84份马铃薯种质资源在白银市的表现与利用

刘兴南，张连明，高彦萍，闫巧丽，冯会文，孙小东，孙小芸

（1.白银市农业科学研究所，甘肃 白银 730900；2.甘肃省农业科学院马铃薯研究所，甘肃 兰州730070）

白银市地处甘肃中部，海拔1 275～3 321 m，光照条件好，年平均气温8.9℃，无霜期187 d，夏季凉爽，昼夜温差大，土质疏松，含钾丰富，具有生产马铃薯得天独厚的自然条件。所产马铃薯薯块大，薯皮光滑，薯形整齐，含水量低，淀粉含量高，口感好，耐贮运，备受消费者欢迎。白银是一个干旱半干旱农业区，旱地是白银市农业的主体，全市粮食播种面积30.1万hm2，其中旱地达21.6万hm2。随着农业经济结构的调整和马铃薯全膜双垄沟栽培技术的成熟，旱地马铃薯的播种面积也逐年增加[1]。同时白银有高扬程灌区5.6万hm2，可以利用早熟马铃薯生产周期短的优点，实行间作套种，如地膜马铃薯套玉米、地膜马铃薯套种大葱等，以充分提高土地利用率和单位面积纯收益。白银市地膜早熟马铃薯生产面积达2万hm2，旱地全膜覆盖栽培更是达到8.3万hm2，且马铃薯小拱棚提早栽培也有了长足发展。栽培方式的多样化要求品种也要多样化，甚至专用化。但目前白银地区品种供应存在一系列问题，如生产用种单一，退化严重，繁种体系不完备，供种渠道不规范等，迫切需要引进筛选或培育适于本地栽培的专用品种。

种质资源是育种的初始材料，种质资源的搜集、保存和利用，对选育高产、优质、抗逆、抗病新品种具有重要意义，种质资源一旦丢失，将无法再创造其中的基因[2-3]。从2014年起白银市农业科学研究所从全国各地引进了一批优良材料进行鉴定评价和保存利用，以期为白银马铃薯新品种选育提供亲本材料，并筛选适宜当地栽培的新品种。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验设在白银市农业科学研究所景泰县正路试验基地。海拔2 406 m，年均气温3.5℃，年≥0℃的活动积温3 614.8℃，≥10℃的有效积温3 038℃，无霜期120 d。干旱少雨，年降水量 280～310 mm，大多集中在7、8、9月 3个月，年蒸发量3 000 mm。属二阴干旱山区。

1.2 试验材料

从山西、河北、河南、内蒙古、黑龙江、吉林、甘肃等省区共引进84份供试材料，具体名称见表1，种薯种植年限为1～3 a。试验按照编号顺序排列（1～42为中早熟组，43～84为晚熟组），每份试验材料种植1垄，垄高30 cm，宽1.2 m，垄长10 m，双行种植。中早熟品种株距25 cm，每行种植80株；晚熟品种28 cm，每行种植70株。按照马铃薯生育期及孰性，分早熟（75 d以内）、中早熟（76～85 d）、中熟（86～95 d）、中晚熟（96～105 d）和晚熟（105 d以上）五个熟性级别记载生育期[4]。试验设两个对照，中早熟组为克新1号、晚熟组为陇薯6号。起垄铺膜后人工点播，播前施入优质羊粪18 000 kg/hm2、氮磷钾复合肥600 kg/hm2（N 15%，P2O515%，K2O 15%）、硫酸钾（K2O25%）375 kg/hm2、尿素（N46%）150 kg/hm2、普通过磷酸钙（P2O512%）750 kg/hm2。马铃薯生育期间常规管理，浇水3次。按照《马铃薯种质资源描述规范》记载生育期和生长期间地上部性状及抗病性等特性，收获时考种记载产量等地下部性状[5]。试验于2017年4月24日播种，9月28日收获。

