乌兰察布市22份马铃薯品种的分析与评价

王 丹，张志成，曹兴明，刘拴成

（1.集宁师范学院，内蒙古 集宁 012000；2.乌兰察布市农牧业科学研究院，内蒙古 集宁 012000）

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是重要的粮、菜、饲及工业原料兼用作物，具有喜凉、营养价值高、适应性强等特点[1-3]。马铃薯是全球第三大重要的粮食作物，仅次于小麦和玉米。我国马铃薯的种植面积和产量约占世界种植面积和产量的25%[4]，种薯需求量大。近年来，育种工作者先后选育出大量的马铃薯新品种用于生产，但因马铃薯无性繁殖的特点，病虫害发生严重，从而导致产量低、品质差，生产上亟须高产、优质、抗逆性强和专用的马铃薯新品种[5]。优异的种质资源是选育马铃薯新品种的重要基础，加强种质资源的引进研究，对选育综合性状优良的马铃薯新品种意义重大[6]。

马铃薯种质资源的引进和挖掘可以有效解决亲本间亲缘关系相近等问题[7]，能够为选育综合性状优良、适应性广、稳定性及抗逆性强的马铃薯新品种提供种质保障。段绍光等[8]利用聚类分析方法对马铃薯块茎品质、叶片等性状进行了研究，旨在揭示马铃薯不同材料之间的形态差异，区分生态类型不同和遗传差异明显的亲本；叶玉珍[9]根据株型和产量将24份马铃薯种质资源划分为4 大类，表明遗传多样性丰富，可作为当地高产育种中的亲本材料；孙海宏等[10]对引进的60份马铃薯种质资源的加工品质进行鉴定分析，共筛选出19份高淀粉材料、18份低还原糖材料。彭慧元等[11]对46份马铃薯种质资源进行分析，选出18份综合性状较好的种质材料，用于进一步改良及品种选育。但是目前高产、加工性状优良、抗逆性突出且适宜在内蒙古等北方地区种植的马铃薯品种仍然极其缺乏。

本试验共引进20份马铃薯品种，以乌兰察布市当地主栽品种冀张薯12号（CK1）和Shepody（CK2）为对照，对其表型性状、产量性状及品质性状进行分析与评价，以期筛选出综合性状优良、加工性状突出及抗逆性强的品种，为马铃薯种质改良及新品种选育奠定材料基础。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于集宁师范学院园艺实训基地，北纬40°93′、东经113°15′，海拔1 400 m，试验地地势平坦，肥力中等、均匀，前茬作物为玉米。

参试品种20份，对照品种2份，采用随机区组排列，2 行区，行长1.5 m，株行距30 cm×90 cm，小区面积2.7 m2。

1.2 供试材料

引进的20份马铃薯品种及对照品种的名称、来源见表1。

表1 供试材料名称及来源

1.3 测定指标及方法

1.3.1 株高、生育期及产量性状的测定株高：待植株生长稳定后，测量植株顶部到土壤表层的距离（cm）；生育期：出苗至块茎成熟的天数（d）；熟性：极早熟（≤60 d）、早熟（60 d＜生育期≤70 d）、中早熟（70 d＜生育期≤85 d）、中熟（85 d＜生育期≤105 d）、中晚熟（105 d＜生育期≤120 d）、晚熟（＞120 d）；单株产量和单株结薯数：待马铃薯成熟后，将同一品种的马铃薯挖出后称重，记录大、小薯数及重量。

1.3.2 品质性状的测定方法 马铃薯收获后10～15 d，随机选取薯块5个（150～200 g），分别测定薯块的干物质、淀粉、蛋白质、还原糖和VC 含量，各指标测定均为5次重复。测定方法按照《马铃薯试验研究方法》[13]。淀粉含量的测定采用碘-碘化钾比色法；还原糖含量的测定采用3，5-二硝基水杨酸（DNS）比色法；蛋白质含量的测定采用凯氏定氮法；VC 含量的测定采用2，6-二氯靛酚滴定法。

干物质含量的测定采用烘干称重法：将薯块切成条状，用报纸包住后放入烘箱，105℃杀青30 min，80℃烘干24 h 后称重。

1.4 数据处理

利用SPSS 22.0 软件对马铃薯的产量和品质进行方差、通径、模糊数学隶属函数[14]及聚类分析[15-16]。

式中，X为指标测定值；Xmax和Xmin为同一品种下各指标最大值和最小值。

评价标准为：当X＞0.51时，综合品质表现为最佳；当0.50＞X＞0.45时，综合品质表现为居中；当0.45＞X≥0.40时，综合品质表现为居下；当X＜0.40时，综合品质表现为较差。

