我国魔芋种植业研究的现状及对策

严重退化、良种严重不足、病害普遍流行等问题, 形成了魔
表 1 中国魔芋种质资源及分布 [ 9]
纬度 35b{
地区 秦岭山区 长江淮河山区 四川盆周山区 长江以南山区 台湾山区 云贵高原
广东广西山区
种数 1 2 3 3 4 5
10
种名 花魔芋 花魔芋、东亚魔芋 花魔芋、白魔芋、南蛇棒 花魔芋、东亚魔芋、南蛇帮 花魔芋、硬毛魔芋、台湾魔芋、疣柄魔芋 花魔芋、滇魔芋、南蛇棒、白魔芋、西盟魔芋
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也无从进行细胞融合的无性杂交, 可能是培养条件有待于 进一步探索。魔芋的主要经济成分是葡苷聚糖, 而球茎中 的另外一种主要成分 ) ) ) 淀粉是精粉加工去除的主要杂 质。但常规育种手段很难培育出低淀粉含量的品种。研 究发现 ADP一葡萄糖焦磷酸化酶 ( AGP)是淀粉生物合成 的关 键 酶, 利 用 其 反 义 基 因 可 抑 制 淀 粉 合 成。 李 贞 霞 [27- 将 28] ADP一葡萄糖焦磷酸化酶 (AGP)小亚基构建 成反义表达载体, 以白魔芋愈伤组织为材料, 首次经农杆 菌和基因枪介导的遗传转化获得了魔芋转基因植株。这 一研究成果可能对葡甘聚糖型魔芋的淀粉含量起到抑制 作用, 以改进其成分品质。 212 魔芋软腐病的防治现状 魔芋起源于亚洲热带雨林 的底层植被, 这种生长环境赋予了魔芋特有的生态习性。 如适宜在隐蔽、温暖和湿润的环境条件下生长, 在魔芋大 规模种植前的栽培方式和环境 ( 主要是房前屋后 ) 实际 上就是魔芋在长期演化过程中自然选择的结果, 是魔芋生 长的最佳环境。在这种环境中, 人为干扰少, 魔芋生长好, 很少发 病, 因而一 些农户 认为魔芋 是 / 贱 庄稼 0、/ 懒 庄 稼 0, 很容易种植。为此, 很多芋农就凭自己多年的 / 老经 验 0, 随意操作 [ 7] 。大面积种植后, 其生长环境与过去发 生了很大的变化, 导致魔芋软腐病爆发。该病害造成的损 失一般在 30% - 50% , 严重者可达 80% , 甚至绝收, 现在 全世界都没有发现抗病品种, 田间也没有找到有效的防治 方法, 这一病害严重制约了魔芋种植产业的发展 [ 29] 。关 于魔芋软腐病的症状、传播途径、发病规律、病原生物学及 危害等方面均有大量的研究报道 [30- 31] 。从二十世纪八十 年代开始, 魔芋研究者开始寻找各种控制魔芋软腐病的措 施 [32- , 35] 总体归纳为以下两个方面。 21211 化学药剂防治 到目前为止, 文献报道的化学药 剂大致如下: 百菌清、农用链霉素、绿帮 98、铜大师、多效 霉素、宁南霉素、洁霉素、中生菌素、绿乳铜、克菌康、农抗 120、猛克菌、叶枯宁、多菌灵、DT 杀菌剂、甲基托布津、克 菌星、科博、腐烂灵、硫酸铜、芋腐灵、绿亨杀菌王、敌力脱、 龙克菌、敌克松、杀毒矾、可杀得。从田间应用的结果和农 民反映的情况看来, 还没有一种药剂的防效在魔芋软腐病 发病盛期 ( 8月中下旬 )能够达到 50% , 其中效果稍强一 点的药剂主要有农用链霉素、洁霉素、宁南霉素、克菌星和 龙克菌等。因为魔芋软腐病主要初侵染源为土壤和种芋, 魔芋往往从地下块茎开始发病, 一般药剂往往在复杂的土 壤环境中迅速丧失了它的防病作用或不能与软腐病菌充 分接触而发挥应有的作用; 另外, 魔芋软腐病是一种系统 性病害, 病菌一旦进入魔芋体内后, 化学药剂很难再起作 用。所以从实际应用效果来说, 化学药剂既污染了环境, 对病害的抑制作用也不明显。魔芋软腐病是魔芋生产中 非常棘手而又迫切需要解决的问题, 传统的药剂防治很难 发挥有效作用, 寻找有效防病措施迫在眉睫。 21212 综合防治 生产实际中综合防治主要从控制病原 及其传播和侵入途径入手。首先, 播种前种芋一定要药剂
产业成为 21世纪的朝阳产业。近年来, 国内外市场对魔 西、四川各有 3种, 湖北、贵州、浙江、安徽、江苏等省区有 1
芋及其加工产品的需求越来越大, 出现了供不应求的局 - 2种 (表 1 )。从种的分布范围看, 花魔芋和白魔芋是我
面。随着魔芋种植产业规模的扩大, 出现了传统品种种性 国的主要栽培种 [ 8]。
