本发明属于农业技术领域,涉及一种富含花青素黑色马铃薯的育种方法,具体地说,涉及一种富含花青素黑皮黑肉黑马铃薯的育种方法。
背景技术:
马铃薯是继水稻、小麦、玉米之后的世界第四大粮食作物,具有极高的产量和营养价值,是重要的经济作物。马铃薯作为一种适应性广、抗旱性强、营养全面的高产粮食与蔬菜作物,正在全球范围内大面积推广种植。试验证明,马铃薯含有丰富的维生素、矿物质、氨基酸、类胡萝卜素、类黄酮等成分,特别是近年来彩色马铃薯的出现,又使马铃薯增强了抗氧化、抗衰老、抗感染、抗病毒等能力,具有特殊的营养价值。例如彩色马铃薯含有的花青素和多酚类物质,能够增强血管弹性,改善皮肤光滑度,深受消费者欢迎。花青素:彩色马铃薯中的花青素、色素稳定,彩色马铃薯价格低廉,极具市场竞争力,花青素市场价格(国际)700-1500美元/公斤。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强,世界各国的许多马铃薯育种家们都把育种目标集中在培育这集天然色素与保健功能于一体的彩色马铃薯,并积极开发和利用这一具有巨大市场开发潜力的彩色马铃薯新品种。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种富含花青素黑色马铃薯的育种方法,该方法是通过品种间有性杂交后代单株系统选育,无性世代多年田间评价而选育出的一种优质,花青素含量高达573mg/kg鲜重,多酚含量为1211mg/kg鲜重,抗氧化活性达1506mg/kg鲜重。淀粉含量为19.21%,适合花青素及全粉加工的薯肉为黑色的马铃薯的育种方法。这一系列黑皮黑肉及黑紫皮黑紫肉的富含花青素马铃薯的育成,为彩色马铃薯育种创造出了众多的种质资源及育种材料,也为马铃薯品种增添了新的色彩和营养保健功能。
其具体技术方案为:
一种富含花青素黑色马铃薯的育种方法,包括以下步骤:
步骤1、g0杂交:选用综合性状优良的彩色马铃薯做亲本进行品种间杂交,构建富含花青素的黑马铃薯育种群体;
步骤2、g1杂交当代进行单株薯块颜色筛选,筛选出薯颜色深,全紫全黑,形状好的优势组合;
步骤3、g2低世代多点多地进行农艺性状选择及花青素含量及抗氧化活性筛选鉴定,按含量及活性高低及颜色深浅来筛选单株并无性繁殖,单株种植;
步骤4、g3入选单株田间综合鉴定,选择株型适中,结薯性好,产量高,颜色好,品质优良,综合性状优良的单株,进行第二年株系评选;
步骤5、g4综合评价鉴定:对入选株系/品系进行品质、花青素含量,抗氧化活性进行测定。
进一步,步骤1中采用综合性状优良的彩色马铃薯做亲本进行杂交。
进一步,步骤2中杂交当代选择的株系/品系的肉色为黑皮黑肉,薯形为圆形-椭圆-长椭形,属于茄科茄属栽培马铃薯组。
再进一步,步骤5中选择花青素含量在400-600mg/kg鲜重、多酚含量为1000-1900mg/kg、抗氧化活性为1200-1700mg/kg鲜重的株系/品系。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1.杂交彩色马铃薯应用材料肉色为全紫、全黑。
2.培育出的杂交品系具有早熟、中熟和晚熟,可以在不同的生态条件下种植。
3.新品系的花青素含量及多酚含量远远超过普通白色马铃薯。
4.培育出的玫瑰系列黑马铃薯新品系增产潜力大。
5.培育出的玫瑰系列黑色马铃薯新品系即适合鲜食、又适合于加工成薯条、薯片及全粉。
总之,本发明培育的黑马铃薯品种具有颜色鲜艳,其花青素含量在573mg/kg。多酚含量为1211mg/kg,高抗氧化活性为1506mg/kg鲜重。非常适合花青素及全粉加工。玫瑰系列黑马铃薯的育成,为彩色马铃薯育种创造出了众多的种质资源及育种材料。
具体实施方式
下面结合具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
一种富含花青素黑色马铃薯的育种方法,包括以下步骤:
步骤1、g0杂交:选用综合性状优良的紫马铃薯株系acp1704和紫皮紫肉马铃薯株系acp1661作亲本材料进行品种间杂交,构建富含花青素功能性黑马铃薯育种群体;
