劉長臣
(黑龍江省慶安縣種子管理站,黑龍江 慶安 152400)
馬鈴薯是我國主要的淀粉加工作物之一,生產(chǎn)量和商品量僅次于玉米居第二位[1]。馬鈴薯淀粉具有糊化溫度低、糊粘度高、彈性好、蛋白質(zhì)含量低、無刺味、口味溫和、顏色較白、不易凝膠和不易退化等特性,在一些行業(yè)中具有其它植物淀粉不可替代的作用。我國是馬鈴薯淀粉需求大國,國內(nèi)統(tǒng)計表明,現(xiàn)階段我國每年馬鈴薯精淀粉的市場需求量在40萬t以上,國產(chǎn)淀粉無法滿足需要,大部分需從國外進(jìn)口。雖然國內(nèi)較大規(guī)模的馬鈴薯精淀粉加工企業(yè)總加工設(shè)計能力在30萬t以上,但實際產(chǎn)量2003和2004年各不到5萬t,每年需進(jìn)口30萬t以上。分析原因,國內(nèi)選育推廣應(yīng)用的高淀粉品種數(shù)量有限,而且由于豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性差,生產(chǎn)上實際應(yīng)用面積非常小,難以滿足加工的需要。
黑龍江省農(nóng)科院克山分院在“九五”期間對382份收集引進(jìn)的國內(nèi)外馬鈴薯資源進(jìn)行了淀粉含量測定及抗病性、抗逆性等方面綜合鑒定,以期篩選出優(yōu)異的高淀粉種質(zhì)資源,為育種和生產(chǎn)服務(wù)。
試驗所用的材料為精選“八五”以來征集入國家圃的382份綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良、淀粉含量高、抗病、耐貯藏、高產(chǎn)的國內(nèi)外馬鈴薯種質(zhì)資源。其中利用國際合作研究渠道,先后從加拿大弗萊德克頓研究站、蘇格蘭作物研究所、洛耳赫全俄馬鈴薯研究所等引進(jìn)54份,從國際馬鈴薯中心引進(jìn)191份,同時利用國家公關(guān)網(wǎng)絡(luò),引進(jìn)兄弟育種單位優(yōu)良品種(系)137份。
淀粉含量測定:在收獲后1周內(nèi),采用水比重法測定[2]。
表1 馬鈴薯高淀粉品種資源Table1 Potato germplasm with high starch
馬鈴薯晚疫病抗性鑒定:采用田間病圃自然發(fā)病與晚疫病初發(fā)期人工接種(當(dāng)?shù)鼗旌暇N)相結(jié)合的方法進(jìn)行[3]。
病毒病抗性鑒定:采用防蟲溫室(或網(wǎng)室)內(nèi)苗期人工接種法鑒定[4]。
耐貯性鑒定:收獲后每份材料選取無病蟲害、無機械損傷的塊莖10 kg置于貯藏窖內(nèi),貯藏期間保證溫度(2~4℃)、濕度(85%~93%)等條件的穩(wěn)定,以耐貯性強的品種克新12號為對照,春季出窖時根據(jù)塊莖貯藏?fù)p耗率確定材料的耐貯性[5]。
塊莖貯藏?fù)p耗率(%)=[(貯藏前塊莖鮮質(zhì)量-貯藏后塊莖鮮質(zhì)量)/貯藏前塊莖鮮質(zhì)量]×100%
382份鑒定材料中淀粉含量超過17%的有40份(表1),占所測樣品總數(shù)的10.5%;淀粉含量超過克新12號(18.6%)的有16份,占此類材料的40%;淀粉含量20%以上的有8份,占此類材料的20%。在 40份高淀粉品種中,國內(nèi)育成品種(系)17份,占此類材料的42.5%,代表品種有克新12號、克新15號、高原7號、合作88、藏薯1號、NS51-5、晉薯 8號等;國外引進(jìn)品種23份,占此類材料的 57.5%,代表品種有維什特、Colmo、Dianella、OttarFb、CFS-69.1、Tylua、Gasore 等。
2.2.1 抗病性鑒定評價
通過對馬鈴薯晚疫病的抗性鑒定,從40份高淀粉含量材料中篩選出10份田間高抗馬鈴薯晚疫病的資源,分別為烏盟 684、AL-204、Gasore、CFS69.1、NS51-5、NS881705、NS78-11-1、安薯56、克新15號、克新12號;2份抗病資源,為春薯3號和拉迪路塞塔(表2)。
