广元地处四川北部边缘,川、陕、甘3省结合部,是四川省脱毒马铃薯原原种生产基地和商品马铃薯三大生产基地之一。马铃薯是扶贫救灾作物,我市马铃薯主产区集中在贫困山区和半山区,种植历史悠久,常年种植面积35万亩左右。由于常年种植,病毒逐年累积,种薯退化加重。适合本地的高产优质品种缺乏,平均单产低、品质差、商品率低等问题日趋严重,故选育和推广适合广元本地区种植生产的品种要求日益突出。本文总结了近年来广元马铃薯品种选育现状,并对广元马铃薯育种提出了建议,以期为广元地区的马铃薯育种提供参考。
1.引进推广品种逐渐增多 20世纪90年代以前,主要由农民自己从外地串换品种进行种植,盲目性大,随时存在绝收的可能;从20世纪90年代开始,主要依靠农业行政主管部门和市农科所有组织、有计划地开展品种引进更新换代,通过试验示范,筛选适宜品种,马铃薯单产迅速提高,亩产接近1000 kg。目前生产上主要推广品种有米拉、陇薯1号、陇薯3号、大白花、秦芋30、费乌瑞它、川芋早、川芋56、中薯5号等。
2.种质资源逐年扩大 种质资源是选育新品种最基本的原始材料,是作物育种的物质基础,作物育种成效很大程度上取决于所掌握种质资源数量的多少及对其性状表现和遗传规律研究的程度。近几年来,广元市农科所通过各种途径引进和收集国内外资源材料,在广元进行适应性种植、性状鉴定、评价和利用,使本所的种质资源材料进一步充实,通过筛选和淘汰,保留资源材料200份、杂交实生籽单株材料110份、株系材料10份。
3.优良品系逐一显现 杂交育种围绕高产型配制杂交组合获得实生种子,育苗选择单株,根据单株产量、群体产量、结薯集中程度、抗性等多项指标进行株系鉴定,筛选综合性状较优的进行品系圃鉴定,累计已筛选具有优良性状的无性繁殖系GY16707、GY16710、GY18707、18-0713、18-0724、16-0701、16-0702、16-0708、16-0726、20-0732等12份。2008年提供1个品系GY02-5参加了四川省马铃薯品种区域试验预备试验;2013年将再提供1个品系05-1-17参加四川省马铃薯预备试验。
1.亲本材料遗传基础狭窄 马铃薯育种是一项复杂和艰苦的工作,不仅要采用先进的育种技术,还要有丰富的资源材料。近几年广元市农业科学研究所收集的本地、本省资源偏多,缺乏早熟、抗病、低还原糖、高淀粉、专用型的种质材料;骨干亲本材料少,造成育种基础材料匮乏和遗传基础狭窄,很难选育出具有特异性状和适应当前育种目标的新品种。
2.育种方法单一 广元市农科所成立较晚,马铃薯育种工作刚刚起步,制定的马铃薯育种目标没有超前意识,育种方法单一,马铃薯育种难有起色。目前仅进行杂交育种,通过对上年实生种子进行种植,育苗选择单株,对早期品质和抗病性进行鉴定,选留单株材料。采用的育种方法与其他科研单位相比在品种筛选的规模、方法、效率上存在较大差距。导致育种目标本地化,育种材料一般化,基础研究自然化。
3.科研投入不足 马铃薯作为我市的农业优势产业,有得天独厚的种植条件,但一直以来,马铃薯育种相关研究经费不足。市本级资金投入马铃薯项目少,特别是新品种选育上没有投入,经费严重不足,不能保证马铃薯育种工作的正常进行。地方政策不配套,很难调动育种者的积极性和创造性。
