18份彩色马铃薯种质性状鉴定及营养品质评价

许泳清，李华伟，纪荣昌，李国良，邱思鑫，刘中华，张 鸿，林赵淼，邱永祥，汤 浩，罗文彬

(福建省农业科学院作物研究所/农业部南方薯类科学观测实验站, 福建 福州 350013)



18份彩色马铃薯种质性状鉴定及营养品质评价

许泳清，李华伟，纪荣昌，李国良，邱思鑫，刘中华，张 鸿，林赵淼，邱永祥，汤 浩，罗文彬*

(福建省农业科学院作物研究所/农业部南方薯类科学观测实验站, 福建 福州 350013)

为丰富福建省马铃薯种质资源库，为彩色马铃薯选育提供参考，对引进的18份彩色马铃薯资源的农艺性状和营养品质评价分析。结果表明，18份彩色马铃薯种质长势好，适应性强，块茎薯形好，色彩丰富，适合福建彩色马铃薯新品种选育的需要。从18份彩色马铃薯中筛选出4份综合评价较好的品种，分别是信宜红皮、A2、H-8和红玫瑰。

彩色马铃薯；性状鉴定；营养品质；评价

彩色马铃薯(Color potato 或 Pigmented potato)是马铃薯栽培品种中的一种特殊类型，除普通黄色品种外，主要为薯皮、薯肉或者芽眼具有粉红、红、浅紫、紫等颜色的马铃薯。彩色马铃薯薯皮或薯肉表现为彩色外，与普通黄色品种相比还具有特殊营养价值，近年来彩色马铃薯越来越受到消费的关注和青睐，为科研工作者育种提供了方向。

目前，彩色马铃薯的栽培在世界范围越来越广泛，如英国的紫黑色皮肉的品种( Congo、 Negresse )，红皮突变体品种( King Edward )；美国的彩色品种( Dark Red Norland 和 Red Norland )；日本的彩色品种( Northern Ruby )等[1]。我国彩色马铃薯育种研究起步较晚，主要以云南省彩色马铃薯新品种的选育研究为代表，选育技术最为成熟，2004年云南省彩色马铃薯首次选育成功[2]。近年来四川、浙江、宁夏、吉林、内蒙古等省在彩色马铃薯品种选育也取得了一定的进展，目前，各省选育出的新彩色马铃薯品种有：云南省农业科学院马铃薯研发中心培育的紫云、红云、彩云等系列[3]；黑龙江省牡丹江市蔬菜科学研究所培育的紫罗兰品种[4]；东北农业大学马铃薯研究所选育的东农306品种。

近年来，福建省农业科学院作物研究所陆续引进彩色马铃薯种质资源，并开展资源鉴定和高山杂交育种工作，筛选出了一系列的后代品系，但是目前仍无法满足市场多元化的需求，主要原因是福建省内马铃薯资源材料匮乏，遗传背景狭窄。因此本研究利用从国内外引进的各种类型的彩色马铃薯种质资源，进行农艺性状和营养品质分析评价，筛选出综合性状优良的品种，可以进一步丰富福建省彩色马铃薯的资源，并为彩色马铃薯的育种工作提供支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

近年来福建省农业科学院作物研究所从各兄弟单位或者种薯企业引进各种类型的彩色马铃薯种质资源36份，将引进的试管苗经扩繁后，于2013年秋季在防虫控温大棚内繁殖微型薯，收获时淘汰不结薯的材料，剩余的18份资源每份保留大小较一致的微型薯10个，用于大田进一步评价筛选。参试的材料于2014年秋季在大田进行适应性评价。具体参试品种(表1)。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 将筛选获得的资源材料采用双行种植，株行距为30 cm×50 cm，每份品种种植10株，以紫花851为对照品种。田间管理参照当地常规管理。试验于2014年12月19日种植，2015年4月9日收获，全生育期111 d。

