卞曉波，吳 偉，程林潤，錢秋平，張 良

(1.金華市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江金華 321000; 2.浙江省種子管理總站,浙江杭州 310004)

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浙江省馬鈴薯地方品種的鑒定評價方法與應用

卞曉波1，吳 偉2，程林潤1，錢秋平1，張 良1

(1.金華市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江金華 321000; 2.浙江省種子管理總站,浙江杭州 310004)

摘 要：介紹一套適宜浙江省的試驗設計、植物學特征和生物學特性鑒定、數(shù)據(jù)分析與校驗的馬鈴薯種質(zhì)資源鑒定評價技術體系,以有利于整理、鑒定、發(fā)掘優(yōu)異性狀和基因,推動馬鈴薯育種水平的提升。

關鍵詞：馬鈴薯;地方資源;鑒定評價;應用;浙江

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20160205

浙江省馬鈴薯全年種植面積約為6萬hm2。近年來,在國家和省一系列政策引導下,特別是2013年浙江省出臺的《浙江省人民政府辦公廳關于加快發(fā)展旱糧生產(chǎn)的意見》(浙政辦發(fā)〔2013〕128號)和2015年國家馬鈴薯主食化戰(zhàn)略的提出,促使浙江省馬鈴薯種植面積不斷擴大。然而現(xiàn)在浙江省生產(chǎn)用種全部為引進品種,馬鈴薯育種進展一直較為緩慢,其中育種資源少是重要原因之一。

浙江省馬鈴薯有許多地方品種,早期種植的諸如小黃皮、寧波杖錫花旗芋艿、仙居豬腰洋芋等地方資源均因品質(zhì)優(yōu)等特性而得以保存,可作為馬鈴薯育種的優(yōu)良親本。合理與全面地評價這些資源,對信息交流、資源共享及開發(fā)利用具有重要意義。但由于浙江省對馬鈴薯種質(zhì)資源的鑒定評價缺乏統(tǒng)一的標準和方法,各地獲取的馬鈴薯地方資源信息較為混亂,同一品種相同性狀的描述差異很大,使得地方資源利用率明顯偏低。為打破這種現(xiàn)狀,提高馬鈴薯種質(zhì)資源的鑒定評價和利用效率,針對浙江省馬鈴薯地方資源的實際情況,結(jié)合國內(nèi)馬鈴薯鑒定評價中的一系列要求和相應標準,介紹一種較為完善的馬鈴薯地方種質(zhì)資源鑒定評價體系,以方便各育種單位整理、鑒定、發(fā)掘優(yōu)異性狀和基因,推動浙江省馬鈴薯育種水平整體提升。

1　地方資源種質(zhì)提純與脫毒

通過查閱文獻、農(nóng)史、縣志等資料詳細了解馬鈴薯地方資源典型性狀,根據(jù)已掌握信息,分別于苗期、成株期、開花期、成熟期或采收期等進行最初引種地考察,采集與查閱資料中性狀表現(xiàn)相對一致的種薯作為樣本。對采集的樣本安排1～2個生長周期的試種和種質(zhì)提純,提純時分別于苗期、成株期、開花期、成熟期標記雜株,但不予拔除,并對雜株單獨收獲,若雜株利用價值較高應單獨鑒定。.試種過程中參照《浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查收集技術規(guī)范(試行)》記錄馬鈴薯地方種質(zhì)生育動態(tài)與典型性狀等信息。經(jīng)提純的種質(zhì)進行莖尖脫毒處理,繁育足量的脫毒種薯,以脫毒1代種薯作為鑒定評價使用種薯。

2　田間試驗

2.1試驗地點

鑒定的試驗地環(huán)境條件要能滿足馬鈴薯正常生長和獲得正常產(chǎn)量的需要,其基本特征特性能正常表達。選擇鑒定評價的地塊要求地勢平坦,遠離污染源,附近無大樹、高大建筑物,排灌條件較好,無人、畜、獸等生物危害。試驗地土壤應為砂壤土,肥力中等、均勻,前茬一致,前作不能是馬鈴薯、茄子、辣椒、番茄、煙草等茄科作物,且試驗地周圍不能種植其他茄科作物。

