Huron Chipper马铃薯品种:兼具广适性、长期贮藏潜力及抗病性的优质薯片加工新品种

【字体: 时间:2025年10月12日 来源:American Journal of Potato Research 1.8

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  本刊推荐:为解决马铃薯产业对兼具广适性、长期贮藏潜力及抗病性(尤其晚疫病Phytophthora infestans和普通疮痂病Streptomyces scabies)的优质薯片加工品种的需求,密歇根州立大学研究人员开展了Huron Chipper品种的选育与综合评价研究。结果表明,该品种在产量、比重(specific gravity, 平均1.088)、黑点挫伤(blackspot bruise)抗性及贮藏8个月后的薯片加工品质方面均优于或相当于对照品种Snowden和Atlantic,为马铃薯生产者提供了一个具有竞争力的新品种选择。

  
在全球马铃薯产业中,培育兼具高产、优质加工特性、广适性以及抗病性的新品种是持续的研究热点。薯片加工作为马铃薯的重要用途之一,对原料品种有严格要求:需要高比重(specific gravity)以获得高产量和脆脆的口感,需要良好的贮藏特性以延长加工季,更需要对抗常见病害以减少农药使用和产量损失。其中,由卵菌Phytophthora infestans引起的晚疫病是毁灭性病害,而由链霉菌Streptomyces scabies引起的普通疮痂病则严重影响块茎的商品外观。此外,块茎在采收和运输过程中易发生的黑点挫伤(blackspot bruise)以及贮藏期间糖苷生物碱(glycoalkaloids)含量的升高,也都是影响加工品质和食品安全的关键问题。因此,选育能够同时解决这些问题的马铃薯新品种具有重要的产业意义。
针对上述产业需求,密歇根州立大学(Michigan State University)的马铃薯育种与遗传学项目组选育出了Huron Chipper这一新的圆形白肉薯片加工品种。相关研究成果正式发表在《American Journal of Potato Research》上。本研究旨在全面评估Huron Chipper的农艺性能、贮藏加工品质、抗病性及生化特性,为其在生产上的推广应用提供科学依据。
为全面评估Huron Chipper,研究人员综合运用了多种关键技术方法。研究材料来源于密歇根州立大学的育种群体。关键技术包括:田间农艺性状评价(在密歇根州内试验站及全美SNAC trials进行多年多点重复试验,评估产量、比重、块茎大小分布等);贮藏与加工品质分析(在控温(10°C)贮藏条件下,定期进行薯片色泽评分(Snack Food Association Chip Score));抗病性鉴定(在人工接种病圃中评估对晚疫病(US-23克隆系)的抗性(RAUDPC)和对普通疮痂病的田间抗性);生理与生化指标测定(模拟黑点挫伤测试;利用液相色谱-质谱联用(LC/MS/MS)技术测定块茎中总糖苷生物碱(TGA)含量);以及分子鉴定(利用SolCAP Infinium 8303马铃薯SNP芯片进行基因分型,构建DNA指纹图谱)。
品种选育历程
Huron Chipper(最初编号MSW485-2)选自2008年以MSQ070-1为母本、MSR156-7为父本的杂交组合。其选育过程经历了单株选择、无性系扩繁、多年多点试验以及病原菌抗性鉴定等一系列标准育种程序,于2018年正式释放。其命名致敬了密歇根州重要的休伦湖及其对周边马铃薯产区的经济意义。
植物学形态特征
Huron Chipper植株直立,中晚熟。茎弱具翼,有中度花青苷着色。叶片深绿色,终端小叶卵圆形。平均每株产生12个花序,每个花序约23朵花,花冠五边形,呈紫罗兰色。块茎表皮呈浅黄色(buff),形状圆形,肉质白色。平均长7.1 cm,宽7.6 cm,厚6.6 cm。芽眼主要分布在顶端,深度中等。光发芽(Light sprout)卵圆形,基部有极强的红紫色花青苷着色。
农艺性能
