“黑莓”:兼具疮痂病抗性与PVY极端抗性的深紫色马铃薯新种质创制与特性解析
《American Journal of Potato Research》:Blackberry, an Attractive Deep Purple Potato Variety with Resistance to Common Scab and Extreme Resistance to Potato Virus Y
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时间:2025年10月28日
来源:American Journal of Potato Research 1.8
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本研究针对特色马铃薯品种市场需求,系统开展了深紫色马铃薯新品种“黑莓”的选育与特性评价。通过杂交选育与多性状协同鉴定,成功培育出兼具疮痂病(Streptomyces scabies)抗性、马铃薯Y病毒(PVY)极端抗性(Rysto基因标记)及优异加工品质的深紫色鲜食兼芯片加工型品种。田间试验表明,“黑莓”在灌溉条件下产量显著高于对照品种Red Norland,且块茎内部缺陷率低、比重稳定(平均1.068)。该品种为特色马铃薯市场提供了高附加值种质资源,对推动马铃薯品种多元化与抗病育种具有重要意义。
马铃薯作为全球重要的粮食作物,其品种多样性及抗病性一直是育种研究的核心。随着消费者对特色农产品需求的增长,兼具独特外观、优良口感与多重抗病性的马铃薯品种成为市场新宠。然而,传统品种往往难以兼顾深色色素沉积、病害抗性及加工适应性,例如疮痂病(由Streptomyces scabies引起)和马铃薯Y病毒(PVY)的蔓延严重制约产量与品质。针对这一挑战,密歇根州立大学的研究团队通过系统性杂交选育,成功开发出深紫色鲜食马铃薯新品种“黑莓”(Blackberry),其研究成果发表于《American Journal of Potato Research》。
本研究主要采用杂交选育结合多性状协同鉴定技术。首先通过亲本组合COMMN07-W112BG1与MSU200-5PP杂交获得候选株系,经多年田间试验(包括单株筛选、群体农艺性状评价及病害抗性测试)筛选出稳定品系。利用分子标记技术(YES3-3B STS)检测PVY抗性基因Rysto,并通过温室接种实验验证其极端抗性。块茎品质分析涵盖比重测定、黑斑病模拟损伤测试及总糖生物碱(TGA)液相色谱-质谱联用(LC/MS/MS)检测。SNP基因分型使用SolCAP Infinium V2芯片进行品种特异性鉴定。
“黑莓”植株直立,中叶期成熟,茎秆具强花青素着色,叶片深绿色(RHSCC 146A)。块茎圆形,皮肉均呈深紫黑色(RHSCC 93A),单块茎平均重102.3 g,眼浅且主要分布于顶端。花序数量少,花冠半星形,雌性可育但雄性不育,其花粉表现为四分子不育性,与Solanum stoloniferum细胞质遗传相关。
在密歇根州蒙卡尔姆研究中心的四年重复试验中,“黑莓”灌溉条件下总产量(50 mt/ha)和US#1级块茎占比(76%)均显著高于对照品种Red Norland。块茎比重稳定(1.062),黑斑病敏感性与对照无显著差异,内部缺陷(空心、维管褐变等)发生率低。田间试验进一步验证其产量优势及低缺陷特性。
“黑莓”对疮痂病的抗性水平与Red Norland相当(平均病情指数1.5),显著优于感病品种Snowden(指数2.7)。通过分子标记与温室接种证实其对PVY具有极端抗性,且田间蚜虫接种试验中未发现病毒侵染。
块茎总糖生物碱(TGA)含量平均6.1 mg/100 g,低于行业安全阈值(20 mg%)。SNP基因分型显示,“黑莓”与Red Norland和Michigan Purple的相似度分别为43.5%和37.9%,其基因型具有独特性。
“黑莓”品种的成功选育为特色马铃薯市场提供了兼具视觉吸引力、多重抗病性及加工适应性的新种质。其深紫色性状与Rysto基因的引入为抗病育种提供了重要遗传资源,而稳定的农艺性能与低毒素含量进一步保障了商业化生产的可行性。该研究不仅丰富了马铃薯品种多样性,也为抗病机制研究与产业应用提供了典型范例。
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