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彩色马铃薯富含类黄酮化合物花青素等营养成分,不仅是一种特色作物,还是提取天然色素的重要原料。花青素具有很强的自由基清除能力和抗氧化功能,在人体保健、药用、食品和化妆品添加等方面具有极高的利用价值。目前,国内外严重缺乏高产、高花青素含量、综合性状突出且具有大面积推广种植潜力的彩色马铃薯优良品种。为培育花青素含量高、综合农艺性状优良的彩色马铃薯新品种,近年来我们根据优缺点互补、地理间隔远和生态型差异大的亲本选配原则,将美国引进的四倍体马铃薯品种Red-P1、MIN-021、Russet-01分别与国内育成品种黑美人相组配,通过人工去雄授粉套袋杂交,得到了 "MIN-021×黑美人"、"Red-P1×黑美人"、"Russet-01×黑美人"3个杂交组合的杂种F1代实生种子。经温室栽培及田间试验选择,从3个组合的F1代单株分离群体中选育出5个彩色马铃薯杂种新品系蒙彩-01、蒙彩-02、蒙彩-03、蒙彩-04和蒙彩-05。本试验以彩色马铃薯品种红美和CY-1作对照,重点分析评价这5个新品系的产量、营养品质特性、抗旱能力、花粉育性、染色体配对构型、SSR指纹特征及遗传差异,并利用高效液相色谱与质谱联用技术(HPLC-MS),对5个新品系中花青素含量最高的蒙彩-01和花青素含量相对较低的蒙彩-02的块茎花青素组分进行了鉴定。得到以下主要结果。1.从3个杂交组合F1代分离单株群体中培育出5个彩色马铃薯优良新品系,即蒙彩-01、蒙彩-02、蒙彩-03、蒙彩-04和蒙彩-05。其株型均为直立型,结薯集中整齐、芽眼浅,薯形椭圆或长圆,块茎薯肉均呈不同深浅程度的紫色。2.新品系蒙彩-04为中早熟型,蒙彩-01为中晚熟型,蒙彩-02、蒙彩-03和蒙彩-05均为中熟型。5个新品系的平均单株产量和商品薯率均较高,在1.11 kg和80.66%以上。3.新品系蒙彩-01的块茎花青素含量高达626.71 mg/kg·FW,蒙彩-02、蒙彩-03和蒙彩-05在200mg/kg·FW以上,蒙彩-04为118.15mg/kg·FW。新品系蒙彩-01和蒙彩-02的块茎干物质含量和淀粉含量均较高,分别为21.32%、22.38%和17.11%、18.81%,其余3个新品系在19%和15%以上。5个新品系粗蛋白含量变幅为0.98%～1.67%,还原糖含量为0.015%～0.028%,Vc含量为18.67%～21.20%,酚类物质含量为 0.12%～0.19%。4.蒙彩-01、蒙彩-02和蒙彩-05的花粉育性均在76.07%以上,蒙彩-03和蒙彩-04的育性分别为33.39%和58.74%,均可作杂交育种的中间材料加以利用。新品系蒙彩-01 的染色体配对构型为 1.18 Ⅰ +14.65Ⅱ+1.28Ⅲ+3.42Ⅳ,蒙彩-02为 1.33 Ⅰ+13.97Ⅱ+1.22Ⅲ+3.77Ⅳ,蒙彩-03为9.12 Ⅰ+7.71Ⅱ+6.88Ⅲ+0.70Ⅳ,蒙彩-04为3.96Ⅰ+11.25Ⅱ+4.91Ⅲ+1.70Ⅳ,蒙彩-05为3.82 Ⅰ +13.05 Ⅱ+2.31Ⅲ+2.79Ⅳ。5.利用筛选出31对SSR适宜引物,PCR扩增共得到多态性位点328个,其占总位点数89.86%。用C54、C57、STI027和S153这4个SSR引物构建了 5个新品系及其亲本和对照品种的DNA指纹图。以GD值0.40为基准将10个材料聚为3类:蒙彩-05、Red-P1、MIN-021和CY-1为第一类,蒙彩-01、蒙彩-02、蒙彩-03、蒙彩-04和黑美人为第二类,品种红美为单独的一类。6.试验建立了各新品系茎尖脱毒培养的再生体系,筛选出最适激素浓度配比的培养基为 MS+6-BA0.1 mg/L+NAA0.2 mg/L+GA30.1 mg/L。经 DAS-ELISA 检测,得到了 5个新品系的脱毒组培苗,为其无毒苗的扩繁和原原种繁殖奠定了基础。7.利用不同浓度的PEG溶液处理新品系蒙彩-01、蒙彩-02和蒙彩-05及其亲本的脱毒组培幼苗,测定不同干旱胁迫强度下幼苗叶片的细胞膜相对透性、丙二醛含量和脯氨酸含量等指标,综合评定6个材料幼苗的抗旱能力强弱顺次为:蒙彩-01>蒙彩-05>MIN-021>Red-P1>蒙彩-02>黑美人。8.HPLC-MS分析结果表明:块茎薯肉呈紫色的马铃薯新品系蒙彩-01和蒙彩-02均含有矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖苷、矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷和矮牵牛素-3-阿魏酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷,其中矮牵牛素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷为主要组分;此外,蒙彩-01特有锦葵素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷组分,蒙彩-02中特有芍药素-3-咖啡酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷和芍药素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷2种组分。块茎薯肉呈红色的品种’红美’含有天竺葵素-3-芸香糖苷、天竺葵素-3-阿魏酰-芸香糖基-5-葡萄糖、天竺葵素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷和矢车菊素-3-香豆酰-葡萄糖苷3种组分,其中组分天竺葵素-3-香豆酰-芸香糖基-5-葡萄糖苷和矢车菊素-3-香豆酰-葡萄糖苷为主要组分。