破解甘薯产业难题，“藏粮于地、藏粮于技”助力粮食安全
——记2021年度广西科技进步二等奖“甘薯种质创新及优质高产系列品种选育与应用”
据悉，我院主持完成的项目“甘薯种质创新及优质高产系列品种选育与应用”，在2022年广西科学技术奖励大会上荣获2021年度广西科技进步二等奖。
甘薯原产于中南美洲，是世界上重要的粮食作物。近年来我国甘薯种植面积稳定在6000万亩左右，平均亩产约1.67吨，总产量约1亿吨，均居世界第一位。广西统计年均种植面积300多万亩，总产量约250万吨。广西区位优势独特，具有得天独厚的光、热和水资源，尤其是北海、钦州、防城港等沿海区域，一年四季均可栽种甘薯，对维持全国鲜食薯市场平衡和保障周年供应，具有重要的地位和作用，是我国最重要的鲜食薯优势产区。
长期以来，广西甘薯产业存在4个突出问题：一是品种类型单一、品质差、产量低，无法满足产业对品种的需求。二是栽培技术落后，缺乏良种良法配套。三是种薯种苗的繁育和供应体系不全。四是产业规划不到位，区域优势未发挥。针对上述问题，广西农业科学院玉米（旱粮作物）研究所陈天渊研究员带领团队，历经14年，围绕资源收集鉴定、种质创新、高效育种体系创建、品种选育、标准化技术集成、健康种苗繁育和产业布局等开展了一系列创新研究，解决了产业难题，助力“藏粮于地、藏粮于技”和甘薯产业高质量发展。
广泛收集资源，解决了基因短板问题
截止2020年底共保存国内外各类甘薯种质资源826份，其中广西地方种质479份（占比58.06%），提供国家种质库117份，建成了省级保存数量最多的基因库；发明“三轨制”种质资源保存技术，工作量减少2/3，安全性提高到100%；完成了种质资源的综合评价，获得高抗南方薯区主要病害48份、高淀粉10份、高花青素16份、高β-胡萝卜素15份、富硒31份、高可溶性糖6份；综合采用表型、SSR、SRAP分子标记数据探明了种质资源的亲缘关系，为亲本选配提供了科学依据；编印了130页资源彩色图谱，建立了广西甘薯种质资源数据信息管理系统，实现资源、数据、信息三共享，并提供了518份次种质及数据共享服务。
甘薯种质资源圃
创新多项育种技术，提升了育种效率
首创“表型+分子标记双策略”核心种质构建技术体系，构建核心种质122份，占原始群体的20.8%，覆盖原始群体最大遗传多样性，建立广西第一张甘薯种业发展“芯片”，优良种质利用率提高了80%。应用航天育种技术获得突变材料25份；围绕核心种质，通过采用SLAF-seq技术开发129063个多态性SNP位点确定杂交亲本的选配、优化定向杂交方案解决亲本间杂交的不亲和性问题、采取暗处理+嫁接+海南异地种植等技术和手段克服亲本不开花难题等，创制出F1代杂交种子88.0万粒，实现了优良基因重组和聚合；发明“快速育苗法”革新传统人工破壳发芽育苗方法提高 F1代杂交种子利用率；创新杂交F1实生系的选拔指标，获优异新材料2166份；打破了传统的单季（秋季）鉴定模式，采用多季异地+广西/海南穿梭等“轮回选择”方法并结合采用现代检测技术，创建高效育种体系，充分鉴定基因与环境的互作，新品系的稳实性明显提高，实现育种年限缩短2～3年。
基于SNP标记的甘薯核心种质亲缘关系
甘薯杂交区 甘薯新品系鉴定圃
育成多类型品种，满足了产业发展需求
育成花青素型、胡萝卜素型、淀粉型、兼用型甘薯新品种10个，包括国家鉴定2个，广西审定8个，实现了品质产量同步提升及品种类型结构重大突破，满足了产业需求。其中，“桂紫薇薯1号”红皮紫花心，高抗疮痂病和中抗Ⅰ型薯瘟病，食味品质国家鉴定排名第1位，处国内领先，荣获2020年全国攻关“食味十佳”品种和获2016年全国甘薯高产高效竞赛“禾下土杯”三等奖；“桂薯10号”黄皮黄心，富含胡萝卜素，高抗蔓割病、抗茎线虫病、中抗黑斑病，荣获2019年“光友杯”全国高产竞赛一等奖、2020年“泗水杯”全国高产竞赛三等奖和2017年“天豫杯”全国高产竞赛优胜奖；桂粉3号淀粉产量和淀粉率国家鉴定均排名第2位，高抗蔓割病、抗黑斑病、中抗茎线虫病；10个品种的品质和产量全面高于对照，解决了品种单一、品质差、产量低的难题，促进了产业发展。
桂紫薇薯1号 桂薯10号
创新集成配套生产技术，助推产业高质量发展
创新“健康种苗繁育、平衡施肥、综合植保、安全贮存”等4大关键技术，集成高效配套栽培技术并制定地方标准，应用该技术比传统技术亩增产26.2%，为大面积推广提供了技术保障；提出了稳定桂中秋薯/桂北夏薯种植比例、提高沿海区域冬/春薯种植比例、形成区域之间供求互补、调剂市场供求余缺为核心的“两稳两提”鲜食薯供给策略，为产业布局提供了科学指导；创建新品种、新技术示范基地53818亩，开展培训20918人次，助推企业发展18家，创建品牌2个，促进了产业提质升级。
合浦示范基地
玉林示范基地
2006年至今，项目申请专利7项（授权4项），制定广西地方标准1项，发表论文22篇，登记成果9项，编写专著1部，在广西、广东、福建、贵州、山西、重庆等六省市累计应用727.4万亩，新增产值35.47亿元，新增利润31.88亿元。近三年，该技术成果应用面积418.64万亩，新增产值23.99亿元，新增利润21.79亿元。
玉米所 李慧峰供稿/供图 陈天渊审核
责任编辑：薛臣艺
