趙大偉,徐寧生,李國芳,劉亞俊,楊永梅,鄧國軍
(1. 文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院,云南 文山663099;2. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,云南 昆明650205;3. 臨滄市熱作科技指導(dǎo)站,云南 臨翔區(qū)677000;4. 臨滄市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,云南 臨翔區(qū)677000)
甘薯(Ipomoea batatasLam.)屬旋花科甘薯屬,起源于美洲的秘魯、厄瓜多爾和墨西哥一帶,因其產(chǎn)量高、抗性強(qiáng)、耐貧瘠、適應(yīng)性廣及營養(yǎng)豐富,是世界種植的主要塊根作物之一,也是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料[1~2]。甘薯淀粉含量與產(chǎn)量對(duì)甘薯食用、加工和產(chǎn)業(yè)化都具有極其重要的影響,而不同品種之間淀粉含量差別很大[3],甘薯品種遺傳基礎(chǔ)狹窄,不利于品種改良[4]。因此,甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)、農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性研究成為當(dāng)前甘薯育種的重要內(nèi)容。
目前,甘薯資源的親緣關(guān)系評(píng)估,即品種資源多樣性評(píng)價(jià)方面的工作,已有很多報(bào)道[5~8],而國內(nèi)外對(duì)甘薯產(chǎn)量和相關(guān)農(nóng)藝性狀的研究較少。本研究旨在通過對(duì)8 份白肉甘薯品種(系)進(jìn)行產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析,為探明甘薯主要性狀變異規(guī)律和形成機(jī)理,為提高甘薯育種效率提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。
供試材料:8 份白肉甘薯品種(系)分別是西成薯007、徐薯22、徐薯24、徐薯25、徐薯26、徐薯27、徐薯32 和文薯2(表1)。
表1 供試白肉甘薯材料及其來源
8 份白肉甘薯于2016 年和2017 年種植于文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地。試驗(yàn)地為粘質(zhì)壤土,海拔1 260 m,0~20 cm 土層的主要養(yǎng)分特征:pH 值6.12,速效氮74.07 mg/kg,速效磷7.37 mg/kg,速效鉀131.67 mg/kg,有機(jī)質(zhì)24.76 g/kg,全氮1.34 g/kg。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3 次重復(fù),凈作,4 行區(qū),每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積20 m2,栽插密度4.5~5.5 萬株/hm2,5 月中旬栽插,11 月下旬收獲。根據(jù)高產(chǎn)管理措施[9]進(jìn)行除草、治蟲、灌溉和排水等田間管理措施。
1.2.2 性狀測(cè)定和數(shù)據(jù)分析
收獲前10 d 在第Ⅰ重復(fù)小區(qū)第2 壟連續(xù)取樣10株,根據(jù)《甘薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[10]測(cè)定各農(nóng)藝性狀;根據(jù)呂長文[11]等的方法計(jì)算干率,即薯干重量=鮮薯產(chǎn)量×干率,根據(jù)王文質(zhì)[12]等的干率計(jì)數(shù)法計(jì)算淀粉含量,即淀粉含量=烘干率×0.86945-6.34587,根據(jù)楊愛梅[13]等的方法計(jì)算淀粉產(chǎn)量,即淀粉產(chǎn)量=鮮薯產(chǎn)量×淀粉含量,薯塊熟食適口評(píng)分參照張?jiān)蕜俒14]等方法。試驗(yàn)采用Excel 2003 和DPS 14.5 進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。
從表2 可看出,供試材料的地上部農(nóng)藝性狀中,蔓長超過2.0 m 的只有徐薯27,低于1.0 m 的只有徐薯32;基部分枝數(shù)徐薯32 和徐薯25 均超過9.00 個(gè),文薯2 和徐薯22 均低于5.00 個(gè);莖粗唯一超過0.70 cm 的品種是徐薯26。地下部性狀中,西成薯007 的單株結(jié)薯數(shù)、鮮薯產(chǎn)量、薯干重量和淀粉產(chǎn)量均高于其他品種;而干率和淀粉含量最高的是徐薯25,其次是徐薯32 和徐薯22;徐薯32 的薯塊熟食適口評(píng)分最高,供試材料的商品薯率差異不大。
