| 单词 | 甘薯育种 |
| 释义 | 【甘薯育种】 拼译：sweet potato breeding 甘薯栽培种为旋花科甘薯属甘薯种同源六倍体，染色体数目为2n=6x=90，后代群体性状分离复杂，品种间存有杂交不亲和群，自交结实率极低。甘薯育种一般采取诱导开花后有性杂交，进而进行无性系综合性状选择培育新品种。利用Co60、快中子辐射诱变、自然芽变体选择等方法也有选育成功的例子。甘薯育种的目的旨在提高和保持良种种性，并培育新良种为生产应用。新品种的育成与应用可改良品种品质，提高单位面积产量，为农业、畜牧业、轻工业、食品加工业提供食粮、饲料和原料，缓解世界粮食不足的矛盾。 利用芽变体选择育种起于何年无从考证。日本坂本报道，青木昆阳(1897年)从“八房”中选育出“红赤”品种至今仍有少量种植。日本人工杂交育种始于1919年，1933年已初步形成育种网络，1934年育成著名甘薯品种冲绳100号，该品种1990年在中国种植仍达40多万公顷；1942年起改用农林号命名，已育成品种40余个，1958年确立高淀粉育种目标；1975年育成含有野生种K123血缘的高淀粉抗茎线虫病品种南丰。美国杂交育种工作始于1937年，并一直侧重于肉色桔红、营养价值高的食用品种选育，先后育成百年薯、宝石、南后、沃克拉麦斯红等。菲律宾杂交育种工作始于1921年，育成BNAS－51等品种，1972年菲律宾大学正式制定甘薯育种计划，1981年成立块根作物品种改良组，现已育成高产、中干高胡萝卜素含量的优良品种VSP－1，高干高蛋白含量品种VSP－3等。越南、印度、印度尼西亚、孟加拉、巴西等国现多以引种鉴定为主，自育品种的报道很少。设在中国台湾省的亚洲蔬菜研究和发展中心(AVRDC)，自1971年建立起即把培育营养价值高的食用甘薯品种和蛋白含量高的茎尖蔬菜用甘薯品种作为主要育种目标，现已育成AIS0122－2、CN1108－13、CI693－9和CN1367－2等，已被中国大陆、菲律宾、孟加拉、泰国等引进推广。国际热带农业研究所(IITA)1971年开始甘薯抗虫、抗病毒、抗疮痂病、耐贮、早熟品种的选育，现已育成高产抗病毒、抗蚁象品种TIS9265、TIS2498等。由于国际农业研究组织任务的分工调整，上述两组织已于1989年将甘薯育种工作转与国际马铃薯中心(CIP)，1985年起该中心开展甘薯研究项目，现正从品种资源的收集、保存、评价工作逐步开展甘薯育种工作。1922年，中国台湾省开始杂交育种工作，现已培育出66个台农系号品种；1932年，中国大陆杂交育种工作始于广东省稻作试验场，1943年华北农业试验站等先后开展杂交育种工作，1950年始华北、华东、西南、中南等地科研和教学部门广泛开展甘薯育种工作，1955年育成营养丰富、适应性广的北京553，1990年栽培面积仍近6．7万公顷。继北京553育成以后，全国各育种单位又育成很多优良品种。据1990年7月全国种子总站统计，全国推广6667万公顷以上的育成种58个，其中超过3．33万公顷的有徐薯18、川薯27、丰收白、徐77－6、南薯88、新种花、北京553、青农2号、济薯1号、宁薯1号、一窝红、遗67－8等。1978年江苏徐州甘薯研究中心育成的高产高抗根腐病的品种徐薯18，鲜产一般比冲绳百号增加25%，薯干增产30%，至1991年止累计推广面积达1667万公顷，一直居中国良种推广面积首位，1982年获国家发明一等奖。1983年甘薯育种被列入国家重要科研计划，通过协作攻关，现已育成35个甘薯新品种。1988年四川省南充地区农科所育成高产质优的食用品种南薯88，该品种鲜薯产量较徐薯18增产20%左右，薯干产量增产15%左右，且综合性状好，1991年种植面积为36．7万公顷，1992年获国家科技进步一等奖。1934年，寺尾博最早发现甘薯存有不亲和群，并指出同群内品种杂交不亲和，异群亲和结实。