2.2處理設計

浙江馬鈴薯資源以春季鑒定為佳,可采用地膜覆蓋或露地栽培模式,地膜覆蓋播種期為1月上中旬,露地栽培播種時間為2月中上旬。馬鈴薯單壟種植,壟高30 cm,壟寬60 cm,壟間留20 cm排水溝。每份種質(zhì)重復3次,每個小區(qū)播種60株(采用3行區(qū)),隨機區(qū)組排列。設立對照品種,對照品種可選大面積應用的同類生育期品種,如中薯3號、中薯5號、東農(nóng)303等。四周設立保護行。

采用脫毒1代種薯整薯播種,播種行距為28～30 cm。每個小區(qū)標記連續(xù)10株生長狀況正常的植株進行性狀觀察,其余用于測產(chǎn)。試驗地栽培管理同大田生產(chǎn),采用相同的水肥管理,及時防治病蟲害,保證幼苗和植株的正常生長。

鑒定一般連續(xù)進行2年,若遇自然災害嚴重的年份或試驗當年2個(含)以上小區(qū)缺株率超過15%時,應相應延長鑒定周期,直到獲得2年正常的數(shù)據(jù)。

3　數(shù)據(jù)采集

3.1數(shù)據(jù)采集

所有植物學特征與生物學特性、品質(zhì)特性等觀測試驗原始數(shù)據(jù)采集均應在種質(zhì)材料正常生長情況下獲得,如遇自然災害等因素影響植株正常生長,應重新進行觀測試驗和數(shù)據(jù)采集。每個材料至少觀察10株以上,且進行2年重復觀察。

3.2圖片采集

采集馬鈴薯植株苗期、成株期、開花期和成熟期圖片及塊莖圖片,以及種質(zhì)在原產(chǎn)地主要特征特性及其表現(xiàn)圖片。在進行植物學形態(tài)特征和特性鑒定的同時,拍攝品種重要特征特性的圖片,并建立圖片數(shù)據(jù)庫。

4　數(shù)據(jù)采集內(nèi)容與方法

4.1形態(tài)特征與生物學特性

植物學特征與生物學特性測定的內(nèi)容包括:株高、主莖數(shù)、幼芽形狀、幼芽顏色、株型、莖色、莖橫斷面形狀、葉色、葉表面光澤度、葉緣、小葉著生密度、頂小葉寬度、頂小葉基部形狀、托葉形狀、花冠形狀、花冠大小、花冠顏色、重瓣花、花柄節(jié)顏色、開花繁茂性、柱頭形狀、柱頭顏色、柱頭長短、花藥形狀、花藥顏色、天然結(jié)實性、薯形、皮色、芽眼深淺、芽眼色、芽眼多少、薯皮光滑度、肉色、塊莖大小、塊莖顏色、塊莖整齊度、結(jié)薯集中性、塊莖產(chǎn)量、休眠性、播種期、出苗期、現(xiàn)蕾期、始花期、開花期、盛花期、成熟期等。

4.2品質(zhì)特性

品質(zhì)特性中測定指標有干物質(zhì)含量、淀粉含量、維生素含量、粗蛋白含量、還原糖含量及食味等。

4.3觀察記載方法

植物學特征與生物學特性各觀察指標、觀察時期、觀測部位、觀測方法及分類標準,以及品質(zhì)特性各指標測定方法參照《馬鈴薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》執(zhí)行。植物學特征與生物學特性記載時間要做到及時、準確,嚴格按照描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準執(zhí)行,若出現(xiàn)資料中不存在的性狀時,應同時拍攝需描述部位清晰的全貌圖片,以便專家審核時予以糾正;品質(zhì)特性指標的檢測應有如農(nóng)業(yè)部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心(北京)等有資質(zhì)的單位出具的檢測報告。