表1 18份彩色马铃薯品种资源来源

注：CIP为国际马铃薯研究中心。

1.2.2 品种资源主要形态特征观察与记载 调查项目包括：苗势，株形，叶色，茎色，薯形，薯皮色，薯肉色，芽眼深浅和芽眼颜色等。

参照国际马铃薯研究中心(CIP)马铃薯种质资源主要形态特征评价标准，将参试品种的地上部形态特征标准分为7类(表2)，将参试品种的块茎性状标准分为7类(表3)。

表2 参试品种的地上部形态特征调查标准

Table 2 Investigative standards of shoot morphology in tested varieties

性状类型苗势长势株形叶色茎色“1”11直立浅绿褐“2”22半直立绿绿“3”33开展深绿绿紫“4”44深绿“5”55浅褐“6”66浅绿“7”77紫

注：1～7表示苗势和长势分别为很差、差、弱、中、较好、好、很好7个等级。

表3 参试品种块茎性状调查标准

1.2.3 块茎营养品质检测方法 烘干率为烘干法(GB/T 8858-1988)[5]，蛋白质的测定方法为凯式定氮法(GB /T 5009.5-2010)[6]，还原糖的测定为直接滴定法(GB/T 5009.7-2008)[7]，淀粉的测定为酸水解法(GB/T5009.9-2008)[8]。

1.3 数据处理

数据处理分为2类，对于质量性状的评价分析采用多态性信息含量(polymorphism information content，PIC)来评价性状的多样性，PIC=1-[(类型1/样本数)2+(类型2/样本数)2+(类型3/样本数)2+…+(类型n/样本数)2],n=1，2，…，n，n指质量性状中的不同评价类别，PIC的值越大表明质量性状的多样性越丰富。同时用相似度来衡量有多少个参试品种与对照品种的类型相一致[9]。

对于薯块营养品质的综合评价分析，采用模糊数学隶属函数法Uij= (Xij-Xj min)/(Xj max-Xj min)

式中：Uij表示i品种j指标的隶属函数值；Xij表示i品种j指标的测定值；Xj min表示所有品种j指标的最小值；Xj max表示所有品种j指标的最大值；i表示某个品种；j表示某项指标。再求各品种的平均隶属函数值[10]。

2 结果与分析

2.1 参试的彩色马铃薯品种的主要形态特征分析

2.1.1 参试品种地上部形态特征调查结果分析 苗势：18个参试品种的苗势一般，其中有14个品种的苗势在1～5级，与对照的苗势相当的有4个品种。长势：18份品种资源的生长势一般，对照品种紫花851的长势为6级，与对照相当的品种有5个，占参试品种的27%。株形：18个参试品种的株形分为直立、半直立和开展三种类型，与对照品种相同的有9个，占50%。叶色：18个参试品种的叶色，浅绿的5个，绿的8个，深绿的5个，与对照相同的有8个，占44.5%。茎色：18个参试品种的茎色，褐的1个，绿的6个，绿紫和深绿的各有5个，浅褐的1个，茎色与对照相同的有5个，占27.8%(表4、5)。

2.1.2 参试品种的块茎性状分析 薯形：18个参试品种的薯形有扁圆、圆形、长椭圆和椭圆4种类型，其中扁圆形的8个，圆形的3个，长椭圆形的4个，椭圆形的3个，对照品种属于扁圆，即参试品种与对照一致的有8个。在引进的18份资源中，薯形大部分为扁圆形，其薯块形状的多态性不强，PIC值仅为0.30。芽眼：18个参试品种的芽眼性状浅的有8个，中的品种有2个，深的品种有4个，对照品种的芽眼属于浅，参试品种与对照一致的有12个，占66.7%。薯皮光滑度：18个参试品种的薯皮光滑度有光滑、中等和粗糙3种类型，光滑的12个，中等的2个，粗糙的4个，对照品种属于光滑，参试品种与对照一致的有12个，占66.7%。皮色：18个参试品种中，薯块薯皮主色共有7个类型，其中浅黄1个，黄4个，浅红1个，红4个，深红2个，浅紫1个，紫4个，对照属于黄色，参试品种与对照相一致的有4个，占22%。18个参试品种中，薯块薯皮次色共有2个类型，其中红4个，紫3个，其余11个品种薯皮无次色。次色分布方式有3种，芽眼分布3个，芽眼附近分布3个，分散分布1个。对照品种为无次色分布，与对照相同的有11份，占61.1%，说明彩色马铃薯资源的薯块皮色主要是单一的一种颜色，很少有次色分布。

表5 参试品种的地上部形态特征评价

18份引进彩色马铃薯资源材料的薯皮主色、皮色次色和次色分布的多态性都较强，PIC值分别达0.81、0.92、0.94(表6)，说明这一批引进的彩色马铃薯资源在薯皮主色、皮色次色和次色分布的性状的多样性比较丰富。

表6 参试品种的块茎性状评价

肉色：18个参试品种中，薯块薯肉颜色共有6个类型，其中乳白2个，浅黄1个，黄5个，深黄4个，红2个，紫4个，对照品种属于浅黄色，参试品种与对照相一致的有1个，占5%。其中2份资源的肉色是纯红色，可以作为红色马铃薯新品种选育的亲本材料，4份是纯紫色，是紫色马铃薯新品种育种的优异亲本。18份引进彩色马铃薯资源的薯块肉色的多态性强，PIC值高达0.80。

