川紫薯6号的选育及栽培要点

杨松涛，乔 帅，王 芳，宋 伟，廖安忠，刘可心，谭文芳

(四川省农业科学院作物研究所，四川 成都 610066)

相较于日本，我国紫肉甘薯育种起步较晚，从20世纪90年代起国内育种单位相继开展了一系列紫肉甘薯品种的选育工作，育成了宁紫薯系列[5]、徐紫薯系列[6]、渝紫系列[7]、绵紫薯系列[8]、福薯系列[9]、南薯系列[11]等紫肉甘薯品种。四川省农业科学院作物研究所甘薯育种团队自2011年起，先后有川紫薯1～4号共4个紫肉甘薯品种通过四川省审定或国家鉴定。随着人民生活水平提高和农业供给侧改革推进，对农产品品质提出新的要求[12]，团队及时调整育种目标，自2011年起以5-7-33为母本材料，在其放任授粉后代中选育出川紫薯6号。该品种薯皮及薯肉均呈紫色，薯形长纺缍形，商品薯及大中薯率高，鲜薯、薯干产量高，花青苷含量较高，适合食用或淀粉加工用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

川紫薯6号的母本是四川省农业科学院作物研究所培育的高淀粉材料5-7-33，具有诱导开花习性好、亲和性强、配合力、高薯块淀粉率高、抗病性强、耐储藏等优点，父本花粉采取放任授粉的方式获得。

1.2 选育过程

川紫薯6号是以自育高产品系5-7-33为母本材料进行放任授粉，通过嫁接诱导开花、经多年多点综合鉴定选育而成。2010年以甘薯近缘野生种(I.nil)为嫁接砧木，在成都诱导开花，通过放任授粉获得实生F1代种子。2012年从实生系选种圃中筛选出产量、结薯性、薯形等综合表现较好的原系号12-1-126，并于2013年进行二代圃复选鉴定。2013～2014年通过品比多点高鉴圃筛选试验，将综合性状表现较好的12-1-126推荐参加2015～2016年四川省甘薯审定区域试验和生产试验，达到了四川甘薯品种试验实施方案的要求。2016 年11月通过四川省农作物品种审定委员会组织的田间技术鉴定，定名为川紫薯6号。2017年参加国家甘薯体系新品系试验(西南区)，并进行了非主要农作物新品种预登记。

1.3 品系筛选及鉴定

品系鉴定试验在四川省农业科学院新都试验基地进行。2013年将从实生系选种圃中筛选出的原系号川12-1-126种植于二代复选鉴定圃，测定其鲜薯产量、薯干产量和薯块干物质含量，以南薯88为对照品种。2014 年川紫薯6号种植于高代品比鉴定圃，测定其产量表现，以南薯88为CK。

1.4 产量表现

2015～2016年四川省甘薯品种区域试验在成都、南充、绵阳、内江、达州、泸州和青神等地进行。区域试验密度60000株/hm2，以南紫薯008为对照。2016年生产试验在成都、南充、绵阳3点进行，净作密度60000株/hm2，以南紫薯008为CK。2017年国家甘薯体系新品系试验(西南区)在成都、南充、绵阳、万州、重庆、贵阳6点进行，栽插密度按当地习惯。以上试验均采用常规田间管理，测定鲜薯产量、薯干产量、淀粉产量、薯块干物质含量及其淀粉率。

1.5 特征特性鉴定

参照《甘薯种质资源描述规范和数据标准》进行甘薯性状调查和记载标准(13)。

1.6 黑斑病抗病性鉴定

黑斑病是四川甘薯生产中的主要病害，试验采用室内人工接种法，由南充市农业科学院进行鉴定。采用室内人工接种法鉴定，抗病表现百分率按以下公式计算：抗病表现百分率(%)=

为保证糯玉米的外观和品质能够保持本品种固有特性而不受串粉影响，种植时必须与其他玉米品种隔离。隔离方法有两种：一是空间隔离，要求与其他玉米品种保持100-300m以上的空间距离；二是时间隔离，要求与其他玉米品种花期错开15d以上。

根据抗病表现百分率将甘薯黑斑病抗性分为5级：高抗(抗病表现百分率≤40) ；抗病(40<抗病表现百分率≤80)；中抗(80<抗病表现百分率≤120)；感病(120<抗病表现百分率≤160)；高感(160<抗病表现百分率)。抗性至少为2年一致的鉴定结果，若不一致以抗性差的为准。

1.7 统计分析方法

使用Excel 2016和DPS V9.5软件进行数据统计分析(14)。

2 结果与分析

2.1 品系鉴定结果

2012年从实生苗选种圃中筛选出薯形美观、结薯集中、产量表现突出的单株，品系号为12-1-126。2013～2014年将其种植于二代复选圃和品比高鉴圃，鲜薯产量51422.5 kg/hm2，较南薯88增产24.5%；薯干产量11313.0 kg/hm2，较南薯88增产6.8%；淀粉产量6573.9 kg/hm2，较南薯88增产0.1%。

