优质高淀粉甘薯新品种莆薯12的选育

余金姜 武小霞 崔纪超 钟玉扬 翁中奕 郑建扬

优质高淀粉甘薯新品种莆薯12的选育

余金姜 武小霞 崔纪超 钟玉扬 翁中奕 郑建扬

（莆田市农业科学研究所 福建莆田 351144）

优质高淀粉甘薯新品种莆薯12以美国超短蔓优质品种黑薯为母本，高干优异材料莆薯22（6-3）为父本，通过人工有性杂交、多点综合鉴定选育而成。对莆薯12特征特性、生产力、抗病性和品质等进行深入研究，结果表明：莆薯12鲜薯、薯干和淀粉产量高，外观好、食味品质优；平均鲜薯产量2 102.33 kg/666.7m2，比对照品种广薯87（CK）增产7.56%；平均薯干产量724.20 kg/666.7m2，比CK增产24.06%；平均淀粉产量465.00 kg/666.7m2，比CK增产32.92%；平均干物率和淀粉率为33.32%和22.83%，分别比CK高4.71和2.88个百分点（绝对值）；食味和外观评分分别比对照高2.3和1.4分。2020年6月通过国家非主要农作物品种登记。

甘薯；莆薯12；高淀粉含量；品种选育

甘薯[(L.) Lam]是旋花科草本植物，为全球第7大粮食作物，在120多个国家均有种植[1-2]，16世纪末传入中国[3]。世界粮农组织（FAO）统计，2019年中国甘薯种植总面积237.37×104hm2，鲜薯总产量5 199.26万t，分别占世界总种植面积和总产量的30.55%和56.62%[4]，是世界上最大的甘薯生产国。甘薯作为一种营养丰富、种植简单、低投入、高产出的高淀粉来源作物，已成为世界上重要的粮食、饲料、保健等作物、也是重要的工业及食品原料[5]，是世界卫生组织（WHO）推荐的最佳食物[6]。淀粉是甘薯块根主要的营养成分，占其干重和鲜重的50%～80%和18%～25%[7-8]。与其他谷物淀粉相比，甘薯淀粉具有粘度高、回生快和热特性稳定等优良加工特性[9]，在食品生产领域，甘薯淀粉除了用于传统的“三粉”（淀粉、粉条/粉丝、粉皮）外，还可以作为增稠剂、保水剂和稳定剂等来提高食品的贮藏性[10]；在工业上还可用来生产变性淀粉及作为燃料乙醇的生产原料[11]。加上甘薯抗逆性和光合能力强，单位面积淀粉产量显著高于一般谷类作物，是淀粉加工的主要原料作物[6, 12]。

选育高淀粉甘薯品种可为淀粉加工产业提供优质原材料[13]。淀粉加工业发达的日本早在20世纪60年代就开始开展高淀粉甘薯品种选育，是世界上最早开展高淀粉育种的国家之一，目前生产上推广的大部分淀粉型品种淀粉率在25%左右[14]。我国自80年代开始启动组织高淀粉甘薯新品种选育，经过近30年的努力，我国淀粉型甘薯从品种数量和质量上都取得重大突破，尤其是近年来在甘薯产业技术体系的推动下，以商薯19、徐薯22和济薯25等为核心的淀粉型品种得以推广应用[5]，但生产上大部分淀粉率平均在20%左右[12]，距离日本品种还有很大的差距。

甘薯是福建省第2大粮食作物，在国民经济和农业生产中发挥着重要作用，“十一五”期间福建省明确提出了优质专用型甘薯新品种的目标，并先后育成泉薯76、福薯8号、泉薯9号等一系列淀粉型甘薯品种，并在生产上应用[15]，但是很多品种鲜薯丰产性和商品性较差，突破性品种较少。近年来随着人们对甘薯营养保健价值的再认识和甘薯餐桌化理念的深入，专用型品种需求越来越大[16]，淀粉型品种数量和质量难以满足市场需求。莆田市农业科学研究所育成的高淀粉甘薯品种莆薯16薯块干率38.11%，淀粉率26.78%[17]，是福建省历年审定品种中干率和淀粉率最高的品种[15]，该品种虽然淀粉率高、食味品质佳，但是鲜薯产量低，制约了品种的应用推广。为充分挖掘莆薯16的优质、高干潜力，莆田市农业科学研究所确立了优质、高干和丰产性佳的育种目标，经过多年努力，最终育成鲜薯产量和淀粉高、外观好、食味品质优的高淀粉甘薯新品种—莆薯12。

