中国甘薯育种的发展历史
1、甘薯育种的成就
50年代初期,中国甘薯生产上主要种植日本冲绳百号,美国南瑞苕以及一些地方农家种。50年代中叶,随着营养丰富、适应性广的北京553育成并投入生产应用,一大批自育品种投入使用,据不完全统计,在生产上发挥较大效益的品种有60余个,其中影响较大的品种有川薯27、宁薯1号、新种花、丰收白、新大紫、遗67-8、潮薯1号、青农2号、烟薯1号等。尽管上述品种有一定栽培面积,在粮食产量的提高上作出了贡献,但冲绳百号仍占良种推广的统治地位。七十年代末,江苏徐州甘薯研究中心育成了著名的抗病高产甘薯新品种徐薯18,该品种较冲绳百号鲜薯增产39.7%,薯干增产55.3%以上,而且适应性广,抗病力强,综合性状好,因而得以迅速普及推广,现种植面积仍在130公顷以上,累计推广达2.8亿亩,1982年获国家发明一等奖。80年代以来国家项目启动,组织了高淀粉高产抗病的新品种选育,育成高淀粉品种淮薯3号、烟薯3号、浙薯1号和胜南以及兼用种徐77-6、鲁薯1号、郑红4号等。上述品种“六五”结束时种植面积已超过16万亩,“七五”期间种植面积累计为133公顷。“八五”期间甘薯育种向专用型方向发展,先后育成高淀粉品种遗306、绵粉一号、苏薯2号、苏薯3号、皖197等;食用品种冀薯3号、苏薯1号、浙薯2号、京薯1号等;饲用品种广薯62、农大22等;兼用型品种南薯88、福薯87、湘薯75-55、鲁薯3号、豫薯4号等;上述品种“七五”计划实施期间就已推广应用150万公顷,“八五”期间推广利用累计560万公顷。南薯88因其产量高,适应性广,综合性状好而大面积推广,年最高种植面积达160万公顷以上,荣获国家科技进步一等奖。遗306推广面积应用累计达153万公顷,荣获中国科学院科技进步一等奖。“八五”期间参加育种攻关单位,通过协同攻关,共同努力,共育成省级以上审定的品种21个,其中兼用种15个,食用、食品加工用品种6个。兼用种包括豫薯6号、皖薯3号、渝薯34、瑞薯1号、福薯26、鲁薯6号等,食用种徐薯43-14、苏薯4号、广薯111等。“八五”育成的甘薯新品种累计推广133万公顷,其中豫薯6号、皖薯3号推广面积较大,分别荣获河南省、安徽省政府科技进步一等奖。国家“九五”攻关计划实施后,育种改为指导性计划,育种指导性目标仍强调专用型,据不完全统计全国育成46个品种通过省级以上审定,其中仅四川省审定的就有14个品种。渝苏303适应范围广,先后有四川、江苏、江西等省审定。高产鲜食品种苏薯8号、高产抗病兼用品种苏薯7号、优质食用品种岩薯5号、超高产品种豫薯10号、高产兼用品种南薯99等品种获得省级科技进步奖。据农业部种子总站统计中国甘薯良种推广面积绝大多数为中国自育品种,自育品种的产量水平、抗病能力以及综合性状等均在国际上居于领先地位,引起世界的瞩目。
“十五”以来新的《种子法》颁布实施,国家将甘薯列为非主要农作物,因审定作物品种的名额限制除福建、四川两省外多数省份对甘薯品种不再进行审定,极大的影响了甘薯育种和甘薯产业的发展。在全国农业技术推广服务中心的大力支持下,2002年组建了国家甘薯鉴定委员会,先后有24个甘薯品种通过过国家鉴定,其中未通过省级审定直接通过国家鉴定的品种有16个,表现突出的品种有高淀粉型品种冀薯98、徐薯22、商薯19、烟薯20号,优质食用型徐薯23、龙薯1号,紫肉食用型济薯18、广紫薯1号和叶菜用型福薯7-6。甘薯品种呈现出多元化、专用性,为甘薯产业的发展提供了坚实的基础。