2.2 区域试验中的产量表现及薯块特性

2015～2016年川紫薯6号在四川省区域试验中的产量表现如表1所示。2015年川紫薯6号在7个试点平均鲜薯产量34171.7kg/hm2，比对照南紫薯008增产50.2%；其差异达极显著水平，7个试点均表现为增产；平均薯干产量8541.9kg/hm2，较CK极显著增产57.6%，7个试点均表现为增产；平均淀粉产量5282.1kg/hm2，较CK极显著增产61.5%，7个试点均表现为增产。

表1 2015～2016年川紫薯6号在四川省区域试验中产量表现

2016年川紫薯6号在7个试点的平均鲜薯产量34203.6kg/hm2，较CK极显著增产42.8%，7个试点均表现为增产；平均薯干产量8391.4kg/hm2，较CK极显著增产42.2%，7个试点均表现为增产；淀粉产量5133.2kg/hm2，较CK极显著增产49.7%，7个试点均表现为增产。2015～2016年川紫薯6号在7个试验点的2年平均鲜薯产量34187.6kg/hm2，较CK极显著增产46.4%；平均薯干产量8466.6kg/hm2，较CK极显著增产49.5%；平均淀粉产量5207.6kg/hm2，比CK极显著增产55.4%。综上所述，川紫薯6号的鲜薯产量、薯干产量、淀粉产量均显著优于CK，所有点次均增产，稳产性好，适宜在四川地区作为鲜食和淀粉加工用紫肉甘薯种植。

2015～2016年川紫薯6号在四川省区域试验中的薯块干物质含量和淀粉率表现如表2所示。2015年的平均薯块干物质含量为24.9%，比CK高2.9%，平均薯块淀粉率为15.3%，比CK高4.1%；2016年的平均薯块干物质含量为23.4%，比CK高0.5%，平均薯块淀粉率为15.0%，比CK低0.8%。2015～2016年川紫薯6号在7个试点的平均薯块干物质含量为24.2%，比CK 高2.1%，平均薯块淀粉率为15.2%，比CK高2.0%。

表2 2015～2016年川紫薯6号在四川省区域试验中薯块特性

2.3 生产试验中的产量表现

川紫薯6号在2016年四川甘薯多点大区生产试验中的产量表现如表3。在成都、南充和绵阳3个试点的平均鲜薯产量33532.5 kg/hm2，比CK增产49.1%；平均薯干产量8521.5 kg/hm2，比CK 增产55.2%；平均淀粉产量5278.5 kg/hm2，比CK 增产57.5%；平均薯块干物质含量25.3%，比CK高5.3%；平均薯块淀粉率15.7%，比CK高7.5%。

2.4 2017年国家甘薯产业体系新品系试验(西南区)中的产量表现

川紫薯6号在2017年国家甘薯产业体系新品系试验(西南区)中的表现亦较为突出。在成都、南充、绵阳、重庆、万州、贵阳6个试点的平均鲜薯产量42758.7kg/hm2，比徐薯22(CK1)增产36.3%，比宁紫薯1号(CK2)增产39.4%；平均商品薯率77.6%，平均商品薯产量33191.9kg/hm2，比CK1增产37.0%，比CK2增产48.0%；平均薯干产量11854.1kg/hm2，比CK1增产18.6%，比CK2增产43.2%。

2.5 特征特性鉴定

成熟叶心齿形，顶叶绿带褐色，叶脉紫色，叶片大小中等；蔓色浅紫色，藤蔓粗细中等，蔓长中等，蔓长200cm，单株分枝数5.3个；植株株型匍匐；薯块长纺锤形，单株结薯5～8个，大中薯率79.6%，结薯集中，薯皮紫色，肉色紫色；萌芽性好，田间生长势强，贮藏性优于对照，抗黑斑病，熟食品质优良，商品性好。粗蛋白含量1.94%，还原性糖含量40.0g/kg,可溶性糖含量61.0g/kg，花青素(矢车菊素)116.9mg/kg，花青素(芍药素)63.8mg/kg。

2.6 黑斑病抗病性鉴定

经45份次的病斑重复鉴定，川紫薯6号病斑平均直径0.91cm，病斑平均深度0.42cm，抗病表现百分率为70.85%，其抗病表现在40%～80%之间，属于抗病品种，抗性优于对照南紫薯008。

3 栽培技术要点

3.1 适时育苗，早栽早收

3月上中旬采用薄膜覆盖育苗，有条件的地方宜采用小拱棚或大棚育苗，可将排种育苗时间提前1个月左右。选择土壤肥力好、地势向阳、管理方便的地块土作苗床地，做好苗床管理，培育壮苗。