文章编号 1007- 7731( 2008) 21- 124- 04
The Curr en t S itua t ion and Coun term ea sures of K onjac P lan t ing Industr y in Ch ina
G u Yu cheng et a .l ( Industr ia l C rops Institute of Hube i Academ y ofAgricu ltura l Sc iences, W uhan 430064, Ch ina) Ab str ac t: The resources of kon jac is r ich, but breeding work is little, espec ially konjac soft rot is very difficult to control by trad itiona l reagent, wh ich has seriously ham pered the deve lopm ent of konjac industry1 Accord ing to the status quo, to vigor2 ously develop the kon jac through tissue culture techniques, to mu lti- channe l research the kon jac soft rot and extend the ef2 fic ient cropping pa tterns, and prom ote the improvem ent of overa ll effic iency of kon jac, so tha t konjac cultivation is enhanced and the konjac industry is susta inab le development1 K ey words: kon jac; industry; counte rmeasure
这一病害严重制约了魔芋产 业的发展。针对以上现状, 提出 通过大 力发展 魔芋组 织培养 技术, 多渠道 攻关魔 芋软腐
病和通过高效种植模式推广 , 促进魔芋综合效益的提高, 从而提高我国魔芋栽 培生产水平, 保证魔 芋产业的 健康持续
发展。
关键词: 魔芋; 产业; 对策
中图分类号 S53
文献标识码 A
葡甘聚糖的特种经济作物, 其在食品、医药保健、工业Leabharlann Baidu料
我国魔芋有 21 种, 其中至少有 13 种为我国特有 [ 7] ,
等方面用途 广泛 [ 2- 5], 且 生产 上有 较高 的单 产 (可达 2000- 2700kg /667m2, 最高可达 5000kg/667m2 ) [6] , 使魔芋
主要分布于南方各省山地丘陵地区。云南有 15 种, 广东 有 8种, 广西有 6 种, 台湾有 5 种, 湖南有 4 种, 福建、江
魔芋又名蒟蒻、鬼芋、花梗莲、蛇玉米、蛇头草等, 是天 芋产业发展的制约瓶颈。本文就我国魔芋种植业的现状
南星科 (Areaceae)魔芋属 (Amorphophallus Blume)的多年生 及如何解决 /种的问题 0作一简述。
草本植物, 全属记载了 163种 [ 1]。魔芋是自然界中含大量 1 我国魔芋资源的分布
种植资源的研究、驯化、选种、育种等工作开展的比较少, 至今仍属一种比较原始的作物[ 7] 。 21111 种内品系的选育 中国分布的魔芋属有 21 个种, 但只对其植物学特征比较清楚, 除花魔芋和白魔芋两个种
基金项目: 国家科技攻关项目 ( 2007BAD73B00)子课题: 魔芋种芋生产过程中的质量监控技术研究与应用 ( 2007BAD73B01- 4 )。 作者简介: 顾玉成 ( 1957- ), 男, 江苏常州人, 研究员, 主要从事植物组织培养研究。 收稿日期: 2008- 08- 26
安徽农学通报, Anhu i Agri1 Sci1 Bu ll1 2008, 14 ( 21)
