邱永祥,林赵淼,李国良,张 鸿,邱思鑫,汤 浩
(1.福建省农业科学院作物研究所, 福建 福州 350013;2.农业农村部南方薯类观测实验站, 福建 福州 350013)
甘薯是福建省最重要的粮食和加工用作物,常年种植面积约10万hm2,播种面积仅次于水稻,居粮食作物第2位。在2000年左右,我国甘薯利用的专用化市场逐渐形成,专用型品种市场需求逐渐扩大,国内各主要甘薯育种单位的育种重点开始由兼用性品种向专用型品种选育转变[1-2]。但随着种植业结构的调整和供给侧改革的推进,专用型品种的不足逐渐显现出来,主要表现为专用型品种市场销售对象较为单一[3-4],年际间、地域间产销脱节,食用型品种产量供应不足而加工型品种积压,或加工型品种不足而食用型品种销售困难的现象屡屡发生,成为甘薯产业发展的最大瓶颈,严重制约了福建省甘薯种植产业的发展。解决这一问题的关键在于多用途优质品种的选育与推广。福建省农科院作物所在总结兼用型品种和专用型品种育种工作的基础上[5],确定了以包含优质食用、优质地瓜干加工型品种为育种方向,通过强化亲本选择、加快新材料的创制、强化后代品系选择等技术手段[6-7],成功选育出新品种福薯806。
福建省农业科学院作物研究所通过改良食用型品种的育种方法[8-9],以优质食用型品种福薯604为母本,广薯87、福薯90916、福薯2号、龙薯710、胜利百号、金薯14等品种为父本进行集团杂交并获得实生种子,在福州进行播种后开展株系选择,获得优良单株,编号为170806。2018-2019年在清流县、大田县等5地开展株系复选和多级化综合鉴定。试验结果表明,该株系表现为鲜薯产量较高、食味品质好,适合作为地瓜干加工原料薯等特点,达到“双优一高”甘薯新品种育种目标,2020年命名为福薯806,参加2020-2021年福建省甘薯区域试验,并通过了科技成果登记,成果登记号9352022Y0100。
2020年福薯806参加福建省甘薯区试,平均鲜薯产量38 448.75 kg·hm-2,比对照广薯87增产11.12%,达极显著水平,居第3位,7个试点增产,1个试点减产;平均薯干产量11 507.55 kg·hm-2,比对照广薯87增产17.64%,达极显著水平,居第1位,7个试点增产,1个试点减产;平均淀粉产量7 564.35 kg·hm-2,比对照广薯87增产19.89%,达极显著水平,居第2位,7个试点增产,1个试点减产。2021年续试,平均鲜薯产量30 939.30 kg·hm-2,比对照广薯87增产1.13%,未达显著水平,居第6位,3个试点增产,4试点减产;平均薯干产量8 763.15 kg·hm-2,比对照广薯87增产4.84%,未达显著水平,居第4位,4个试点增产,3个试点减产;平均淀粉产量5 655.75 kg·hm-2,比对照广薯87增产6.20%,未达显著水平,居第3位,4个试点增产,3个试点减产。两年平均:鲜薯产量34 694.10 kg·hm-2,比对照广薯87增产6.43%;薯干产量10 135.35 kg·hm-2,比对照广薯87增产11.74%;淀粉产量6 610.05 kg·hm-2,比对照广薯87增产13.63%(表1)。
表1 2020-2021年福薯806参加福建省区试的产量表现Table 1 Yield performance of Fushu 806 in the regional experiment of Fujian Province from 2020 to 2021
2020年区试各地气候条件正常,反映出该品种在正常年份产量水平。2021年春夏季节雨水偏多,夏秋季气温较低,该品种比对照广薯87增产的情况下,稳产性略低于对照,表明在气候异常年份,该品种区域间产量差异相对较大,可通过提高栽培水平克服异常气候获得高产。
福薯806株型中蔓半直立、顶叶形状凹、顶叶色绿、成叶色绿、叶片心带齿形、叶耳无,叶主脉紫、叶侧脉绿、柄基淡紫、脉基紫色、叶柄绿色、叶片大小中等,茎尖茸毛数量少、茎色绿、茎粗中等,分枝8~13条,单株结薯2~4个,薯块纺锤形,薯皮红色,薯肉红色。
