強(qiáng)化甘薯育種

        生物強(qiáng)化是有效途徑

        我國主要農(nóng)作物中鐵、鋅、維生素A含量的現(xiàn)狀是：目前栽培的水稻、小麥、玉米，甘薯品種中，鐵、鋅、維生素A等對人體健康十分重要的微量元素含量顯著低于國際水平。我國小麥絕大部分品種中平均鐵、鋅含量低于30ppm，國際上高的已達(dá)70ppm。我國水稻鐵含量平均低于12ppm，國際上可達(dá)到24.4ppm；鋅含量低于25ppm，國際上高的可達(dá)41ppm。玉米鐵、鋅平均含量低于30ppm，明顯低于國際水平；我國一些貧困地區(qū)種植的玉米、甘薯品種中維生素A含量幾乎為零，而國際上高的可達(dá)65.95μg/g。
        我國主要農(nóng)作物中鐵、鋅、維生素A含量的現(xiàn)狀是：目前栽培的水稻、小麥、玉米，甘薯品種中，鐵、鋅、維生素A等對人體健康十分重要的微量元素含量顯著低于國際水平。我國小麥絕大部分品種中平均鐵、鋅含量低于30ppm，國際上高的已達(dá)70ppm。我國水稻鐵含量平均低于12ppm，國際上可達(dá)到24.4ppm；鋅含量低于25ppm，國際上高的可達(dá)41ppm。玉米鐵、鋅平均含量低于30ppm，明顯低于國際水平；我國一些貧困地區(qū)種植的玉米、甘薯品種中維生素A含量幾乎為零，而國際上高的可達(dá)65.95μg/g。
        在談到如何改善全國公眾營養(yǎng)時，張春義研究員說，應(yīng)大力推廣生物強(qiáng)化。國際上早在10多年前就開始尋找新的途徑，經(jīng)過多年的研究探索，人們發(fā)現(xiàn)生物強(qiáng)化是改善人群鐵、鋅、維生素A等微量營養(yǎng)元素缺乏的最佳手段和途徑。
        所謂生物強(qiáng)化就是通過育種手段提高現(xiàn)有農(nóng)作物中能為人體吸收利用的微量營養(yǎng)元素的含量，減少和預(yù)防全球性的，尤其是發(fā)展中國家(貧困人口)普遍存在的人體營養(yǎng)不良和微量營養(yǎng)缺乏問題。生物強(qiáng)化途徑直接從作物育種角度解決微量營養(yǎng)缺乏的問題，是防治和改善人群微量營養(yǎng)元素(鐵、鋅、維生素A等)缺乏及其相關(guān)疾病發(fā)生的比較簡便、經(jīng)濟(jì)、有效，受益人群廣泛、解決問題較為根本的途徑。
        第一，生物強(qiáng)化途徑生產(chǎn)簡單，易于推廣，食用方便安全。富含微量營養(yǎng)元素的生物強(qiáng)化作物一旦育成，只需直接替代原有種植品種，可迅速大面積地推廣。“隱性饑餓”患者在正常飲食過程中就可以完成營養(yǎng)的改善。在崇尚自然食品的今天，人們從天然食物中獲取所需要的營養(yǎng)，既方便又安全。
        第二，受益人群廣泛。只要食用了這種經(jīng)過生物強(qiáng)化作物的產(chǎn)品的人群，其營養(yǎng)狀況都會得到改善，尤其是貧困地區(qū)的貧困人口。如果全國都種植富含微量營養(yǎng)元素的強(qiáng)化作物，那么受益的將是全國人民。
        第三，生物強(qiáng)化手段經(jīng)濟(jì)有效，且研究成果可以直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，效果顯著。生物強(qiáng)化只需要一次性投入，育成的強(qiáng)化品種就可以源源不斷地供給，不再需要額外的支出。在國際上比較食品強(qiáng)化和生物強(qiáng)化二者的投入產(chǎn)出比，前者每年需要2.5億美元，而生物強(qiáng)化對一種作物只需一次性投入1500萬～2500萬美元就可以達(dá)到相同的效果。有關(guān)學(xué)者在對美國明尼蘇達(dá)州9～23個月的嬰兒進(jìn)行研究的過程中發(fā)現(xiàn)，生物強(qiáng)化對于防止缺鐵性貧血是有效的。
        我國生物強(qiáng)化項(xiàng)目始于2004年，目前，已經(jīng)獲得了富含微量營養(yǎng)元素(鐵、鋅、類胡蘿卜素)的水稻、小麥、玉米等作物新品種或品系。項(xiàng)目組在云南、貴州和四川等貧困地區(qū)完成了目標(biāo)人群的營養(yǎng)狀況分析，篩選出了微量營養(yǎng)元素嚴(yán)重缺乏的人群，為利用這些生物強(qiáng)化培育的新型作物進(jìn)行人體營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。我國生物強(qiáng)化取得的進(jìn)展得到了國內(nèi)外專家的認(rèn)可，項(xiàng)目也將列入國際生物強(qiáng)化第二期(2008～2011年)的資助項(xiàng)目。
        比較分析中國生物強(qiáng)化項(xiàng)目的研發(fā)成本及其潛在的健康效益，以甘薯為例加以說明：僅我國農(nóng)村貧困地區(qū)由于維生素A缺乏造成的經(jīng)濟(jì)損失每年超過10億元。如果通過生物強(qiáng)化甘薯的推廣，將現(xiàn)有維生素A攝入量提高10%～20%，則每年可減少1.8億～3.4億元的損失；通過甘薯生物強(qiáng)化項(xiàng)目，每1元的投入可以產(chǎn)生300元左右的效益。

