芋頭種質(zhì)資源在泰州市種植表現(xiàn)與應(yīng)用潛力分析

吳 薇，王 安，焦慶清，王全友，孫 進(jìn)，常亞蕓，張培通*

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇 泰州 225300；2.泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 泰興 225433)

芋頭種質(zhì)資源在泰州市種植表現(xiàn)與應(yīng)用潛力分析

吳 薇1，王 安1，焦慶清1，王全友2，孫 進(jìn)2，常亞蕓2，張培通1*

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇 泰州 225300；2.泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 泰興 225433)

研究了引進(jìn)的22份國(guó)內(nèi)外芋種資源在泰州市的種植表現(xiàn)，獲得了具有早熟、抗倒、抗病等優(yōu)良性狀的種質(zhì)材料。但在泰州生長(zhǎng)發(fā)育好、適宜引進(jìn)的品種較少，多為表現(xiàn)一般的品種。對(duì)參試品種的性狀差異性分析表明：芋頭主要經(jīng)濟(jì)性狀的品種間差異較大，可通過(guò)直接引進(jìn)具有優(yōu)異經(jīng)濟(jì)性狀的品種，篩選出江蘇省芋頭新品種，芋頭品種內(nèi)株間差異較大的品種不能直接應(yīng)用，應(yīng)作為選育材料進(jìn)行系統(tǒng)選育。

芋頭；泰州；種質(zhì)資源；遺傳分析

芋[Colocasiaesculenta(L.) Schoot]是天南星科(Araceae)芋屬(Colocasia)多年生塊莖植物，常作一年生作物栽培，是我國(guó)著名的經(jīng)濟(jì)作物。中國(guó)是芋屬的起源中心之一，全世界的芋屬植物共計(jì)有20種，其中我國(guó)就有6種[1]。中國(guó)芋頭的栽培歷史悠久，種植范圍主要分布在珠江流域、臺(tái)灣地區(qū)、長(zhǎng)江及淮河流域，以及膠東半島地區(qū)[2]。由于生態(tài)、氣候及土壤等條件復(fù)雜多樣，形成了各具地方特色的農(nóng)家品種，這些品種各具獨(dú)特的口感，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，然而群眾長(zhǎng)期自發(fā)種植，導(dǎo)致地方特色品種混雜退化。近年來(lái)，我國(guó)加強(qiáng)了芋頭新品種(系)的選育，但是有報(bào)道的育成品種卻不多[3-5]，因此，改良各地的特色品種育成商品性好、適應(yīng)性強(qiáng)的芋頭新品種(系)，是芋頭育種工作的重點(diǎn)。為此，本研究對(duì)從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的22個(gè)芋頭地方特色品種進(jìn)行了種植觀察，以期篩選出適宜江蘇地區(qū)種植的芋頭新品種(系)以及與其遺傳特點(diǎn)相關(guān)的地方品種，為芋頭品種引種和改良育種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

自國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的22份芋種資源，包括國(guó)外引進(jìn)且在國(guó)內(nèi)種植面積較大的資源1份，國(guó)內(nèi)資源21份，其中江蘇6份、山東4份、湖北2份、云南7份、廣西1份、福建1份，具體見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，22個(gè)品種作為處理，重復(fù)3次。試驗(yàn)田折合種植密度為60000株/hm2。

2014年，試驗(yàn)地選擇在泰興市農(nóng)科所基地，冬閑田，沙壤土，地勢(shì)平坦，排灌良好，肥力中等均勻，前茬蕎麥，4月14日播種，其他栽培管理措施同常規(guī)。2015年試驗(yàn)地分別選擇在泰興市農(nóng)科所和泰州市農(nóng)科院基地，泰興市農(nóng)科所試驗(yàn)基地與2014年度相同；泰州農(nóng)科院試驗(yàn)基地為冬閑田，粘土土質(zhì)，地勢(shì)平坦，排灌良好，肥力中等均勻，前茬水稻；2015年度試驗(yàn)于4月中下旬播種，覆蓋黑膜，其他栽培管理措施與2014年相同。

表1 參試芋頭品種的基本情況

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

參照《芋種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》，在播種期、出苗期、枯葉期分別進(jìn)行記錄，并統(tǒng)計(jì)出苗率；對(duì)各品種的園藝性狀進(jìn)行描述；14葉齡期，于各小區(qū)隨機(jī)選擇3株，進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀的觀測(cè)，并對(duì)其抗病性和倒伏率進(jìn)行調(diào)查；芋頭成熟后，分級(jí)測(cè)產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)值，計(jì)算商品率，以及特級(jí)芋、一級(jí)芋、二級(jí)芋和三級(jí)芋的比例。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003、SPSS 16.0和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，用Duncann新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 芋頭地方品種在泰州的種植表現(xiàn)

