江漢地區(qū)甘薯種質(zhì)資源保存方法研究

金蘭　王光俊　王富　張新林　劉道賢　周家華　張小貝

摘 ? ?要：甘薯種質(zhì)資源相對不易保存，特別是種質(zhì)數(shù)量多時，要保證資源不丟失，栽種、更新、保存是一項頗耗時間與精力的工作，一定程度上限制了甘薯科研成效的發(fā)揮。為提高甘薯種質(zhì)資源的保存效率，根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境及生產(chǎn)實際，采用甘薯莖尖、薯塊為材料，在塑料大棚內(nèi)以覆膜、覆土相結(jié)合等方式，研究了4種新的保存方法。結(jié)果表明，4種保存方法都能起到很好的種質(zhì)資源保存效果，其中采用三膜覆蓋及棚內(nèi)起壟種薯塊兩種方法保存種質(zhì)資源效果最佳。

關(guān)鍵詞：甘薯;種質(zhì)資源;保存方法

文章編號： 1005-2690（2021）05-0017-02 ? ? ? 中國圖書分類號： S531.02 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

甘薯種質(zhì)資源是甘薯育種的基礎(chǔ)，掌握的種質(zhì)資源越豐富，對育種工作越有利[1]。甘薯性喜溫、不耐寒、易受冷害，氣溫低于15 ℃時莖葉生長停滯，低于 6～8 ℃則呈現(xiàn)萎蔫狀，經(jīng)霜即枯死[2]。低溫是江漢地區(qū)冬季保存甘薯種質(zhì)資源的主要限制性因素，尋找簡單有效的種質(zhì)資源保存方法是研究和利用的前提。常用的甘薯保存方法可分為田間保存、試管苗保存、盆栽保存、種子保存和超低溫保存5種[3-4]，一定程度上存在勞動量大、成本高、管理復(fù)雜或保存條件要求高等缺點，影響甘薯科研效率，不利于甘薯科研工作的廣泛開展。因此，因地制宜地設(shè)計簡單、易行的保存方法，對促進(jìn)甘薯科研及生產(chǎn)具有重要的意義。

江漢地區(qū)冬季氣溫較低，甘薯種質(zhì)資源保存的關(guān)鍵是做好低溫防凍相關(guān)工作，本試驗研究圍繞這一關(guān)鍵問題展開。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 材料

規(guī)格為12 m×60 m的塑料大棚，塑料薄膜，水稻秸稈，83個甘薯品種來自荊門（中國農(nóng)谷）農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院甘薯種質(zhì)資源圃。試驗材料于2018年10月—2019年3月及2019年10月—2020年3月連續(xù)兩年在農(nóng)科院團(tuán)林科研基地的大田及設(shè)施大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗所在區(qū)域?qū)儆趤啛釒嘏撅L(fēng)性氣候，冬季的最低溫度約為-6 ℃。

1.2 ? 方法

1.2.1 ? 三膜覆蓋保存法

大棚內(nèi)起壟栽培，壟高25 cm、寬50 cm，10月中下旬取生長健壯、長約15 cm的莖尖栽插在棚內(nèi)，每品種種植面積為6 m2，不設(shè)重復(fù)，隨機排列。12月上旬氣溫降低到10 ℃左右，覆蓋壟上拱膜及中膜。根據(jù)當(dāng)?shù)毓芾斫?jīng)驗，在高溫天氣打開南向的薄膜透氣，前期溫度高時根據(jù)土壤濕度澆水。2月氣溫上升及時撤掉拱膜及中膜，澆水施肥促進(jìn)種苗生長，用于當(dāng)年的科研生產(chǎn)用種。

1.2.2 ? 棚內(nèi)薯塊稻草覆蓋法

10月底選擇晴好天氣收獲種薯，各品種選擇無損傷、具有品種特性的薯塊10個，放在室內(nèi)保存，氣溫下降到10 ℃左右轉(zhuǎn)入大棚，在地上鋪上稻草，薯塊放置在稻草上并用稻草覆蓋，最外層蓋一層塑料膜，但這一層不能覆蓋嚴(yán)實，晴天棚內(nèi)溫度偏高，把外膜揭開通風(fēng)降溫。在次年2月氣溫回升穩(wěn)定到10 ℃以上時，及時把種薯取出，栽種繁育種苗。

