广东甘薯遗传育种研究进展与展望

黄立飞，陈景益，邹宏达，张雄坚，王章英，罗忠霞，杨义伶，姚祝芳，唐朝臣，江炳志，房伯平

（广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室，广东 广州 510640）

甘薯起源于热带美洲，是世界上重要的粮食、饲料、能源以及工业原料作物。全世界有110多个国家种植，总面积约900万hm2，每年总产量约1.3亿t，在世界粮食总产量中排第七位，主要分布在亚洲和非洲的发展中国家［1］。根据世界粮农组织统计，2017年我国甘薯种植面积337万hm2，产量7 200万t，分别占世界37%、49%，是世界上最大的甘薯生产和消费国。

甘薯在广东称作番薯，即从国外（番）引种而来的作物。据《东莞县志》记载，甘薯最早传入广东的年代为万历十年（1582年），是由陈益从越南引入东莞种植，同期林怀兰从越南引入电白县种植，比万历二十一年（1593年）由陈振龙从菲律宾引入福建早10多年［2］。甘薯传入后对救灾渡荒、解决粮食供给、人口增长起到了巨大作用。直至20世纪80年代以前，甘薯仍然是广东大多数农村口粮的一部分，特别是粤东、粤西沿海的部分地区，有“一季甘薯半年粮”的说法。近年来，人们对健康食品消费需求的提高，推动了甘薯产业供给侧结构调整，甘薯优质鲜薯产业快速发展，提质增效需求更加迫切。房伯平等［3］对“十五”广东省甘薯品种改良成就进行了回顾性总结，本文在介绍广东甘薯产业发展概况基础上，对2006年以来广东甘薯资源收集利用、育种技术和育种成效等方面工作新进展进行了回顾和展望。

1 广东甘薯产业发展概况

随着城市化的快速发展及种植业结构的调整，广东甘薯种植面积也随着总耕地面积的下降而有所减少，2000年以来常年种植面积仍保持在33万hm2、总产量800万t，其中粤西地区甘薯种植面积和产量分别占全省的32.8%、31.4%，主要以湛江、茂名为主，粤东地区种植面积和产量分别占全省的29.5%、35.5%，以揭阳、汕尾居多；粤北地区种植面积和产量分别占全省的22.3%、19.1%；珠三角地区种植面积和产量分别占全省的15.4%和14.0%。2017—2019年，广东甘薯种植面积稳定在15万hm2左右，约占全国甘薯种植总面积的6.5%，居第4位，仅次于四川、重庆和广西［4］，在全国甘薯产业发展中具有举足轻重的地位。

广东具有发展甘薯产业的气候优势，可周年种植、周年供应，已向规模化、机械化、组织化方向发展，在湛江地区该趋势尤为明显。抽样调查显示，全省广薯87和普薯32两个品种种植面积可达62.3%，小众品种呈现多元化［4］。然而，甘薯产业发展中还存在产业链短、加工产品种类少、附加值低等问题，还未形成能消耗大量产品的行业或企业。生产上专用型甘薯品种的数量与种类不能满足生产对多样性的需求，缺乏有效的良种繁育体系和标准。

2 种质资源收集保存、评鉴与创新利用研究

2.1 种质资源的规范化管理

为规范种质资源的鉴定与描述的准确性、促进甘薯种质资源鉴定数据的共享与利用，广东省农业科学院作物研究所（以下简称省农科院作物所）主持制定了《农作物种质资源鉴定技术规程 甘薯》［5］和《农作物优异种质资源评价规范 甘薯》［6］两个行业标准，并与徐州甘薯研究中心合作编写了《甘薯种质资源描述规范和数据标准》［7］，有效促进了资源规范化、标准化的描述、评价和鉴定。随着生物技术的快速发展，利用SSR、AFLP、cpSSR、ISSR、SLAF-seq等分子标记已在DNA 指纹图谱构建、遗传多样性分析、甘薯种质精准鉴定等方面进行了应用［8-11］。罗忠霞等［12］从342对候选多态性EST-SSR引物中筛选出16对核心引物，构建了国家种质广州甘薯圃中52份甘薯种质资源的DNA指纹图谱，提高了甘薯种质资源的鉴定效率及准确率，为鉴定甘薯品种真伪奠定了基础。随后利用16对核心引物对国家种质广州甘薯圃保存的所有资源进行指纹图谱分析，构建甘薯指纹图谱数据库，进而制定甘薯品种真实性SSR分子标记鉴定技术规程（未发表）。

