中熟加工型马铃薯新品种泉薯5号的选育及特性

林金秀, 凌永胜, 李 扬, 魏 毅, 陈朝文, 郑雅超

(泉州市农业科学研究所,福建 泉州 362212)

马铃薯的加工利用主要包括生产淀粉(粉条、粉皮和粉丝)和食品加工(全粉、炸片和炸条)。随着互联网经济的蓬勃发展,薯条、薯片等休闲食品的人均消费金额逐年攀升[1-2]。马铃薯膨化薯片加工对外观和品质性状有一定的要求[3-4]。干物质含量是马铃薯膨化薯片加工关注的重要品质指标,用做全粉或炸片加工的原料薯干物质含量应在20%～25%之间,且还原糖含量低于0.4%[5-6]。干物质含量高,油炸食品的含油量低、产品产量高,但干物质含量过高,生产的薯片则偏“硬”,影响食用风味和口感。当前,我国马铃薯主产区用于全粉或炸片加工的原料薯品种多为‘大西洋’。‘大西洋’是美国引进品种,块茎干物质含量高、还原糖含量低、加工品质好,但对环境的适应性不强,易感病毒、退化快,种植成本偏高,对晚疫病抗性差,特别是在晚疫病常发区,种植风险极大[7]。加工型马铃薯育种研究与应用对马铃薯品种的更新换代与产业转型升级具有现实意义[8]。培育加工型马铃薯新品种成为当前的研究热点之一[9-10]。

马铃薯在福建省已有300余年的引进种植历史,是省内第三大粮食作物[11]。随着食品加工业蓬勃发展,福建省内加工企业对高质量鲜薯原料的需求量不断增大。福建省“艾比利”“亲亲”薯片入选全国十大薯片品牌[12]。为了更好地满足食品加工企业的需求,泉州市农业科学研究所选育了膨化薯片加工型新品种泉薯5号,于2021年通过国家马铃薯品种登记[GPD马铃薯(2021)350063]。

1 泉薯5号的选育

1.1 亲本选配

泉薯5号的亲本组合为鄂马铃薯3号(♀)ב白花仔’(♂)。鄂马铃薯3号(♀)系湖北省南方马铃薯研究中心选育的品种,丰产性好、适应性广,田间晚疫病发生轻,芽眼浅,块茎干物质含量为24%、淀粉含量19%、还原糖低于0.4%、鲜薯VC含量0.2 mg·g-1、粗蛋白含量2.2%,适合膨化薯片加工[13]。‘白花仔’(♂)系泉州地方品种,生长旺盛,当地一般产量19 500.0 kg·hm-2,抗晚疫病、食用品质好。泉薯5号父母本生态环境不同,具有较强的互补优势。

1.2 选育方法

2005年配制常规杂交组合,2006年培育该组合实生苗,2007年进行无性一代选种,2008年进行无性二代选种。设立无性系选种圃,田间评价地上部分长势、茎粗及株高和抗病性等主要形态特征,收获后测定干物质含量、还原糖含量、产量,编号“Q05-06”的株系入选。2009年进行品系鉴定试验,2010年进行品种比较试验,2016—2018年参加福建省马铃薯区域试验。2018年,经农业农村部甘蔗及制品质量监督检测测试中心检测,转基因表现为阴性。2019—2020年,经农业农村部植物新品种测试张家口分中心的特异性(distinctness)、一致性(uniformity)和稳定性(stability)测试表明,具备特异性、一致性和稳定性。2021年,获得国家马铃薯品种登记证书[GPD马铃薯(2021)350063]。具体选育过程见图1。

图1 泉薯5号选育过程Figure 1 Breeding process for Quanshu 5

2 泉薯5号的主要特征特性

2.1 形态特征

泉薯5号生育期92 d。株型直立较繁茂,株高44.7 cm;顶小叶椭圆形,叶片绿色;茎绿色;花冠近五边形,花冠内侧花青苷显色强度中;平均单株块茎数8.8个,平均单株块茎0.59 kg;薯形短卵圆,薯皮黄色、中等到粗糙,薯肉中等黄色,芽眼红色、浅(图2)。

图2 泉薯5号株型和薯块外观Figure 2 Plant type and tuber appearance of Quanshu 5

2.2 产量表现

2.2.1 品系鉴定试验 2009年秋季在德化县进行,随机区组排列,3次重复,2行区,每小区种植70株,株距31 cm,行距50 cm,小区面积13.3 m2。“Q05-06”的平均产量为33 225.0 kg·hm-2,较紫花851(CK)增产11.6%。

2.2.2 品种比较试验 2010年秋季在德化县进行,9月中旬播种,12月中旬收获。“Q05-06”平均产量35 236.5 kg·hm-2,居第1位,较紫花851(CK)增产12.7%,差异达极显著水平;田间表现抗晚疫病,未发现青枯病、病毒病及其他病害。定名为泉薯5号。

