甘薯育种

通过有性杂交或无性系芽变体的选择培育甘薯的新品种。甘薯自交和品种间杂交具不亲和性，育种必须采取克服不亲和的措施。同时实生苗群体分离复杂，选择优良单株比较困难，因而诱变和细胞融合技术在甘薯育种中广泛利用。

简史

世界各主要甘薯生产国都非常重视甘薯育种工作。日本自1919年开始人工杂交育种，育成冲绳百号、护国、农林1号和农林2号等甘薯新品种；50年代后引入国外品种和野生资源，育成金千贯、南丰等淀粉用品种。20世纪30年代末，美国育成宝石、百年薯、L—4—5、全金黄和澳洲黄等作鲜薯食用和加工用品种；亚洲蔬菜研究和发展中心（AVRDC）70年代开始培育营养价值高的食用品种和茎尖作蔬菜用的品种；国际热带农业研究所（IITA）70年代也开始甘薯抗虫、抗病毒、抗疮痂病、耐贮、早熟品种的选育。

中国自16世纪中叶引入甘薯后，在长期的选择过程中形成很多适应不同地区，具有不同特色的地方品种。1911年中国台湾省开始甘薯育种工作，选育地方良种，引进外地品种。1922～1945年有目的地开展品种间有性杂交，培育出47个台农系号的推广品种。40年代初从美国引进的南瑞苕及日本传入的冲绳百号在四川省和中国北方各地广为种植，代替了这些地区的农家品种。40年代至50年代间，华北、华东、西北、西南、中南等地区的部分农业科学研究机构、农业院校在评选地方品种的基础上，相继开展了品种间杂交育种工作，育成了华北117和华东51—93等改良品种。截止到1983年推广面积6700公顷以上的已达30多个。其中超过10万公顷的有丰收白、川薯27、青农2号等7个。推广面积*大的是70年代育成的徐薯18，1984年种植面积达140万公顷。1983～1985年又育成淮薯3号、烟薯3号、浙薯1号、胜南等四个高淀粉品种，至1985年中国自育甘薯品种种植面积已占全国甘薯总面积70%以上。

主要经济性状的遗传

在多数情况下，鲜薯产量与干率、淀粉含量之间存在负相关。干率、淀粉含量属于多基因控制的数量性状，自交后代下降幅度小，能有效地累加控制这些性状的基因，连续自交一两代后，根据表现型选择是有效的。用淀粉含量高的亲本杂交容易育成高淀粉品种。鲜薯产量是加性效应、显性效应和互补效应都具备的数量性状，后两种效应作用更大，自交衰退、减产严重。抗病性也属于多基因控制的数量性状，遗传力较高，应选用抗病性强的亲本。蔓叶产量和生长势与亲本关系密切，可以按亲本的表现型选配。胡萝卜素、蛋白质含量与干物质含量呈负相关，蛋白质含量与胡萝卜素之间表现显著正相关。

育种目标

随着甘薯在农业生产中的地位、用途和发展方向的改变，育种目标亦相应不同。中国在20世纪50～60年代，甘薯主产区将甘薯主要作食用，以选育薯干高产，适应性广、抗病虫的食用品种为主要目标。80年代以后，甘薯作粮食用的比重下降，综合利用发展，也相应地改为以高淀粉、高产、作工业原料为目标，在增加经济作物和养殖业的比重后，要求选育营养价值高，品质优的食用品种和粗蛋白质、胡萝卜素含量高及蔓、薯均高产的饲用品种。

亚洲及太平洋地区的有些国家认为*需要改良的性状是食用品质和营养成分；其次是抗蚁象性；第三是高产和外观整齐度及早熟性。日本50年代以后以选育淀粉含量高的工业用品种为主。为了节省栽培用工，提高劳动生产率，还进行直播品种的选育。

育种途径与方法

引种可直接为生产利用，也是杂交亲本资源，为长期以来甘薯育种的有效途径；选择优良的芽变体也可育成新品种。但品种间杂交能出现性状的互补和超亲，给育种工作提供了丰富的材料，是国内外甘薯育种的主要途径。此外，通过自交和近亲交的自交系育种法能使亲本性状纯合程度提高，并累积高淀粉等加性性状基因，再通过异系间杂交，利用杂种优势恢复产量，也可以育成高淀粉又高产的品种。