1.强化目标制定 应根据广元马铃薯产业发展需要和生产限制因素来制定育种目标。高产品种选育达到薯块多、薯块大、产量高于本地推广品种;鲜食品种选育达到高产、口感好、蛋白质含量高、抗病、商品性好;早熟品种选育达到生育期70天以内、块大芽眼浅、抗病丰产;加工品种选育达到还原糖低、干物质高、油炸薯片的薯形为圆形、油炸薯条的薯形为长椭圆形。
2.强化种质资源的引进、筛选与创新研究 丰富的种质资源对马铃薯育种工作非常重要。一是注重广泛引进世界范围内优良的品种资源,在广元进行适应性种植、性状鉴定、评价和利用,进一步充实和创新种质资源,丰富基因库。二是注重野生资源的引进、研究和利用。原始栽培种和野生种是抗病、抗虫、抗环境胁迫、优良加工品质和专用型品种选育的重要基因,引进更多的野生种质资源,扩大遗传背景,更有目的性地进行杂交育种,达到目的基因高效重组,提高育种效率。三是注重收集、整理和鉴定本地资源。本地区的材料具有不同的生态型,不同的抗逆性,不同的遗传背景,对马铃薯的种群分析、马铃薯遗传基因研究、马铃薯育种研究具有巨大的应用价值。
3.强化杂交育种 根据马铃薯开花习性和花粉的有效数量,选择基因差异大、亲缘关系远、配合力强的亲本配制杂交组合,选用的亲本在性状上互补,亲本之一具有育种目标要求的性状,另一亲本有较好的栽培适应性;按早×早、中×早、早×晚的杂种后代分离出较多的类型。充分利用开花季节,大量进行杂交,增加杂交组合;通过遮阴控制温度、去掉新生块茎、重复授粉等措施促进开花和结实。利用温室种植实生苗,根据植株形态、生长习性、块茎类型等进行杂交后代鉴定。品系试验的鉴定结合进行适应性、抗病性等综合性状分析鉴定。对已筛选出的优良品系进一步进行鉴定和开展多点试验。以此提高育种效率,育成符合目标的品种。
4.强化先进育种技术引进与应用
在常规育种的基础上,引进先进技术,开展生物技术育种,以培育出更多、更好的马铃薯新品种。采用基因工程育种实现遗传物质的重新组合,创造变异,改良老品种中的品质、增强抗逆性和抗病虫性等;采用染色体工程育种将普通马铃薯的倍性降为二倍体,在二倍体水平上进行育种,再经过染色体加倍恢复到四倍体并进行鉴定;采用细胞工程育种开展花药离体培养、原生质体培养等,克服远缘杂交不亲和的障碍。
5.强化队伍建设和科研投入 人才资源是科学发展的第一资源。成就事业的关键,在于人才。“治天下惟以用人为本,其余皆枝叶事耳”。2006年广元市农业科学研究所成立了专门的研究室开展马铃薯新品种选育工作,专业人员从研究室成立初期的3人增加到8人,其中高级农艺师2人、农艺师3人。要做到吸引人才、稳定人才、培养人才、使用人才,使其远者来、来者安、安者用,就要充分利用我市引进博士、硕士的优惠政策,继续引进专业技术人才,安排专项经费用于人才培训和聘用国内外高端科技人员,优化科技队伍结构,壮大育种队伍。要出台激励政策,创造更加有利于高层次人才创新创业的环境,为他们提供干事创业的平台,充分调动和发挥育种人员的积极性和创造性,将基础理论和高新技术与常规育种技术结合起来,带动马铃薯育种研究工作的全面提高。针对马铃薯品种选育工作技术水平高、投入大、社会经济效益显著的特点,启动马铃薯育种科研专项,加大科研费用投入力度,大力提升我市自主创新能力和综合竞争力,推进重大科技专项实施和管理工作的科学化、规范化、制度化。
6.强化合作与联合 采取走出去、引进来的路子,鼓励单位科技人员参加各种技术培训和学术交流,加强与其他马铃薯育种单位和生产企业的合作,集中各自的优势材料,制定共同的育种目标,引进新技术、新材料、新品种、新思路,结合本地生产特点,达到优势互补,走联合攻关、联合育种之路。