1.2.3 ? 棚內(nèi)起壟種薯塊法

10月底收獲種薯，各品種選擇無損傷、具有品種特性的薯塊10個，放在室內(nèi)保存。大棚內(nèi)起壟，壟高25 cm、寬50 cm，起壟后不澆水;12月上旬氣溫降低到10 ℃左右，把薯塊種在壟內(nèi)深度約8 cm處。此后不用進(jìn)行管理操作，待溫度回升穩(wěn)定到10 ℃以上，澆水繁育種苗。

1.2.4 ? 三膜覆蓋壟內(nèi)薯塊保存法

10月底收獲種薯，各品種選擇無損傷、具有品種特性的薯塊10個，放在室內(nèi)保存。大棚內(nèi)起壟，壟高25 cm、寬50 cm，起壟后不澆水;12月上旬氣溫降低到10 ℃左右，將薯塊栽到壟內(nèi)深度約8 cm處，不澆水，覆蓋壟上拱膜及中膜。

1.3 ? 試驗管理

根據(jù)當(dāng)?shù)毓芾斫?jīng)驗，在高溫天氣打開南向的膜透氣，莖尖保存法在試驗前期溫度高時根據(jù)土壤濕度澆水，后期低溫不澆水，其他試驗方法不澆水。不定期清除雜草，小面積可采用人工拔除方式，大面積可采用48%滅草松AS 864.0 g/hm2+5%精喹禾靈EC 30.0 g/hm2混合噴施，防治禾本科及闊葉雜草[4]。

綜合防治病害，嚴(yán)防病薯、病苗傳入，并做好種苗的消毒工作。為防治蔓割病，可用50%福美雙可濕性粉劑400～500倍液與72%農(nóng)用鏈霉素1 000～1 500倍液混合液浸種10～15 min。對甘薯病毒病防治，苗期應(yīng)加強苗床檢查，發(fā)現(xiàn)病苗，連同薯塊一起剔除，大田發(fā)現(xiàn)病株，立即拔除，連同根部土壤一起避免傳染，同時注意消滅傳毒媒介，如蚜蟲等。若遇甘薯化調(diào)、藤蔓生長過盛的情況，可以使用濃度為0.02%～0.025%多效唑50 kg/667 m2噴施。

2 ? 試驗結(jié)果

試驗所在區(qū)域氣溫低于往年，經(jīng)歷多場低溫降雪天氣、2019年2月低溫寡照等不利天氣狀況，2020年初受新冠肺炎疫情、管理措施不及時等不利影響，種質(zhì)資源都得到很好的保存，利于甘薯科研工作順利開展。試驗中，采用三膜覆蓋莖尖保存法，各品種表現(xiàn)差異大，部分品種受低溫影響生長緩慢或不生長，但各品種都能安全越冬，達(dá)到種質(zhì)資源保存的目的。其他3種保存方法薯塊完好，無因受凍害腐爛的現(xiàn)象，保存效果良好。

3 ? 討論

根據(jù)試驗結(jié)果綜合分析，本研究的方法在江漢地區(qū)及氣候條件類似地區(qū)有較好的應(yīng)用價值。三膜覆蓋保存法在秋季剪取莖尖棚內(nèi)栽插，在冬季覆蓋拱膜及中膜，具有管理操作效果好的優(yōu)點。棚內(nèi)薯塊稻草覆蓋法操作簡單，但在第2年春季需要把薯塊再次栽種在地里育苗，多了一道工序。棚內(nèi)起壟種薯塊法需要在冬季把薯塊栽種在大棚壟內(nèi)，第2年春季氣溫回升薯塊在壟內(nèi)發(fā)芽，省去了栽種的工序。三膜覆蓋壟內(nèi)薯塊保存法，在本地的氣候條件下，相對于其他的方法無優(yōu)勢，在氣候更為寒冷的地方，可根據(jù)具體情況，選擇覆蓋2層或3層膜。研究表明， 不同品種的甘薯耐寒性差異大，在具體的實踐中應(yīng)根據(jù)其耐寒性差異，加強或減少相關(guān)管理，做到安全高效保存。在遇到極端低溫情況下，可通過噴灑防寒藥劑提高防寒能力。

