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        馬鈴薯雜種后代無性系性狀的評價(jià)

        2020-09-10 12:07:54祁馳恒曾鈺婷許娟妮尼瑪卓嘎歐珠李淑萍斯年
        中國馬鈴薯 2020年4期
        關(guān)鍵詞:艾瑪單株馬鈴薯

        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(qū)農(nóng)牧科學(xué)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(wěn)定在1.5萬公頃左右[1]。西藏得天獨(dú)厚的自然條件有利于馬鈴薯光合產(chǎn)物的積累,馬鈴薯產(chǎn)量高、品質(zhì)好。西藏馬鈴薯種植歷史悠久,馬鈴薯種質(zhì)資源豐富。但西藏的馬鈴薯育種工作起步晚,基礎(chǔ)薄弱,馬鈴薯主栽品種較少,專用品種匱乏[2]。因此,利用當(dāng)?shù)伛R鈴薯品種做親本,篩選適合西藏當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的馬鈴薯新品種,對西藏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

        本試驗(yàn)以西藏當(dāng)?shù)仄贩N‘昌都’、‘吉隆加木’為親本之一配置雜交組合,以篩選出的17個(gè)無性系為試驗(yàn)材料,對其植株農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀及炸條色澤進(jìn)行評價(jià),為篩選適合西藏當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的馬鈴薯專用新品種提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        供試馬鈴薯為西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所提供的17個(gè)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(dāng)?shù)仄贩N‘艾瑪土豆’(CK2)為對照。

        1.2 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所拉薩試驗(yàn)基地進(jìn)行,海拔3 650 m,年日照時(shí)數(shù)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(jī)質(zhì)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(yàn)方法

        試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),行長6 m,株距0.3 m,壟距0.7 m,每個(gè)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(dāng)?shù)仄贩N‘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(shí)施充分腐熟的優(yōu)質(zhì)羊糞22 500 kg/hm2及復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)750 kg/hm2作為底肥,其他管理同當(dāng)?shù)卮筇锕芾矸绞健?/p>

        1.3.1 植株和產(chǎn)量性狀測定

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

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

        1.3.2品質(zhì)性狀測定

        收獲后兩周內(nèi),進(jìn)行馬鈴薯干物質(zhì)、粗淀粉、還原糖含量的測定,馬鈴薯塊莖品質(zhì)檢驗(yàn)由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測試中心檢測,干物質(zhì)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(nèi)以小區(qū)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?xiàng)l,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(nóng)業(yè)部制定的法式炸條顏色圖(1~7級(jí))為標(biāo)準(zhǔn)評級(jí),由低級(jí)到高級(jí)顏色逐漸變暗,3.5級(jí)為合格,1級(jí)為最佳[6]。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 7.05軟件進(jìn)行處理與分析,平均數(shù)多重比較采用Duncan's新復(fù)極差法。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 植株及塊莖性狀

        由表2可以知道,17個(gè)無性系的植株農(nóng)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(gè)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(shù)在3.0~7.0個(gè),最多的是‘XZ14-1’,為7.0個(gè),‘XZ17-7’和‘XZ21-3’為6.3個(gè),‘XZ25-1’和‘XZ13-6’為6.0個(gè),‘XZ07-1’為5.7個(gè),均高于兩個(gè)對照品種‘艾瑪土豆’(5.3個(gè))和‘大西洋’(5.0個(gè)),最少的是‘XZ03-4’、‘XZ18-16’和‘XZ07-3’,為3.0個(gè),其 他8個(gè) 無 性 系 主 莖 數(shù) 在3.7~5.3?!甔Z25-1’主莖粗最高,為14.4 mm,‘XZ21-3’最低,為8.7 mm,10個(gè)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(dāng)?shù)仄贩N‘艾瑪土豆’(CK2)。在塊莖性狀方面,無性系薯形中1個(gè)為長形,7個(gè)為圓形,9個(gè)表現(xiàn)為橢圓形;無性系薯皮中‘XZ17-9’和‘XZ17-7’表現(xiàn)為淺紅,其他15個(gè)無性系均為黃皮;6個(gè)無性系薯肉表現(xiàn)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(chǎn)量性狀

        由表3可以知道,17個(gè)無性系產(chǎn)量在1 460~4 953 kg/667m2,‘XZ07-1’產(chǎn)量最高,‘XZ12-3’產(chǎn)量最低,11個(gè)無性系的產(chǎn)量表現(xiàn)高于對照‘大西洋’(2 762 kg/667m2),其中‘XZ07-1’、‘XZ08-5’和‘XZ14-1’產(chǎn)量在4 000 kg/667m2以上,‘XZ17-9’、‘XZ02-1’和‘XZ25-1’產(chǎn)量在3 500~4 000 kg/667m2,‘XZ2-13’、‘XZ13-6’和‘XZ08-1’產(chǎn)量在3 000~3 500 kg/667m2,‘XZ21-3’和‘XZ07-3’產(chǎn)量在2 762~3 000 kg/667m2。無性系的單株結(jié)薯數(shù)在6.7~14.7個(gè),‘XZ2-13’、‘XZ08-1’和‘XZ08-5’單株結(jié)薯數(shù)高于對照‘艾瑪土豆’,無性系單株結(jié)薯數(shù)達(dá)10.0個(gè)以上的有6個(gè),無性系單株結(jié)薯數(shù)8.0~10.0個(gè)的有10個(gè),占59%。17個(gè)無性系單株商品薯重在0.23~0.78 kg,12個(gè)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(dá)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(gè)無性系商品薯率高于對照‘大西洋’(42%),6個(gè)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(gè)無性系商品薯率均達(dá)到50%以上,‘XZ13-6’最高,為77%,其次是‘XZ14-1’,為68%。