通過對馬鈴薯PVY、PVX、PLRV等主要病毒病抗性鑒定,從40份高淀粉含量材料中篩選出4份抗馬鈴薯PVY病毒資源和1份免疫資源,占鑒定總數(shù)的12.5%,分別為Colmo、Spunta、CFS69.1、安薯56和Gasore;篩選出2份抗馬鈴薯PVX病毒病資源,占鑒定總數(shù)的5.0%,分別是北斗星、安薯56;篩選出1份抗馬鈴薯PVA病毒資源和1份免疫資源,分別是Colmo和Spunta;篩選出1份抗馬鈴薯PLRV病毒病資源北斗星(表2)。
2.2.2 耐貯性鑒定評價
通過對40份高淀粉含量馬鈴薯種質(zhì)資源連續(xù)3年耐貯性試驗,結(jié)果表明:在6個月貯藏期內(nèi),薯塊平均損耗率小于5%的高耐貯性種質(zhì)資源15份,占鑒定總數(shù)的37.5%,代表品種有克新12號、克新15號、烏盟 648、Colmo、Spunta、Greta、NS51-5、CFS69.1等(表 2)。
結(jié)合田間農(nóng)藝性狀,鑒定馬鈴薯對晚疫病、PVY、PVX、PLRV、PVA的抗性及耐貯性,對40份高淀粉含量馬鈴薯種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評價,篩選出5份優(yōu)異高淀粉含量馬鈴薯種質(zhì)資源,分別是Colmo、Spunta、Gasore、NS51-5和克新15號。
馬鈴薯產(chǎn)量與淀粉含量是一對相互矛盾的數(shù)量性狀,除品種本身特性外,還受環(huán)境和氣候條件影響[6]。因此,引種時要考慮環(huán)境和氣候條件的影響,特別在大面積引種前一定要進(jìn)行小面積的試驗,以減少因盲目引種帶來的損失。在本試驗中,不同來源品種在慶安縣種植與育成地點的淀粉含量有一定的差異,如晉薯2號、晉薯8號、高原4號、高原7號、內(nèi)薯7號、藏薯1號淀粉含量下降2個百分點以上;國外引進(jìn)高淀粉品種年份之間淀粉含量變化較大;克新12、15號的淀粉含量比較穩(wěn)定。這種變化產(chǎn)生的主要原因是生育期的變化、品種抗病性以及降雨量等的不同。一些熟期過晚的品種如高原4號、高原7號等在本地區(qū)不能正常成熟,造成淀粉含量降低;對晚疫病抗性較弱的品種在病害流行年份其淀粉含量會明顯降低。
表2 部分高淀粉馬鈴薯種質(zhì)資源的抗病性及耐貯性鑒定Table2 Disease resistance and storage ability of some high starch potatoes germplasm
馬鈴薯晚疫病、病毒病是危害馬鈴薯生產(chǎn)的主要病害。馬鈴薯晚疫病流行年份,感病品種一般減產(chǎn)50%以上,甚至絕收。馬鈴薯一旦被病毒侵染,隨著種植年限的增加病情不斷加重,甚至失去利用價值。引起皺縮花葉和卷葉病害的馬鈴薯Y病毒和卷葉病毒常能造成減產(chǎn)50%~80%,若幾種病毒復(fù)合侵染時,減產(chǎn)幅度更大[7]。本試驗篩選出的40份高淀粉種質(zhì)資源中,10份田間高抗馬鈴薯晚疫病,5份兼抗2種或2種以上病害,這些優(yōu)異種質(zhì)資源可作為馬鈴薯高淀粉育種的抗病基因源,也可以作為高淀粉品種直接在疫區(qū)應(yīng)用。
[1]于天峰.馬鈴薯淀粉的糊化特性、用途及品質(zhì)改良[J].中國馬鈴薯,2005,19(4):223-225.
[2]王新偉,洪乃武.不同來源馬鈴薯品種淀粉含量的差異[J].馬鈴薯雜志,1997,11(3):148-151.
[3]劉介民,王仁貴.馬鈴薯種質(zhì)資源晚疫病抗性鑒定[J].作物品種資源,1996(1):18-19.
[4]張鶴齡.馬鈴薯Y病毒研究[J].內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報,1983,14(2):231-238.
[5]張亞川,鄭冬梅,賈艷寧.貯藏溫度對馬鈴薯的影響[J].馬鈴薯雜志,1999,13(2):20-23.
[6]宿飛飛,石瑛,梁晶,等.不同馬鈴薯品種淀粉含量、淀粉產(chǎn)量及淀粉組成的評價[J].中國馬鈴薯,2006,20(1):16-18.
[7]黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所.中國馬鈴薯栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1994:269-270.