近年来,甘薯育种单位根据甘薯产业发展的要求,更加重视品种干物率的提高和专用性,以10年来(共计五轮)国家北方大区区试参试品种表现分析得知,甘薯育种已不再片面追求产量,1994至1999年育成品种鲜薯产量平均增产10%以上,薯干产量增加不足3%,与对照相比薯块干率下降了两个百分点;2000年以来育成品种鲜薯产量平均增产5%,而薯干产量平均增加10%以上,与对照相比薯块干率提高了近两个百分点。“十五”期间育成品种还具有种类多,专用性强的特点,育成品种包括高淀粉型,多抗型,紫色薯肉食用型和叶菜用型。需要特别指出的是,“十五”以来我国甘薯育种取得了较大成就,为社会创造了巨大效益,但由于甘薯种薯的经营利润非常低,种薯产业培育极其困难,育种家难以得到应有的回报,国家应给足够的支持。
2.甘薯育种目标的改变
甘薯育种目标是随着国民经济的发展、市场的需求以及人民生活的需要而逐步转变的。70年代前我国甘薯生产的重要目的在多数地区是为解决人民的粮食短缺问题,因而育种目标的主攻方向集中为高产,产量的高低是恒量品种好坏最重要的指标;高干品种虽因口粮折算问题倍受群众欢迎,但终因政策导向和当时的高干品种鲜薯产量较低而未能普及。70年代末至80年代初,甘薯育种主要目标为高产抗病,部分科研单位提出优质的概念。1983年甘薯改良列入国家攻关计划,组织高淀粉、高产、抗病品种的选育。1985~1990年国家育种目标向专用型多样化发展,具体指标为工业原料用品种要求薯块光滑整齐,薯肉洁白,淀粉含量春薯要求25%,夏薯20%以上,淀粉产量增产10%以上,鲜薯产量与当地推广种相当;饲用品种要求茎叶再生能力强,干茎叶粗蛋白含量15%以上,生物总产增产10%以上;育成品种至少抗当地一种主要病害。1990~1995年国家育种目标进一步向优质倾斜,工业原料用高淀粉品种的选育未列入国家计划,优质高效食品加工用品种的选育除“七五”目标要求外,规定每100克鲜薯胡萝卜素含量3毫克以上,鲜薯产量比当地主栽食用种增产10%以上,抗一种或兼抗当地主要病害。高产稳产抗病的兼用型甘薯品种选育要求结薯整齐集中,肉色白至黄,上薯率80%左右,干物率在黄淮流域不低于27%,南方薯区不低于25%,鲜薯产量比对照种增产10%以上,抗一种或兼抗当地重要病害。国家“九五”攻关计划实施后,育种改为指导性计划,国家制定的育种指导性目标仍强调专用型,其主要产量指标基本同“八五”目标,食用品种胡萝卜素含量由每100克鲜薯3毫克提高到5毫克,抗病性状提出兼抗当地主要病害和病毒病。根据农业生产形势的发展,甘薯在干旱、丘陵山区更为重要,因而提出抗旱品种的选育。
我国甘薯育种目标总的趋势是产量一直是重要的指标,优质的要求逐渐提高,抗病性由单抗到多抗,用途由兼用到专用。由于中国甘薯栽培面积大,区域广,生态区各不相同,地区经济发展亦不平衡,除国家育种目标外,各地亦有一些独特的要求,如南方较偏重于优质,四川等省饲用也是重要的用途因而地上部产量高低也作为主要经济指标。抗病性状要求的抗病种类和抗性水平亦不相同。
3、“十五”甘薯的育种目标
“十五”国家将甘薯育种列入国家高科技计划,全部为后补助品种,其目标导向为淀粉加工用新品种育成品种淀粉产量较徐薯18(或南薯88)高12%以上,淀粉率超过徐薯18 两个百分点或南薯88三个百分点以上,鲜薯亩产超过2200公斤(大区区试平均),淀粉品质好,糖化慢,高抗(兼抗)当地主要病害(茎线虫病、根腐病、薯瘟病、蔓割病)耐病毒,北方薯区强调抗茎线虫病,长江中下游和南方薯区强调抗薯瘟病。高抗茎线虫病的品种,淀粉率高于徐薯18,淀粉产量不低于徐薯18原种。
优质食用型新品种育成品种可溶性糖含量5%以上,肉色黄至桔红,干物率25%以上(大区区试平均),产量不低于当地推广品种,并具备早收高产、薯形美观、食味好、商品性好、抗当地两种主要病害或耐病毒病等特点,耐贮性好。
特用甘薯新品种 胡萝卜素专用品种要求胡萝卜素含量为10毫克/100克鲜薯以上;花青素特色品种要求花青素含量不低于20mg/100g(鲜薯);产量不低于当地推广品种的80%,抗病性状同淀粉用品种。蔬菜用品种要求茎尖柔嫩,茎端无茸毛,无异味、适口性好,短蔓多分枝,耐肥水,耐采收,总体评价超过台农71号。