2020年8个试验点平均干物率30.05%,比对照广薯87高5.59%,淀粉率19.78%,比对照广薯87高7.50%;2021年8个试验点平均干物率28.65%,比对照广薯87高3.92%,淀粉率18.65%,比对照高5.33%;两年平均干物率29.35%,比对照广薯87高4.75%,淀粉率19.17%,比对照广薯87高6.44%(表2)。
表2 福薯806干物率和淀粉率Table 2 Dry matter rate and starch content of Fushu 806
经福建省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所测定,福薯806薯块蛋白质含量0.78 μg·hg-1,可溶性糖含量3.58%,胡萝卜素含量248 μg·hg-1。
按福建省区试病害鉴定方法,对福薯806抗蔓割病和薯瘟病进行鉴定。蔓割病鉴定结果,2020年病情指数为49.63,抗性评价为中抗;2021年病情指数为49.42,抗性评价为中抗,综合评价为中抗。薯瘟病鉴定结果,2020年病情指数为57.5,抗性评价为中感;2021年病情指数为36.77,抗性评价为中抗,综合评价为中感。
2020年福建省农业科学院作物所联合连城金土地食品加工有限公司,在该公司生产基地,对福薯806进行传统地瓜干、倒蒸地瓜干、带皮小香薯、风吹薯饼及拔丝地瓜等工艺进行产品试加工,结果表明福薯806最适合于倒蒸地瓜干的加工;在2021年,进行倒蒸地瓜干加工鉴定,通过对滋味、色泽等指标进行鉴定,结果表明该品种的加工产品优于当前的主要利用原料品种龙薯9号。
表3 倒蒸干产品感官评定结果Table 3 Sensory evaluation results of the steamed dried products (单位: 分)
从甜度、香味、薯肉质、纤维量等方面对参试品种食味品质综合评价,从薯形、薯肉色、薯皮色、芽眼、根点、条沟开裂等几方面对参试品种外观品质进行综合评价。2020年食味评分82.5分,比对照广薯87高2.5分;外观评分82.1分,比对照高1.8分;2021年续试,食味评分82.6分,比对照广薯87高2.6分;外观评分81.0分,比对照高1.0分;两年平均食味评分82.6分,比对照广薯87高2.6分;外观评分81.6分,比对照广薯87高1.4分。两年区试结果表明,该品种达到福建省特优质食用甘薯品种水平,且薯形美观,符合市场对食用甘薯品种的需求(表4)。
表4 福薯806外观评分和食味评分Table 4 Appearance score and taste score of Fushu 806
要实现甘薯新品种食用品质、加工品质和产量的协同提升,育种难度较大。选择优良性状并具有高光效的亲本材料[10-11],结合福建省及国内食用型甘薯和连城地瓜干加工型甘薯的育种情况,以及连城地瓜干近年来加工技术的提升,确定食用加工双优高产型甘薯育种目标是,薯形光滑美观,薯肉黄色到浅红色,大中薯率80%以上,薯块纤维少,食味香甜、无异味,干物率22%~30%,产量比食用品种对照广薯87和加工品种对照龙岩73均增产5%以上,对福建省主要甘薯病害蔓割病、薯瘟病其中之一能达到中抗水平以上[12]。福薯806在不同年份由于气候差异,要发挥品种产量潜力,就要提高栽培水平,特别是种苗质量、病虫害防控等。该品种单株结薯数较少,重点作为食用推广,则采用斜插或水平插,可提高单株薯数、降低薯块大小,单作为加工原料薯,可采用直插,可提高大薯率。
“双优一高”甘薯育种要创建新的后代品系多级化综合鉴定体系。福薯806选育过程中,确定实生苗选择以产量和食味品质为关键鉴定指标,在F1世代围绕中高产量、薯形美观、大中薯率高、食味品质优等目标[13-15],实生世代的入选率由5%提升到7%~10%,同时改变实生苗世代直接进入系圃选择的技术路线,对实生苗的二次选择,即“F1+”代选择,既减轻了扩大实生苗入选群体而带来的F2代选择难度,又提高了优良后代的入选率。
中高世代后代以加工品质为关键鉴定,制定田间鉴定与企业工厂化鉴定相结合的方法,利用“多点试验,以空间换取时间”“加工品质的感官鉴定与加工鉴定相结合”等技术策略加速育种进程。与传统的高世代开展加工特性鉴定不同,本研究认为在F2代开始强化加工品质选择压力,每年按入选率20%进行产品预加工,确定品系的加工特性,可显著提高了选择的准确性。