1 材料与方法

1.1 材料

母本是优质紫薯品种美国黑薯，父本为莆田市农业科学研究所选育的优质高干材料莆薯22（系号6-3）[18]。父母本亲缘关系较远，综合性状好，符合甘薯杂交育种亲本选择要求。

为减少试验误差，各个试验点的试验用苗均由莆田市农业科学研究所统一提供。

1.2 方法

1.2.1 主要特征特性及农艺性状调查 参照甘薯种质资源描述规范和数据标准[19]，进行甘薯性状调查和记载，按照GB/T 19887.32—2018《植物品种特异性、一致性和稳定性测试指南 甘薯》在农业农村部植物测试中心（南京）分中心开展莆薯12特异性、一致性和稳定性（DUS）测试。

1.2.2 品质分析 委托农业农村部农产品质量监督检验中心（北京），按照GB 5009.9—2016《食品安全国家标准食品中淀粉的测定》、GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》、GB 5009.7—2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》、GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中维生素C的测定》和GB 5009.268—2016《食品安全国家标准食品中钙、钾、钠、磷的测定》对莆薯12薯块进行品质分析。

1.2.3 生产力鉴定 按照福建省甘薯区域试验方案，2016和2017年在福州、龙岩和泉州等地设置17点次实验，田间试验设计采用完全随机区组排列，4次重复，每小区种2畦，每畦种一行，小区面积13.32 m2，每小区70株，生育期135～ 140 d。田间管理按照当地生产习惯进行。

1.2.4 抗病性鉴定 按照区域试验方案，由福建省农业科学院植物保护研究所开展甘薯蔓割病、薯瘟病的室内抗性鉴定。

1.2.5 统计分析 采用Excel 2003和DPS 7.05进行试验数据分析。

2 结果与分析

2.1 莆薯12的选育

针对我国甘薯遗传背景狭窄和专用型品种相对较少的现状，根据甘薯育种理论，广泛引进筛选国内外遗传背景丰富、亲缘关系较远、外观优良或者高干、高花青素的特异性种质资源进行筛选鉴定，力求获得鲜薯产量较高的高淀粉型品种，确定亲本材料组配组合为美国黑薯（♀）×莆薯22（6-3）（♂）。2009年进行人工杂交收获实生F1代种子125粒，2010年栽插实生苗118系，入选22系（22-1，22-2，22-3，22-22），其中系号22-5结薯性、薯形、干物质含量等综合表现较好，2011年进行复选圃鉴定，平均鲜薯产量2 350 kg/666.7m2，比对照广薯87增产6.5%；2012年提升至品系鉴定圃进行生产力和抗病性等综合性状鉴定，22-5表现鲜薯产量和干物率高、食味品质突出等优点，2013—2015年参加多点试验鉴定。复选圃、品系鉴定圃和多点试验多年结果，22-5结薯集中整齐、薯形美观、商品薯率高，平均鲜薯产量比对照广薯87增产8%左右，薯干产量增产20%以上，淀粉增产30%以上，薯块平均干物率33.65%，食味优于对照；2016—2017年推荐参加福建省甘薯新品种区域试验（图1），2020年通过国家非主要农作物品种登记申请[登记编号GPD甘薯（2020）350036]。

图1 莆薯12选育过程

2.2 莆薯12主要特征鉴定

根据性状调查和DUS测试结果，莆薯12萌芽性好，株型匍匐型，单株分枝5～11条，平均蔓长168.65 cm，顶端茸毛中等，顶芽形状凹，顶端茸毛中；成叶中等缺刻，叶裂片5，叶片大小中等到大；顶叶、成叶、叶主脉、叶侧脉、脉基、叶柄、茎色均为绿色；平均茎粗5.28 mm，节间平均长度6.56 cm；单株结薯3个左右，大中薯率91.59%，薯皮中等红色，薯肉中等黄色；结薯较集中，薯块大小均匀。