通过对18份引进彩色马铃薯资源的地上部形态和块茎性状进行分析，结果表明，这些材料的薯形主要是扁圆形，芽眼浅，适合目前鲜食市场需求，而且色彩丰富，是一批重要的彩色马铃薯新品种选育的优异亲本。

2.2 块茎产量

18份资源的总产量和单株重量见表7。18份资源的出苗时间分两个时期，其中克新2号、C-92、C-62、A2、C-13、C-55等6份资源出苗时间在1月15日，比其余的12份资源迟8 d。马铃薯的单株产量是判断品种是否高产的主要指标之一，高产的亲本材料与高产的杂种后代之间有极显著正相关关系[11]。从单株薯重分析，单株重量超过1 kg·株-1的资源有8份：H-3、红玫瑰、H-8、C-51、A2、C-62、C-94、信宜红皮、C-55，其相应的产量也超过了70 000 kg·hm-2，综上，这些资源可作为杂交的亲本。此外，马铃薯的商品率是衡量其能否商品化生产的一个重要性状。作为国家品种审定的标准之一商品薯率应大于或等于70%。18份资源中只有克新2号、C-62、黑玫瑰和紫云1号4份资源的商品薯率低于70%，其余的14份资源的商品薯率均高于70%，特别是红玫瑰、H-8和A2等3份资源的商品薯率高于85%。

2.3 块茎的营养品质评价分析

2.3.1 干物质含量 18份参试品种资源中，干物质率的变异系数是18.24%，对照品种紫花851的干率为19.91%，其中干率高于对照的有9份，最高的品种是A2干率为23.48%；其次是信宜红皮、KW-56和H-8等(表8)。低于对照的品种有9份，分别为红美、C-94和A12等，最低的品种是H-3，干率为16.90%。

2.3.2 蛋白质含量 蛋白质含量为9.63～20.52 g·hg-1(表8)，变异系数是32.17%，其中高于对照品种的有11份，最高的品种是信宜红皮，其蛋白质含量是20.52 g·hg-1；其次分别为C-92、C-62和C-13等，低于对照的品种有7份，分别为红美、红玫瑰和A12等，含量最低的品种是KW-56为9.63 g·hg-1。

表7 参试种质资源产量表现

备注：商品薯指单个重量高于50 g以上的薯块。

表8 参试品种薯块营养品质评价分析

Table 8 Analysis of tuber nutritional quality in tested varieties

品种名称干率/%淀粉/(g·hg-1)蛋白质/(g·hg-1)还原糖/(g·hg-1)平均隶属函数值位次C-4418.1612.612.540.110.2414H-822.1915.712.540.080.603红玫瑰21.5315.310.450.040.594H-316.910.112.980.070.2018C-5118.8413.29.740.100.2414克新2号19.9613.19.830.080.3911KW-5622.4616.39.630.090.526A1219.0812.59.930.100.2316C-9220.3713.317.230.120.4410C-6218.9912.114.750.080.3812A223.4815.513.060.060.692黑玫瑰20.5413.312.380.030.545C-9419.3613.112.160.040.478C-1318.2111.713.860.120.2117紫云1号21.5813.39.840.040.526红美19.8411.611.150.020.469C-5517.5510.913.470.110.1819信宜红皮22.9115.820.520.080.811紫花851(CK)19.9113.711.590.110.3313

2.3.3 淀粉含量 18份参试品种的淀粉含量为10.10～16.30 g·hg-1(表8)，变异系数是12.59%，其中高于对照品种的有5份，最高的品种是KW-56，其淀粉含量是16.30 g·hg-1；其次分别为信宜红皮、H-8、A2和红玫瑰，低于对照品种的有13份，分别是紫云1号、黑玫瑰和C-92等，含量最低的品种是H-3(10.10 g·hg-1)。

2.3.4 还原糖含量 参试品种的还原糖含量为0.08～0.66 g·hg-1(表8)，变异系数是0.96%，其中高于对照的有5份，以C-13其最高含量达到120 mg·hg-1；其次分别是C-44、C-55、C-92和C-51，低于对照的有12份，分别是A12、H-8、KW-56等，含量最低的品种是红美为0.02 g·hg-1。