5　抗性鑒定

5.1苗期耐寒性

浙江省3—4月時常發(fā)生倒春寒現(xiàn)象,苗期會遇凍害,抗逆性鑒定以苗期耐寒性鑒定為主。

苗期耐寒性鑒定采用人工氣候室模擬鑒定法。將同級別的脫毒種薯在溫室中播種,每份種質(zhì)種植30盆,重復3次。當幼苗第1片葉展開時,移至人工氣候室內(nèi)進行處理,設定溫度- 2℃,時間4 h,用不同耐寒性品種作對照。后將低溫處理的種質(zhì)幼苗重新移至溫室內(nèi),3～4 d后調(diào)查幼苗受凍害情況,凍害級別根據(jù)凍害癥狀分為5級。具體分級標準:無凍害癥狀,0級;葉片稍有萎蔫,1 級;葉片失水嚴重,2級;葉片嚴重萎蔫,3級;葉片萎蔫死亡,4級。

根據(jù)凍害級別計算凍害指數(shù):

DI =100Σ(sini) /(4N)。

式中:DI表示凍害指數(shù); si表示凍害級別; ni表示相應凍害級別的株數(shù); i表示凍害分級的各個級別; N表示調(diào)查的總株數(shù)。

苗期耐寒性根據(jù)凍害指數(shù)分為3級:＜30,較強;≥30～60,中等;≥60,較弱。

5.2抗病性

馬鈴薯在浙江地區(qū)種植,以晚疫病和瘡痂病發(fā)生頻率和影響較為嚴重,抗病性鑒定以植株晚疫病與塊莖晚疫病、瘡痂病抗性為主。

5.2.1馬鈴薯晚疫病

馬鈴薯植株晚疫病鑒定可選在發(fā)病嚴重的地塊。設感病品種作對照,田間采用隨機區(qū)組排列,重復3次,株行距為30 cm×70 cm。供試材料和對照品種均采用脫毒1代健康種薯,每隔4份材料種植1份感病品種。田間管理同一般生產(chǎn)田。

晚疫病發(fā)病初期,廣泛采集病葉,接種到5 mm厚薯片上,將薯片置于底部墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中。20℃黑暗培養(yǎng)5～7 d,蒸餾水洗下孢子囊于燒杯中。6 000 r·min-1離心1 min,收集孢子囊,制成懸浮液。接種前在12℃下靜置培養(yǎng)2 h,接種濃度為50 000個孢子囊·mL-1,接種時對植株噴霧,使每片葉表面與背面均勻接種。

接種后5～7 d調(diào)查發(fā)病情況,記錄病株數(shù)與病級。病級分級標準如下:無任何癥狀,0級;葉片上有個別病斑,1級; 1/3葉片有病斑,3級; 1/3～1/2葉片上有病斑,5級; 1/2～2/3葉片上有病斑,7級; 2/3以上葉片上有病斑,9級。

病情指數(shù)計算公式參照《馬鈴薯種質(zhì)資源描述規(guī)范與數(shù)據(jù)標準》。

DI =100Σ(sini) /(9N)。

式中:DI表示病情指數(shù); si表示發(fā)病級別; ni表示相應發(fā)病級別的株數(shù); i表示病情分級的各個級別; N表示調(diào)查的總株數(shù)。