2 结果与分析

2.1 马铃薯品种株高、主茎数、生育期及株型比较

由表2可知，引进的20份马铃薯品种的株高变化范围为53.53～106.47 cm，极显著高于对照品种的有HR052和HR068（P＜0.01）；主茎数集中在1.60～3.60个，其中极显著高于对照品种的有HR075和HR090（P＜0.01）；冀张薯12号（CK1）、Shepody（CK2）属于中熟品种，引进的20份品种中早熟品种有YS033、D048和华薯1号，中早熟品种有YS001、YS017、YS022、YS024、LK99、希森3号和龙薯5号，中熟品种有YS008、D034、HR075、HR090、云薯10号和中薯9号，中晚熟品种有HR066和HR068，晚熟品种有D037和HR052；除LK99和龙薯5号的株型为半直立以外，其他品种均为直立型。

根据当地气候条件，可以选择株高适中、株型直立的早熟、中早熟品种进行选育、改良与推广。

2.2 马铃薯品种薯块特征分析

马铃薯油炸特性除与淀粉、还原糖含量有关外，薯形也是决定炸条、炸片的重要特征。由表3可知，Shepody（CK2）为长椭圆形，是主要的炸条品种。引进的20份品种中，YS001、YS033为长椭圆形，HR068、中薯9号为长圆形，YS008、YS017、YS022、YS024、D037、HR052、HR075、HR090、LK99、希森3号、华薯1号和云薯10号为椭圆形，D034和龙薯5号为圆形，D048和HR066为扁圆形；薯皮为白色、淡黄色、黄色及红色；薯肉为白色、淡黄色及黄色；各品种结薯均比较集中；表皮光滑度除D034 有细纹外，其余均表现为光滑。

2.3 马铃薯品种产量性状比较

2.3.1 马铃薯品种产量性状比较 单株结薯数和单薯重是马铃薯产量的主要构成因素。由表4可知，各品种间的单株结薯数和单薯重存在一定差异，其中，单株结薯数极显著高于对照品种的有YS001、YS008、D034、D037、HR052、华薯1号和云薯10号（P＜0.01），显著高于Shepody（CK2）的品种有HR066（P＜0.05）；品种YS017、YS022、D034、D048和HR090 的单薯重极显著高于对照（P＜0.01），品种D037和HR066 的单薯重均极显著高于Shepody（CK2）（P＜0.01）。

由表4可知，引进的20份品种的单株产量介于0.76～1.82 kg，其中，极显著高于对照品种的有YS022、D034、D037和HR066（P＜0.01），极显著高于Shepody （CK2）的品种有YS001、YS008、YS017、D048、HR052、HR090和华薯1号（P＜0.01）。

商品薯率的变化范围为76.17%～97.17%，各品种存在差异，其中，极显著高于对照品种的有D048（P＜0.01），显著高于冀张薯12号（CK1）的品种有HR068（P＜0.05），极显著高于Shepody（CK2）的品种有YS017、YS022、D037、HR066和HR068（P＜0.01），显著高于Shepody（CK2）的品种有YS001、YS008和D034（P＜0.05）。

表2 马铃薯品种株高、主茎数、生育期及株型比较

2.3.2 马铃薯各性状的相关性分析 由表5可知，单薯重与单株结薯数呈极显著负相关（P＜0.01），与单株产量呈极显著正相关（P＜0.01）；干物质含量与淀粉含量呈极显著正相关（P＜0.01）；蛋白质含量与还原糖含量呈显著正相关（P＜0.05），与单株结薯数呈显著负相关（P＜0.05）；VC 含量与商品薯率和单株产量呈显著正相关（P＜0.05）。

2.3.3 马铃薯株高、主茎数及产量性状的通径分析 由表6可知，各性状对马铃薯产量直接贡献均为正值，大小依次为单薯重（1.145）＞单株结薯数（0.820）＞主茎数（0.091）＞株高（0.072）。除了直接作用可以对产量产生影响，还能通过与其相关的其他自变量的间接作用产生变化。一般来说，直接作用大的因子，间接作用可能就小，虽然株高的直接作用最小，但其通过单薯重对单株产量的间接影响最大（0.027），主茎数、单株结薯数和单薯重的间接作用系数均为负值，大小依次为主茎数（-0.147）＞单株结薯数（-0.472）＞单薯重（-0.510）。

2.4 马铃薯品种品质性状的综合评价与聚类分析

2.4.1 马铃薯品种的品质性状综合评价 马铃薯栽培品种主要分为鲜食品种、加工型品种和鲜食加工兼用型品种，加工型品种的加工特性与马铃薯块茎品质密切相关，块茎品质的优劣采用蛋白质与淀粉的比值衡量，该值与营养价值成正比。由表7可知，引进的20份马铃薯品种的干物质含量介于19.53%～26.17%，品种YS024、D034、HR052、HR066、HR090和华薯1号的干物质含量均极显著高于对照品种（P＜0.01），适合加工为薯条、薯片，这是因为较高的干物质含量可以减少油含量和油炸时长。