步骤2、g1杂交当代进行单株薯块颜色筛选,筛选出薯颜色深,全紫全黑,形状好的优势组合;
步骤3、g2低世代多点多地进行农艺性状选择及花青素含量及抗氧化活性筛选鉴定,按含量及活性高低及颜色深浅来筛选单株并无性繁殖,单株种植;
步骤4、g3入选单株田间综合鉴定,选择株型适中,结薯性好,产量高,颜色好,品质优良,综合性状优良的单株,进行第二年株系评选;
步骤5、g4综合评价鉴定:对入选株系/品系进行品质、花青素含量,抗氧化活性进行测定。
步骤1中采用综合性状优良的紫马铃薯株系acp1704和紫皮紫肉马铃薯株系acp1661作亲本材料进行杂交。
在杂交后代中从白皮白肉、黑皮白肉、黑皮黑肉、红皮白肉、浅黑、深黑株不同类型中选育出皮色与肉色一致,薯形整齐一致的株系,其选择的株系/品系的肉色为黑皮黑肉,薯形为椭圆形,表皮光滑,呈黑紫色,乌黑发亮,富有光泽;单薯重在50g-350g;芽眼多而浅,结薯集中;单株结薯6~8个;半光生幼芽基部圆形,深黑色;顶部钝形,黑色;有茸毛;块茎休眠期中等,耐储藏。
选育的新品系早熟,全生育日数60-80天;株型开展、分支少;株高50-65厘米;茎淡黑色,生长势强;叶绿色,茸毛多,叶缘平展,侧小叶3-4对,排列疏密;花序总梗淡绿色,花冠极浅黑色,雄蕊黄色;花柱中等长;开花繁茂性中等;植株中抗晚疫病,块茎易感染病毒病;抗旱强,耐贫瘠;一般亩产2000-3000公斤。
抗氧化活性测定方法如下:
(1)总酚含量测定:马铃薯块茎切碎成小块,混匀随机称取5g样品,转移至含有25ml80%甲醇的萃取溶剂的50ml离心管中;组织捣碎机上捣碎约1min,匀浆在避光条件下130rpm振荡2小时,4℃下储存;使用millipore1225和#3whatman滤纸在通风橱中进行过滤;将过滤的样品储存在-20℃;取上述提取液0.1ml,用80%甲醇稀释5倍,加0.5ml1mol/l福林-酚溶液,匀质3min,加1.25ml75g/l碳酸钠溶液和1.75mldh2o,避光反应45min,10000r/min离心5min,在765nm波长处测吸光度,甲醇为对照,没食子酸(gallicacidequivalents,gae)为标准品;结果表示为:mggae/kg;
(2)花青素含量测定:将新鲜马铃薯块茎切成碎丁状,充分混匀随机称取2.5g样品,加入25ml冷的1%hcl-甲醇溶液,在组织捣碎机上捣碎约1min,匀浆置于避光条件下130rpm,4℃震荡过夜,使用millipore1225和#3whatman滤纸在通风橱中进行过滤后定容至50ml,溶液状提取物置于-20℃密封保存备用;取提取液3ml,在535nm和700nm处测吸光值,计算花青素含量;
(4)绿原酸含量测定:取250μl马铃薯样品的甲醇提取物,用3.75ml蒸馏水稀释,加入1ml5%钼酸钠(5gna2mo.2h2o在100ml50%乙醇中);室温放置1小时,测量370nm处的吸光度值;通过将2.5mg绿原酸溶于50ml甲醇中制备新鲜的绿原酸标准品;取不同体积的标准溶液并读取370nm处的吸光度值,制备标准曲线并计算马铃薯样品的总绿原酸活性;
(5)抗氧化活性测定:通过将68mgdpph溶解在1000ml甲醇中来制备新鲜的dpph溶液;在管中加入250μl样品的甲醇提取物,使用瓶顶分配器在每个管中加入2750μldpph溶液;在室温下30分钟后,在515nm下测量吸光度,以甲醇为空白对照;通过将50mgtrolox溶解在100ml甲醇中制备标准的trolox样品;取不同体积的100,75,50,25和0μl标准trolox读取吸光度值,并制备标准曲线,计算马铃薯样品的总抗氧化活性。
最终选育出的玫瑰系列黑色马铃薯株系;其干物质含量19.7%,淀粉含量13-15%;花青素含量为573mg/kg、多酚含量为1211mg/kg,抗氧化活性为1506mg/kg鲜重。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。