外, 其余的种未作过全面的种质搜集和经济性状及适应 性、抗病力等的观察和研究。因此通过对种质资源的调查 和收集, 选育出有价值的新品种潜力极大。如西南大学魔 芋研究中心承担了农业部 /经济作物新品种选育及配套栽 培技术的研究 (包括魔芋等九个作物 ) 0项目, 从全国 8省 (区 )搜集了 15个魔芋农家品种, 以 12个农家品种参试, 从中选育出万源花魔芋, 这是中国第一个经过审定的优良 花魔芋品种 [ 10] ; 恩施自治州农业科学院魔芋研究所从武 陵山区地方种质资源杂合群体中, 运用农作物系统育种原 理选育出清江花魔芋[ 11]。 21112 诱变育种 无性繁殖作物通过人工诱导产生有利 变异, 再通过选择, 并以无性繁殖方法固定下来, 可作为育 种亲本材料或直接作为品种, 己是作物育种的一条重要途 径。据研究, 发生变异不仅表现在地上部的性状及抗病性 等, 即使是数量性状的薯块产量、主要成分如淀粉含量也 发生变异, 并可供利用。张盛林等参考马铃薯辐射剂量标 准 [ 12- , 13] 采用不同剂量 60 Co- C射线处理花魔芋球茎, 探 讨了花魔芋的辐射敏感性, 初步得到照射花魔芋半致死剂 量 LD50为 115KR[14]。黄训端、何家庆等建立了以催芽球 茎为诱变材料的魔芋辐射诱变体系, 证明了辐射诱变育种 和种质改良的可行性 [ 15- 17]。吴金平 [ 18] 用诱变剂 ) ) ) 甲 基磺酸乙酯和魔芋软腐病病原菌滤液处理魔芋愈伤组织, 在离体培养条件下筛选魔芋软腐病抗源材料, 获得了再生 植株, 有望通过该途径获得抗软腐病的新品种。 21113 常规杂交育种 不同的魔芋种质资源在葡甘聚糖 含量及抗 (耐 )病性方面存在差异, 因此, 采用杂交育种特 别是种间杂交在培育新品种方面存在巨大潜力。目前对 魔芋软腐病和白绢病的抗 (耐 )病性除花魔芋、白魔芋、田 阳魔芋和疣柄魔芋有所了解外, 其他的也不甚清楚。由于 魔芋育种材料的遗传背景研究起步较晚。同时, 因魔芋虽 是雌雄同株植物, 却为雌蕊先熟型异花授粉作物, 以及不 同种花期不遇、开花所需年限长、花粉发芽率低、杂交种质 不亲和等杂交技术上的难题 [ 19] , 一直是魔芋常规育种有 突破性进展的障碍。张盛林、刘克颐 [ 20- 21] 针对魔芋杂交 育种工作中的主要技术障碍进行了详细的研究, 成功地解 决了育种周期长、不同种花期不遇、去雄及杂交植株成活 率低等难题, 并获得一批杂交组合, 成功实现了花魔芋与 白魔芋的种间杂交, 其杂交后代正在进一步的选育扩繁之 中。日本用于生产的只有花魔芋一个种, 但有较多的品 种 [ 22] , 如杂交育种获得的新品种榛名黑 [ 23] 栽培面积在上 升, 赤诚大玉[ 24]目前栽培面积最大, 而妙义丰[ 25]以抗叶枯 病、根腐病, 精粉产量高于榛名黑 20% 等许多优点正在挤 占其他品种的份额。 21114 生物技术育种 生物技术用于品种改良在近 20 年取得了突破性的进展, 并开始应用于生产, 但魔芋的生 物技术研究报道不多。张兴国 [ 26] 等以白魔芋及花魔芋的 幼叶、叶柄、鳞片和根尖为材料进行原生质体培养研究, 虽然获得了游离的优质原生质体, 但未得到正常的细胞,
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安徽农学通报, Anhu i Agri1 Sci1 Bu ll1 2008, 14 ( 21)
我国魔芋种植业研究的现状及对策
顾玉成 吴金平
(湖北省农业科学院经济作物研究所, 湖北武汉 430064)
摘 要: 我国魔芋资源虽然丰富, 但育 种工作开展的比 较少, 尤其是 魔芋软 腐病传 统的药 剂防治 很难发 挥有效作 用,
花魔芋、滇魔芋、疣柄魔芋、南蛇棒、蛇枪头、攸乐 魔芋、梗序 魔芋、东亚 魔芋、桂平 魔芋、田阳魔芋
20b|
云南西南部及南部准热带区
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滇魔芋、疣 柄魔芋、攸 乐魔芋、屏 边魔芋、红河魔芋、滇越魔芋、西盟魔芋、勐海魔 芋、东京魔芋、田阳魔芋、矮魔芋
2 我国魔芋种植业现状 211 魔芋育种工作的现状 魔芋是一个古老的作物, 其 宝贵价值在 20世纪 80年代才引起人们的注意, 因此对其