關(guān)鍵詞：木薯；桂薯1289；高產(chǎn)高淀粉；抗螨性；品種選育

中圖分類號：S533 文獻標志碼：A

木薯（Manihot esculenta Crantz）被稱為世界三大薯類作物之一，從用途上可分工業(yè)用、食品用和飼料用3 種，具有廣闊的應用前景[1]。當前，我國木薯加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已逐步從初級階段向快速發(fā)展階段轉(zhuǎn)變，加工產(chǎn)品逐漸多樣化，加工原料需求旺盛。廣西是我國木薯優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)和重要加工基地，種植面積和加工產(chǎn)量均占全國的70%左右[2]。近10 年來，廣西木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨品種退化、新品種更新慢和自主創(chuàng)新品種少等突出問題[3-9]。為了增強廣西在木薯育種方面的自主創(chuàng)新能力，以滿足市場的需求，亟需加強木薯新品種創(chuàng)制工作。

木薯遺傳背景復雜、基因高度雜合，授粉雜交創(chuàng)造了豐富的遺傳變異[10]。中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院通過雜交育種選育出華南5 號、華南6 號和華南7 號等華南系列優(yōu)良品種[11]。因此，雜交育種是獲得優(yōu)良木薯品種的主要方式之一，也是常用的育種方法之一[12]。但近年來廣西主栽的工業(yè)木薯品種仍是華南5號、華南205、南植199等，除華南5號由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院品種資源研究所通過雜交選育外[13]，其他品種均為通過從國外引種或引進篩選等方式獲得，廣西本土有性雜交育成的國審品種屈指可數(shù)[14]，缺乏本土的株型好、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高淀粉、廣適性等綜合性狀優(yōu)良的木薯新品種。

廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學研究所于2008 年開始從事木薯雜交育種技術(shù)研究，多年來構(gòu)建了一套完整的木薯雜交育種技術(shù)體系[15-20]?；谇捌谟N基礎(chǔ)，研究團隊于2011年以華南5 號為母本，華南205為父本，進行品種間雜交，獲得雜交F₁代種子，后經(jīng)播種育苗、大田移栽、單株評選、單排試驗、系比試驗、區(qū)域性試驗、生產(chǎn)性試驗等一系列系統(tǒng)選育程序，育成具有株型好、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高淀粉等特點的工業(yè)型木薯新品種桂薯1289，于2023年12月通過全國熱帶作物品種審定（審定編號：熱品審2023001），為我國實現(xiàn)木薯良種化生產(chǎn)提供新的種質(zhì)資源，對促進薯農(nóng)增收、企業(yè)增效具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 親本材料 母本華南5 號，于2000 年由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院育成推廣，具有高產(chǎn)、抗風等特點。父本華南205，于18 世紀由菲律賓引進[21-22]，具有株型好、高產(chǎn)、高淀粉、耐肥等特點。

1.1.2 對照材料 參試對照品種為南植199，于1995 年由中國科學院華南植物所從國外引進的組培苗中經(jīng)無性系多代評選育成，是目前廣西區(qū)內(nèi)主栽的木薯品種。

1.2 方法

1.2.1 選育過程 2011年以華南5號為母本，華南205為父本，進行品種間雜交，獲得雜交F1 代種子1161粒；2012年，F(xiàn)₁雜交種子播種后獲得實生苗315株，該申請品種田間標注為1289；2013—2014年，在廣西崇左市龍州縣廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學研究所木薯育種基地（簡稱“南亞所木薯基地”）進行單株評選和單排試驗；2015—2017年，在南亞所木薯基地進行初級系比、中級系比和高級系比；2018—2019年，在廣西龍州、合浦、河池及云南保山、廣東開平進行區(qū)域性試驗；2020—2021年在廣西龍州、合浦、河池及云南保山、廣東開平進行生產(chǎn)性試驗；2022年12月通過全國熱帶作物品種審定委員會組織的專家現(xiàn)場鑒評；2023年10月通過全國熱帶作物品種審定，命名為“桂薯1289”。

1.2.2 單株評選和單排試驗 2013年開展單株評選，對F1代實生單株的株型、抗螨性（朱砂葉螨，俗稱紅蜘蛛）進行評價，淘汰長勢差的單株。2014年開展單排試驗，對入選的株系進行擴繁，每株系種植數(shù)量為6～8 株，以主栽品種南植199對照，株行距為1.0m×1.0m，收獲后對入選株系的鮮薯產(chǎn)量、收獲指數(shù)、抗螨性、株型、薯型等進行綜合評價，篩選綜合性狀優(yōu)良的木薯品系。

