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1、培育适合旱地种植的加工型马铃薯 新品种的重要性及育种策略戴朝曦1 ，晏国生2 ，伍克俊3( I 甘肃农业大学，兰州7 3 0 0 7 0 ；2 甘肃亚盛集团科学院，兰州7 3 0 0 0 03 甘肃省马铃薯工程技术研究中心，定西7 4 3 0 0 0 )马铃薯是我国和甘肃省重要的粮菜兼用型农作物，由于它具有丰富的营养价值和可 生产多种多样的产品，因而具有广阔的市场开发前景。甘肃省马铃薯种植面积已达4 0 万h m 2 以上，占全国种植面积的1 1 0 ，而且品质为全国之冠。甘肃省马铃薯种植面积8 0 左右分布在于旱或半干旱地区，这些地区所生产的产品只能作为鲜薯销售，产值较低。随着马铃薯加工业的
2、发展，对原料薯的需求日益增加，而广大的旱地至今没有一个适合种植的加工型品种。近年来从国外引进的加工型品种都不能适应这些地区的自然和 栽培条件，产量很低，不能在这些地区种植，这不仅限制了马铃薯加 ：业的发展。广大农民电不能从种植加工型品种中得到较高的收益。因此，培育适合甘肃省广大旱地种植的加工型马铃薯新品种是发展甘肃省马铃薯生产，提高农民收入的迫切需要。培育适合旱地种植的马铃薯新品种需要有适合的策略，本文将对这一问题，根据周内外的资料以及笔者多年以来从事这方面的。r 作的经验和体会提出一些见解。1大力发展马铃薯加工业的重要性和迫切性1 1 发展马铃薯自n - r - 业是促进马铃薯生产、增加产值
3、和提高农民收入唯一的途径马铃薯仅作为鲜食的产值很低，只有通过加工才能增值。据报道，用传统方法生产 淀粉可增值3 0 ，加工成粉条、粉丝、粉皮等增值8 0 ，用现代化方法生产的精淀粉可提高产值一倍以上，生产变性淀粉产值更高一些。如果用于食品加= I ：。产值会成倍的 增长。般况来，生产速冻薯条可增值5 0 倍，薯泥4 0 倍，油炸薯片2 5 倍，膨化食品3 0 倍，还有一些其他产品，其增值幅度也很大。1 2 我国马铃薯加工业远远落后于发达国家，具有很大的开发潜力我国现已成为世界上马铃薯生产的第一大国，但其加工利用率与发达国家相比，差距甚大。目前欧美各国，加- T 利用率已达7 0 一9 0 ，而
4、我国仅1 0 左右。而且品种单 一。我国人均消费薯条、薯片和马铃薯休闲食品与欧美等发达国家相比相差1 5 0 倍左右。占美国和日本马铃薯制品5 0 以上的冷冻制品和1 0 以上的冲凋食品在我国市场上竟无一席之地。马铃薯全粉在我国生产规模小，大部分靠进E 1 ，速冻薯条市场几乎是 外国快餐公司一统天下。据调查，北京等1 2 个大城市的1 9 种马铃薯食品中，国产品牌占不到1 0 ，其余全为进1 5 1 产品或外国公司在我国生产的产品，以薯条和薯泥为主要原料的麦当劳和肯德基等快餐店的原料基本上靠进I Z l ，国产产品不汉数量少，而且品质2 9 1 达不到要求。这种巨大的差距也说明具有巨大的发展潜
5、力。随着国内对马铃薯加工食品需求的日益增加和进入W T O 后，在“市场国际化和国际市场国内化”的新格局下，既给我们创造了难得的机遇，又给我们带来严峻的挑战。目前许多国外马铃薯加工业的公 司和快餐业都瞄准了我国这个市场，都想在我国瓜分马铃薯从生产到成品全过程的市场份额。从马铃薯加工业的市场前景看，不仅在我国有巨大的市场，而且东南亚各国由于气候条件不适宜种马铃薯，日本和韩国又由于面积很小，都远远满足不了对马铃薯加工 产品的需求，而这些国家对马铃薯加工食品需求量又很大，因此，这个广阔的市场也为我国马铃薯加工业的发展提供了巨大的市场发展空问。由此可见，发展马铃薯加1 二业是 当前我国马铃薯产业发展的