2.2.3 区域试验 2016—2017年参加福建省马铃薯区域试验,5个区试点分别设在福州市仓山区上下店路、莆田市秀屿区苏塘村、南安市官桥镇漳里村、龙海市海澄镇山后村和厦门市翔安区内厝镇许厝村。在华颂3号、泉薯5号、闽08056008、闽09175037、闽09325217、闽09328055和紫花851(CK)共7个区试品种中,泉薯5号鲜薯产量位居第5位,平均产量为24 378.3 kg·hm-2,比CK减产8 587.5 kg·hm-2,减幅26.1%,差异达极显著水平(表1);泉薯5号干产产量位居第4位,平均产量为5 050.7 kg·hm-2,比CK减产17.6%。2017—2018年参加第2年福建省马铃薯区域试验,5个区试点分别设在福州市仓山区上下店路、莆田市秀屿区苏塘村、龙海市海澄镇山后村、龙岩市新罗区龙门镇赤水村和厦门市翔安区内厝镇许厝村。在7个参试品种中,泉薯5号鲜薯产量位居第3位,平均产量为34 529.6 kg·hm-2,比CK增产12.8%,差异达极显著水平;泉薯5号干产产量位居第4位,平均干产6 758.9 kg·hm-2,比CK增产15.8%。泉薯5号2年省区试平均鲜薯产量为29 453.9 kg·hm-2,比CK减产7.3%,差异不显著。2年省区试的丰产性和稳产性分析表明,泉薯5号变异度为12.4、回归系数为1.4、丰产效应值为8.1,即变异度中等、稳定性中等,丰产性较好。

表1 泉薯5号在2016—2018年福建省区试中的产量表现1)Table 1 Yield performance of Quanshu 5 during regional trials in Fujian during 2016-2018

2.3 品质比较

经福建省分析测试中心品质测定表明,泉薯5号薯块干物质含量20.2%,比紫花851(CK)高1.36个百分点;淀粉含量14.1%,比CK低1.2个百分点;蛋白质含量2.5%,比CK高1.3个百分点;还原糖含量0.08%,比CK低0.32个百分点;VC含量0.221 mg·g-1,比CK高0.064 mg·g-1。由上可见,泉薯5号块茎干物质含量高、还原糖含量低,抗氧化能力强,适合膨化薯片加工质量要求。

2.4 抗病性鉴定

2016—2017年,由福建省农业科学院植物保护研究所(福建省区域试验晚疫病鉴定单位)对泉薯5号进行马铃薯晚疫病抗性鉴定。鉴定表明,自然感病条件下泉薯5号苗期平均病情指数为13.5,中抗晚疫病(MR);紫花851(CK)苗期平均病情指数为47.2,感晚疫病(S)。

3 高产栽培技术要点

3.1 合理轮作

为充分利用土壤肥力和预防土壤传播的病虫害及杂草,泉薯5号应与谷类、豆类作物轮作,轮作年限3 a以上;避免与茄科作物和块根、块茎类作物轮作。选择土壤疏松、耕层深厚、地势平坦的地块,提高蓄水、保肥和抗旱能力。

3.2 适时播种,合理密植

适时播种可以促进泉薯5号提早结薯和营养物质的积累。福建省山区春种一般在12月下旬至1月上旬播种,秋种一般在9月中、下旬播种;沿海冬种一般在11月上旬至12月上旬播种。种植密度以52 500～57 000株·hm-2为宜[14]。建议整薯播种,以减少土传病害的发生。

3.3 科学施肥,及时防病治虫

泉薯5号施肥以基肥为主、追肥为辅,追肥宜早。基肥重施有机肥,增施磷钾肥。出苗后20～25 d,结合浅中耕培土施用225～300 kg·hm-2K2SO4。山区春种后期遇雨注意排水,秋种中后期遇降温应及时灌水保温防冻害。及时防治病虫害,合理选用高效低毒低残留农药,减轻农药残留和环境污染。

3.4 适时收获,妥善储藏

适时收获和收获质量直接影响马铃薯产量的高低和储藏好坏。当马铃薯叶色由绿逐渐变黄转枯且块茎脐部与匍匐茎分开,块茎皮层较厚、色泽正常时,应及时收获。收获不宜在阴雨天进行,应选择晴朗的天气。收获后的商品薯应注意避光堆放,预防薯块见光变绿,影响商品品质。

4 小结

选育加工型马铃薯新品种,通常选用优质、抗病和高产的品种作为母本,广适抗逆性强的品种作为父本,通过配组杂交可有效整合亲本的优势基因,并克服双亲的不利性状[15]。本研究选用遗传资源背景丰富且丰产、优质、适应性广的鄂马铃薯3号作为母本,与地理生态远缘、抗晚疫病、食用品质好的父本‘白花仔’进行杂交,通过杂交后代的定向选择,实现优良有利多基因聚合,选育出具有农艺形状好、丰产、优质、抗病等优良特性的中熟加工型品种泉薯5号,适宜在福建省冬、春季种植。