4、国家甘薯品种鉴定标准的统一
为提高我国甘薯育种水平,服务于甘薯产业,增加国家鉴定品种的透明度,公平性,2005年3月国家甘薯区市会议对甘薯品种的鉴定标准进行了统一。笔者认为这个标准只是品种取得推广种植的许可,实际门槛相对较低,不能以此作为我们的攻关目标。统一后的甘薯国家鉴定标准为。
兼用型,薯干平均产量比对照增产5%以上,60%以上试点比对照薯干产量增产,薯块干物率与对照相当,抗一种以上主要病害,综合性状较好。淀粉型,淀粉平均产量比对照增产8%以上,60%以上试点淀粉产量均比对照增产,薯块淀粉率比对照高1个百分点以上,抗一种以上主要病害。食用型,鲜薯平均产量与对照相当,结薯早、整齐集中,薯形美观、薯皮光滑,贮藏性好;粗纤维少,食味好,熟食味评分高于对照;干物率不低于对照五个百分点,抗一种以上主要病害。叶菜型,茎尖产量比对照增产,食味评分不低于对照,抗一种以上主要病害,其他综合性状较好。高花青苷型,花青苷含量大于30mg/100g(鲜薯),鲜薯产量比对照减产20%以内;花青苷含量大于20mg/100g(鲜薯),鲜薯产量比对照减产5%以内;花青苷含量大于10mg/100g(鲜薯),鲜薯产量与对照相当。
三、服务于甘薯产业发展的甘薯育种
培育龙头企业是甘薯产业发展的必由之路,甘薯产业的发展离不开甘薯优良品种的支撑,企业根据市场需求创新产品,育种家根据产品需要培育品种,提高产值增加效益保护环境是现阶段甘薯育种的总目标。
1、根据市场需求设定育种目标
我国高产品种的选育居世界前列,而适合产业化发展的专用特色品种较少,“十一五”期间甘薯育种最重要的方向仍为抗病高淀粉型品种,此类品种可用于淀粉加工、燃料乙醇生产等;其次为食用和加工用的营养型品种、提取色素用的特殊品种以及蔬菜用品种等。从发展无公害绿色农产品和保护环境的需要出发,育成品种必须抗当地主要病害。笔者认为育种目标应具有超前性,育种较其它科研项目周期更长,因此目标制定前应对企业和市场需求进行很好的预测,目标确立应以市场为导向。随着市场经济的确立,商品经济的发展,育成品种应以可获取较大经济效益为指标。为适应农业现代化的要求,品种必须由单一型向专用型发展,“七五”和“八五”期间高淀粉品种的选育强调不够,使之甘薯高淀粉品种数量和质量上都难以适应目前农村市场经济发展的形势,这个教训应引起我们的重视。
2、组织形式上要有所突破
克服育成品种多,突破性品种少的局面,首先要从组织形式上予以突破,克服那种国家攻关名义上的协作而实际上各自为战的现象,甘薯育种纯属公益性育种涉及的自身经济利益较小,有利于在较大范围的协调。成立由企业家参加的技术专家组,专家竞争上岗,统筹制定成果分享和经费分配的细则。坚持自愿原则组建以大区为单位组成育种攻关协作组,形成国家育种网络。实行合理分工,各有侧重;有组织有计划的交换育种材料、统一配制组合,分地选择,开展穿梭育种。发挥国家甘薯品种区试评价甘薯品种的公共平台的作用,注入品种扩散的示范推广作用,扩大成果鉴定、国家新品种后补助评审等方面对区试数据的应用。
3、技术路线上的突破
甘薯育种上的突破将有赖于人们对育种基因的研究和再认识,引进消化国外优良种质资源,充分利用野生资源,拓宽育种遗传基础。研究建立计算机、田间鉴定、室内分析三结合的亲本评价系统,确立骨干亲本,扩大优良组合群体。改常规杂交为主为集团杂交和常规杂交并重,增加遗传变异度,提高选择机率。充分利用原生质体融合、外源基因导入、染色体倍性育种等生物技术手段,创造甘薯新品种选育的中间材料。进一步完善和推广先进实用的鉴定技术。
4、建立育种家与企业家互动的机制