6、迫切要求。对于甘肃省来讲马铃薯加工业更是需要特别关注和发展的重要产业。2 制约我国和甘肃省马铃薯加工业发展的主要因素2 1 缺乏适合我国和甘肃省寅然和栽培条件的优良加工型品种过去，我国选育的新品种都只注意到了产量和抗病性等指标，对薯形和加工品质未作为选育目标，因此，所培育出的新品种以及现有在大面积上种植的品种无论是薯形或加工品质都达不到加工的要求。近年来，从国外引进的一些具有优良加工品质的品种( 如适合油炸薯片和全粉的品种“大西洋”和适合生产速冻薯条的品种“夏波蒂”、“布尔班克”等) 都需要在高水肥条件下种植，而且不抗晚疫病，退化速度也很快，有的品种在生产期中遇高温时易发生内部薯肉褐化或产生黑
7、斑的生理性病害，大大降低了原料薯的品质，近年来，每年都给生产者带来严重的损失。总之，这些引进品种缺点很多，很难种 植。目前，这些品种在甘肃省的种植面积还不到总种植面积的1 0 。所生产的原料薯 连现有加工企业的需求都满足不了，更谈不上满足今后加工业发展对原料薯的需求了。如此小的种植面积既不能在提高广大农民的收人中发挥多大的作用，对于振兴甘肃省国民经济也无多大贡献。马铃薯加工业最大特点是：原料的品质是产品质量好坏的决定因素。因此，缺乏适合广大旱地种植的加工型马铃薯品种已成为限制甘肃省马铃薯加工业 发展的“瓶颈”因素。2 2 缺少大型的马铃薯加工企业我国和甘肃省马铃薯加T 企业都是中小型的。尽管设
8、备大多从国外进口但由于资 金有限，在原料方面不得不选用质量较差的或不适宜作加工用的一般品种，以致产品质量达不到需求，在产品的数量和质量上均无法与资金雄厚的国外大型加工企业竞争，因而形成了现在国内市场大部分为外国进口产品或外国公司在国内设厂生产的产品所占据的局面。2 3 国家和省对马铃薯深加工的支持力度不够目前马铃薯产区各级政府主要支持的重点还停留在供应市场鲜薯或供应现有加工企业的原料上，还未能将资金的支持重点放在发展大型高质量的马铃薯加工企业方面，目前的加工企业仍处于小打小闹、各自为政、分散经营的状况。这种状况如果不加改变，今后仍不可能与国外企业竞争也不可能占领市场较大的份额，更不可能打人国际
9、市场。3 开展适合甘肃省广大旱地种植的加工型马铃薯新品种育种工作的重要性 和迫切性( 1 ) 甘肃省马铃薯种植面积大，但8 0 左右分布在干旱的雨养农业区，自然条件严酷。要使马铃薯产业发展，必须考虑这占8 0 左右的旱地。( 2 ) 现有适合旱地大面积种植的品种都属于鲜食型，加工型品种尚属空白，而从国外引进的加工型品种均不能适应旱地的自然和栽培条件，产量很低，不可能在旱地种植。近年来尽管从国外引进了许多品种，但至今尚未找到一个适合甘肃省旱地种植的品种。( 3 ) 已培育出的适合旱地种植的新品种( 如甘肃农大培育出的“甘农薯l 号和2 号”)由于经费限制未能得到很好的推广，种植面积有限，形成不了
10、批量，再加上各大加工企业习惯用引进的品种，因而这些适合旱地种植的加工新品种未能在发展甘肃省马铃薯加 工业中发挥其应有的作用。此外，这些新品种也还有某些缺点需要进一步改良。4 培育适合旱地种植的优良加工型马铃薯新品种的策略4 1 大力加强优良种质的引进种质资源是育种的物质基础，除了进一步大量引进国内外的优良品种，特别是优良 的加工型品种外，还要重视野生种质资源的引进，充实育种的基因库。只有具有了丰富 的基因库才能有可能培育出高产、优质的新品种。4 2 广泛应用生物工程技术，创造新的种质在马铃薯育种中可以应用的生物工程技术包括：( 1 ) 双单倍体的培育和应用。马铃薯为同源四倍体，育种效率较低，若
11、将四倍体通 过花药培养或孤雌生殖，把四倍体降倍为二倍体( 双单倍体) ，在二倍体基础上选择和杂交，选择出优良的品系后再通过染色体加倍恢复为四倍体，可以大大提高育种效率，特别是对于隐性基因的筛选更为有利。此外，把四倍体降为二倍体后还有利于与占马铃 薯野生种质约7 5 左右的二倍体杂交，为引进野生种质资源中的有利基因创造了条件。笔者在这方面进行过多年的研究，已用这种方法培育出了新品种的一批优良品系。( 2 ) 2 n 配子特性的应用。通过2 n 配子可以实现二倍体野生种与四倍体栽培种之间的杂交，产生出具有野生种质优良基因的四倍体杂种，也为双单倍体的应用创造了更加 有利的条件。( 3 ) 基因工程技
