刘志坚,张勇跃,秦素研,于 蕾,李建国(漯河市农业科学院,河南 漯河 462000)
淀粉型甘薯新品种漯薯10号的选育及生理特性
刘志坚,张勇跃,秦素研,于蕾,李建国
(漯河市农业科学院,河南漯河462000)
摘要:淀粉型甘薯新品种漯薯10号是以高干物率、高抗茎线虫病且与国内亲本血缘关系较远的徐781为母本,以12个性状差异较大的国内育成品种(系)为父本,放任授粉,杂交后代经筛选、多点鉴定选育而成。对漯薯10号的特征特性、生产力、抗病性、品质性状及生理特性进行研究,结果表明:漯薯10号鲜薯和薯干产量均较对照品种徐薯18增加显著;抗根腐病和黑斑病;薯块干物率较徐薯18高3.5%;叶面积指数和T/R值动态变化合理,干物质生产和积累速度快,分配合理,经济系数高;为中早熟高产品种。2011年通过河南省甘薯新品种鉴定委员会鉴定(鉴定编号:豫鉴薯2011001)。
关键词:甘薯;品种选育;淀粉型品种;高产;抗病;生理特性
甘薯高产、稳产、抗逆性强,在世界100多个国家和地区广泛种植。我国是世界最大的甘薯生产国,近年来年平均种植面积为450万hm2左右,约占世界甘薯总种植面积的45.0%;总产量约为1.0亿t,占世界甘薯总产量的80.0%[1]。甘薯是我国重要的粮食作物,用途广、风味好、营养全,在农业产业化发展和人们膳食结构调整中发挥越来越大的作用。
为适应甘薯产业发展的需要,应加大优质、高产、抗病甘薯新品种的选育与应用研究。通过选用特异种质资源徐781[2]做母本,以12个性状差异较大的国内育成品种(系)为父本,放任授粉,对杂交后代进行筛选鉴定,育成高产、高淀粉含量、抗病性较好的淀粉型甘薯新品种漯薯10号。
1.1试验材料
母本为高干物率、高抗茎线虫病且与国内亲本血缘关系较远的徐781,父本选择12个性状差异较大的甘薯品种材料(表1),放任授粉,基因定向自由重组。漯薯10号种薯(苗),由漯河市农业科学院提供;对照品种徐薯18和徐薯22,均由徐州甘薯研究中心提供。
1.2试验方法
1.2.1选育经过漯薯10号的选育突出了2个特点:(1)充分利用了外引资源材料;(2)优良品系加速繁殖——越级进入高级试验。
2004年配制杂交组合,以徐781为母本放任授粉获得实生种子。2005年培育实生苗进入选种圃,获得优良单系05F-1;后经复选、多点鉴定,进行生产力、抗性综合评价。2008~2009年参加河南省甘薯新品种区域试验。2010年参加河南省甘薯新品种生产鉴定试验。2011年通过河南省甘薯新品种鉴定委员会鉴定(鉴定编号:豫鉴薯2011001),并定名为漯薯10号。
1.2.2测定项目与方法
1.2.2.1主要农艺性状调查。参照张允刚等[3]《甘薯种质资源描述规范和数据标准》,进行甘薯品种性状的调查。
1.2.2.2抗病性鉴定。委托徐州甘薯研究中心对漯薯10号进行抗病性评定,其中,根腐病鉴定采用田间自然诱发法,黑斑病鉴定采用薯块室内针刺接种法。根据谢逸萍等[4,5]北方薯区主要病害抗病性鉴定方法评定抗性等级。
1.2.2.3生产力鉴定。2008~2009年参加河南省甘薯新品种区域试验,试验点位于郑州、洛阳、漯河、南阳、商丘、新乡等地。2010年参加河南省甘薯新品种生产鉴定试验,试验点位于郑州、商丘和洛阳。对照品种均为徐薯18。田间试验均采取随机区组设计,3次重复。其中,区域试验小区面积20 m2,生产试验小区面积200 m2,种植密度均为45 000株/hm2。成熟后收获,统计产量。
1.2.2.4品质性状。委托漯河市食品科学研究所对漯薯10号的品质性状进行分析。
1.2.2.5产量形成与生理指标。栽后40 d取样10株,之后每隔20 d取样1次,调查茎叶的鲜重和干重、薯块的鲜重和干重、块根干物率、叶面积指数、净同化率、生物产量、经济产量和经济系数,并计算T/R值。
1.2.3数据处理利用Excel和DPS软件进行数据分析。
表1 亲本来源及其主要特点Table 1 The parental origin and main characteristics
2.1主要形态特征
漯薯10号萌芽性较好,薯苗粗壮,中长蔓,分枝数6个左右,茎较粗、绿色,叶片心型,顶叶和成年叶为绿色,叶脉紫色;薯形纺锤型,皮色紫红,薯肉色淡黄;结薯集中,单株结薯3个以上,大中薯率较高;薯干平整,耐贮性较好,食味优。
2.2品质表现
2010年河南省甘薯新品种生产鉴定试验,漯薯10号平均干物率为30.3%,较对照品种徐薯18高3.5%;淀粉率为19.94%,较徐薯18高3.1%。漯河市食品科学研究所鉴定,漯薯10号块根干基粗蛋白含量为3.82%,可溶性糖含量为7.42%。
2.3抗病性
经徐州甘薯研究中心鉴定,漯薯10号对黑斑病的抗病表现为49.4%,达抗级水平;根腐病病情指数为20.8,达抗级水平。
2.4产量表现
2008~2009年河南省甘薯新品种区域试验,漯薯10号鲜薯平均产量为30 421.5kg/hm2,较对照徐薯18增产6.5%;薯干平均产量为10 687.5 kg/hm2,较对照增产23.9%。其中,2008年漯薯10号鲜薯平均产量为34 035.0 kg/hm2,薯干平均产量为11 880 kg/hm2,分别较CK增产9.6%和28.3%;2009年鲜薯平均产量为26 808.0 kg/hm2,薯干平均产量为9 496.5 kg/hm2,分别较CK增产2.87%和18.85%(表2)。
2010年河南省甘薯新品种生产鉴定试验,漯薯10号鲜薯平均产量为22 696.5 kg/hm2,较对照品种徐薯18增产4.9%;薯干平均产量为6 859.5 kg/hm2,较徐薯18增产19.7%。
2.5生理指标特点
2.5.1叶面积变化动态漯薯10号叶面积指数达到最大值的时间与对照品种徐薯18和徐薯22接近,均出现在栽植后近100 d,其中,漯薯10号的叶面积指数在整个生育期均约徐薯18,栽后140 d内始终跃漯薯22(图1)。漯薯10号全生育期的平均叶面积指数为3.68,叶面指数在薯块盛长期保持稳定,达到最大值后缓慢下降,与“上坡快、坡顶宽,下坡慢”的理想曲线[7]一致。因此,漯薯10号具有适宜的叶面积指数和消长动态,是其高产的基础。
2.5.2T/R值变化动态T/R值反映茎叶生长与块根膨大的关系,是茎叶重量与块根重量的比值。比值越大,甘薯同化产物分配于茎叶越多;比值越小,则同化产物分配于块根越多[8]。当T/R值=1时,物质分配达到平衡点,平衡点出现的早晚由品种本身特性决定,能反映品种的熟期[9]。