2.2 种质资源收集与保存

种质资源是国家的宝贵财富，是作物遗传育种的基础，核心优异种质是实现育种目标的关键。目前世界范围共收集、保存甘薯种质资源7 000多份，保存于国际马铃薯研究中心（CIP）。另外印度收集保存3 778份，日本保存2 580份，中国收集保存2 000余份，保存于国家种质广州甘薯圃和国家种质徐州甘薯试管苗库。1990年，“国家种质广州甘薯圃”在省农科院作物所挂牌成立，主要职责是负责我国甘薯种质资源的收集、整理、鉴定、保存与分发利用等［13］。

2006年以来，“国家种质广州甘薯圃”分别从中国、美国、巴布亚新几内亚、韩国和日本等国内外收集引进资源687份，其中2016—2018年参与第三次全国农作物种质资源普查与收集行动，共收集到286份农家种甘薯种质，扩繁成活201份。截至2019年底，“国家种质广州甘薯圃”保存甘薯资源1 981份，包括农家品种、育成品种、遗传材料、育成品系、国外引进品种和近缘野生种等，农家品种的保存数量超过全国总量的60%以上。国家编目的甘薯资源1 380份，其中已编目的地方农家种810份，已编目的国外资源199份，待编目的国外资源72份。2006—2019年入圃保存185份，入圃资源中国内资源158份、国外引进种27份，为我国甘薯育种提供了重要物质基础。

2.3 核心种质的构建

核心种质是用一定方法选择整个种质材料的一部分，以最小的材料数量和遗传重复来最大程度地代表整个种质材料的多样性。对于无性繁殖的甘薯种质资源保存来说，需要年年进行薯块繁苗更新，同时病毒病的累积发生极易造成资源混杂和丢失，可见，构建核心种质极为重要和必要。以形态或农艺性状等标记构建核心种质易受外界环境影响，分子标记可以直接反映基因的差异，只有形态农艺性状和分子标记相结合，才能保证所构建核心种质的代表性。

对NCBI公共数据库以及甘薯块根膨大转录组甘薯EST序列，去除低质量、冗余的序列后，进行EST-SSR位点分析和标记的开发，这些标记已用于甘薯栽培种的遗传多样性分析和甘薯种质资源的DNA指纹图谱分析［14-16］。罗忠霞等［17］利用国家种质广州甘薯圃甘薯资源生物学性状评鉴数据，选取22个主要农艺性状用于甘薯核心种质构建，研究结果表明，以变量聚类进行降维、两步聚类结合地理来源分组、组内随机取样为甘薯构建核心种质的最佳方案，采用该方法构建的核心种质样本很好地保留了总资源的遗传多样性。随后利用生物学性状和DNA标记数据，开展了甘薯核心种质库和甘薯资源分子身份证系统构建（文章未发表），为资源创新与育种研究打下良好基础。

2.4 种质资源的评鉴与利用

甘薯种质资源的评价鉴定主要包括资源品种生物学特性、遗传多样性、病虫害及非生物逆境抗性、品质性状等。通过对“国家种质广州甘薯圃”保存资源的抗病性（薯瘟病、茎腐病、蔓割病和病毒病）、抗虫性（小象甲）、抗逆性（耐湿、耐旱、耐寒）、品质（直链淀粉、总糖、还原糖、花青素、胡萝卜素等）与杂交不亲和性等方面的系统研究，鉴定一些特异资源和核心亲本，为资源的利用和与育种创新等研究打下了坚实基础［18-20］。种质资源的收集、保存及评鉴，最终目的是品种资源在产业中能够得以很好应用。甘薯种质资源的应用，主要包括选择优质种质资源在产业中直接应用和选择优异性状资源为亲本进行新种质的创制，培育优良新品种，以及利用筛选得到的特异资源开展基础研究等。“国家种质广州甘薯圃”通过田间展示与信息和实物共享，每年平均向全国甘薯科研教学单位提供甘薯种质资源200份（次）以上，为广东乃至我国甘薯产业发展提供了重要支撑。如脱毒爆皮王、高山红、竹头红等地方特色品种资源具有良好的品质和地方适应性，直接应用于生产，而且为省内广薯、湛薯、普薯等系列品种以及国内甘薯新品种选育提供了资源和亲本保障，创造了良好的经济和社会效益。