2.1.1 生育期 2014年度對(duì)22個(gè)品種的生育期進(jìn)行比較，結(jié)果表明：各品種間出苗間隔較長(zhǎng)，其中以日本芋出苗最早，為5月1日；滇芋4號(hào)出苗最晚，為5月21日，間隔21 d；除紅紫柄多子芋外，其余品種的出苗時(shí)間相對(duì)集中，多集中于5月6日～5月12日。在22個(gè)品種中，泰興香荷芋、滇芋5號(hào)、滇芋8號(hào)3個(gè)品種的生育期在190 d內(nèi)；紫荷芋、滇芋3號(hào)、魯芋1號(hào)、小面芋等8個(gè)品種生育期在190～200 d之間；揚(yáng)芋1號(hào)等7個(gè)多子芋品種，以及龍香芋、荔浦芋和檳榔芋等4個(gè)魁芋品種的生育期超過(guò)200 d，截至11月6日收獲時(shí)，仍有揚(yáng)芋1號(hào)等8個(gè)品種沒(méi)有完全成熟。進(jìn)入11月份后，氣溫較低，芋頭生長(zhǎng)停止，易受到凍害，且上市偏遲，價(jià)格低，因此，生育期超過(guò)200 d的品種不適宜在江蘇泰州地區(qū)種植(表2)。

2.1.2 生長(zhǎng)勢(shì) 比較膨大初期(14葉期)3種環(huán)境下各品種長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)可知(表3)：2014年泰興點(diǎn)的植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，2015年2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的植株?duì)I養(yǎng)體生長(zhǎng)較低，地下部生長(zhǎng)發(fā)育較快。綜合比較22個(gè)品種在各試驗(yàn)點(diǎn)的表現(xiàn)可以看出，不同品種間的假莖粗和子芋鮮重的差異達(dá)極顯著水平，其中假莖粗大的品種有揚(yáng)芋1號(hào)、龍香芋、揚(yáng)芋2號(hào)和白荷芋，其假莖粗均≥7 cm，假莖粗最小的品種是滇芋7號(hào)，假莖粗僅有4.8 cm。多子芋類品種的單株子芋鮮重高于魁芋類品種，其中單株子芋鮮重較高的品種有揚(yáng)芋1號(hào)、魯芋2號(hào)、魯芋1號(hào)、魯芋3號(hào)和小面芋5個(gè)，其單株子芋鮮重均超過(guò)300 g，其中揚(yáng)芋1號(hào)的單株子芋鮮重達(dá)593.89 g；而單株子芋鮮重較低的品種有鄂芋1號(hào)、紫荷芋和滇芋7號(hào)，單株子芋鮮重均不足100 g，魁芋品種的子芋鮮重均較小。多子芋各品種的株高、葉面積指數(shù)和莖葉鮮重間也存在差異，株高較高的是揚(yáng)芋1號(hào)、檳榔芋、白荷芋、鄂芋2號(hào)和紫荷芋5個(gè)品種，株高均在110 cm以上，鄂芋1號(hào)的株高最低，僅88.7 cm；葉面積指數(shù)較高的品種是揚(yáng)芋1號(hào)和小面芋，葉面積指數(shù)均在3.0以上，葉面積指數(shù)較低的品種是鄂芋1號(hào)和滇芋7號(hào)，葉面積指數(shù)僅為1.3左右；莖葉鮮重較高的品種有揚(yáng)芋1號(hào)、白荷芋、鄂芋2號(hào)、檳榔芋、小面芋和滇芋6號(hào)等6個(gè)品種，單株莖葉鮮重均超過(guò)1000 g，莖葉鮮重最低的品種是滇芋7號(hào)，單株莖葉鮮重僅449.91 g。植株地上部長(zhǎng)勢(shì)偏旺的品種為揚(yáng)芋1號(hào)、檳榔芋、鄂芋2號(hào)和白荷芋等，單株子芋鮮重也較重，說(shuō)明芋頭地上部的生長(zhǎng)發(fā)育與子芋單產(chǎn)密切相關(guān)。

表2 參試品種的生育期比較

表3 參試品種在泰州種植的生長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)