根據(jù)植株晚疫病病情指數(shù),把馬鈴薯植株晚疫病抗性分成5級。標準如下:＜15%,1級,高抗品種;≥15%～35%,3級,抗病品種;≥35%～55%,5級,中抗品種;≥55%～75%,7級,感病品種;≥75%,9級,高感品種。馬鈴薯塊莖晚疫病鑒定,收獲時取健康塊莖,每個品種60個,重復3次,設感病品種(要求均為脫毒原種1代健康薯)作對照,將塊莖在飽和的漂白粉溶液下清洗干凈。在晚疫病發(fā)病初期,廣泛采集病葉,接種到5 mm厚薯片上,將薯片置于底部墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中,20℃黑暗培養(yǎng)5～7 d后,蒸餾水洗下孢子囊于燒杯中,6 000 r·min-1離心1 min,收集孢子囊,制成懸浮液。接種前在12℃下靜置培養(yǎng)2 h。接種時將濃度為50 000 mL-1懸浮液均勻接種到塊莖表面,接種過的薯塊用濕報紙包裹3層裝入塑料袋內(nèi),15℃保濕24 d,然后在18～24℃條件下保存,14 d后調(diào)查發(fā)病情況。

記錄感病塊莖及病級。病級的分級標準如下:無任何癥狀,0級;感病表面積占整薯表面積5%以下,1級;感病表面積占整薯表面積5%～20%,3級;感病表面積占整薯表面積21%～50%,5 級;感病表面積占整薯表面積51%～70%,7級;感病表面積占整薯表面積70%以上,9級。

根據(jù)病級計算病情指數(shù),計算公式同植株晚疫病。

根據(jù)塊莖晚疫病情指數(shù),把馬鈴薯塊莖晚疫病抗性分成5級。分級標準同植株晚疫病。

5.2.2馬鈴薯瘡痂病

馬鈴薯瘡痂病的抗性鑒定,采用病圃內(nèi)自然發(fā)病鑒定法。試驗地點應選擇在瘡痂病年年發(fā)生和流行的重茬區(qū)。設立感病品種作對照,田間采用隨機區(qū)組法,重復3次,3行區(qū),行長6 m,株行距30 cm×60 cm,供試材料及對照種薯均為脫毒原種1代健康種薯,田間管理與當?shù)厣a(chǎn)田一致。

收獲時每試驗區(qū)隨機取樣10株,調(diào)查塊莖的發(fā)病情況,記錄感病塊莖數(shù)和病級。病級分級標準與馬鈴薯塊莖晚疫病相同。

計算病情指數(shù),計算方法與馬鈴薯植株晚疫病的相同。馬鈴薯種質(zhì)資源對瘡痂病的抗性根據(jù)病情指數(shù)分5級,分級標準與馬鈴薯植株晚疫病的相同。

6　數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與校驗

馬鈴薯種質(zhì)資源鑒定采集的信息應包括形態(tài)學特征和生物學特性、品質(zhì)特性、抗逆性、抗病性、栽培技術等方面,最后對該種質(zhì)做出綜合評價。每份種質(zhì)的形態(tài)特征和生物學特性觀測數(shù)據(jù)要根據(jù)2年的觀測值,計算每份種質(zhì)性狀的平均值,并判斷試驗結(jié)果的可靠性。

7　評價報告與專家審核

馬鈴薯鑒定評價報告包括鑒定方案、實施過程、結(jié)果分析、結(jié)論、種質(zhì)簡介(包括作物、品種名稱與別名、來源及分布,特征、特性,栽培要點,綜合評價)等內(nèi)容。在鑒定試驗最后一個生長周期,于3月中下旬到4月上旬馬鈴薯特征特性最佳表現(xiàn)時期,邀請同行專家2～3名對種質(zhì)鑒定結(jié)果(包括所有鑒定試驗獲得的原始數(shù)據(jù)和圖片、鑒定評價報告)進行審核,并出具審核意見。

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(責任編輯：張才德)

作者簡介:卞曉波(1986—),男,山東濰坊人,助理農(nóng)藝師,碩士研究生,主要從事旱糧新品種選育與推廣工作,E-mail:zjjhxiaobo @sina.com。

收稿日期:2015-12-15

中圖分類號：S532

文獻標志碼：A

文章編號：0528-9017(2016)02-0166-03

文獻著錄格式:卞曉波,吳偉,程林潤,等.浙江省馬鈴薯地方品種的鑒定評價方法與應用［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學,2016,57 (2):166-168.