3 育种技术研究

3.1 杂交不亲和克服技术

甘薯品种选育目前主要采用品种间杂交育种法，包括定向杂交法、集团杂交法和放任授粉法。通过配组杂交，将优异资源、核心亲本、栽培种或近缘野生种的某些优良基因导入到栽培种中，进而选育出优异新品种［21］。甘薯为六倍体杂合体，遗传背景复杂，且存在自交不孕、杂交不亲和等特性，特别是一些优异资资源或者近缘野生种的种间杂交，往往由于不易开花、种间杂交亲和性较低等原因，使得选育出突破性的新品种较为困难，杂交育种技术也存在一定局限性［22-23］。针对甘薯种间存在杂交不亲和性，近缘野生种的基因资源难以被有效利用的问题，一些研究者采用体细胞杂交可克服种间杂交不亲和性的有效途径［24］。翟红等［25］通过体细胞杂交，获得了徐薯18和Ipomoea lacunosa的杂种后代，梁晓光［26］通过栗子香、农大红与野生种质资源Ipomoea triloba体细胞杂交获得24、132株体细胞杂种再生植株。

国内外不少学者开展了杂交不亲和性的研究工作，但尚未有直接应用到杂交育种研究。省农科院作物所筛选出的能够克服杂交不亲和的专用诱导试剂，通过诱导配方液的处理可以促进具有花粉萌发障碍不亲和组合花粉的萌发并获得种子，应用于在B、C和D 群品种内杂交，获得平均结蒴率19.2%、平均结实率4.6%，可以有效地克服甘薯杂交不亲和性，但在88-70和A群品种内杂交应用未能获得满意结果［3,23］；近年来对诱导配方液的处理方法进行了完善，利用多花种或者野生种嫁接，结合诱导配方液的处理能够有效克服甘薯的杂交不亲和性，可广泛应用甘薯种内杂交。此外，采用转录组和代谢组对甘薯杂交不亲和性机制进行分析［27］，筛选到Ib13666、Ib50167、Ib21638和Ib31352等相关基因正在进行功能研究。

3.2 航天育种技术

航天育种又称空间诱变育种，是随着航天技术的发展而产生的一种新的诱变育种方法，结合了航空航天科学和常规育种，将作物的种子种苗通过返回式卫星进行太空中如强辐射、微重力、高真空、超洁净等太空诱变因子的作用，使种子发生遗传性状变异，利用有益变异选育出新品种的育种新技术。太空诱变具有变异频率高、变异幅度大、变异遗传性好等特点，培育出了大量优质高产、耐逆性强的新品种［28］。关于甘薯航天育种报道较少，吴问胜等［29］研究表明，航天处理能够使优质高淀粉型和高胡萝卜素型甘薯种子的萌芽速率加快, 幼苗的生物量、根长、茎长等加大，并分别获得了紫肉型、高胡萝卜素型、高产型、高干率型特异甘薯种质株系材料［30］。此外，中奕等［31］研究表明，空间诱变能促进莆薯638 种子的幼苗生长，提高大中薯率和薯块产量，可改善薯块品质，提高淀粉率和产量。