2.1.3 抗病蟲(chóng)性 各品種在3種環(huán)境下的病蟲(chóng)害發(fā)生情況見(jiàn)表4，比較3個(gè)點(diǎn)各參試品種的抗病表現(xiàn)，抗病性最好的是滇芋7號(hào)，植株表現(xiàn)為抗疫病，香荷芋、龍香芋和荔浦芋3個(gè)品種的抗病性較差，表現(xiàn)感病，其余品種均表現(xiàn)為中抗疫病，總體上來(lái)看，綠柄多子芋的抗病表現(xiàn)相對(duì)較好。綜合比較各品種抗蟲(chóng)性可知，22個(gè)參試品種抗蟲(chóng)性表現(xiàn)以魁芋品種的較好，抗蟲(chóng)性表現(xiàn)最好的4個(gè)品種依次是滇芋1號(hào)、鄂芋2號(hào)、紫荷芋和龍香芋，多子芋品種中滇芋和魯芋系列的抗蟲(chóng)較差。各品種抗倒伏表現(xiàn)：綠柄多子芋抗倒伏相對(duì)較強(qiáng)，魁芋品種抗倒伏相對(duì)較差，倒伏率小于5%的品種有10個(gè)，依次是滇芋8號(hào)、魯芋2號(hào)、小面芋、魯芋3號(hào)、日本芋、揚(yáng)芋2號(hào)、魯芋1號(hào)、龍香芋、滇芋7號(hào)和鄂芋1號(hào)，檳榔芋和荔浦芋的倒伏率最高，均超過(guò)25%。

表4 各參試品種的抗病蟲(chóng)性比較

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

比較各試驗(yàn)點(diǎn)的芋頭產(chǎn)量構(gòu)成(表5)，發(fā)現(xiàn)泰興點(diǎn)的芋頭單產(chǎn)普遍較泰州點(diǎn)高，其中2015年泰興點(diǎn)的芋頭產(chǎn)量最高，平均單產(chǎn)24796.05 kg/hm2，其次是2014年泰興點(diǎn)，平均單產(chǎn)19790.25 kg/hm2，2015年泰州點(diǎn)的產(chǎn)量最低，平均單產(chǎn)僅15157.80 kg/hm2。泰興點(diǎn)的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為特級(jí)芋最多，芋頭商品率在88%左右，而泰州點(diǎn)的芋頭商品率僅為73%，這是由于各試驗(yàn)點(diǎn)氣候和土壤條件決定的。

產(chǎn)量表現(xiàn)最好的8個(gè)品種依次是揚(yáng)芋1號(hào)、揚(yáng)芋2號(hào)、魯芋2號(hào)、鄂芋2號(hào)、魯芋1號(hào)、魯芋3號(hào)、小面芋和日本芋，除鄂芋2號(hào)外，其余均為綠柄多子芋，揚(yáng)芋1號(hào)的單產(chǎn)達(dá)38995.05 kg/hm2，顯著高于其他品種。滇芋5號(hào)的產(chǎn)量?jī)H為8094.15 kg/hm2，顯著的低于其他品種?？笠允秤媚赣鬄橹?，其母芋均可以作為商品芋進(jìn)行銷售，其商品率為100%，多子芋品種中，商品率大于85%的品種有5個(gè)，依次是鄂芋2號(hào)、小面芋、揚(yáng)芋2號(hào)、揚(yáng)芋1號(hào)和魯芋3號(hào)。各品種芋頭的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為：揚(yáng)芋1號(hào)、揚(yáng)芋2號(hào)和鄂芋2號(hào)的特級(jí)芋最多，一級(jí)芋與二級(jí)芋次之，三級(jí)芋最少，其中特級(jí)率均超過(guò)40%，其余品種的二級(jí)芋最多，一級(jí)芋與三級(jí)芋次之，特級(jí)芋最少，這樣的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在紅紫柄多子芋中尤為典型。