為防止種苗退化，需每年采用薯塊繁苗，6月各品種挑選生長健壯的莖蔓，在沒有種植過甘薯的地塊，采用常規(guī)的栽培方法。在10月底，選擇無損傷、具有品種特性的薯塊放入塑料大棚內(nèi)保存，用于第2年薯苗的繁育。同時選擇無病蟲、生長健壯的莖尖用于冬季育種。

根據(jù)實踐經(jīng)驗，建議在每年夏季取各品種甘薯莖尖在大田扦插，秋末可采用“三膜覆蓋保存法”及“棚內(nèi)起壟種薯塊法”兩種方法，能夠確保甘薯種質(zhì)資源無減損。

針對甘薯種質(zhì)資源的保存，我國農(nóng)業(yè)研究者對此開展了十分深入的探討，并且取得了豐碩的研究成果。從現(xiàn)階段的情況來看，我國薯區(qū)大致可以分為兩個部分，即南方薯區(qū)及北方薯區(qū)。在實際對甘薯種質(zhì)資源進(jìn)行保護(hù)的過程中，除少量種子保存之外，常用的方法還包括試管苗、田間種植法、盆栽法等。為了使我國優(yōu)質(zhì)的甘薯資源切實得到有效保護(hù)，為以后發(fā)掘優(yōu)質(zhì)的基因、進(jìn)行甘薯品質(zhì)鑒定打下良好的基礎(chǔ)，使我國甘薯資源的保存技術(shù)水平能夠得到持續(xù)不斷的提升，還需要做好相關(guān)資源的保護(hù)和利用工作。未來的研究應(yīng)重點從以下幾個方面入手：首先，要加大低溫保存技術(shù)的應(yīng)用力度，建立一套具有較高完善度的保存體系，使我國現(xiàn)有的甘薯種質(zhì)資源能夠得到長久保存。其次，針對現(xiàn)階段我國甘薯種質(zhì)資源中的一些近緣野生種及野生甘薯資源，對其保存方法需要加大研究力度。雖然現(xiàn)階段針對此類甘薯種質(zhì)資源我國已經(jīng)掌握了一定的保存技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)短期保存，但是從長期的角度來講，其依然存在一定程度的缺陷，未來一段時間之內(nèi)，需要繼續(xù)加大離體保存相關(guān)技術(shù)的研究力度，并且在掌握離體保存方法的前提之下，建立一套具有較高完善度的甘薯種質(zhì)無毒保存體系。此外，在離體保存的狀態(tài)之下，還需要加大力度關(guān)注甘薯種質(zhì)資源自身的狀態(tài)，定期檢查其遺傳的穩(wěn)定性，進(jìn)而根據(jù)所出現(xiàn)的問題及時對保存體系進(jìn)行改進(jìn)及完善。最后，要在田間建立長期定位觀測點，使我國甘薯種質(zhì)的資源管理水平能夠得到有效提升。

綜上所述，在實際進(jìn)行甘薯育種的過程中，甘薯種質(zhì)資源的質(zhì)量是影響后期種植效果的重要因素，尤其是一些近緣野生資源及地方資源，不僅具有基因優(yōu)良的特點，同時能有效推動育種工作的深入展開。為了合理保存及利用甘薯的優(yōu)良基因，國內(nèi)外學(xué)者針對這一問題進(jìn)行了十分深入的研究，并掌握了一系列具有較高應(yīng)用價值的種質(zhì)資源保存方法。本文的研究主要是針對江漢地區(qū)多種甘薯種質(zhì)資源的保存方法進(jìn)行了深入探討，目的在于有效提升當(dāng)?shù)馗适矸N質(zhì)資源的保存效果。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 陸漱韻，劉慶昌，李惟基.甘薯育種學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[ 2 ] 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院.中國甘薯栽培學(xué)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984.

[ 3 ] 唐君，周志林，張允剛，等.甘薯種質(zhì)資源保存方法與技術(shù)的研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（4）：4-7.

[ 4 ] 張勇，路興濤，孫竹波，等.滅草松與精喹禾靈等桶混防除甘薯田雜草效果及對甘薯安全性[J].農(nóng)藥，2014（1）：55-57.