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广东甘薯遗传育种研究进展与展望

来源:广东蚕业 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-02-25 14:18

【作者】:网站采编

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【摘要】甘薯起源于热带美洲,是世界上重要的粮食、饲料、能源以及工业原料作物。全世界有110多个国家种植,总面积约900万hm2,每年总产量约1.3亿t,在世界粮食总产量中排第七位,主要分布

甘薯起源于热带美洲,是世界上重要的粮食、饲料、能源以及工业原料作物。全世界有110多个国家种植,总面积约900万hm2,每年总产量约1.3亿t,在世界粮食总产量中排第七位,主要分布在亚洲和非洲的发展中国家[1]。根据世界粮农组织统计,2017年我国甘薯种植面积337万hm2,产量7 200万t,分别占世界37%、49%,是世界上最大的甘薯生产和消费国。

甘薯在广东称作番薯,即从国外(番)引种而来的作物。据《东莞县志》记载,甘薯最早传入广东的年代为万历十年(1582年),是由陈益从越南引入东莞种植,同期林怀兰从越南引入电白县种植,比万历二十一年(1593年)由陈振龙从菲律宾引入福建早10多年[2]。甘薯传入后对救灾渡荒、解决粮食供给、人口增长起到了巨大作用。直至20世纪80年代以前,甘薯仍然是广东大多数农村口粮的一部分,特别是粤东、粤西沿海的部分地区,有“一季甘薯半年粮”的说法。近年来,人们对健康食品消费需求的提高,推动了甘薯产业供给侧结构调整,甘薯优质鲜薯产业快速发展,提质增效需求更加迫切。房伯平等[3]对“十五”广东省甘薯品种改良成就进行了回顾性总结,本文在介绍广东甘薯产业发展概况基础上,对2006年以来广东甘薯资源收集利用、育种技术和育种成效等方面工作新进展进行了回顾和展望。

1 广东甘薯产业发展概况

随着城市化的快速发展及种植业结构的调整,广东甘薯种植面积也随着总耕地面积的下降而有所减少,2000年以来常年种植面积仍保持在33万hm2、总产量800万t,其中粤西地区甘薯种植面积和产量分别占全省的32.8%、31.4%,主要以湛江、茂名为主,粤东地区种植面积和产量分别占全省的29.5%、35.5%,以揭阳、汕尾居多;粤北地区种植面积和产量分别占全省的22.3%、19.1%;珠三角地区种植面积和产量分别占全省的15.4%和14.0%。2017—2019年,广东甘薯种植面积稳定在15万hm2左右,约占全国甘薯种植总面积的6.5%,居第4位,仅次于四川、重庆和广西[4],在全国甘薯产业发展中具有举足轻重的地位。

广东具有发展甘薯产业的气候优势,可周年种植、周年供应,已向规模化、机械化、组织化方向发展,在湛江地区该趋势尤为明显。抽样调查显示,全省广薯87和普薯32两个品种种植面积可达62.3%,小众品种呈现多元化[4]。然而,甘薯产业发展中还存在产业链短、加工产品种类少、附加值低等问题,还未形成能消耗大量产品的行业或企业。生产上专用型甘薯品种的数量与种类不能满足生产对多样性的需求,缺乏有效的良种繁育体系和标准。

2 种质资源收集保存、评鉴与创新利用研究

2.1 种质资源的规范化管理

为规范种质资源的鉴定与描述的准确性、促进甘薯种质资源鉴定数据的共享与利用,广东省农业科学院作物研究所(以下简称省农科院作物所)主持制定了《农作物种质资源鉴定技术规程 甘薯》[5]和《农作物优异种质资源评价规范 甘薯》[6]两个行业标准,并与徐州甘薯研究中心合作编写了《甘薯种质资源描述规范和数据标准》[7],有效促进了资源规范化、标准化的描述、评价和鉴定。随着生物技术的快速发展,利用SSR、AFLP、cpSSR、ISSR、SLAF-seq等分子标记已在DNA 指纹图谱构建、遗传多样性分析、甘薯种质精准鉴定等方面进行了应用[8-11]。罗忠霞等[12]从342对候选多态性EST-SSR引物中筛选出16对核心引物,构建了国家种质广州甘薯圃中52份甘薯种质资源的DNA指纹图谱,提高了甘薯种质资源的鉴定效率及准确率,为鉴定甘薯品种真伪奠定了基础。随后利用16对核心引物对国家种质广州甘薯圃保存的所有资源进行指纹图谱分析,构建甘薯指纹图谱数据库,进而制定甘薯品种真实性SSR分子标记鉴定技术规程(未发表)。

2.2 种质资源收集与保存

种质资源是国家的宝贵财富,是作物遗传育种的基础,核心优异种质是实现育种目标的关键。目前世界范围共收集、保存甘薯种质资源7 000多份,保存于国际马铃薯研究中心(CIP)。另外印度收集保存3 778份,日本保存2 580份,中国收集保存2 000余份,保存于国家种质广州甘薯圃和国家种质徐州甘薯试管苗库。1990年,“国家种质广州甘薯圃”在省农科院作物所挂牌成立,主要职责是负责我国甘薯种质资源的收集、整理、鉴定、保存与分发利用等[13]。

2006年以来,“国家种质广州甘薯圃”分别从中国、美国、巴布亚新几内亚、韩国和日本等国内外收集引进资源687份,其中2016—2018年参与第三次全国农作物种质资源普查与收集行动,共收集到286份农家种甘薯种质,扩繁成活201份。截至2019年底,“国家种质广州甘薯圃”保存甘薯资源1 981份,包括农家品种、育成品种、遗传材料、育成品系、国外引进品种和近缘野生种等,农家品种的保存数量超过全国总量的60%以上。国家编目的甘薯资源1 380份,其中已编目的地方农家种810份,已编目的国外资源199份,待编目的国外资源72份。2006—2019年入圃保存185份,入圃资源中国内资源158份、国外引进种27份,为我国甘薯育种提供了重要物质基础。

文章来源:《广东蚕业》 网址: http://www.gdcyzz.cn/qikandaodu/2021/0225/606.html

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