广东较早开展了甘薯航天育种探索，张雄坚等［32］发现甘薯杂交种子经过太空诱变处理对出芽和成苗并无不利影响，平均蔓长、分枝和茎叶重都有所增加，太空诱变具有提高甘薯干物率和花青素含量的趋势，提高了实生苗入选复选试验的比例，筛选出较多的淀粉类型和紫色类型等育种材料。由于甘薯种子在遗传上高度杂合，F1代实生苗存在性状分离现象，因此采用种子太空诱变处理，获得性状变异不易鉴别究竟是诱发突变还是性状分离。为此，张雄坚等［33］将广紫薯1 号5 个不同世代组培材料进行空间诱变处理，结果表明，经空间诱变处理后，大中薯率显著提高，薯块有显著增产趋势，特别是航1 与航4 两个株系比对照种增产极显著或显著。这些研究为广东甘薯太空育种提供了研究基础，拓宽了甘薯品种选育方法。

3.3 病虫害抗性育种平台

近年来甘薯在国家和地区间的交流越发频繁，加速了各类病虫害的蔓延，呈现了南病北移、北病南移、老病新发的现象，危害逐年加重。2008年全国甘薯病虫害发病面积达到了320.67万hm2［34］。因此，抗病虫品种作为最经济、有效、环保的防治措施，是国内外甘薯育种家关注的重点。楼兵干等［35］对50份甘薯资源进行了茎腐病抗性评价，Mwanga等［36］利用10个甘薯资源作为亲本进行杂交，获得45个亲本家系，并对其进行SPVD抗性评价，为SPVD抗性育种提供材料。在广东，随着甘薯规模化、机械化种植，除了蔓割病、薯瘟病、疮痂病等传统病害［37-38］，近年来甘薯病毒病害（SPVD）［39］、茎腐病［40-42］、白绢病［43］、象耳豆根结线虫病已上升为主要病害，对产量影响很大。虫害以甘薯小象甲［44］、斜纹夜蛾、甘薯烦夜蛾、蛴螬为害较重。

针对这种情况，广东逐步建立了抗病虫鉴定评价方法，并开展了抗病虫品种培育和绿色高效药剂的筛选等研究工作。发现并报道了茎腐病［45-46］、白绢病［43］、爪哇黑腐病［47］、立枯丝核菌病［48］、褐心病［49］和绿霉病等甘薯新病害［50］，分离保存了甘薯各类病害病原菌菌株800多个；建立了甘薯茎腐病、薯瘟病、爪哇黑腐病、白绢病、镰刀菌病和小象甲等病虫害的抗性评价方法，应用到甘薯高代材料的抗性鉴定，对资源进行了抗性评价，筛选抗病种质构建组合。

3.4 分子育种技术

国内外研究者在甘薯分子连锁图谱的构建、性状相关基因的定位与克隆等方面已取得较大进展［51-52］；也有不少学者利用分子标记开展了甘薯种质资源鉴定及遗传多样性研究，为甘薯分子标记辅助育种奠定了一定基础［53-54］。随着甘薯近缘野生种以及栽培品种基因组测序的完成，运用多种分子技术挖掘甘薯重要性状的基因，在开展甘薯种质资源鉴评基础上，整合生物技术与传统育种技术，将极大地促进甘薯育种技术的发展［55］。

目前，甘薯品质改良基因工程研究主要集中在淀粉、胡萝卜素和花青素等性状［56-57］。也有学者应用基因工程技术开展了甘薯抗病虫害相关研究，为培育高产、抗性强的甘薯新品种提供了新思路［58］。如Sivparsad等［59］将褪绿矮化病毒和羽状斑驳病毒的外壳蛋白基因片段导入甘薯，提高了转基因甘薯对多种病毒的抗性。同时，在非生物胁迫抗性方面也开展了广泛研究，一些与胁迫相关的基因在提高甘薯对盐［60-61］、干旱［62］、氧化［56］等抗性方面具有一定的作用。

广东在国内外率先开展了甘薯块根膨大发育转录组研究，以优质高淀粉产量型品种“广薯87”为材料，利用第二代高通量Solexa和454测序技术对甘薯不同类型根进行了全转录组测序，利用生物信息学方法分析高通量测序获得的甘薯块根发育转录组序列数据。经de novo组装，共获得11万条高质量的uniEST，并对这些序列进行了详细的功能注释和分类，随后开展了甘薯块根形成和发育相关的基因表达模式研究［63］，并重点开展了甘薯全基因组重测序和SNP分析，建立了甘薯代谢组数据库，并基于代谢组的全基因组关联分析（mGWAS），挖掘甘薯主要品质性状候选基因。

