中国甘薯种质资源研究现状及发展战略

中国甘薯种质资源研究现状及发展战略

郭小丁张允刚唐君张华李玉侠史新敏

(江苏徐州甘薯研究中心，徐州，221121)

摘要中国保存的甘薯种质资源约2000份，绝大部分进行了抗性鉴定评价及营养成分含量测定。甘薯种质资源的保存方式有田间种质圃和试管苗库。作为种质利用的资源材料有地方品种、引进品种、育成品种(系)、突变体和近缘野生种等。根据我国甘薯种质资源研究现状，本文提出了未来研究重点，包括调整资源收集重点、建立完整的资源保存体系、深入开展鉴定评价、建立核心种质库、进行种质创新等。

关键词甘薯；种质资源；评价；保存；利用；核心种质

甘薯作为全球种植的主要作物之一，具有高产稳产、抗逆性强、适应性广的特点，在我国发展两高一优农业生产中具有较大的竞争优势。据联合国粮农组织统计，我国甘薯1990～1993年间年均种植面积600万hm2，占全世界甘薯生产面积的70%左右，因而作为基础服务工作的种质资源研究也显得尤为重要。

1 甘薯种质资源研究现状1.1 收集

甘薯为无性繁殖作物，在长期的人工改良选择过程中，品种间同质性加强，产生遗传侵蚀。我国于50年代中期和80年代初期先后在东南沿海和长江流域以北甘薯产区进行过两次较大规模收集。至1982年共收集到1442份资源，经过整理于1984年完成了《全国甘薯品种资源目录》的编辑，收入种质资源1096份，这部分材料因分散保存各地，加之病虫危害，目前已有300多份丢失。徐州甘薯研究中心与国际马铃薯中心(CIP)合作，先后在黑、陕甘、晋、滇、黔、闽、桂、琼等省考察收集甘薯资源500余份，经过整理后保存约300份。90年代以来，我国先后从CIP、美国、日本、菲律宾、泰国等引进上百份资源，目前我国的甘薯资源保存数量约2000余份，集中在徐州甘薯研究中心和广州国家南方甘薯资源圃保存。但这与CIP的5000余份，美国、日本等的3000余份保存材料相比还有较大的差距。

1.2 整理

我国一直沿用性状描述方法整理归并资源，《全国甘薯品种资源目录》所用记载性状共20余个，这种方法直观易做，但性状描述词语不规范，不便通过计算机管理资源数据库。1990年国际植物遗传资源委员会(IBPGR)和CIP合作，共同制订了甘薯形态性状描述代码，用计算机管理资源数据库，1996年徐州甘薯研究中心从CIP引进该项技术应用，大大方便了田间资源圃材料的性状调查和整理分类。

90年代发展的DNA分子标记技术使资源材料的分类鉴定更为准确，Zhang等(1996)利用DNA随机扩增多态性(RAPD)分析方法鉴定了甘薯资源的复份材料［1］，阎文昭等(1997)在国内首次报道了甘薯品种的RAPD群体多态性，通过该方法可进行品种聚类分组［2］。在形态特征调查的基础上，通过整理结合分子标记鉴定，可较为准确地建立核心种质［3］。

1.3 保存

作物种质资源的保存归纳为移位保存(ex situ conservation)和原位保存(in situ conservation)两种［4］。甘薯种质资源保存主要以移位保存方式进行，田间种质圃作为通用方法在甘薯种质资源保存中应用最多，种质资源评价所用材料均来自田间种质圃。IBPGR在全世界积极支持和促进甘薯田间种质圃的建立，我国除徐州甘薯研究中心的田间资源圃外，还于“七五”期间建立了广州南方国家甘薯资源圃。

80年代甘薯种质资源采用试管苗保存，既解决了田间病虫危害威胁资源保存的问题，又解决了国际间种质资源交换的检疫问题。我国从1986年开始研究甘薯种质资源试管苗保存技术，建立了国家甘薯种质资源试管苗贮藏库。此外，还开展了人工种子及超低温保存资源材料的探索研究［5］。

无性繁殖作物离体保存的遗传稳定性问题一直是各国作物资源研究者关注的问题［4］，我们通过对保存材料的农艺性状调查和同工酶分析表明，甘薯试管苗连续离体保存8～10年的材料基本不会产生遗传变异。

1.4 鉴定评价

综合各地工作内容分析［6，7，8］，品种资源鉴定评价内容包括生产性状(产量、萌芽性、熟性、耐贮性)、抗病虫性(根腐病、黑斑病、茎线虫病、根结线虫病、薯瘟、蔓割病、疮痂病、蚁象)、抗逆性(耐旱、耐湿、耐盐、耐寒)、品质(干率、粗淀粉、粗蛋白、可溶性糖、粗脂肪、粗纤维、β-胡萝卜素、维生素C、食味)，此外结合杂交育种工作，开展资源不亲和群的测定。

生理生化分析逐步引入甘薯种质资源的鉴定评价，80年代末90年代初采用同工酶分析，对甘薯品种资源进行了初步分类，目前已注重分子标记技术用于资源的鉴定分类［9］。“八五”期间，徐州甘薯研究中心开展耐盐、耐旱性鉴定时结合生理指标进行了室内分析。在抗病性鉴定方面，根腐病的室内快速鉴定方法研究取得成功；中国农业大学采用荧光法鉴定黑斑病和钌红染色法鉴定茎线虫病均有较好的效果。华中农业大学对甘薯根腐病和黑斑病的机理进行了研究，对提高鉴定效率帮助很大［10］。现已通过RAPD标记鉴定出一个甘薯根结线虫连锁抗性基因和甘薯Fusalium lateritium基因［11，12］。品质分析采用近红外反射仪(NIRS)给大量、准确、快速分析样品材料提供了技术保证。近年来甘薯病毒病的研究取得明显进展，为以后抗病毒种质鉴定打下了良好基础。

1.5 创新利用

如何发挥资源在育种生产中的巨大作用，提高资源利用效率是甘薯研究工作的重点方向。

1.5.1 地方品种

地方品种以其适应各自生态环境和较好产量表现而保留下来，它具有某些特异性状如抗病性、抗逆性、优质型，作为育种初级材料而贡献特异基因的价值较大，如徐薯18具有安徽夹沟大紫的遗传基因背景。

1.5.2 引进品种

甘薯是中国的引进作物，国外育成种的不断引进，直接利用使甘薯产量较大幅度提高，同时又丰富了国家的基因库。30年代引入中国的胜利百号(日本)和南瑞苕(美国)是育种应用最为广泛的亲本，据统计，我国育成品种(系)含有这两个品种血缘的占94%。

1.5.3 育成品种和高代品系