        表3 各無性系產(chǎn)量性狀Table 3 Yield traits of clones

        2.3 品質(zhì)性狀

        由表4可知,17個(gè)無性系干物質(zhì)含量在17.5~25.4 g/100g,‘XZ25-1’干物質(zhì)含量最高,3個(gè)無性系(‘XZ18-16’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’)干物質(zhì)含量均高于當(dāng)?shù)貙φ掌贩N‘艾瑪土豆’,有14個(gè)無性系的干物質(zhì)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(gè)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(gè)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(gè)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(dāng)?shù)貙φ铡斖炼埂?0個(gè)無性系炸條級(jí)別在1.0~3.5級(jí),其中‘XZ14-1’與對照‘大西洋’的炸條級(jí)別相同為1級(jí),9個(gè)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(jí)別優(yōu)于當(dāng)?shù)貙φ铡斖炼埂?.5級(jí))。

        表4 各無性系塊莖品質(zhì)性狀及炸條級(jí)別Table 4 Quality traits and French fry grades of clones

        3 討論

        優(yōu)良的植株性狀有利于產(chǎn)量的積累及品質(zhì)的提升,李勇等[7]研究指出株高越高,產(chǎn)量越高,但植株過高,易造成植株徒長,進(jìn)而影響產(chǎn)量,株高過高或過矮均不能選育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的品種[8]。主莖數(shù)越多,單株結(jié)薯數(shù)就越多,單株產(chǎn)量就越高,主莖數(shù)主要是通過單株結(jié)薯數(shù)的間接作用增加產(chǎn)量[9]。莖是植株的主要支撐系統(tǒng),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(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)[10]。馬鈴薯的植株性狀主要與品種特性有關(guān),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(biāo),而不能作為主要依據(jù)[11,12]。本試驗(yàn)中17個(gè)無性系的植株性狀變化區(qū)間較大,對馬鈴薯優(yōu)良無性系的篩選提供主要參考依據(jù),8個(gè)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(yōu)勢明顯。

        產(chǎn)量性狀和加工品質(zhì)性狀是新品種選育過程中的重要指標(biāo)[13]。本試驗(yàn)中無性系產(chǎn)量表現(xiàn)較高,可能與高海拔日照強(qiáng)度大、年降雨量多有關(guān),7個(gè)無性系(‘XZ07-1’、‘XZ08-5’、‘XZ14-1’、‘XZ17-9’、‘XZ02-1’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’)的產(chǎn)量達(dá)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(gè)無性系(‘XZ07-1’、‘XZ14-1’和‘XZ13-6’)的單株商品薯重達(dá)0.70 kg以上,3個(gè)無性系(‘XZ13-6’、‘XZ14-1’、‘XZ17-9’)的商品薯率達(dá)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(biāo)[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(dá)17.00%以上。干物質(zhì)含量高也很重要,有利于馬鈴薯全粉加工[15],3個(gè)無性系(‘XZ18-16’、‘XZ25-1’和‘XZ13-6’)干物質(zhì)含量達(dá)23.0%以上,高于對照‘艾瑪土豆’。馬鈴薯油炸品種對干物質(zhì)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(biāo),一般炸條顏色要求小于3.5級(jí)[16],因此,本試驗(yàn)中3個(gè)無性系(‘XZ14-1’、‘XZ07-3’和‘XZ17-7’)符合馬鈴薯薯?xiàng)l及全粉加工要求的品質(zhì)性狀。

        本試驗(yàn)探索利用西藏當(dāng)?shù)仄贩N資源做親本選育適合西藏當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的馬鈴薯專用新品種的可能性,從17個(gè)無性系的植株性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀來看,‘XZ14-1’產(chǎn)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(zhì)含量22.5 g/100g,還原糖含量0.20 g/100g,炸條級(jí)別為1級(jí),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(chǎn)量3 746 kg/667m2,排第6位,適合淀粉加工;‘XZ07-1’產(chǎn)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(gè)無性系(‘XZ02-1’、‘XZ08-5’、‘XZ17-9’、‘XZ13-6’)產(chǎn)量性狀表現(xiàn)較優(yōu),但存在塊莖淀粉含量較低,還原糖含量偏高品質(zhì)性狀欠佳情況,5個(gè)無性系(‘XZ2-13’、‘XZ07-3’、‘XZ17-7’、‘XZ11-6’、‘XZ18-16’)品質(zhì)性狀表現(xiàn)較優(yōu),但單株結(jié)薯重、商品薯率等產(chǎn)量性狀表現(xiàn)不佳,可對這9個(gè)無性系進(jìn)行進(jìn)一步跟蹤評價(jià),對其優(yōu)良特性在育種中加以利用。

        本試驗(yàn)表明,利用西藏當(dāng)?shù)伛R鈴薯品種資源可選育適合西藏當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的馬鈴薯專用新品種。研究結(jié)果對西藏馬鈴薯種質(zhì)資源的利用及改善西藏當(dāng)前馬鈴薯品種較少、專用品種匱乏的狀況具有實(shí)踐意義。

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