在密歇根州Montcalm研究中心(MRC)的多年重复试验中,Huron Chipper的产量潜力与商业对照品种Snowden和Atlantic相当,比重和田间薯片评分优于或相当于Atlantic,但内部缺陷发生率高于Snowden。在密歇根州的农场试验中,Huron Chipper的总产量、商品产量和比重均高于Snowden,但差异不显著。在全国SNAC试验(涵盖CA, FL, ID, ME, MI, MO, NC, ND, NM, OR, PA, WI等州)中,Huron Chipper在所有主要马铃薯产区均表现出等于或优于Snowden的农艺性能,具有更高的比重、产量和更低的内部缺陷发生率(尽管差异不显著),表明其具有广泛的适应性。不同试验间内部缺陷发生率的差异提示栽培管理是影响该性状的重要因素。
贮藏薯片加工品质
在两个贮藏季的评估中,Huron Chipper表现出优异的短期和长期薯片加工品质。在10°C目标贮藏温度下,其长期贮藏潜力优于Snowden,与Lamoka相当。除2018-2019贮藏季第一个月的薯片评分不可接受外,其短期贮藏潜力与商业对照品种等效。这表明Huron Chipper块茎在长期贮藏后仍能保持高质量的薯片加工特性。
黑点挫伤抗性
通过模拟挫伤测试(25个A级块茎样本在六面体鼓中旋转10次,贮藏10天后评估),Huron Chipper对黑点挫伤的抗性与Snowden和Atlantic相似。平均每块茎挫伤点更少,无挫伤块茎百分比更高,但差异未达统计学显著水平。
总糖苷生物碱(TGA)分析
两年测定数据显示,Huron Chipper块茎中总糖苷生物碱(TGA,包括茄碱solanine和卡茄碱chaconine)平均含量为8.5 mg/100g鲜重(范围5.0-12.1 mg%),高于对照品种Atlantic(平均5.9 mg%),但远低于20 mg%的行业安全阈值,表明其食用安全性符合要求。
病害抗性
Huron Chipper对普通疮痂病(Streptomyces scabies)表现出比Atlantic和Snowden更强的耐受性。在MRC的疮痂病圃中,其平均病情指数为1.9(0=无病斑,5=高度感病),而Atlantic和Snowden的平均指数分别为2.8和2.7。这意味着在高病害压力田块,Huron Chipper可能仅偶尔出现坑状病斑。对晚疫病(Phytophthora infestans,US-23克隆系)的田间接种鉴定表明,Huron Chipper在三年的试验中均表现出极显著高于Atlantic和Snowden的抗性(基于相对病害进展曲线下面积RAUDPC评估)。该品种未正式评估对病毒病和早疫病的抗性,对马铃薯Y病毒(PVY)表现感病。此外,它对推荐剂量的除草剂metribuzin不敏感。
DNA指纹图谱(SNP基因分型)
利用SolCAP Infinium 8303马铃薯SNP芯片对Huron Chipper进行基因分型,获得了4,859个SNP的基因型数据。 pairwise比较显示,Huron Chipper与Atlantic在39.2%的SNP位点(1,688个)上存在差异,与Snowden在37.7%的SNP位点(1,629个)上存在差异,证明其具有独特的DNA指纹图谱,是一个独立的品种。
结论与意义
本研究系统评估了马铃薯新品种Huron Chipper的综合特性。结果表明,Huron Chipper是一个高产、广适的圆形白肉薯片加工品种,其比重高,块茎外观整齐。最突出的优点在于其对晚疫病和普通疮痂病的抗性/耐受性优于主流商业品种Snowden和Atlantic,同时具备优异的长期贮藏后薯片加工品质(可达8个月)和良好的黑点挫伤抗性。虽然其总糖苷生物碱含量略高于Atlantic,但仍处于安全范围内。SNP基因分型确认了其品种特异性。
Huron Chipper的成功选育和释放,为北美乃至全球马铃薯薯片加工产业提供了一个强有力的品种选择。它有效地将多种优良性状(抗病性、加工品质、贮藏潜力)整合于一体,有助于种植者降低生产成本(减少农药使用)、减少采后损失,并为加工企业提供稳定、优质的原料,延长加工季节,从而提升整个产业链的效益和可持续性。该品种已于2020年获得美国植物品种保护(PVP #201,800,188),其无病毒组培苗和认证种子已在密歇根州立大学和相关商业机构进行生产和推广。
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