育种家参与企业的管理,企业家参与育种评价。中国入世后对甘薯生产的发展带来了新的机遇。国际上许多发达国家对甘薯的保健作用重视程度逐渐增加,将甘薯作为21世纪最理想的作物,由于甘薯机械化程度低,发达国家的生产受到了一定的限制,国际市场的甘薯产品需求一直在增加,实践证明出口产品的技术关键必须有企业家和育种家共同解决。
5、国家必须加大对甘薯科研投入,促进专用型甘薯品种的选育。甘薯对国家粮食安全、能源安全以及农业结构调整军用其他作物不可比拟的重要作用,甘薯育种属于纯公益性育种,国家必须加大投入,农业部应尽快恢复对甘薯科研项目的立项支持,促进甘薯专用型品种的选育。加大甘薯产业化相关技术研究的投入,开展深加工产品和现有产品的包装升级换代的研究。投资建立淀粉加工、色素提取、蔬菜加工等企业,提高现有产品档次,增加附加值。
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发布单位:[徐州甘薯研究中心育种室] 发布时间:[2009-02-20 12:33:25]
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甘薯遗传育种研究简介
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甘薯遗传育种研究室是国家甘薯改良中心的重点研究室之一,继承了原中国农科院薯类所和徐州农科所甘薯育种优势,成绩卓越,在全国享有较高的知名度,“六五”以来,一直主持国家重大科技攻关课题、专题以及国际合作课题。现为中国作物学会甘薯专业委员会、国家甘薯品种鉴定委员会、国家外专局引智推广基地、国家甘薯区试的组织协调单位,徐州师范大学硕士研究生培养点。现有职工10名,其中科技人员6名。科技人员中研究员2名,副研2名;博士2名,硕士2名;全国先进工作者1名,享受政府特殊津贴者、江苏省突出贡献专家和徐州市优秀专家各2名,江苏省“六大人才高峰”资助对象1名。
本室研究基础设施齐备,科研设备优良,并建有甘薯生物技术实验室,包括基因扩增仪、电泳系统、凝胶成像分析处理系统、细胞遗传学工作站、超低温冰箱、高速离心机、脉冲细胞融合仪、分子杂交炉等仪器设备,总价值300余万元。
主要从事甘薯遗传育种、甘薯生物技术利用以及甘薯细胞工程等研究。育成徐薯18、苏薯3号、苏薯6号、苏薯7号、徐薯43-14、徐薯22、徐紫薯1号、徐薯23、徐薯24、徐薯25等一批优良品种,现年推广面积2000万亩左右,年新增社会经济效益2.5亿元。荣获国家、农业部、江苏省以及徐州市科技进步奖共16项,其中国家发明一等奖1项。共发表研究论文100余篇。
“十五”以来,主持承担国家 “863”计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、农业部“948”、欧盟国际合作、科技部成果转化、农业部重点、省高技术、省科技攻关等课题30 余项,获得各类科研经费1200余万元。创制了甘薯抗病毒性评价程序,确定了甘薯胡萝卜素含量分析方法,建立了甘薯干物质率、淀粉率以及淀粉品质评价定标软件;获得与甘薯抗茎线虫病和根腐病相关的分子标记2个;建立了甘薯高效遗传转化体系,并将外源基因导入甘薯;创新徐781等优良育种材料;徐薯22、徐薯23、徐薯25、徐薯26等7个甘薯新品种通过国家和江苏省审(鉴)定,年推广应用150余万亩;制定了甘薯DUS测试技术国家标准;获得6项科技成果奖;发表研究论文近60篇,其中在《中国农业科学》、《作物学报》等刊物发表学报级论文18篇;主编出版专著2部。
甘薯抗茎线虫病和根腐病分子标记2个,高效遗传转化外源导入!这就是转基因而且推广种植了参考这个信息,依此:抗甘薯抗茎线虫病和根腐病甘薯都是转基因品种
下面是多抗,抗根腐病,抗线虫转基因类型部分甘薯参数!