芡实研究进展
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芡实研究进展
摘要:芡实是我国重要的水生蔬菜,其营养保健价值很高,是一种药
食兼用的植物。对芡实的品种类型、开花习性及孢粉学研究、高产栽培技术、化学成分和药理作用等进行了综述。
关键词:芡实;品种类型;栽培技术;化学成分;药理作用
芡实(Euryalefero某Salib),俗称芡、鸡头米、鸡嘴莲等,是睡
莲科芡属一年生大型水生草本植物,原产东亚,在我国主要分布于黄河以南,特别是长江流域和珠江流域的湖塘、沟渠等地[1]。始见于《神农本
草经》,被奉为延年益寿的上品,在我国栽培历史悠久[2]。芡实营养价
值较高,干燥的芡实种仁成分以淀粉为主,且含有丰富的蛋白质、维生素、氨基酸等多种营养成分和一些收敛性物质,具有益肾固精、补脾止泻、祛
湿止带的功效,素有“水中人参”和“水中桂圆”的美称。芡实主要以种
仁供食用,其叶柄和花梗亦作蔬菜炒食,目前我国栽培面积达10000hm2以上,平均每667m2单产干燥种仁
30kg以上,是一种十分重要的特种水生蔬菜[3]。随着人们消费观念
的转变,具有保健功能的芡实越来越受到人们的青睐,芡实的栽培面积不
断增长,销售价格较高,种植前景十分广阔。为此对芡实的品种及选育、
开花习性及孢粉学研究、高产栽培技术、化学成分和药理作用等进行了综述,以期为芡实进一步的研究和产业发展提供参考。
1芡实的品种类型
1.1芡实的类型
芡实的果实按刺的有无,分为有刺种和无刺种,有刺种俗称北芡或野芡,常见的有紫花、白花2种,在中国南方各地浅水湖泊和沼泽中多有分布,植株个体较小,成龄叶直径一般为0.7~0.8m,最大可达2m左右,
地上部全身密生刺,采收比较困难,种子和种仁近圆形,较小,欠整齐,
粳性,品质中等,但外种皮薄,适应性强[4]。无刺种俗称苏芡或南芡,
有紫花、白花、红花3种,是人们长期选育而成的栽培种,原产于江苏苏
州市,在明代的《吴邑志》就有记载“芡出横山南荡”,植株个体较大,
成龄叶直径一般为1.0~1.5m,最大可达2.5m左右,地上部除叶背外无刺,采收较容易,种子和种仁近圆形,较大,糯性,品质优,但外种皮较厚,适应性差[4]。
1.2芡实的品种选育
为了充分发挥有刺类型的种壳薄、便于加工、适应性强和无刺类型的
种仁大、无刺、可分批采收的优势,苏州蔬菜研究所开展了刺芡和无刺芡
之间的杂交育种及无刺芡间的杂交育种工作[4]。芡實是有性繁殖植物,
雌雄同花,自花授粉和异花授粉并存。芡实开花到授粉的过程仅数小时,
因此人工杂交要掌握好去雄、授粉时间,为了提高杂交效率,杂交一般在6:00~7:00进行,由于芡实花朵贴水面生长,在杂交前适当放低水位,可防止人为走动等原因引起水进入花内导致杂交失败[3]。为提高芡实的
结实率和种子的质量,应选择每株的第3~5朵花进行杂交,同时应该将
花套袋并做好标记[4]。根据芡实杂交后代的分离规律,通过系统选育可
以获得优质高产芡实新品种[5,6]以及微型观赏芡实新品种[7]。近年来,育成的优质高产芡实新品种主要有:①苏芡杂1号:大粒紫花苏芡与紫花
红籽薄壳苏芡杂交选育而成,植株长势强,单果质量600g左右,中熟;
②苏芡杂2号:紫红苏芡与深紫红花刺芡杂交并系统选育而成,单果
质量450g左右,中早熟;③苏芡杂3号:紫花苏芡与深紫红花杂交并系
统选育而成,单果质量500g左右,中早熟;④苏芡杂4号:紫花苏芡与
深紫红花刺芡杂交选育而成,植株长势稍弱,果实圆球形,单果质量
350g,早熟;⑤姑苏芡5号:紫花苏芡与紫红花刺芡杂交选育而成,抗叶
瘤病能力较强,单果质量500g左右。
2芡实开花习性及孢粉学的研究
2.1开花习性
芡实花单生,两性,螺旋状着生于根状茎上,全株的花期为80~90d,单花花期2d左右,盛花期在7月底至9月初,自然条件下其异花授粉结
实率与套袋自花授粉结实率相近,均低于自然条件下结实率,表明芡实的
自交、异交并存,风和蜂类、膜翅类昆虫是芡实主要传粉媒介[8]。在花
的发育过程中,花原基的顶端产生凹陷,逐渐发育成凹陷的子房,这对幼
果起到一定的保护作用,且花中的各部具有发达的气腔,既可以增加浮力
又可以加强气体的交换[8]。在生育的早期或晚期,或者水层过深、气温
过低的情况下,芡实的传粉受精会在水中闭花完成,但传粉受精质量较差,结实率较低[9,10]。
2.2孢粉学
芡实自然条件下结实率不到60%,生产中最主要的制约因素就是花粉
败育进而导致种子结实率不高,一般败育率可达20%~30%,造成芡实减
产[11]。通过对芡实花粉败育的细胞学观察发现,花粉败育主要发生在小
孢子母细胞减数分裂时期和小孢子单核期与二核期,由于小孢子母细胞在
减数分裂及形成四分体时期对外界环境极为敏感,低温多雨、高温是造成
该时期不育现象的主要原因之一,低温多雨时生产上可通过降低水位增加
水温、高温时通过加深水层和勤换凉水降温等措施来提高结实率,提高产
量和品质[11]。另一方面,芡实的绒毡层出现过早解体的现象或肥大生长
并延期退化的现象,会导致绒毡层细胞不能为小孢子提供足够的营养物质,影响小孢子的正常发育,从而造成花粉的败育[11]。施国新等[12]研究也
证实了这一点,认为这可能是成熟花粉囊中花粉粒少而且发育不正常的另
一重要原因。
3芡实高产高效栽培技术研究
3.1芡实高产栽培技术
①品种的选择根据生产目标不同,选用不同品种。以采收芡米为目的时,应选用无刺芡杂交新品种,如苏芡杂4号、姑苏芡5号等,这些新品
种植株无刺,可分批采收,且种壳薄、种仁较大,品质好、产量高;如果
以采收芡实叶柄、花梗为目的时,应当选择抗逆性较强的有刺芡实品种。