2.3 莆薯12薯块品质

经2年福建省甘薯品种区试鉴定，根据薯块干率、淀粉率、食味和外观评分结果（表1、2），莆薯12薯块平均干率33.32%，比对照广薯87高4.72%，达极显著水平（<0.01）；淀粉率22.60%，比CK高3.97%，达极显著水平（<0.01）；食味评分82.3分，比CK高2.3分，差异不显著；外观评分81.4分，比CK高1.2分，差异不显著。

表1 2016—2017年莆薯12的薯块特性 单位：%

注：不同年份莆薯12与CK的产量平均值后不同大、小写字母分别表示差异极显著（<0.01）和显著（<0.05）。

表2 2016—2017年莆薯12的薯块外观与食味

注：对照品种（广薯87）外观和食味评分均为80分。

农业农村部农产品质量监督检验中心（北京）营养成分分析结果显示，莆薯12鲜薯薯块淀粉含量为23.0 g/hg，蛋白质含量为2.70 g/hg，还原糖（以葡萄糖计）含量为1.6 g/hg，VC含量为7.50 mg/hg，钙含量为2.67×102mg/kg，钾含量为3.07× 103mg/kg，钠含量为2.14×102mg/kg，磷含量为5.03×102mg/kg。

2.4 莆薯12产量表现及薯块特性

2016—2017年莆薯12在福建省甘薯区域试验的产量表现如表3所示。2016年莆薯12在8个试点的平均鲜薯产量2 163.62 kg/666.7m2，比对照广薯87增产12.64%，达极显著水平（< 0.01），6个试点增产，2个试点减产；平均薯干产量722.34 kg/666.7m2，比CK增产31.75%，达极显著水平（<0.01），7个试点增产，1个试点减产；平均淀粉产量490.74 kg/667 m2，比CK增产38.32%，达极显著水平（<0.01），8个试点增产。

2017年区域试验，9个试点平均鲜薯产量2 041.04 kg/666.7 m2，比CK增产2.47%，差异不显著，6个试点增产，3试点减产；平均薯干产量726.06 kg/666.7 m2，比CK增产16.37%，达极显著水平（<0.01），7个试点增产，2个试点减产；平均淀粉产量439.27 kg/666.7 m2，比CK增产27.53%，差异达极显著水平（<0.01），7个试点增产，2个试点减产。

表3 2016—2017年莆薯12在福建省甘薯品种区域试验的产量表现

注：不同年份莆薯12与CK的产量平均值后不同大、小写字母分别表示差异极显著（<0.01）和显著（<0.05）。

2016—2017年2年17个点次试验中，莆薯12平均鲜薯产量2 102.33 kg/666.7 m2，比CK增产7.56%，差异不显著；平均薯干产量724.20 kg/666.7 m2，比CK增产24.06%，达显著水平（<0.05）；平均淀粉产量465.00 kg/666.7m2，比CK增产32.92%，达显著水平（<0.05）。鲜薯、薯干和淀粉丰产性适应性分析（表4）表明，莆薯12不仅具有较高的鲜薯、薯干和淀粉产量水平，而且表现较好的丰产性和较广的适应性。这说明，与对照相比，鲜薯产量、薯干产量和淀粉产量优势明显。2018年福建省全省优质食用型甘薯食味品鉴会上，莆薯12因食味品质突出，外观好，获选“优质食用甘薯十佳品种”。

表4 莆薯12丰产性与稳定性分析

综上所述，莆薯12鲜薯、薯干和淀粉产量比CK增产效果显著，丰产性和稳产性优于CK，适宜在福建省作为淀粉型品种推广种植。

2.5 抗病性鉴定

莆薯12蔓割病和薯瘟病抗病性如表5所示。抗病综合评价：莆薯12中感蔓割病，中抗薯瘟病。因为对蔓割病抗性较差，因此种植时应在非蔓割病区种植。

2.6 栽培技术要点

2.6.1 选择健康种苗 健康种苗是实现甘薯高产的基础，选择无病毒病、蔓割病和薯瘟病等病害的健康种苗，莆薯12不仅鲜薯产量高，而且品质好、薯形美观。

2.6.2 合理选择土地 建议选择地势较高、不易积水的沙壤土田块，以便能充分发挥出莆薯12品种潜力。

表5 莆薯12抗病鉴定结果

注：S.感；MS.中感；MR.中抗；HR.高抗。

2.6.3 适时早栽，合理密植 适时早栽可延长甘薯生育期，促进块根形成早和营养物质积累[20]。结合莆薯12品种特性，福建产区夏薯一般应于6月下旬前种植，种植密度3 000～3 500株/667 m2；秋薯在7月底前完成种植，种植密度为3 500～4 000株/666.7 m2。