2 结果与分析

2.1 生育期及熟性地上部性状表现

从表1可以看出，引进的84份材料中，早熟材料有14份，中早熟6份，中熟材料20份，中晚熟材料2份；晚熟材料最多，达42份，占参试材料的50%。

2.2 植株性状

从表1可知，在中早熟组中，株型直立的有38份，半直立的4份，不直立的1份；在晚熟组中，株型直立的有20份，半直立的12份，不直立的2份。中早熟组株高为35.2～72.5 cm，株高在50 cm以上的有34份，最高的是冀张薯8号，为72.5 cm；最低的是黑美人，为35.2 cm。晚熟组株高为28.2～87.5 cm，株高在50 cm以上的有33份，最高的是庄薯3号，为87.5 cm；最低的是心里美，为28.2 cm。中早熟组分枝多的有26份，中等的13份，少的有3份；晚熟组分枝较多的有23份，中等的11份，少的有8份。中早熟组植株繁茂的有29份，中等的13份；晚熟组植株繁茂的有25份，中等的13份，不繁茂的有4份。中早熟组地上主茎数最多的是东农308，为3.1个；最少的是L08102-6，为1.1个。晚熟组地上主茎数最多的是陇薯11号，为4.4个；最少的是同薯20号，为1.2个。早熟组叶色深绿的有22份，绿色的有14份，浅绿色的有5份，黄绿色的有1份；晚熟组叶色深绿的有20份，绿色的有14份，浅绿色的有8份。早熟组茎色绿色的有40份，绿色带褐色的有2份；晚熟组茎色绿色的有29份，绿色带褐色的有13份。早熟组花冠色为白色的有24份，淡紫色的有9份，紫色的有5份，粉红色的有1份，深紫色的有1份，紫红色的有2份；在晚熟组中，花冠色为白色的有27份，淡紫色的有3份，紫色的有1份，粉红色的有1份，深紫色的有1份，紫红色的有3份，淡蓝紫色的1份，蓝紫色的1份，蓝色的1份，浅红色的2份，深红色的1份。中早熟组生长势强的材料有27份，中等的有14份，弱的有1份；在晚熟组中，生长势强的材料有23份，中等的有17份，弱的有2份。中早熟组中，天然结实性强的材料有7份，较强的有14份，较差的有3份，差的有18份；在晚熟组中，天然结实性强的材料有5份，较强的有11份，差的有23份，较差的有3份。

表1 84份马铃薯种质资源植株主要性状

续表1

对试验材料进行田间抗病性鉴定的结果表明，中早熟组有冀张薯12号、冀张薯8号等17份材料比较抗病；晚熟组有青薯9号、陇薯7号、庄薯3号、晋薯24号、527-2等19份材料对病毒病和早疫病抗性强，尤其是对晚疫病表现出较强的抗性，其中以527-2、青薯9号抗性最强。

2.3 块茎性状

从考种结果（表2）看，在中早熟组中，薯形圆形的有5份，椭圆的有15份，长园的有7份，长椭圆形的有8份，扁圆的7份；在晚熟组中，薯形圆形的有9份，椭圆的有9份，长园的有3份，长椭圆形的有6份，扁圆的8份，卵圆形的有6份，长扁圆形有1份。在中早熟组中，皮色白色的有11份，黄色的有12份，淡黄色的有13份，淡红色的有5份，紫色的有1份；薯皮光滑的有37份，略粗糙的有4份，有网纹的1份；薯肉颜色为白色有19份，黄色有10份，淡黄色有12份，紫色的有1份。在晚熟组中，皮色白色的有5份，黄色的有16份，淡黄色的有9份，红色的有6份，浅红色的2份，紫色的有3份，粉红色的1份；薯皮光滑的有36份，粗糙的有4份，略粗糙的有1份，有网纹的1份；薯肉颜色为白色有11份，黄色有14份，淡黄色有14份，紫色的有2份，薯肉有红色晕圈的1份。在中早熟组中，芽眼浅的有29份，较浅的有5份，深的有1份，较深的有5份，极浅的有1份；芽眼少的有37份，较少的有4份，较多的有1份。在晚熟组中，芽眼浅的有11份，较浅的有13份，深的有5份，较深的有11份，极浅的有2份；芽眼少的有26份，较少的有7份，多的有6份，较多的有3份。中早熟组结薯集中性集中的有36份，中等的有6份；晚熟组结薯集中的有36份，中等的有5份，不集中的有1份。中早熟组块茎整齐度整齐的有35份，中等的有3份，不整齐的有4份；晚熟组整齐的有34份，中等的有4份，不整齐的有4份。中早熟组商品率在80%以上的有15份，最高的是甘引薯2号，为90%；最低的是爱兰1号，为64%；在晚熟组中，商品率在80%以上的有24份，最高的是晋薯16号，为91%，最低的是紫云1号，为61%。在中早熟组中单株结薯数在5个以上的有17份，最高的是春薯5号，为6.7个，最低的是L08102-7，为3.4个；晚熟组单株结薯数在5个以上的有21份，最高的是青薯9号，为8.6个；最低的是同薯28号，为3.5个。