1.2.3 品系比較試驗 2015—2017年分別開展初、中和高級系比試驗，均采用隨機排列區(qū)組設(shè)計，每個小區(qū)種植30株，設(shè)3次重復，株行距為1.0m×0.8m，對照品種為南植199。主要對包括1289在內(nèi)的10個優(yōu)異品系進行初級評價、中級評價、高級評價，觀測各參試品系的植物學性狀、鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、抗螨性等，進一步篩選出優(yōu)異品系進入?yún)^(qū)域性試驗。植物學性狀參照《木薯種質(zhì)資源描述規(guī)范》[23]，鮮薯產(chǎn)量以隨機抽取10株木薯測定鮮薯質(zhì)量后折算成單位面積鮮薯產(chǎn)量，參照GB/T 5009.9—2016[24]測定淀粉含量。

1.2.4 區(qū)域性試驗 2018—2019年，分別在廣西龍州縣彬橋鄉(xiāng)（BQX）、廣西合浦縣廉江鎮(zhèn)（LJZ）、廣西宜州區(qū)洛西鎮(zhèn)（LXZ）、云南保山隆陽區(qū)（LYQ）、廣東開平市長沙鎮(zhèn)（CSZ）共5 個區(qū)試點，以主栽品種南植199 為對照，對包括1289在內(nèi)的6 個優(yōu)異品系開展區(qū)域性試驗。采用隨機排列區(qū)組設(shè)計，每個小區(qū)面積約0.04 hm²，設(shè)3次重復，株行距為1.0 m0.8 m。主要觀測鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量和抗螨性等，驗證其產(chǎn)量性狀、淀粉含量和適應性，以期獲得具有適應性廣、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等綜合性狀優(yōu)良的木薯新品種。由各試驗點隨機抽取鮮薯樣品送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部亞熱帶果品蔬菜質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心、廣西益譜檢測技術(shù)有限公司測定區(qū)域性試驗和生產(chǎn)性試驗的淀粉含量。

1.2.5 生產(chǎn)性試驗 2020—2021年，分別在BQX、LJZ、LXZ、LYQ、CSZ 等地開展生產(chǎn)性試驗。參試品系為1289和對照品種南植199，每個品種種植0.33 hm²，采用間排法排列，3 次重復，種植規(guī)格為1.0 m×0.8m。收獲期對品系1289鮮薯產(chǎn)量和淀粉含量進行測定，驗證品系1289的豐產(chǎn)性、適應性和穩(wěn)產(chǎn)性。

1.2.6 現(xiàn)場鑒定 2022年，參照《熱帶作物品種審定規(guī)范 木薯》[25]開展專家現(xiàn)場（龍州點）鑒評，測定株高、主莖高度、主莖直徑、單株鮮薯產(chǎn)量等性狀指標，并現(xiàn)場測定鮮薯產(chǎn)量，隨機取樣，3次重復。

1.2.7 指紋圖譜鑒定 對包括桂薯1289等在內(nèi)的24份木薯種質(zhì)進行微衛(wèi)星DNA（SSR）分子標記。利用34對微衛(wèi)星標記引物，在1.2%瓊脂糖凝膠上以120V電泳30min 進行分離，通過對比等位基因獲取目標品種唯一特征帶，作為該品種的標記指紋。

1.2.8 抗螨性鑒定 參照《木薯種質(zhì)資源抗蟲性鑒定技術(shù)規(guī)程》[26]，采用田間評價法進行抗螨性鑒定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運用WPS office（11.8.2.9958）軟件的WPS表格對試驗數(shù)據(jù)進行整理統(tǒng)計，采用DPS 7.05 軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單株評選和單排試驗結(jié)果

2012年移栽大田實生單株共315株，2013年經(jīng)單株評選共篩選出株型直立、緊湊、整齊度好的優(yōu)良株系123個（約占總株數(shù)39%）。2014年開展單排試驗，從株型、抗螨性、薯肉顏色、塊根分布、收獲指數(shù)、薯型、鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量等性狀，篩選出優(yōu)異品系10個，其中編號1289表現(xiàn)為株型直立、部分高位分枝、抗螨性較強、收獲指數(shù)較高、塊根水平分布、薯形均勻、淀粉含量高、鮮薯產(chǎn)量高等特點。