表3 马铃薯品种薯块特征

淀粉含量极显著高于对照品种且达到20%以上的品种有D034、HR052和HR066（P＜0.01），适合全粉加工。引进的20份马铃薯品种还原糖含量均较低，符合油炸要求。VC 含量范围为11.90～29.50 mg/100 g，其中，品种D037和D048 的VC 含量较高，分别为29.50、29.27 mg/100 g，均极显著高于对照品种（P＜0.01）；品种YS008、YS017、YS024、D034、HR052、HR066、LK99、希森3号、云薯10号和龙薯5号的VC 含量极显著高于Shepody（CK2）（P＜0.01）。高VC 含量马铃薯品种营养丰富，适合鲜食，但在煮的过程中会引起马铃薯品质和色泽变化，为减少VC 损失，尽量采用蒸的烹饪方式。各品质性状中还原糖变异系数最大，为65.62%，利于进一步品种改良。22份马铃薯营养品质从优到劣依次为：HR066＞HR052＞YS024＞D034＞LK99＞YS017＞希森3号＞云薯10号＞HR068＞D048＞D037＞冀张薯12号（CK1）＞中薯9号＞华薯1号＞HR090＞龙薯5号＞YS008＞Shepody（CK2）＞YS001＞HR075＞YS022＞YS033。综合营养品质优于对照品种的有HR066、HR052、YS024、D034、LK99、YS017、希森3号、云薯10号、HR068、D048和D037。

2.4.2 马铃薯品种营养品质聚类分析 马铃薯品种营养品质聚类分析，采用SPSS 22.0 软件系统聚类并制谱系图，结果见图1。在欧式距离为15时，聚类分析将22份马铃薯品种分为3类，第1类为YS001、中薯9号、HR090、华薯1号、HR068、YS033、HR075、龙薯5号、Shepody（CK2）、YS022、LK99和云薯10号，这一类的干物质、淀粉含量均较高且还原糖含量较低，属于油炸加工型，其中，YS001、中薯9号、HR068、YS033、Shepody（CK2）适合炸条，HR090、华薯1号、HR075、龙薯5号、YS022、LK99和云薯10号适合炸片；第2类为D034、HR052和HR066，这一类淀粉含量较高，属于淀粉加工型；第3类为D037、D048、YS017、冀张薯12号（CK1）、YS008、希森3号、YS024，这一类蛋白质和VC 含量较高且淀粉含量适中，属于鲜食型。

表4 马铃薯品种产量性状比较

表5 马铃薯品种各性状的相关性分析

表6 株高、主茎数及产量性状的通径分析

表7 22份马铃薯品种的品质性状比较

根据20份引进马铃薯品种的性状表现，筛选出综合性状显著优于对照品种且加工特性突出的马铃薯优质材料6份，其中，适合油炸的材料为云薯10号，适合淀粉加工的材料为D034、HR052和HR066，适合鲜食的材料为D037和YS017，适宜在内蒙古乌兰察布市进行种植与改良。

3 结论与讨论

种质资源是品种选育的基础，明确亲本的遗传多样性对开展马铃薯新品种选育工作至关重要[17-18]。本试验对20份马铃薯品种的单株产量和品质性状进行测定，以当地主栽品种冀张薯12号（CK1）和Shepody（CK2）为对照，结果表明，在相同栽培条件下，筛选出综合性状显著优于对照且加工特性突出的马铃薯优质品种6份，其中，适合油炸的材料为云薯10号，适合淀粉加工的材料为D034、HR052和HR066，适合鲜食的材料为D037和YS017，均表现为薯形均匀、产量高、芽眼浅、结薯集中整齐。品质性状中还原糖的变异系数最大，为65.62%，干物质含量的变异系数最小，为9.75%，其余品质性状介于其中，表明种质资源材料多样性丰富，为选育马铃薯鲜食型和加工型等新品种奠定基础。

本试验通过SPSS 22.0 软件对马铃薯的营养品质进行聚类分析，在欧式距离为15时，将其分为3类：第1类为油炸加工型，分别为YS001、中薯9号、HR090、华薯1号、HR068、YS033、HR075、龙薯5号、Shepody（CK2）、YS022、LK99和云薯10号，其中YS001、中薯9号、HR068、YS033和Shepody（CK2）适合炸条，HR090、华薯1号、HR075、龙薯5号、YS022、LK99和云薯10号适合炸片；第2类为淀粉加工型，分别为D034、HR052和HR066；第3类为鲜食型（蛋白质和VC 含量比较高且淀粉含量适中），分别为D037、D048、YS017、冀张薯12号（CK1）、YS008、希森3号、YS024。本试验为马铃薯种质改良及新品种选育奠定基础，在今后的马铃薯育种工作中，可根据不同的育种目标加以利用。

目前品质评价没有统一的方法，不同方法各有利弊[19-20]，主要有聚类分析法、最长距离法、灰色关联分析法等[21]。模糊数学隶属函数法因其方法简单、结果清晰，结果能全面、准确评价品种的综合品质，被广泛应用于芹菜、甘蓝等作物的品质评价[22-23]。本试验通过隶属函数法对22份品种的品质进行综合分析评价，为马铃薯培育新品种的选育提供了基础依据。