從表2 還可看出,供試材料中,干率、薯干重量、淀粉含量、淀粉產(chǎn)量和薯塊熟食適口評(píng)分的平均變異系數(shù)均較低;而鮮薯產(chǎn)量、蔓長、基部分枝數(shù)和單株結(jié)薯數(shù)的平均變異系數(shù)均較高。其中徐薯27 蔓長(9.45%)和基部分枝數(shù)(7.47%)的平均變異系數(shù)高于其他品種;西成薯007 莖粗(7.41%) 和鮮薯產(chǎn)量(9.13%)的平均變異系數(shù)高于其他品種;徐薯25 單株結(jié)薯數(shù)(7.06%)和商品薯率(6.98%)的平均變異系數(shù)高于其他品種。
2.2.1 地上部性狀間相關(guān)性分析
對(duì)蔓長、基部分枝數(shù)和莖粗3 個(gè)地上部農(nóng)藝性狀之間相關(guān)性分析可看出(表3),供試材料中,除了蔓長與莖粗呈極顯著正相關(guān)之外,其余性狀間無顯著相關(guān)性。
2.2.2 地下部性狀間相關(guān)性分析
對(duì)地下部性狀之間相關(guān)性分析結(jié)果可看出(表3),供試材料中,單株結(jié)薯數(shù)、鮮薯產(chǎn)量、淀粉產(chǎn)量和薯干重量之間呈極顯著正相關(guān);薯干重量、干率與淀粉含量之間呈極顯著正相關(guān);淀粉產(chǎn)量與干率、淀粉含量呈極顯著正相關(guān);商品薯率與淀粉含量、干率呈極顯著負(fù)相關(guān);薯塊熟食適口評(píng)分與商品薯率呈顯著正相關(guān),與干率、淀粉含量和淀粉產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān),其余性狀間無顯著相關(guān)性。
表2 不同基因型間白肉甘薯性狀的差異分析
2.2.3 地上部與地下部性狀間相關(guān)性分析
地上部與地下部性狀之間相關(guān)性分析結(jié)果表明(表3),供試材料中,莖粗、干率、淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān),與淀粉產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān),其余性狀間無顯著相關(guān)性。
不同白肉甘薯品種(系)間產(chǎn)量、品質(zhì)與農(nóng)藝性狀存在很大差異。本試驗(yàn)表明,鮮薯產(chǎn)量由高到低順序是西成薯007>徐薯27>徐薯26>徐薯24>徐薯22>文薯2>徐薯32>徐薯25;薯塊熟食適口評(píng)分由高到低順序是徐薯32>徐薯25>西成薯007>徐薯26>徐薯24>徐薯22>文薯2>徐薯27。因此,白肉甘薯品種(系)選育過程中,親本材料的選擇很重要,如要選育高產(chǎn)高淀粉白肉甘薯品種(系),就要綜合考慮鮮薯產(chǎn)量和淀粉含量均較高的品種(西成薯007 和徐薯22)為親本材料;如要選育口感好的白肉甘薯品種(系),就要考慮薯塊熟食適口評(píng)分和鮮薯產(chǎn)量均較高的品種(徐薯32 和徐薯25)為親本材料。
表3 供試白肉甘薯農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析
不同性狀對(duì)影響淀粉產(chǎn)量、薯干重量和鮮薯產(chǎn)量形成的側(cè)重點(diǎn)不同[15]。本試驗(yàn)表明,單株結(jié)薯數(shù)、鮮薯產(chǎn)量、淀粉產(chǎn)量和薯干重量之間呈極顯著正相關(guān);莖粗與干率和淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān),與淀粉產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)。因此,選育高產(chǎn)高淀粉白肉甘薯品種(系)應(yīng)注重干率、淀粉含量、單株結(jié)薯數(shù)和莖粗的性狀因素,同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特性,大量引進(jìn)適宜生長的優(yōu)良品種,為選育新品種提供豐富種質(zhì)資源。
文山州橫臥云南省東南角,地勢(shì)多樣,甘薯種植歷史悠久,在全州8 縣的每個(gè)村寨均有種植[16]。本試驗(yàn)表明,文山州非常適宜白肉甘薯生長,有利于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn),也有利于提升品質(zhì)和食用口感,因此,選育出適宜文山州栽種的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高淀粉甘薯新品種(系),成為甘薯產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展的重要環(huán)節(jié),具有廣闊的市場前景,很好的經(jīng)濟(jì)效益,從而為發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì),為提高人民的生活水平作出貢獻(xiàn)。