4 育种成效

4.1 广东甘薯育种研究概况

“十一五”以来，广东甘薯育种以房伯平等［3］确定的育种目标为导向，向多样性与专用型的方向发展，选育品种在考虑产量（干物率和淀粉含量）基础上，更加关注品种的外观品质、食用品质、营养成分含量和病害抗性等指标，逐渐育成了花青素型、胡萝卜素型、淀粉型、优质食用型、菜用型和兼用型等品种。育种单位主要有省农科院作物所、湛江市农业科学院和普宁市农业科学研究所3家，选育出了广薯系列、湛薯系列、普薯系列等新品种，尤其是广薯87、普薯32个两个突破性品种，为广东及全国甘薯产业发展及农民增产增收作出了巨大贡献。

2006—2016年广东共选育了33个甘薯品种通过国家品种鉴定或广东省审定（表1），其中14个品种通过国家鉴定，25个品种通过省审定；省农科院作物所选育了20个、占60.61%，湛江市农业科学研究院选育了6个、占18.18%，普宁市农业科学研究所选育了5个、占15.15%，揭阳市农业研究所及个人选育品种均为1个，占6.06%。2017年实行非主要农作物登记制度以后，省农科院作物所登记选品种9个。据江苏徐州甘薯研究中心统计，2006—2016年国家甘薯鉴定品种为148个，其中省农科院作物所选育的通过国家鉴定品种为14个，占全国的9.5%。这些育成品种在产量、外观品质、营养成分含量、抗性和特殊用途方面均有较大幅度提高。

4.2 区域试验对照种通过更换得到优化

“十五”期间国家南方甘薯区试的对照种为金山57，广东甘薯区试的对照种为广薯111。“十一五”后国家南方甘薯区试和广东甘薯区试对照种均更换为广薯87。2004—2005年省区试中，广薯87鲜、干薯平均每667 m2产量分别为 2 402、683.3 kg，比对照种广薯111增产27.52%、23.02%，均达极显著水平。2004—2005年国家区试中，广薯87鲜薯平均每667 m2产量2 387 kg，比对照种金山57增产5.18%；薯干平均每667 m2产量711.9 kg，比对照种增产19.18%，达极显著水平。广薯87除产量突出外，淀粉率为19.4%～19.8%、胡萝卜素含量为3.3 mg/100g鲜薯。专家食味评分80分，商品薯率80%以上，抗薯瘟病、蔓割病。广薯87作为广东省区试及国家甘薯南方区试对照种后，使广东甘薯育种目标更为明确，更加注重鲜食甘薯的优质高产与抗病性。

4.3 紫色甘薯品种获得规模化应用

“十五”期间，省农科院作物所开始关注紫色品种选育，通过引进外来种质资源、核心亲本筛选、定向杂交及集团杂交等多种方法，选育了首批通过国家鉴定的紫色甘薯品种广紫薯1号，也是广东第一个紫肉甘薯品种，促进了国内优质紫色甘薯品种的培育。此后，陆续选育了广紫薯2号、广紫薯8号、广紫薯9号、广紫薯10号、广紫薯11号等一系列鲜食型、淀粉加工、天然色素提取等不同类型的紫肉甘薯品种，对广东优质紫色甘薯品种选育和应用起到巨大的推动作用，在广东省甘薯种植面积中，自主紫色品种的覆盖率从0升至20%左右。

4.4 菜用型品种选育取得长足进展

2006年以来育成了广薯菜2号、广菜薯3号、广菜薯5号和广菜薯6号等4个菜用品种，其中，广菜薯5号2018—2020年连续3年被列为广东省主导品种。广菜薯5号是省农科院作物所以泉薯830×台农71定向杂交育成，其突出特点是抗病性强、茎尖采收产量稳定、炒熟后保持青绿、口感甜脆。该品种2015年通过国家甘薯品种鉴定，2017年获得植物新品种保护权授权，2020年通过国家品种登记。该品种国家菜用甘薯区试茎尖平均产量35.7 t/hm2，可采收6～8次。高抗蔓割病、抗茎线虫病、中抗根腐病，中感薯瘟病。该品种有效缓解广东省夏秋季蔬菜淡季的供应问题，多次被列为广东省菜用甘薯主导品种。