12、术的应用。基因工程技术对于改良马铃薯的品质特别有效。据国外报道，已用此技术培育出了抗低温糖化，抗块茎酶促褐变，蛋白质含量高，干物质分布均匀等具有优良加工晶质的一些新品种；在淀粉品质方面，也培育出了抗冻融性稳定淀粉，含高直链淀粉或全支链淀粉，具有低温糊化特性的一些优良品系。甘肃农业大学已在这方面开展了一些研究，已取得了可喜的阶段性成果。( 4 ) 体细胞融合和杂交技术。通过体细胞原生质体融合可以克服远缘有性杂交的障碍在引进野生种质优良基因方面具有重要意义，也适用于在雄性不育品系之问获得杂交种。此外，体细胞融合不仅可以实现核基因融合，还可以实现胞质基因的融合，因而一2 9 3 体细胞杂种比有性杂种
13、( 只有核基因融合) 具有更强大的杂种优势。笔者在这方面也进行过研究已获得了栽培种双单倍体与野生种之间的体细胞杂种，有的已在育种方案中作为材料利用。( 5 ) 体细胞诱变技术。在马铃薯组织培养的愈伤组织形成和分化过程中有可能获得一些变异体，为育成种提供新的种质，有的还可直接利用，如“甘农薯1 号”就是通过 这种途径培育出来的。f 如果将人T 诱变( 包括辐射诱变和化学诱变) 与组织培养相结合能够太大提高诱变育种的效率，也是创造新种质的一条重要途径。4 3 新技术育种与常规育种密切结合采用上述的这些新技术在大多数情况下都不能直接培育出新品种，它只是对某品种的个别性状有所改良因而它主要是为育种提供
14、新的种质材料、丰富育种的基因库。一个新品种要包括许多优良特性如：既要高产、抗病，又要有好的薯形和品质；在品质方面，又有许多指标( 如：于物质含量和分布的均匀度、淀粉含量和品质、蚤白质含量 和品质、还原糖含量、维生素含量以及食味、口感等) ，要把这些优良性状综合在一起只有通过有性杂交或体细胞杂交，通过基因重组，才能实现。有时还必须通过多次杂交 和选择才能达到目的。此外。无论用什么方法选育出的材料都必须通过常规育种所规定的一套育种程序才能完成新品种选育的全过程。( 1 ) 在育种目标的制定上，应根据加工产品的要求制定不同的内容和标准例如，对食品加工的品种除了都需要具有干物质含量高、淀粉含量中等、还
15、原糖含量低( O 2 以下) 等特性外，对于油炸薯片用的品种要求薯块为圆形、芽眼少而浅，而对于生产薯条的品种则要求长圆形( 长径不小于1 0e m ) ，芽眼同样需要少而浅；对于全粉用的品种除了在薯形方面要求不十分严格外，基于指标均与上述相同；对于生产淀粉的品种虽然对薯形、芽眼等无严格要求，但在淀含量( 2 0 以上) 和淀粉品质( 如糊化温度、峰值粘度、膨化度以及颗粒度等) 方面根据不同的用途也有特殊的要求。( 2 ) 在选择方法上，要适应选育加工型品种的要求薯形是比较稳定的性状，在早代就需进行选择，在实生苗当代，凡是薯形不规则， 芽眼多而深的要坚决予以淘汰产量再高也不保留。因为根据现在市场
16、的情况，不仅对加工型品种要求有规则的薯形和芽眼少而浅的特性，即使是用作鲜薯销售的品种，也要求具有这样的特性。因此，在实生苗世代，要把薯形和芽眼深浅的筛选放在首位。对于以后的无性世代则要按照产量和抗病性进行多代选择。对于优良的高世代材料需要进行品质分析和炸片、炸条等试验，不符合食品加工的可作为鲜薯用品系。( 3 ) 对加工品质的鉴定除了进行室内化验分析外，还必须进行上生产线的中试马铃薯食品加工的产品质量单凭室内化验是难以鉴定的，必须通过油炸试验。只有在油炸过程中才能观察到炸片或炸条的颜色、平整度、口感和食味。此外小型油锅试验由于温度等难以控制，试验结果与生产线的实际情况并不完全相符。因此，经过小型油炸试验确定的品系最后还必须上生产线进行具有一定数量的加工中试。才能选育出在生产上真正能应用的过硬新品种。这一环节在选育加工型品种中是不可忽视的。( 4 ) 要培育适合旱地种植的马铃薯新品种 试验必须在典型的干旱地区进行，在水肥条件好的或阴湿地区是不可能选育出适合一2 9 4 早地种植品种的。因为。在这些地