2.3 種植表現(xiàn)分類

本研究采用系統(tǒng)聚類分析方法，對(duì)各品種的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行了綜合分析，可將供試的22個(gè)芋頭品種按照生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)分為3類(圖1)：第一類是揚(yáng)芋1號(hào)，該類品種在泰州種植表現(xiàn)最好，屬于適應(yīng)性好的品種；第二類包含的品種較多，包括鄂芋1號(hào)、揚(yáng)芋2號(hào)、魯芋1號(hào)、魯芋2號(hào)、魯芋3號(hào)、滇芋3號(hào)、滇芋4號(hào)、滇芋5號(hào)、滇芋6號(hào)、滇芋7號(hào)、滇芋8號(hào)、小面芋和日本芋，這一類品種的種植表現(xiàn)中等，屬于適應(yīng)性中等品種，其中綠柄多子芋的表現(xiàn)普遍較紅紫柄多子芋好；第三類包含種植表現(xiàn)較差的品種，如紫荷芋、香荷芋、白荷芋、鄂芋2號(hào)、龍香芋、滇芋1號(hào)、檳榔芋和荔浦芋，主要包含烏綠柄多子芋和魁芋，屬于適應(yīng)性較差的品種。

2.4 國(guó)內(nèi)芋頭地方品種在泰州種植的綜合評(píng)價(jià)

2.4.1 性狀的品種間差異性分析 由表6可知，22個(gè)芋頭品種各主要性狀變異系數(shù)為3.63%～95.36%。倒伏率的變異系數(shù)最大，為95.36%；蟲(chóng)害率次之，為84.48%；變異系數(shù)較大的性狀還包括產(chǎn)量、葉面積指數(shù)、莖葉鮮重和子芋鮮重，這表明芋頭品種間的主要經(jīng)濟(jì)性狀變異較大。而變異系數(shù)較小的性狀主要有全生育天數(shù)、株高、假莖粗、病情指數(shù)和商品率，多為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性狀，這表明可以通過(guò)品種引進(jìn)改良本地芋頭的主要經(jīng)濟(jì)性狀。

表6 各參試品種間主要性狀的描述性統(tǒng)計(jì)

圖1 參試品種聚類結(jié)果

2.4.2 品種的性狀差異性分析 由表7可知，各品種主要性狀的株間變異系數(shù)存在較大差異，其中平均變異系數(shù)最大的是魯芋3號(hào)(53.64%)，魯芋1號(hào)和滇芋3號(hào)次之，白荷芋、鄂芋2號(hào)、揚(yáng)芋1號(hào)、魯芋2號(hào)、日本芋、滇芋5號(hào)、龍香芋、揚(yáng)芋2號(hào)和滇芋8號(hào)的平均變異系數(shù)也超過(guò)了35%，尤其是白荷芋、滇芋5號(hào)等品種的產(chǎn)量變異系數(shù)大，說(shuō)明這些品種的株間一致性差，引種到江蘇泰州種植，進(jìn)行系統(tǒng)選育，獲得變異系的可能性均較大。而鄂芋1號(hào)等品種的變異系數(shù)則小，說(shuō)明這些品種的株間一致性較好，引種到江蘇泰州種植不易受環(huán)境的影響而發(fā)生變異，僅靠系統(tǒng)選育，不易獲得變異系，可以嘗試通過(guò)輻射誘變等手段選育新品系。

3 討論

3.1 芋頭種質(zhì)在泰州的種植表現(xiàn)

本研究對(duì)芋頭的葉柄顏色、芋形和芽色等園藝性狀比較后發(fā)現(xiàn)，芋頭的形態(tài)性狀主要與其品種類型相關(guān)，而與來(lái)源無(wú)關(guān)。相比之下，紅紫柄多子芋的芋形最佳，多為長(zhǎng)卵形，葉柄以紫紅色為主，芽白色，肉色白，與黃新芳等的研究結(jié)果相同[6]。參試的22個(gè)種質(zhì)引進(jìn)到泰州后，從各品種的種植表現(xiàn)來(lái)看，綠柄多子芋品種在植株表型、適應(yīng)性、產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)方面都表現(xiàn)較好，魁芋品種在抗蟲(chóng)性方面表現(xiàn)較好；在多子芋中，多數(shù)品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為二級(jí)芋最多，一級(jí)芋與三級(jí)芋次之，特級(jí)芋最少，這樣的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在紅紫柄多子芋中尤為典型。

