洋’。淀粉含量在11.93%～18.59%，‘XZ25-1’淀粉含量最高，高于對照‘艾瑪土豆’，11個無性系（‘XZ11-6’、‘XZ18-16’、‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ21-3’、‘XZ25-1’、‘XZ25-6’、‘XZ2-13’、‘XZ07-3’、‘XZ08-1’和‘XZ17-7’）淀粉含量高于對照‘大西洋’。塊莖還原糖含量在0.15～0.96 g/100g，‘XZ17-7’還原糖含量最低，6個無性系（‘XZ11-6’、‘XZ14-1’、‘XZ25-1’、‘XZ2-13’、‘XZ07-3’和‘XZ17-7’）還原糖含量均低于對照‘大西洋’，除3個無性系（‘XZ13-6’、‘XZ08-5’和‘XZ17-9’）之外，其他無性系還原糖含量均低于當地對照‘艾瑪土豆’。10個無性系炸條級別在1.0～3.5級，其中‘XZ14-1’與對照‘大西洋’的炸條級別相同為1級，9個無性系（‘XZ18-16’、‘XZ14-1’、‘XZ03-4’、‘XZ25-1’、‘XZ25-6’、‘XZ02-1’、‘XZ07-1’、‘XZ07-3’和‘XZ17-7’）炸條級別優于當地對照‘艾瑪土豆’（3.5級）。

表4 各無性系塊莖品質性狀及炸條級別Table 4 Quality traits and French fry grades of clones

3 討論

優良的植株性狀有利于產量的積累及品質的提升，李勇等[7]研究指出株高越高，產量越高，但植株過高，易造成植株徒長，進而影響產量，株高過高或過矮均不能選育出優質高產的品種[8]。主莖數越多，單株結薯數就越多，單株產量就越高，主莖數主要是通過單株結薯數的間接作用增加產量[9]。莖是植株的主要支撐系統，其粗度和長短影響著植株的株型、抗倒伏等性能，從而影響作物穩產和高產[10]。馬鈴薯的植株性狀主要與品種特性有關，除此之外易受施肥、灌溉及種植密度等因素影響，故只能作為馬鈴薯育種的參考指標，而不能作為主要依據[11,12]。本試驗中17個無性系的植株性狀變化區間較大，對馬鈴薯優良無性系的篩選提供主要參考依據，8個無性系（‘XZ17-9’、‘XZ17-7’、‘XZ13-6’、‘XZ25-1’、‘XZ14-1’、‘XZ02-1’、‘XZ07-1’和‘XZ08-5’）的植株性狀優勢明顯。

產量性狀和加工品質性狀是新品種選育過程中的重要指標[13]。本試驗中無性系產量表現較高，可能與高海拔日照強度大、年降雨量多有關，7個無性系（‘XZ07-1’、‘XZ08-5’、‘XZ14-1’、‘XZ17-9’、‘XZ02-1’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’）的產量達到了3 000 kg/667m2以上，且單株商品薯重在0.50 kg以上，單株商品薯率50%以上，其中3個無性系（‘XZ07-1’、‘XZ14-1’和‘XZ13-6’）的單株商品薯重達0.70 kg以上，3個無性系（‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ17-9’）的商品薯率達到60%及以上。淀粉含量是馬鈴薯能否成為淀粉加工型品種的重要指標[14]，無性系‘XZ25-1’淀粉含量最高，無性系‘XZ18-16’和‘XZ13-6’的淀粉含量達17.00%以上。干物質含量高也很重要，有利于馬鈴薯全粉加工[15]，3個無性系（‘XZ18-16’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’）干物質含量達23.0%以上，高于對照‘艾瑪土豆’。馬鈴薯油炸品種對干物質含量一般要求20%～25%，還原糖含量要求0.10%～0.33%，油炸顏色是馬鈴薯油炸加工最重要指標，一般炸條顏色要求小于3.5級[16]，因此，本試驗中3個無性系（‘XZ14-1’、‘XZ07-3’和‘XZ17-7’）符合馬鈴薯薯條及全粉加工要求的品質性狀。

本試驗探索利用西藏當地品種資源做親本選育適合西藏當地生態環境的馬鈴薯專用新品種的可能性，從17個無性系的植株性狀、產量性狀、品質性狀來看，‘XZ14-1’產量4 032 kg/667m2，排第3位，單株商品薯重0.74 kg，商品薯率68%，干物質含量22.5 g/100g，還原糖含量0.20 g/100g，炸條級別為1級，適合油炸或全粉加工；‘XZ25-1’淀粉含量為最高18.59%，且薯肉為白色，產量3 746 kg/667m2，排第6位，適合淀粉加工；‘XZ07-1’產量4 953 kg/667m2，排第1位，且單株商品薯重高，適合鮮薯食用。4個無性系（‘XZ02-1’、‘XZ08-5’、‘XZ17-9’、‘XZ13-6’）產量性狀表現較優，但存在塊莖淀粉含量較低，還原糖含量偏高品質性狀欠佳情況，5個無性系（‘XZ2-13’、‘XZ07-3’、‘XZ17-7’、‘XZ11-6’、‘XZ18-16’）品質性狀表現較優，但單株結薯重、商品薯率等產量性狀表現不佳，可對這9個無性系進行進一步跟蹤評價，對其優良特性在育種中加以利用。

本試驗表明，利用西藏當地馬鈴薯品種資源可選育適合西藏當地生態環境的馬鈴薯專用新品種。研究結果對西藏馬鈴薯種質資源的利用及改善西藏當前馬鈴薯品種較少、專用品種匱乏的狀況具有實踐意義。