2.6.4 加强肥水管理 施肥应注重有机肥和钾肥的施用，在中等肥力以上田块种植，一般坚持低氮高钾，丘陵地和肥力较差的田块种植应施足基肥。施肥量为每666.7 m2施纯氮（N）8～10 kg，磷（P2O5）6～8 kg，钾（K2O）10～12 kg。生产过程注意排涝防渍。

2.6.5 适时收获 在最低气温到达10℃前完成收获，以防低温对莆薯12口感和储藏期造成影响。

3 讨论与结论

3.1 讨论

种质是农作物育种的基础，育种材料，尤其是骨干亲本的创制和应用对淀粉型甘薯品种选育至关重要[21]。日本早在20世纪60年代就开始开展高淀粉甘薯品种选育，先后育成黄金千贯、南丰、农林41和农林46等淀粉率超过27%的淀粉型品种[22]。目前生产上推广的大部分淀粉型品种淀粉率在25%左右。Kyukei是日本育成的低直链淀粉优质高淀粉品种，也是高淀粉甘薯育种重要的骨干亲本，以Kyukei及其衍生品系作为亲本育成Koganesengan，Shiroyutaka，Konahomare，Daichinoyume，Konamizuki和Koganemasari等一系列在生产上广泛应用的淀粉型品种，其中Koganemasari、Daichinoyume和Konahomare出粉率分别达26.9%、26.9%和27.30%[14]。我国20世纪80年代才正式启动高淀粉甘薯品种选育，早期运用的亲本主要是黄金千贯和南丰[21]，先后育成胜南、苏薯2号和绵粉一号等一系列淀粉型品种，但淀粉率平均在20%左右[12]，距离日本品种还有很大的差距。为适应淀粉加工产业对高淀粉品种需求，国内各甘薯育种单位创制出徐薯18、浙薯13、徐781和绵粉一号等高淀粉甘薯育种骨干亲本[23]。徐薯18是江苏徐州地区农业科学研究所1976年育成的高产、稳产、高抗根腐病和适应性广的甘薯新品种[24]，该品种是我国推广面积最大的高产高淀粉品种，曾获国家科技发明一等奖，国家实施甘薯品种区域试验期间一度作为对照品种[25]。据不完全统计，1988—2016年，我国通过鉴定的品种中直接以徐薯18作为亲本的有52个（国家级鉴定18个，省级鉴定35个），其中淀粉型品种26个，占50%，是我国应用最多的骨干亲本[23]。

浙薯13是浙江省农业科学院育成的优质高淀粉型品种，是浙江省甘薯第一大主栽品种，高干特性遗传力强，被很多育种单位作为骨干亲本利用；2005年以来，以浙薯13为直接亲本育成品种27个（国家鉴定9个，省级审鉴定22个），其中淀粉型品种10个，占37%[26]。徐781（AB94078.1）是徐州甘薯研究中心从国际马铃薯中心（CIP）引进的实生种子种筛选出的集高干物率、高抗病于一体的优异中间材料，被多家育种单位广泛利用[27-28]。2005—2014年国家鉴定的106个品种中，直接利用徐781为亲本育成的品种有6个，全部为高淀粉型[23]。绵粉一号为我国通过国家审定的第一个高淀粉型品种，是我国早期淀粉型甘薯品种选育常用的亲本材料。江苏省农科院粮食作物研究所以绵粉一号为亲本，通过有性杂交育成高淀粉品种皖苏31，以其衍生品系为亲本育成6个淀粉型甘薯品种[29]。