1973年坂本敏报导，经测定甘薯可分为A-L12个不亲和群，加强了杂交亲本组合选配的计划性，促进了杂交育种工作的开展。盛家廉等(1960)最早注意甘薯测群工作，并鉴别了一些品种群别。1965年，琼斯(A．Jones)提出利用随机交配群体育种可以打破不利基因的连锁，提高有利基因的重组频率。1982年四方俊一报导，利用随机集团育种可打破淀粉率和鲜产的负向连锁，负相关系数从－0．336降至－0．049，重复随机交配为选育高产、高淀粉品种提供了可能性。李良(1974、1977)研究证明，甘薯蛋白质含量与产量、干率不存在显著负相关关系，提出高蛋白含量及高产品种选育的途径。1983年，王铁华等对重复随机交配方法进行了改进，提出计划集团杂交法。1979年，朱崇文等提出利用自交使甘薯品种基因型相对纯合，可提高杂种优势，利用自交筛选高干率亲本已应用于育种。1981年，张必泰、盛家廉等报导了甘薯产量和抗病性的遗传趋势，指出薯块产量遗传属多基因控制，主要由非累加效应支配，干率主要由累加效应支配，抗黑斑病和抗根腐病性遗传效应与干率相同。1959年，西山报导野生种K123很容易和甘薯栽培种杂交。张必泰(1977)、沈稼青(1982)、薛启汉(1985)、岩永胜(1987)等先后报导了近缘野生植物与甘薯杂交的亲和性以及利用的可能性，开辟了甘薯育种的一条新途径。1985年，陆漱韵等应用不完全双列杂交，对全国育种攻关组提供的杂交亲本进行配合力分析，为正确选择亲本组合提供了较为理想的依据。1957年，真岛勇雄等利用X射线进行诱变育种，其后代变异率高达60%。1962年，陆漱韵等利用γ射线照射华北117、1985年照射徐薯18均获得理想的变异后代。1969年，洛夫(Love)对发根幼苗进行快中子照射，引起了薯块皮色和肉色的变异。1987年，崔广琴等利用快中子照射甘薯下胚轴诱发表皮细胞不定芽突变育种方法已获成功。1985年志贺敏夫利用钾氮比选择甘薯块根产量，研究认为块根K2O／N比和含氮量是甘薯育种程序中进行块根产量选择的重要指标。1982年韩(S．K．Hahn)报导，利用T164等为检测种作为砧木，被选品系作为接穗进行筛选源(光合作用能力)势强的品种，结论认为品种块根总产量取决于叶冠的光合作用、叶片(源)将同化物转送到块根(库)的能力和块根接受同化物的能力，这些因素的任何一个受到限制都将影响产量。1964年，坂井认为甘薯淀粉含量是由基因积加作用支配的性状，高淀粉育种宜选用淀粉新含量高的品种作母本，同时认为丰产性是杂种优势明显的性状，必须通过配合力测定选择优良的组合及母本。1964年，角田研究认为多数丰产品种叶面积展开度比较小，叶片小而厚，呈直立状态，田间配置比较规整而密集。1986年，叶彦复等提出甘薯品种早熟性分析及早熟品种选育的程序和方法。赫尔德哈日德(Hildehramd)和科克(Cook，1959)、安昂(Anon，1978)、韩(1979)、杨永嘉等(1990)报导甘薯栽培品种多带有病毒，病毒一般可使产量减少20%以上。1991年夏在美国召开的“21世纪甘薯技术”国际研讨会报导，日本已通过分子生物技术克隆了甘薯蛋白质及与淀粉代谢有关的两个酶基因，并就其表达调控机理进行了研究；美国路易斯安那州大学已合成一种新的贮藏蛋白，其必需氨基酸含量高达75%，正进行编码该蛋白的基因导入研究。1991年，汤绍虎等开展甘薯人工种子的开发研究，采用掖芽作为繁殖体，用4%海藻酸钠和2%CaCl2，包裹繁殖体，制备人工种子。人工种子在MS琼脂培养基上萌发率较高，在营养土和大田萌发率极低，限制其用于生产实践的因素在于人工外种皮的研制。现代分子生物学和生物技术的利用将为甘薯遗传改良开辟广阔的前景。甘薯育种目标因各国生产利用情况不同而有一定差异。