品种间杂交

甘薯品种间杂交的特点，是利用有性杂种**代的优良株系，第二年进行无性繁殖保持其优良特性，而后进行特性鉴定比较。

诱导开花

在国内外很多地区因甘薯系短日照作物，很多品种不易开花，不利于杂交。诱导方法有：美国J.C.米勒（Miller，1937）*早采用割蔓结合栅架整技，以后各地区还采用甘薯作接穗，用近缘植物作砧木进行嫁接、短日照处理、嫁接蒙导法和用激素处理等很多方法进行诱导开花。中国普遍采用嫁接后给以短日照处理，又称重复法。此法具有控制营养生长并满足短日照条件的双重作用。如不具备短日照处理条件的，改用优良的自然开花材料作为中间砧木嫁接，对难开花材料（接穗）进行蒙导，也能收到开花的效果。甘薯开花所需适宜温度为22～26℃，短日照时间每日以8～10小时为宜，处理时间因品种而异，一般需20～50天。

甘薯不亲和性

诱导开花后，甘薯自交和进行杂交授粉，经常出现结实率低或不结实的不亲和性问题。日本寺尾博于1934年*早发现甘薯品种间杂交时存在亲和与不亲和两种现象。把相互间杂交表现不亲和的品种划归一个杂交不亲和群，供试的51个品种归属A、B、C等3个杂交不亲和群，提出了群内品种间杂交不亲和、群间品种间杂交表现亲和的概念。根据这样的分群原则，日本繁村亲于1943年和藤濑一马于1955年根据各自的供试品种和研究结果分别提出在寺尾报道的基础上增加一个D群。印度尼西亚的A.C.范施内文（Van Schreren）曾于1953年把其供试的61个品种划归6个杂交不亲和群。1962年日本亲城长有等根据对113个品种相互杂交的亲和性反应划归5个杂交不亲和群。1973年坂本航对日本品种199个、改良品种524个及引进品种214个等共937个品种相互间杂交的亲和性反应，划出A—L等12个杂交不亲和群。在此基础上，1975年中西建夫和小林仁又发现了M和N两个新的杂交不亲和群，共成为14个群。1979年中西建夫和小林仁通过广泛收集包括亚洲、南美洲及日本等地区的品种共707个，进行了相互间杂交亲和性反应的研究，划出16个杂交不亲和群。他们还发现甘薯品种杂交不亲和群的分布有地域性。

在对甘薯近缘植物的杂交不亲和性研究中，也发现类似甘薯的现象。1962年日本西山市三等对三浅裂野牵牛I.frifida（H.B.K.）G.Dm和1968年美国F.W.马丁（Martin）对刺毛野牵牛I.sefifera Poir的实生苗后代相互间杂交亲和性反应作了研究，前者划出7个杂交不亲和群，后者划出10个杂交不亲和群。

甘薯杂交不亲和群的测定主要用已知群别的品种来测定未知群别的品种，根据授粉后3～5天内子房膨大的情况测定组合的结实率和品种群别。

实生苗的培育与筛选

甘薯种子的种皮壁韧不易透气吸水，播种前要进行种子处理。少量种子一般用刀刻破种皮后用20～25℃水浸泡10～12小时。如大量种子则用浓硫酸浸种15～45分钟，用流水洗净后，在25～30℃条件下催芽，再播于温室或薄膜温床内培育成实生苗。

F1杂种实生苗的筛选是能否育出新品种的关键。由两个无性系杂交产生的F1实生苗株系之间性状差异很大，依据育种目标，结合主要性状的遗传特点和相关性进行筛选，入选的优良株系通过无性繁殖保持特性，再经过营养系选择和比较鉴定区域试验并通过审定合格，而成为一个新品种。F1实生苗选拔分别在苗期和大田期进行。一般认为苗期选拔标准是细苗、弱苗、白化苗、畸形苗、病毒病苗均应淘汰。大田期选拔着重根据结薯习性、薯形、干率、皮肉色、抗病性等方面进行。

种间杂交

即利用近缘野生种与甘薯杂交，把它们具有的某些优良性状导入甘薯，从而培育成新品种。如日本利用三浅裂野牵牛与甘薯杂交育成的南丰新品种，具有高淀粉、抗线虫病、高产的特性。从此国内外甘薯育种工作者认为野生种作抗逆、抗病虫的抗源、利用价值大。

芽变体选择

甘薯分生组织芽原始体的细胞内发生突变，这种芽变产生的块根或植株称为芽变体。甘薯产生芽变体频率比较高，一般品种在0.07%以上，其中美国有一个品种戈德鲁希（Goldrush）竟高达9%的突变率。选择优良的芽变体通过无性繁殖，可以将变异遗传下去，而培育成一个新品种。芽变体可以自然产生，也可以利用辐射和化学物质处理块根和薯苗，产生人工诱变。美国的米勒（Miller）曾从普利苕中选出五个变异种，如改良普利、簇生普利等；中国科学院遗传研究所1964年从胜利百号芽变体中选出北京红，产量和品质都优于胜利百号。广东省惠来县农民于1963年从浮山红中选出红顶叶的惠红早，是南方推广种之一。