本研究注重优异种质的创制和利用，选用的父本为美国黑薯，该品种超短蔓、早薯、食味优、外观光滑薯形好，是莆薯12外观好的重要遗传背景来源；母本为高淀粉品种莆薯16创制出的衍生品系莆薯22[18]，集中了其亲本中莆薯16和地方品种鸡蛋种的高淀粉、食味品质突出的优点，是莆薯12食味品质优的重要遗传背景来源。这也证明了淀粉型甘薯品种选育要想获得突破，必须加强淀粉型甘薯资源和中间材料的引进与创制。

在国家支持和甘薯育种单位的努力下，我国甘薯品种创新工作处于世界前列，育成的甘薯品种数量多，类型丰富[5, 30]，但受制于甘薯本身复杂的遗传背景和自交不亲和障碍，加上早期选育的大部分品种具有日本品种胜利百号和美国品种南瑞苕的血缘，遗传基础较为狭窄[23, 31]，育成的品种数量虽然多，但突破性品种数量不多，尤其是高干高抗等特异材料不足，很多品种同质化严重[32]。为扩大变异，获得优异品种，本研究中在亲本选择时，选择了与国内其他品种地缘较远的美国黑薯为母本，优异中间材料6-3[18]为父本，最终获得鲜薯产量、食味、外观等综合性状较好的高淀粉品种莆薯12。余成章等[33]、谢一芝等[21, 29]和沈升法等[26]也认为，直接将地方品种或者生产上的老品种作为杂交亲本开展种质创新效果不理想，而以中间材料或者推广品种为亲本有利于获得优质后代。因此在育种过程中选择亲本时应尽可能选择亲缘（或地缘）关系较远的引进材料、近缘野生种和利用地方品种获得的中间材料等，扩大遗传差异，通过多次杂交回交，打破不利性状的连锁，使优良性状基因得到重组，最终创制出性状优良的新品种。

3.2 结论

高淀粉型甘薯品种莆薯12的选育符合国家甘薯优质专用化育种目标要求，该品种鲜薯、薯干和淀粉产量高，很好地协调了鲜薯产量和淀粉产量的关系，且商品性好、食味品质佳，可以作为淀粉加工专用型或鲜食型品种在生产上应用；该品种对蔓割病抗性较差，适宜在非蔓割病薯区种植。

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Selection and Breeding of New Sweet Potato Cultivar Pushu 12 with High Starch Content

YU Jinjiang WU Xiaoxia CUI Jichao ZHONG Yuyang WENG Zhongyi ZHENG Jianyang

(Putian Institute of Agricultural Science, Putian, Fujian 351144, China)

A new sweet potato cultivar Pushu 12 with high starch content was developed from female parent American black potato(a type of short vine sweet potato variety with excellent characteristics) and male parent 6-3 with high dry matter content by crossing manually and identification in multi-places. The traits, productivity, disease resistance and quality characters of Pushu 12 had been studied. The results showed that the fresh yield,dry matter yield and taste of Pushu 12 were better,the average fresh storage root yield of Pushu 12 was 2 102.33kg×666.7m‒2, which increased significantly by 7.56% compared with that of Guangshu 87 (CK). The average dry matter yield was 724.20 kg×666.7m‒2, which increased significantly by 24.06% compared with that of CK. The average starch yield was 465.00 kg×666.7m‒2, which increased significantly by 32.92% compared with that of CK.The average dry matter content and starch rate of root were 33.32% and 22.83% respectively, with 4.71% and 2.88% (absolute value) higher than CK. The taste score and appearance score of Pushu 12 was 82.3(80 for CK) and 81.4(80 for CK). Pushu 12 passed the National Crop New Variety Registration in June 2020.

sweet potato; Pushu 12; high starch content; breeding of cultivar

S531

A

10.12008/j.issn.1009-2196.2022.09.007

2022-04-18；

2022-05-18

福建省科技厅农业引导性项目（No.2019N0040）；福建省科技厅农业引导性（重点）项目（No.2017N0061）。

余金姜（1965—），男，学士，助理研究员，研究方向为甘薯遗传育种与栽培技术研究，E-mail：jccui82@163.com。

崔纪超（1982—），男，硕士，副研究员，研究方向为甘薯遗传育种与栽培技术研究，E-mail：165057041@qq.com。

（责任编辑 龙娅丽）