2.2 品系比較試驗結(jié)果

2015—2017年，在廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學研究所科研基地，對包括品系1289 在內(nèi)的10個木薯新品系進行鮮薯產(chǎn)量比較試驗。3年間，品系1289 的鮮薯產(chǎn)量均在46.24 t/hm² 以上，且顯著高于CK，3年平均鮮薯產(chǎn)量為48.41 t/hm²，比CK增產(chǎn)27.56%；在10個木薯新品系的鮮薯產(chǎn)量中，品系1289每年的鮮薯產(chǎn)量均位列第一或第二位（表1）。可見，品系1289 在系比試驗中表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性。品系1289的淀粉含量均在28.68g/100g以上，且顯著高于CK，3年平均淀粉含量為30.07g/100g，比CK 增加5.92g/100g；在10個木薯新品系的淀粉含量中，品系1289每年的淀粉含量均位列第一或第二位（表2）。因此，品系1289在系比試驗中表現(xiàn)出高淀粉的優(yōu)良品質(zhì)。品系1289對朱砂葉螨的抗性評價均為中抗（MR），抗性級別與CK 相當（表3）。

2.3 區(qū)域性試驗結(jié)果

區(qū)域性試驗結(jié)果表明，品系1289在5個試點的平均鮮薯產(chǎn)量達到49.92 t/hm²，且顯著高于CK，比CK 增產(chǎn)24.21%（表4）。品系1289 在5個試點的平均淀粉含量為30.22g/100g，且顯著高于CK，比CK 增加5.42g/100g（表5）。品系1289 的朱砂葉螨抗性評價表現(xiàn)為中抗（MR），抗性級別與CK 相當，抗性級別與系比試驗結(jié)果一致（表6）。區(qū)域性試驗結(jié)果表明，品系1289的淀粉含量、鮮薯產(chǎn)量均排在第一或第二，中抗朱砂葉螨，說明品系1289在廣西、廣東和云南等主要木薯種植區(qū)具有較好的適應性和豐產(chǎn)性。

2.4 生產(chǎn)性試驗結(jié)果

從表7可知，2020年，5 個試點中品系1289的鮮薯產(chǎn)量均顯著高于CK，其平均鮮薯產(chǎn)量為50.09t/hm²，比CK 平均增產(chǎn)21.11%；2021年，5個試點中品系1289的鮮薯產(chǎn)量均顯著高于CK，其平均鮮薯產(chǎn)量為51.43 t/hm²，比CK 平均增產(chǎn)21.38%；比較2年間品系1289 在5 個試點中鮮薯產(chǎn)量的差異，發(fā)現(xiàn)變異系數(shù)較小，分別為3.98%和3.38%。說明品系1289 在廣西、云南、廣東等地種植具有較好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。2020年，品系1289在5 個試點的淀粉含量均顯著高于CK，其平均淀粉含量為29.86g/100g，比CK平均增加5.59g/100g；2021 年，品系1289在5個試點的淀粉含量均顯著高于CK，其平均淀粉含量為30.06g/100g，比CK 平均增加5.54g/100g?？梢姡废?289是具有高淀粉潛力的優(yōu)良品系。

2.5 現(xiàn)場鑒評結(jié)果

2022年12月27日，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南亞熱帶作物中心組織有關(guān)專家，在廣西壯族自治區(qū)崇左市龍州縣彬橋鄉(xiāng)南亞所木薯育種基地對品系1289和對照品種南植199 進行現(xiàn)場鑒評。鑒評結(jié)果表明，品系1289鮮薯產(chǎn)量達77.85 t/hm²，比CK 的鮮薯產(chǎn)量（35.7 t/hm²）增產(chǎn)118.07%。