续表2

2.4 产量表现

从表2可知，中早熟组产量在30 000 kg/hm2以上的材料有18份，产量居前10位的是冀张薯12号、FY、龙薯4号、冀张薯8号、L12141-6、兰州18号、克新1号、春薯5号、中薯5号、郑商薯10号。其中较本地主栽品种克新1号增产有6个，产量分别为48927、46558、46554、37255、35 412、35 031 kg/hm2，分别较对照克新1号增产43.29%、36.35%、36.34%、9.12%、3.71%，2.59%，其余均较克新1号减产。晚熟组产量在30 000 kg/hm2以上的材料有20份，产量较本地主栽品种陇薯6号增产有17个，居前10位的是青薯9号、陇薯10号、大同里外黄、陇薯3号、庄薯3号、同薯20号、中02071-113、晋薯24号、陇薯13号、中薯18号，产量分别为56 700、 56 349、52 324、52 000、52 014，47 791、46 526、46 211、42 304、40 279 kg/hm2，较对照陇薯 6号增产78.85%、82.83%、69.77%、68.76%、68.72%，55.06%、50.96%、49.93%、37.26%、30.69%，较陇薯6号减产的有24份。

3 种质资源的利用成果

3.1 直接应用于生产的优良品种

种质资源的搜集、引进、鉴定、创新和利用一直为我国育种者所重视。通过种质材料的鉴定，可以筛选出直接应用于生产的品种。在中早熟材料中筛选出了FY、冀张薯12号、龙薯4号、兴佳2号、早大白等品种，已在白银小拱棚提早栽培和地膜早熟栽培中得到大面积利用。在晚熟品种中，青薯9号、青薯168、冀张薯8号、陇薯7号、陇薯10号、陇薯3号、大同里外黄、晋薯24号等，产量高，抗病性强，已利用于白银市一季作区栽培。

3.2 提供了一批优良的亲本和抗原

利用杂交育种亲本的选配，创造出了新的育种材料。如利用中薯18号和晋薯24号杂交选育的1214-07、晋薯24号和05-1-6杂交选育的1261-02及1261-04表现为薯形好，产量高；利用大西洋的后代材料9201-59和9333-10杂交选育的1270-8、1270-7薯形好，食味优且颜色亮丽；利用陇薯13号和同薯22号杂交选育的1496-5，大薯率特别高；利用一墩青和527-2杂交选育的1483-10产量高，抗病性强；利用同薯20号和冀张薯14号杂交的1291-21等材料，产量高、薯形好。这些新材料的创造将极大地丰富白银市农业科学研究所马铃薯育种基因库，为选育新品系提供更多的选择材料。当然在确定杂交组合时，要综合各品种的特征特性，具体加以分析，配制最优组合，让品种发挥更大的优势和潜力。白银市地处西北干旱地区，气候干旱使得马铃薯杂交结实率非常低，所以亲本选择上在考虑亲本性状优良、高产、薯形好、生长势强、抗病、抗旱的基础上，还要其花粉育性好。如东农308、际L0227-18、定薯1号等品种，花粉育性好，配合力高，用其做父本或母本时后代总体表现优良，抗病抗逆性强，是最便于利用的种质。冀张薯8号、冀张薯12号、青薯9号、晋薯24号、大同里外黄、陇薯10号等在白银地区表现出抗旱、抗病、高产，育种中做亲本配合力强，后代表现性状优良，可以较多的利用。甘引薯2号、陇薯8号、春薯5号等品种的薯形色泽都非常好，表面光滑，芽眼少而极浅；晋薯24号的株型很好，茎秆粗，叶片大，生长势强，不易倒伏；陇薯3号淀粉含量高，但薯形不太好，而且芽眼较深；底西芮红皮，肉色鲜黄，薯形一致性较好；夏波蒂花期较长，结薯较早且集中，芽眼极浅。这些材料的优良特性在亲本选择可以有针对性地加以利用。早熟或中早熟材料能够正常开花，天然结实性大多比较差，一般选择做母本，与晚熟品种杂交时必须错期播种或采用特殊办法处理。有些材料花药瘦小，无花粉或有效花粉率低，或花粉育性差，不能天然结实，只能做母本。但有些马铃薯品种雌蕊败育，不能做杂交亲本，如克新1号，不仅花粉败育，而且雌蕊不育，就不能作为亲本。一些品种虽然能正常开花，但花药瘦小，无花粉或有效花粉率极低，只能作母本，如大西洋虽然有发育完全的雄蕊，但几乎没有花粉。有些材料落蕾而不开花或落蕾严重，不能结果，不能作母本，如冀张薯3号花冠很小，落蕾而不开花。另外还要分析双亲的亲缘关系，选用亲缘关系远的亲本相互杂交，其后代既可以产生较强的杂种优势，且有多样性的分离和较多的优选几率。如陇薯8号、冀张薯12号都有大西洋的基因，就不宜互相杂交。另外配制组合应合理运用亲本资源，适当地偏重于近代品种和即将定名而未定名的品种，效果较好。527-2抗病性非常好，是一个非常好的抗原，可在抗病育种中充分利用。