漯薯10号的T/R值在栽后80 d时下降到1.58;在栽后120 d时接近于平衡点,较对照品种徐薯18和徐薯22提前40 d左右(图2)。表明漯薯10号光合物质较多地分配到地下部,可获得较高的经济产量;同时漯薯10号结薯早,薯块膨大速度快,属中早熟品种。早结薯习性与丰产性有一致的趋势[10]。
2.5.3净同化率净同化率是衡量光合生产率高低的重要指标,受品种特性、栽培因素和生长环境的影响[11,12]。漯薯10号在栽后90 d内的净同化率基本跃徐薯18和徐薯22,在栽植130 d后约徐薯18和徐薯22(图3),这与漯薯10号的早熟性以及后期有早衰现象有关。
2.5.4物质的生产、积累与分配光合产物的生产、积累与合理分配,对甘薯产量起着决定性作用[13,14]。漯薯10号在栽后80 d内的生物产量和经济产量始终跃徐薯18,之后约徐薯18,全生育期经济系数跃徐薯18;全生育期的生物产量、经济产量和经济系数均跃徐薯22(图4~6)。表明漯薯10号具有结薯早,干物质生产和积累多,光合产物向块根运送快的特点。经济系数具有较强优势,是漯薯10号高产的关键因素。
表2 漯薯10号的产量表现Table 2 Yield performance of Luoshu No.10
图1 不同品种甘薯的叶面积指数消长动态Fig.1 Growth and decline of leaf area index of different varieties of sweetpotato
图2 不同品种甘薯的T/R值变化Fig.2 T/R value change of different varieties of sweetpotato
图3 不同品种甘薯的净同化率动态Fig.3 Net assimilation ratio of different varieties of sweetpotato
图4 不同品种甘薯的生物产量积累Fig.4 Biological output of different varieties of sweetpotato
图5 不同品种甘薯的经济产量变化Fig.5 Changes in economic outputs of different varieties of sweetpotato
图6 不同品种甘薯的经济系数比较Fig.6 Economic coefficient comparison of different varieties of sweetpotato
漯薯10号高淀粉、高产、抗病,其育成说明引进和利用优异国外资源材料对品种改良具有重要作用[15]。漯薯10号具备较有利的个体株型和群体结构,叶面积指数和T/R值动态变化合理,干物质的生产和积累速度快,分配合理,经济系数高,经济产量优势明显,符合甘薯种植品种需求。其结薯早、薯块膨大快,物质分配达到平衡点的时间早,一方面可提早上市,增加种植效益,另一方面要求栽培后期防止茎叶早衰,以获得较高的产量。
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Breeding and Physiological Characteristics of New Sweeetpotato Cultivar Luoshu No.10 with High Starch
LIU Zhi-jian,ZHANG Yong-yue,QIN Su-yan,YU Lei,LI Jian-guo
(Luohe Academy of Agricultural Sciences,Luohe 462000,China)
Abstract:The Luoshu No.10 was derived from female parent bred Xu781 and male parents of 12 vari原eties by open-pollination. The traits,productivity,disease resistance,quality characters,and physiological characters of Luoshu No.10 were studied. The results showed that the average yield of fresh root,dry matter root were more increased than control(Xushu 18)significantly,dry matter content was increasing more than 3.1%. It has stem nematode resistaance and black spot resistance. Luoshu No.10 is an earlymaturing variety with many characteristics such as reasonable of leaf area index and T/R value dynamic,fast accumulation and reasonable distribution of dry matter,higher economic coefficient. It was released by He忆nan Crop Variety Examination Committee in 2011.
Key words:Sweetpotato;Variety selection;Variety with high starch;High yield;Disease resistance;Physiological characters
中图分类号:S531
文献标识码:A
文章编号:1008-1631(2016)01-0083-04
收稿日期:2015-05-07
基金项目:国家甘薯产业技术体系项目(CARS-11-C-13)
作者简介:刘志坚(1966-),男,河南漯河人,副研究员,主要从事甘薯新品种选育及利用研究。Tel:0395-3187568;E-mail:Liuzj66@126.com。