二倍体马铃薯高世代无性系农艺性状和品质性状的分析

摘要

随着我国马铃薯产业的迅速发展，我国对马铃薯加工专用型品种的需求越来越多，然而我国现有的马铃薯普通栽培种中遗传基础狭窄，并且近交现象严重，这严重制约着我国马铃薯新品种的问世。二倍体马铃薯中含有非常丰富的种质资源，且遗传背景比较简单，因此，对二倍体马铃薯进行深入细致的研究，发掘其优良性状及利用优良性状的基因解决马铃薯普通栽培种中遗传背景狭窄、品质性状差等问题具有重要意义。本试验在哈尔滨进行了两年的研究，均采用单因素随机区组设计，旨在研究加拿大二倍体马铃薯材料高世代无性系的主要农艺性状和品质性状中是否具有丰富的遗传变异，并从中筛选出具有优良性状的二倍体材料，为日后的马铃薯育种工作提供新的种质资源。本试验的主要结果如下：
　　 1.株高、主茎数、单株产量、单株结薯数、干物质含量、还原糖含量、炸片评分、粗蛋白含量、磷含量、钾含量这十个性状在品系间均存在着极显著性差异，说明该二倍体无性系中存在着丰富的遗传变异。
　　 2.单株产量与株高、主茎数、单株结薯数呈极显著性正相关、与干物质含量呈极显著性负相关；单株产量与株高呈极显著偏正相关；干物质含量与块茎中含磷量、含钾量呈极显著性负相关，还原糖含量与炸片评分呈极显著性负相关和偏负相关，粗蛋白含量与炸片评分、磷含量呈显著正相关和偏正相关，与钾含量呈显著性正相关。
　　 3.通径分析结果表明，株高、主茎数、粗蛋白含量、块茎中含钾量对单株产量有较大的正直接效应，干物质含量、还原糖含量、炸片评分，块茎中含磷量对单株产量有较大的负直接效应。通径分析的决定系数是R2=0.81096。
　　 4.株高、干物质含量、还原糖含量、磷含量、钾含量的广义遗传力均大于0.8，粗蛋白含量的广义遗传力为0.7084，单株产量和单株结薯数的广义遗传力大于0.6，而主茎数和炸片评分的广义遗传力也超过0.5，说明这些性状主要受遗传因素的控制，受环境因素影响较小。
　　 5.聚类分析结果表明，聚类群Ⅰ中的品系具有低还原糖含量、炸片颜色浅等特征，说明该群体适合作为培育低还原糖的加工材料；聚类群Ⅱ中的品系具有较高的产量，适合用于培育高产品种：聚类群Ⅲ中的品系是一个高干物质含量的群体，可以作为培育高干物质含量品种的资源；聚类群Ⅳ是一个低产量的群体，但块茎中含有较高的磷含量和钾含量，可以作为选育高微量元素的资源材料。
　　 6.与四倍体对照相比，筛选出适合炸薯片的品系34059(与大西洋品种相比)，筛选出适合鲜食的品系34057和34118(与克新13号相比)。另外，也筛选出某个性状突出的品系，如高干物质品系，炸片颜色浅的品系，营养品质性状较好的品系，这些单一性状比较突出的品系可以用作亲本进行进一步的改良。
　　 总之，从植株性状、块茎性状、产量性状和品质性状的表现来看，这个二倍体无性系具有非常丰富的遗传变异，通过对这些性状进行广义遗传力的估算进一步说明在该无性系中选择是有效的，可以从该群体中筛选出产量性状或品质性状优良的无性系，也能够从中筛选具有特色性状的无性系。