大体可分为3种类型：一种类型为增加甘薯产量解决食粮不足问题，如越南、扎伊尔、乌干达等国家，一般生产技术落后、管理粗放、产量低，要求育成高产耐旱、抗高温、抗蚁象的主食用品种；第2种类型作为粮食不足的补充，并逐步向工业原料、副食、饲料等用途转化，如菲律宾、泰国、印度等国家，一般粮食问题基本解决，要求育成品种工、食兼用或工、饲兼用，辅以食用品质好的品种；第3种类型为商品经济发达，完全把甘薯作为一种营养保健食品消费，如日本、美国、韩国等，要求品种营养丰富，适于食用及食品加工。中国1991～1995年国家育种攻关项目制定的育种目标为：(1)高产稳产抗病兼用型甘薯新品种选育，要求结薯整齐集中，便于收获，肉色白至黄，上薯率80%左右，干率视薯区不同不低于25%～27%，较推广种增产10%以上，并要求地上部长势旺、适应性广、综合性状好、具有耐旱性、抗一种或兼抗当地主要病害。(2)专用型甘薯新品种选育，要求育成品种结薯早、整齐集中、早收高产，食用种要求肉色黄至桔红、纤维少、食味好，可溶性糖含量3%以上，商品薯率80%左右，鲜产比当地主栽食用品种增产10%以上，抗一种或兼抗当地主要病害。甘薯育种现采用的亲本均为杂合体，国际上尚无纯合体培殖成功的报导，故对其遗传规律的探索十分困难；生物技术在育种中应用仅系初级阶段，遗传机制探讨不清；迄今为止，传统诱导开花－杂交－筛选鉴定仍是主要的方法。育种上欲取得进展，其主要技术措施为：扩大基因源，采用远缘杂交方式将野生种的优良性状如高干、抗病基因导入栽培种；对现有利用的亲本进行全面鉴定，借助电子计算机进行系谱分析，做到有目的、有计划地配制亲本组合；杂交工作可采取计划集团法，打破不利基因与优良基因间的连锁；在常规育种的同时，注意吸收引进其他作物的育种经验，如人工诱变、扩大变异源；利用自交基因相对纯合的优势，配制组合，提高后代杂种优势；提高鉴定选拔的准确性，利用F1无性固定的特点加速繁殖，当年进行多点多性状鉴定；产量鉴定注重克服边际效应；抗病性状鉴定要求方法、标准的统一，并逐步做到室内鉴定为主；品质性状鉴定借助先进仪器设备力求准确无误；新品种育成即进行无病毒种薯的繁殖，建立良种繁育体系，逐步做到甘薯生产无毒薯化。甘薯育种是一个长期持续的研究领域，要大幅度提高产量和改良品质，应取决于野生种质资源的开发利用、育种方法的改进和生物技术的应用。野生种质资源的开发利用首先解决杂交不亲和、授粉后子房及幼胚的培养、细胞融合和成苗等技术问题，并探索遗传操作技术。育种方法上要研究克服群内杂交不孕，研究倍性育种的方法及理化因素对甘薯诱变的机理，并结合细胞培养技术进一步达到定向变异的目的。利用组织培养技术将花粉、未授粉子房的胚珠培养成株，获得真正的单倍体并加倍成株系，得到株系之间的杂交材料。研究甘薯和木薯的细胞融合技术，改进淀粉质量；研究甘薯和大豆的细胞融合技术，以增加蛋白质含量。研究外源抗病及优良基因的导入技术。开展实生种子的利用研究，筛选分离小、综合性状好的组合，并研究大量制种方法，供生产应用。【参考文献】：1 李良．中华农学会报，1971，100：78～862 AVRDC．Progress Report，1977～19853 板本敏．育种学最近の进步，1978，20：10～244 沈家青．农学文摘，1979，5：1～55 Villareal R L．Sweet Potato，Proceedings of the First International Symposium，Tainan，1982．161～1686 张必泰，等．遗传，1981，3(1)：28～307 薛启汉，等．遗传，1985，7(2)；4～68 朱崇文．江苏农业科学，1986，6：31～339 冯启涣，等．作物学报，1988，14：122～12810 刘毓湘．当代世界农业．成都：四川科技出版社，1991，149～153(江苏省徐州甘薯研究中心李秀英助理研究员、盛家廉研究员撰) |
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