3.2 合理密植和施肥

适宜扦插期为5月中旬至6月上旬。适时早插有利于甘薯高产，提早上市，提高经济效益，扦插密度5.25～6万株/hm2，肥地宜稀，瘦地宜密；早插的稍稀，迟插的稍密。肥料以有机质肥为主，重施底肥，重底早追。在中等肥力以上田块种植，施肥宜高钾低氮，配合施用硫酸钾240kg/hm2。

3.3 注意田间管理和病虫草害防治

栽插成活后及时中耕培土，清除田间杂草，保持土壤松软，促进植株迅速生长和块根形成。育苗阶段：防治黑斑病，用50%多菌灵500～800倍液浸种。大田阶段：栽前使用除草剂(如乙草胺、异丙草胺等)，封垄后拔除杂草。地下害虫：栽插时穴施15%毒死蜱颗粒剂30kg/hm2，防治蛴螬、蝼蛄等地下害虫。

3.4 适当早收

栽插100d后收挖上市，早收薯形好，价格高，提高种植效益。

4 讨论

4.1 利用现代分子技术进一步对甘薯花青素性状进行改良

花青素是一类黄酮类化合物，广泛存在高等植物着色和大多数花中主要水溶性色素，是甘薯营养品质改良的主要目标[15-16]。迄今为止，紫肉甘薯品种的选育全部采用的是传统杂交育种，具有周期长，过程繁琐等缺点，特别是当选育的品种仅在某个单一性状存在短板时，难以再通过杂交方式予以补齐。现代生物技术育种技术的发展，特别是甘薯单倍型基因组测序的完成[17-18]和基因编辑技术日新月异，为甘薯花青素性状分子育种提供了可能。

目前，已有不少研究现代分子技术运用于花青素品质改良中。Park等研究表明：R2R3型蛋白IbMYB1是甘薯块根中花青素生物合成的关键调控因子，在红心甘薯中过表达IbMYB1基因可获得富含花青素的紫橙肉甘薯[19-20]。Wang等人研究表明IbDFR基因的表达与甘薯叶、茎和根中的花青素积累密切相关。利用RNAi的方法抑制转基因甘薯中IbDFR的表达，大大减少了幼叶，茎和贮藏根中的花青素积累。糖基化有助于植物中花青素的多样性和稳定性，这个过程是由几种葡萄糖基转移酶利用不同的花青素苷元和糖基供体催化反应的。其中甘薯中花色苷3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖基转移酶(Ib3GGT)的表达与甘薯发育过程中不同组织中花青素的积累有关，并受转录因子IbMYB1的调控[21]。

目前现代分子育种技术对农作物的单一目标性状进行改良较为成熟，由于甘薯倍性高，遗传复杂，新兴的模块化设计育种在甘薯中极难实现。川紫薯6号具有产量高，薯形外观好，结薯集中适宜机械化等突出特点，是开展单一性状基因改良并具有良好应用价值的材料。作为鲜食使用时，花青素含量过高会影响紫肉甘薯的食味品质，但作为花青素色素提取用途，则对花青素含量有更高的需求。川紫薯6号花青素含量在已有紫肉甘薯品种中处于中等水平。在今后的研究中，可利用基于DNA-Free的基因编辑技术对川紫薯6号的花青素品质进行局部强化改良，进一步提高其花青素含量，以增加其作为花青素提取用途时的效益，满足加工企业对于专用型品种的不同需求。

4.2 市场开发利用前景

川紫薯6号花青素含量适中，没有紫肉甘薯常见的苦涩味，纤维含量少，适合作为鲜食甘薯进行开发利用，市场销售价格往往是普通甘薯的3倍以上。互联网成为紫肉甘薯主要的销售渠道之一，主要客户是中青年消费人群。川紫薯6号所具有的外观内在品质、高商品薯率和耐贮藏性使其在网络销售中具有强大竞争力，而产量高的特性使产值较高，稳产性好，大大降低了种植的风险，在偏远贫困地区，利用川紫薯6号进行特色农产品开发，可帮助贫困农户实现增收脱贫。

与其他天然色素相比，甘薯花青素具有原料来源方便、廉价、低成本、无污染等特点，且稳定性好，抗光氧化性较强。目前该品种已作为加工原料，进行紫薯全粉加工和花青素提取，加入到面粉中制成紫色蛋糕、面包、面条等各种加工产品，亦可制成紫色薯片、薯条、薯泥等加工产品，提升其产品附加值。

5 结论

通过四川省甘薯区域试验、生产试验和国家甘薯产业体系新品系试验(西南区)表明：川紫薯6号是丰产稳产性好、商品薯率高、综合性状突出的紫肉甘薯新品种，适合在四川及周边地区推广种植。