3.3 利用独有特性创新出新的育种材料

高淀粉品种陇薯3号，高产品种克新1号、冀张薯12号、陇薯8号，加工品种大西洋、夏波蒂等，红肉品种心里美、铃田红美等，紫肉品种黑美人、紫云1号等特色品种也被广泛地用于马铃薯特色育种。我们利用这些材料创造了许多新型育种材料，如产量较高的1273-01、1261-02、1469-11、1256-01，薯形较好的1212-07、1270-08、1207-08，薯肉紫红色、产量较高的1242-03、1247-11、12135-07、1469-7等，以及黄皮黄肉的1261-04，商品率高的1496-5等。这些优良的杂交后代表现出其各自的优良特性，有些已作为新的栽培品种应用于生产，有的作为育种材料用其做亲本，与本地品种配制优良的杂交组合后代表现优良，且本地品种中的高产品种与其配合效果更佳。

4 讨论

品种引进选育是育种的方法之一[6]，通过种质鉴定后直接应用于生产[7]。引进的84份材料大多数能较好地适应沿黄及引黄灌区的生态条件，表现生育期适宜、生长势强、高产、商品薯率高、抗病性强等特点。综合孰性、产量，抗病性及地下地上性状表现，初步筛选出了可直接用于生产的中早熟品种有FY、龙薯4号、冀张薯12号、L08103-6、早大白、兴佳2号，适宜白银地区塑料大棚提早栽培和地膜早熟栽培；晚熟品种有青薯9号、冀张薯8号、庄薯3号、陇薯7号、陇薯10号、527-2、晋薯24号、大同里外黄，长势强，茎秆粗，抗逆性强，产量高，适宜白银一季作地区栽培和半干旱山区全膜双垄沟栽培。

中早熟组大部分品种的产量较对照克新1号低，主要原因一是早熟品种数量较多，且种植区域属于一季作地区，早熟品种在前期温度偏低的情况下生长适期缩短，而本地主栽品种克新1号属于中早熟品种，生育期相对较长，早熟品种因为生育期较短，产量没有优势；二是部分品种已连续种植了两季，品种退化造成部分品种产量偏低，而采用刚引进的原种，生育期较长的中熟品种适应性更强，产量相对较高。

选育品种必须重视种质资源的收集、保存和创新，才能有大量资源供育种选配。中国马铃薯地方品种资源丰富，不少品种具有某些优良性状，是马铃薯育种的重要资源[8]，育种者要重视这些资源的搜集保存和创新利用。随着育种技术的进步和育种者的思想解放，种质资源的相互引进利用也非常普遍。但引进的种质资源，不是都能直接用于马铃薯育种，要观察其在另一地区的表现和变异，经驯化或改良后选择其优良特性应用于育种。在资源的创新利用方面，通过轮回选择，已选育出适于长日照的新型栽培种，许多无性系具有育种中所需的特性[2]。还有些单位开展了种间杂交，创造了新的亲本材料。另外随着马铃薯主粮化的要求，必须重视加工品种的种质资源的引进和选育。我国马铃薯2017年随着面积的增加出现滞销，大大影响了薯农种植的积极性和收益，而我国马铃薯用于加工的比例仅占鲜薯的7%左右，内蒙古稍高也不超过10%，所以要加强加工型品种的引进选育，更要重视引进适合于选育加工品种的国外种质资源[9]。

总之，加强种质资源在当地的鉴定，扩大育种材料的基因库，是满足生产对品种多样性需要的基础理论，可以充分利用自然变异、种内杂交、远缘杂交、组织培养、无性系变异、人工诱变等手段创造新的育种材料[10]。种质资源的保存和利用，是一项长期而艰苦的工作，对选育高产、优质、抗逆、抗病新品种具有重要意义。白银市农业科学研究所近年来才开始注重马铃薯种质资源的引进、搜集和利用，数量还不多，有待于进一步加强。