表7 各參試品種主要性狀的變異系數(shù)比較 %

本研究篩選到在泰州部分性狀表現(xiàn)突出的種質(zhì)材料，如揚(yáng)芋1號(hào)、小面芋和揚(yáng)芋2號(hào)的產(chǎn)量水平高；鄂芋2號(hào)抗蟲(chóng)性、商品性好，蟲(chóng)害發(fā)生率僅為2.22%，商品率高達(dá)89.23%；滇芋8號(hào)抗倒伏、生育期短，倒伏率為0，生育期僅有189 d。然而生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)好、適宜引種的品種僅有1個(gè)，但該品種口感品質(zhì)一般；表現(xiàn)中等、可以引種的品種較多，沒(méi)有篩選到可作為新品種推廣應(yīng)用的優(yōu)良品種。因此應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)芋頭地方品種的鑒定評(píng)價(jià)，從中篩選適宜引種的優(yōu)質(zhì)芋頭品種，為江蘇優(yōu)質(zhì)芋頭產(chǎn)業(yè)提供更優(yōu)更好的新品種。

3.2 芋頭種質(zhì)在泰州的應(yīng)用潛力分析

本研究中，22個(gè)參試品種的表現(xiàn)差異較大，必須根據(jù)品種表現(xiàn)分類合理利用。對(duì)于品種間差異較小的性狀，直接引進(jìn)改良的可能性小，反之則可以通過(guò)引進(jìn)來(lái)改良性狀。本研究參試品種表現(xiàn)為主要經(jīng)濟(jì)性狀的品種間差異較大，表明可以通過(guò)異地引種和篩選獲得綜合性狀優(yōu)良的芋頭新品種。對(duì)于品種內(nèi)部株間性狀差異大的品種，品種一致性差，不能直接引種應(yīng)用，但通過(guò)系統(tǒng)選育，育成新品種的可能性大，可以作為系統(tǒng)選育新品種的材料發(fā)掘利用。此外，單一性狀表現(xiàn)極為突出的品種，如抗病品種滇芋7號(hào)，抗蟲(chóng)品種滇芋1 號(hào)和紫荷芋，抗倒伏品種魯芋2號(hào)，短生育期品種滇芋5 號(hào)和香荷芋等，還可以作為本地區(qū)的特殊種質(zhì)保存和應(yīng)用。

[1] Li H, Zhu G H, Boyce P C. Flora of China[M]. Louris: Missouri Botanical Garden Press, 2010: 71-75.

[2] 黃新芳，柯衛(wèi)東，葉元英，等.中國(guó)芋種質(zhì)資源研究進(jìn)展[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2005，6(1)：119-123.

[3] 李儲(chǔ)學(xué)，于翠芳，辛友人，等.高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)芋頭新品種魯芋頭1號(hào)的選育[J].山東蔬菜，1997(1)：12-13.

[4] 黃新芳，劉玉平，柯衛(wèi)東，等.早中熟芋新品種鄂芋1號(hào)的選育[J].長(zhǎng)江蔬菜,2011(16):55-56.

[5] 陳淑玲，王凌云，鄭寨生，等.芋新品種金華紅芽芋的選育及其栽培技術(shù)探討[J].園藝與種苗,2013(4):12-14.

[6] 黃新芳，柯衛(wèi)東，葉元英，等.多子芋葉柄及芽色的多樣性及芋形觀察[J].中國(guó)蔬菜,2002(6):13-15.

[7] 孫敬東，孫旭明，袁志章，等.芋頭栽培[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2014:47.

(責(zé)任編輯：曾小軍)

Analysis of Planting Performance and Application Potential of Taro Germplasm Resources in Taizhou City

WU Wei1, WANG An1, JIAO Qing-qing1, WANG Quan-you2,SUN Jin2, CHANG Ya-yun2, ZHANG Pei-tong1*

(1. Taizhou Institute of Agricultural Sciences, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Taizhou 225300, China;2. Taixing Institute of Agricultural Sciences in Jiangsu Province, Taixing 225433, China)

The planting performance of 22 taro germplasm resources introduced from the world was studied in Taizhou city, and several taro germplasm resources with excellent features (such as early maturity, lodging resistance, and disease resistance) were obtained. But most taro varieties performed normally in Taizhou city, and the varieties which grew well in Taizhou city and could be introduced were quite few. The difference analysis of the tested varieties showed that there were great differences in the main economic characters among various taro varieties. For the taro varieties with good economic characters, we can directly introduce them to screen out new taro varieties for Jiangsu province; for the taro varieties with great differences in main economic characters among plants, we can use them as breeding materials to carry out the systematic breeding.

Taro; Taizhou; Germplasm resources; Genetic analysis

2016-10-10

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金項(xiàng)目[CX(14)2036]。

吳薇(1985─)，女，上海人，助理研究員，碩士，主要從事特糧特經(jīng)作物研究。*通訊作者：張培通。

S632.3

A

1001-8581(2017)03-0056-06