4.5 品种类型更加丰富

2006年以来逐渐育成了花青素型、胡萝卜素型、淀粉型、优质食用型、菜用型和兼用型等类型品种。广东育成的33个品种中，1个为鲜食淀粉兼用型，3个为淀粉型，4个为叶菜型，其余25个为鲜食型。鲜食型品种中，3个为高胡萝卜素型，8个为高花青素型，14个为优质型。鲜食型品种在花青素含量（每100 g鲜薯＞60 mg的品种）和胡萝卜素含量（每100 g鲜薯＞13 mg的品种）方面进步明显。每100 g鲜薯花青素含量＞60 mg的品种有广紫薯2号、普紫薯2号、湛紫薯2号和广紫薯11号，尤其是广紫薯11号每100 g鲜薯花青素含量高达141.7 mg。胡萝卜素类型中普薯32每100 g鲜薯胡萝卜素含量达17.3 mg。

4.6 育成的优良或特异品种

4.6.1 广紫薯1号——优质高产抗病鲜食型紫色品种 广紫薯1号是省农科院作物所从“广95-1×广88-70”定向杂交育成，为首批通过国家鉴定的紫色品种，也是广东审定的首个紫色甘薯品种，实现了优质、紫色、高产等有益性状的聚合，填补了生产上无自主紫色甘薯品种的空白。2004年通过国家甘薯品种鉴定，2005年通过广东省审定，并被列为“十一五”国家农作物育种后补助品种，2010年通过福建省审定。国家甘薯区试每667 m2产量2 197 kg，比对照种增产45.09%；每100 g鲜薯花青素含量12.2 mg，烘干率30.6%，淀粉率19.9%，专家食味评分85分，商品薯率80%以上，抗薯瘟病、蔓割病、根腐病和黑斑病。

表1 广东“十一五”以来选育的国家鉴定、省审定甘薯品种Table 1 Sweet potato varieties ap proved by the national identification or Guangdongregistrationsince the 11th Five-year Plan

4.6.2 广薯87——优质高产抗病兼用型品种 广薯87是省农科院作物所2001年从广薯69计划集团杂交育成。2006年通过国家甘薯品种鉴定和广东省品种审定。2009年通过福建省品种审定，2013年在新疆获得认定，2015年通过河南省品种鉴定，2017年获得植物新品种保护权授权，2018年通过国家品种登记。广东省甘薯区试及国家甘薯南方区试平均产量35.8～36.0 t/hm2，薯干平均产量 10.2～10.7 t/hm2，烘干率 28.5%～29.6%，淀粉率为19.4%～19.8%、每100 g鲜薯胡萝卜素含量3.3 mg。抗薯瘟病、蔓割病。2005年以来，广薯87在广东、福建、海南、广西、江西、湖南、河南、四川、贵州、重庆、山东、山西和新疆等地示范推广，均有良好表现。2020年10月16日全国甘薯优质高效竞赛福建省石狮市现场验收测产，广薯87平均每667 m2鲜薯产量5 029 kg。2008—2020年连续13年被列为广东省甘薯主导品种，2017—2020年被列为广东省最受欢迎的主导品种之一，2017年国家甘薯产业体系抽样调查显示，广薯87为全国种植面积第二大品种［64］。

4.6.3 普薯32——优质鲜食高胡萝卜素型品种 普薯32是普宁市农业科学研究所以普薯24为母本、徐94/47-1为父本定向杂交育成。2012年通过广东省农作物品种审定，2020年通过国家品种登记。广东甘薯区试鲜薯产量34.2～34.9 t/hm2，薯干产量10.1 t/hm2，烘干率29.3%，淀粉率为17.9%～19.9%、每100 g鲜薯胡萝卜素含量13.8～20.8 mg。大田薯瘟病中抗，室内薯瘟病中感。全国多地均有种植，2018年抽样调查数据表明，普薯32在广东种植面积达127.04 hm2，占抽样面积的34.1%，排在第1位［4］。