通过计算隶属函数值得出(表8)，平均值最高的品种资源分别是A2、信宜红皮和H8，比对照高0.48、0.36和0.27。综合上述，信宜红皮、A2和H-8这3个品种营养品质均比对照高，而且还原糖的含量较低，适合作为加工型品种的亲本资源。

3 讨论与结论

引进的18份彩色马铃薯品种中，苗势与对照品种无差异的品种有4个，占22%；长势与对照品种无差异的品种有5个，占27%；根据地上部特征特性评价指标，级数越高生长势越好，红玫瑰、紫云1号、红美的苗势和长势均为6级，说明这3个品种的生长势较好。

18份彩色马铃薯品种中，薯形为扁圆的品种为8个，占44.4%，这与目前生产上种植的马铃薯品种均以扁圆形为主的情况相同。扁圆形是马铃薯作为鲜食的理想薯形，这一批资源材料将是选育优质鲜食型新品种的优异亲本。18份彩色马铃薯资源中芽眼浅的数量达到12份，占66.7%，大部分品种薯形好，适合当前对彩色马铃薯新品种选育的亲本资源的需要。

马铃薯块茎肉色颜色深浅和色素分布等是由数量性状基因控制[12]，Brown CR 等[13]研究发现如果杂交亲本块茎颜色均为彩色，选育出高色素含量的马铃薯后代品系的几率更高。在18份马铃薯品种中，薯皮和薯肉均为纯红色的品种有红玫瑰和红美，薯肉为纯紫色的品种有H-3、H-8、黑玫瑰和紫云1号。从彩色马铃薯品种特性分析，马铃薯红玫瑰色素含量极高，薯形好，产量较高，可以直接作为新品种推广种植。

在马铃薯新品种选育过程中，块茎的品质性状包括干物质含量、淀粉含量、蛋白质含量和VC含量等，对品质性状进行评价对育种起着关键性的作用。在本试验中，18份引进的资源中薯块的主要营养指标超过对照品种的有信宜红皮、A2和H-8，可作为彩色马铃薯育种的亲本材料。本研究采用模糊数学隶属函数法对18份彩色马铃薯品种进行评价分析，筛选出品质较好的品种7份，分别是信宜红皮、A2、H-8、红玫瑰、黑玫瑰、KW-56和紫云1号。

综合其长势、块茎性状、产量性状、品质等综合评价分析，信宜红皮、A2、H-8和红玫瑰的单株产量、商品率最高，块茎营养品质最好。建议可作为彩色马铃薯育种的杂交亲本。

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(责任编辑：黄爱萍)

The Evaluation of Agronomic Characteristics and Nutritional Quality in 18 Color Potato Resources

XU Yong-qing,LI Hua-wei,JI Rong-chang,LI Guo-liang,QIU Si-xin,LIU Zhong-hua,ZHANG Hong,LIN Zhao-sen,QIU Yong-xiang,TANG Hao,LUO Wen-bin*

(InstituteofCropSciences,FujianAcademyofAgriculturalSciences,ScientificObservingandExperimentalStationofTuberandRootCropsinSouthChina,MinistryofAgriculture,Fuzhou，Fujian350013,China)

In order to enrich the potato germplasm resources in Fujian province and provide guidance for color potato breeding, agronomic characters and nutritional quality of 18 introduced color potato resources were evaluated and analyzed. The results showed the 18 germplasms were well-growing, with strong adaptability, good tuber shape and various color, which could meet the needs of new color potato variety breeding in Fujian.From the 18 resources,4 varieties,Xinyihongpi,A2,H-8 and Red Roses,were among the best with better comprehensive evaluation results.

color potato;agronomic characteristics;nutritional quality; evaluation

2016-04-08初稿；2016-07-14修改稿

许泳清(1980-)，女，助理研究员，主要从事薯类作物遗传育种研究(E-mail:qingqing0722@126.com)

*通讯作者：罗文彬(1976-)，男，副研究员，主要从马铃薯遗传育种研究(E-mail：573255609@qq.com)

“十二五”农村领域国家科技计划课题(2012BAD02B05-5)；福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2014R1101010-13)；福建省农业科学院科技创新项目(2014QA-6)

S 532

A

1008-0384(2016)08-797-06

许泳清，李华伟，纪荣昌，等.18份彩色马铃薯种质性状鉴定及营养品质评价[J].福建农业学报，2016，31(8)：797-802.

XU Y-Q，LI H-W，JI R-C，et al.The Evaluation of Agronomic Characteristics and Nutritional Quality in 18 Color Potato Resources[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(8)：797-802.