張春義(左一)在四川南充甘薯中心考察

        我國育種資源篩選與引進(jìn)

        在談到我國育種資源篩選與引進(jìn)時，張春義說：2006～2007年合計從國家甘薯種質(zhì)資源保存圃篩選83份次富含β-胡蘿卜素材料（其中2006年篩選37份，2007年篩選46份），鑒定其生產(chǎn)力，利用丙酮提取，分光光度計比色測量β-胡蘿卜素含量，篩選資源β-胡蘿卜素含量變化范圍為6.2~176.3ug/g FW。其中徐22-5、維多麗、百年紀(jì)念、波嘎、臺農(nóng)69、泰順金瓜薯等高胡蘿卜素品種可以作為育種親本利用；巖薯5號、龍薯3號、徐薯033115、廣薯79、蘇薯8號、徐薯23、煙薯27等中等β-胡蘿卜素含量的品種可以直接引種小面積示范種植。
        2006年底從國際馬鈴薯中心（CIP）引進(jìn)19份富含β-胡蘿卜素材料的試管苗，引進(jìn)資源包括產(chǎn)量、烘干率、β-胡蘿卜素、微量元素鐵、鋅含量等信息，分析方法為利用HPLC建模，近紅外分析儀分析。2007年進(jìn)行試管擴(kuò)繁和移栽網(wǎng)室繁苗，2008年對生產(chǎn)力、胡蘿卜素含量、適應(yīng)性等性狀進(jìn)行鑒（測）定。
        高胡蘿卜素甘薯新品種的選育實(shí)生種籽的方面也獲得成果，在2006年冬季，選擇性狀差異較大，來源廣泛、綜合性狀較好的臺農(nóng)69、AIS0122-2、徐22-5、蘇薯8號、徐薯25（徐35-5）、徐033115等6份材料在海南進(jìn)行計劃集團(tuán)雜交。2007年收獲實(shí)生種籽13469粒。
        在實(shí)生種籽及復(fù)選材料鑒定篩選方面，在2006年從958系系選材料中篩選51份胡蘿卜素品系，測定其胡蘿卜素含量；2007年大田生產(chǎn)力鑒定和胡蘿卜素含量測定，從中篩選7系優(yōu)系，其中徐60103烘干率中等，鮮薯產(chǎn)量達(dá)45T/Ha，胡蘿卜素含量為81.3μg/g FW，徐65919烘干率較高，鮮薯產(chǎn)量36T/Ha，胡蘿卜素含量為90.9μg/g FW。2008年對入選品系進(jìn)一步綜合鑒定產(chǎn)量、胡蘿卜素含量、抗病性等。
        2007年從海南集團(tuán)雜交后代中選擇優(yōu)系165系。2008年田間種植149系，鑒定入選品系產(chǎn)量和胡蘿卜素含量。
        從品系比較方面上，2007年從高代品系中選擇徐033115、徐036109、徐035108參加品系比較實(shí)驗(yàn)，其中徐033115，胡蘿卜素含量5-6mg/100g鮮薯左右，鮮產(chǎn)較對照增產(chǎn)極顯著，達(dá)2500公斤/畝以上，烘干率與對照相當(dāng)，抗黑斑病，中抗根腐和莖線蟲病。徐036109，鮮薯產(chǎn)量較對照增產(chǎn)極顯著，達(dá)2500公斤/畝以上，抗病性好，薯形美觀。
        2008年推薦徐033115參加江蘇省甘薯新品種區(qū)域試驗(yàn)。在項(xiàng)目執(zhí)行初期，篩選超高β-胡蘿卜素含量中低產(chǎn)品種徐22-5和中低β-胡蘿卜素含量高產(chǎn)品種徐薯23，并培育脫毒試管苗，為項(xiàng)目執(zhí)行地四川省彭溪縣提供徐22-5脫毒薯苗，繁殖薯塊用于營養(yǎng)干預(yù)試驗(yàn)。