5 展望

甘薯栽培种染色体数目较多，遗传背景复杂，存在自交不亲和以及同一不孕群内品种间杂交不亲和等诸多问题，使得其在现代生物技术研究方面落后于其他大宗作物。此外，育成品种的亲本绝大多数为“胜利百号”、“南瑞苕”或徐薯18，导致我国甘薯遗传背景狭窄，制约了优质甘薯品种改良的进度和质量。根据甘薯全产业链发展需求以及广东甘薯产业的发展优势，今后甘薯新品种选育研究应重视以下工作：

5.1 拓宽资源收集、安全保存、高效评鉴，促进特异资源创新利用

国内甘薯种质资源保存量、评鉴利用相对滞后，其遗传多样和特异资源贫乏，因此，通过各种途径积极收集国外种资资源，同时加强对国内地方品种、育成品种和近缘野生种收集、引进力度；完善资源表型和基因组数据，建立资源高通量大数据，实现资源智能化信息化管理；完善甘薯资源分子身份识别系统，构建代表全部种质最大遗传多样性的核心种质库；建立能够构建人工智能控制的长期安全保存的资源保存技术；多手段鉴定筛选品质、抗病、抗虫、耐逆性、保健功能成分等特异资源，促使优异种质资源发掘与品种改良利用。

5.2 立足全产业链发展需求，进行鲜食型通用大品种和特优质专用品种选育

受新冠疫情和国际形势影响，从世界范围以及我国粮食保障作用考虑，甘薯作为粮食安全储备作物的作用依然重要。选育高产优质的通用大品种，可保障和满足大市场大消费。另外以产业发展和消费者需求为导向，特优品质、特色品种以及多样性品种选育越发重要。以选育通用大品种和特优质专用品种为目标，针对蒸煮型、烘烤型、食品加工型、菜用型等类型品种，结合品种产量、商品性与商品率，开展外观品质、食用品质、营养品质和保健品质育种；加强茎腐病、疮痂病、白绢病、镰刀菌病、病毒病和小象甲等多抗病虫品种培育；开展适宜机械化智能化生产的不论春型品种的选育。

5.3 常规杂交育种技术为主，着眼全基因组选择和基因编辑等前沿生物技术研究

甘薯育种无论是定向杂交、集团杂交还是放任授粉杂交，依然是常规杂交育种，即通过杂交创造遗传变异，接着经过表型选择实现优良性状聚合形成品种。基于基因层面、基因组层面选择仍处于研发阶段。因此，今后一段时间在做好甘薯常规的杂交育种基础上，应积极开展基因编辑、转基因、全基因组选择、泛基因组等前沿生物技术的研究，以甘薯近源野生种和栽培甘薯全基因组序列为基础，对甘薯重要品质、抗性和产量性状基因进行定点精准选择或改变基因；建立表型组、基因组、代谢组等基础大数据，探索信息技术、高通量大数据、人工智能、分子设计等在育种中的应用。

5.4 构建完善的脱毒健康种苗繁育体系

甘薯病毒病一般由多个病毒复合侵染引起，产量损失一般达20%～30%。2012年我国发现了由甘薯褪绿矮化病毒（SPCSV）与甘薯羽状斑驳病毒（SPFMV）协生共侵染引起的甘薯病毒病害（SPVD）［39］。SPVD不同于以往的甘薯病毒病，其发病对产量影响极大，可造成90%以上的产量损失，甚至绝收。甘薯采用无性繁殖方法，病毒主要通过薯块和茎枝进行传播，使病毒病迅速蔓延。广东粤东粤西地区一年四季均可种植甘薯，利于病毒病的累积和蔓延，病毒病危害更为严重。2015年甘薯主产区湛江曾大面积暴发，发病面积为1 257 hm2，发病率50%以上的病田比例达到12.3%，部分受害严重的田块甚至失收［39］。因此，今后除选育抗耐病毒品种外，应研究高效、简便、可行的病毒病检测方法，构建由企业参与的甘薯脱毒健康种苗繁育体系。