2.6 品種特征特性

2.6.1 形態(tài)特征描述 通過多年多點的表型鑒定評價，桂薯1289 株型直立，或有少量高位分枝，株高2.50～3.50 m；葉片綠色，掌狀深裂，裂片5個、7 個或9 個，裂片呈提琴型，中間裂片長20.00～25.00 cm，中間裂片寬2.60～2.70cm，頂端嫩葉紫紅色，葉柄紅帶綠，葉柄長30.00～35.00 cm，葉脈淺紅色， 嫩莖綠帶紅色； 成熟主莖直徑3.00～4.00 cm，中下部外皮灰白色，內(nèi)皮淺綠色；塊根水平分布，薯形為圓柱-圓錐形，塊根外皮淺褐色，塊根內(nèi)皮粉紅色，塊根肉質(zhì)白色。圓錐花序頂生或腋生，苞片條狀披針形；雌花花萼長約10.00mm，花萼帶紫紅色，裂片長圓狀披針形，柱頭外彎，摺扇狀，子房綠帶紫；雄花花萼長約7.00 mm，花萼帶紫紅色，裂片長卵形，雄蕊長6.00～7.00mm；蒴果橢圓狀，表面粗糙，具6條狹而波狀縱翅（圖1，圖2）。

2.6.2 生物學特性 桂薯1289 的成熟期為240～300d，在年平均氣溫16 ℃以上、無霜期240～250 d的熱帶、亞熱帶地區(qū)均可栽培。該品種在廣西部分地區(qū)能正常開花、結(jié)實。

2.6.3 指紋圖譜鑒定 利用34 對微衛(wèi)星標記引物對24 份木薯材料進行引物篩選，篩選出1 對擴增條帶清晰且多態(tài)性好的引物C11（正向引物：5′-GGCTTTGTGGATGCTTCAAT-3′；反向引物：5′-CCTCTGTACTGGCTTGGCTC-3′）。在1.2%瓊脂糖凝膠上以120 V 電泳30 min，獲得6 個等位基因（C11-a～C11-f），在24 份木薯材料中，桂薯1289 的特征帶為C11-e（表8，圖3）。表明C11可作為桂薯1289 的標記指紋。

3討論

廣西是我國木薯優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)和重要加工基地，當前推廣栽培的木薯品種絕大部分都是從國外引種或引進篩選等方式選育而成的，且大部分品種只具備高產(chǎn)或高淀粉中的1個優(yōu)點，缺乏廣西本土自主育成的綜合性狀優(yōu)良的木薯新品種。本研究以華南5號為母本，華南205為父本，進行品種間雜交，經(jīng)過一系列系統(tǒng)選育程序后，育成了具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高淀粉、株型好等特點的工業(yè)型木薯新品種桂薯1289。

桂薯1289在鮮薯產(chǎn)量方面表現(xiàn)出超親現(xiàn)象，雜種優(yōu)勢明顯，是近年來國內(nèi)選育的木薯品種（華南16 號[27]、桂熱13號[28]、桂木薯9 號[29]等）中具備超高產(chǎn)潛力的品種之一。經(jīng)多年多點試驗結(jié)果表明，桂薯1289表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性，歷年（2015—2021年）平均鮮薯產(chǎn)量達49.95 t/hm²，比對照南植199提高23.61%。木薯淀粉含量是評價木薯品種優(yōu)劣的重要指標之一，更是衡量淀粉和酒精加工生產(chǎn)經(jīng)濟效益的重要指標，桂薯1289歷年（2015—2021年）平均淀粉含量為30.09%，比對照南植199提高5.6個百分點，適宜加工生產(chǎn)淀粉和酒精。

桂薯1289株型直立或高位分枝呈緊湊型，不僅有利于密植，還可間套種紅籽瓜[30]、菠蘿[31]、涼粉草[32]等經(jīng)濟作物，提高土地復種指數(shù)，增加經(jīng)濟效益，同時也便于機械化作業(yè)、田間管理、種莖采收，達到降低勞動強度，減少用工，節(jié)約成本的目的。張林輝等[33]研究發(fā)現(xiàn)，直立或緊湊型品種比傘形或張開型品種能節(jié)約20%～57%的土地。肖鑫輝等[34]認為，直立或緊湊型品種因無分枝或高位分枝，株型整齊，利于機械化種植及收獲。林洪鑫等[35]試驗得出，直立或緊湊型品種的產(chǎn)量和氮素利用效率高于傘型品種。顯而易見，直立或緊湊型的木薯品種在生產(chǎn)上更具優(yōu)勢。桂薯1289按照常規(guī)栽培技術(shù)進行種植和管理，即可獲得良好的鮮薯產(chǎn)量和淀粉含量，且中抗朱砂葉螨，可在廣西、云南、江西、廣東等相似生態(tài)種植區(qū)推廣種植。