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      魔芋新品種選育研究進展

      2015-04-27 13:18:04陳國愛等
      長江蔬菜·學術版 2015年2期
      關鍵詞:選育魔芋新品種

      陳國愛等

      摘 要:就魔芋新品種選育的重要性、國內(nèi)外魔芋育種研究進展以及存在問題進行了概述,并對魔芋新品種選育的方向進行了展望,以期為今后魔芋新品種的選育提供參考。

      關鍵詞:魔芋;新品種;選育;研究進展

      1 魔芋新品種選育的重要性

      魔芋(Amorphophallus konjac)又名蒟蒻,為天南星科魔芋屬多年生草本植物,主要分布在亞洲和非洲的熱帶及亞熱帶一些國家和地區(qū),我國為其原產(chǎn)地之一[1]。魔芋種類很多,全世界約有170種,我國有21種,主要分布于南方各省山地丘陵區(qū)[2]。目前,我國主要栽培種為花魔芋和白魔芋,而且多為地方群體種,品種性狀參差不齊,加上長期的無性繁殖,造成魔芋品種退化,品質(zhì)降低、抗病性減弱。

      近年來,隨著魔芋種植面積的不斷擴大和種植年限的增加,軟腐病和白絹病等病害的發(fā)生逐年加重,導致魔芋產(chǎn)量驟減,甚至絕收[3]。尤其是軟腐病的為害極為嚴重,發(fā)病率常年達40%以上,部分地區(qū)甚至高達80%,發(fā)病后的單株產(chǎn)量損失超過80%,一般連作3 a后魔芋基本無收成,軟腐病成為魔芋生產(chǎn)最大的風險[4]。

      針對魔芋軟腐病,目前生產(chǎn)上尚無抗病品種,主要依靠化學農(nóng)藥和農(nóng)業(yè)栽培措施進行防治,但收效甚微?;瘜W農(nóng)藥給生態(tài)環(huán)境造成了不良的影響,且持效性比較差;而農(nóng)業(yè)栽培措施繁瑣,治標不治本[5]。面對魔芋病害大量發(fā)生的狀況,現(xiàn)有的防治方法尚無法從根本上解決。因此,加快魔芋抗病新品種的選育,成為當前魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展中急需解決的問題。

      2 國內(nèi)外魔芋育種研究進展

      2.1 國外魔芋育種研究

      國外魔芋育種研究以日本為代表,日本早在20世紀20年代就已經(jīng)設立了專門的魔芋新品種選育的研究機構(gòu)[6],該機構(gòu)主要是將中國和日本的花魔芋品種進行雜交選育。到目前為止,日本已經(jīng)成功選育多個魔芋新品種,其中,1966年選育出的農(nóng)林1號就是以中國花魔芋品種作母本,以日本花魔芋地方品種作父本,進行人工雜交選育而成,該品種球莖易膨大,根狀莖多,抗病抗逆性強,葡甘聚糖含量高于地方品種。隨后又通過雜交選育出農(nóng)林2號、農(nóng)林3號和農(nóng)林4號,其中,2002年選育的農(nóng)林4號也命名為美山增,該品種除了抗病性強和葡甘聚糖含量高外,最值得一提的是,該品種可以機械化種植,極大地降低了勞動成本[7]。

      近年來,隨著我國魔芋種植面積的不斷擴大,對日本魔芋市場的沖擊很大,加上日本人不愿從事種植業(yè),導致日本的魔芋種植業(yè)萎縮,魔芋育種工作也停滯不前[8,9]。

      2.2 國內(nèi)魔芋育種研究

      雖然我國魔芋栽培與利用已有 2 000 多a的歷史,但是發(fā)展相對遲緩,對其資源利用、開發(fā)及研究未予以足夠重視。直到20世紀70-80年代,西南農(nóng)業(yè)大學劉佩瑛教授認為魔芋產(chǎn)業(yè)對于振興農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、幫助貧困山區(qū)人民致富意義重大,因而組建了一支專業(yè)致力于魔芋研究的團隊,該團隊從魔芋的資源分布、生物學特性、新品種選育以及加工利用等方面進行了一系列的基礎性研究,從而使我國的魔芋栽培以及品種選育工作慢慢走向正規(guī)化,同時也引起了人們的重視[10]。

      隨后,我國魔芋育種專家經(jīng)過不斷的探索研究,在良種選育上也取得一定的成績,選育出了一批性狀優(yōu)良、適合栽培的地方品種。

      1993年,西南農(nóng)業(yè)大學的劉佩瑛教授等[11]從15 個農(nóng)家地方花魔芋品種中優(yōu)選出萬源花魔芋,這是我國第一個經(jīng)過審定的花魔芋品種,該品種品質(zhì)、抗病性等都優(yōu)于對照魔芋,現(xiàn)廣泛種植于四川、重慶等地區(qū)。

      1997年,湖北省恩施州魔芋研究中心在武陵山區(qū)土家族苗族自治州選育出清江花魔芋,667 m2產(chǎn)量可達2 000 kg,2003 年通過湖北省恩施州農(nóng)作物品種審定委員會審定[12]。

      2001年,西南大學的牛義等[13]從云南花魔芋群體中優(yōu)選出一批自然變異的單株,并經(jīng)過多年的品種比較、栽培試驗,篩選出了國內(nèi)審定的第三個花魔芋新品種——渝魔 1 號,該品種于2008年通過重慶市農(nóng)作物品種審定委員會審定。

      2002年,云南省農(nóng)科院在云南麗江花魔芋群體種中選育出優(yōu)良變異株——云芋 1 號, 經(jīng)過多年定向選育,2008年選育定型,2009年獲云南省園藝植物新品種注冊登記[14]。

      2010年,湖南農(nóng)業(yè)大學選育出一種適合低海拔地區(qū)栽培的魔芋新品種——湘芋 1 號,該品種適宜于湖南省種植,具有很強的抗病性,夏季高溫高濕耐受能力強,適合在低緯度、低海拔地區(qū)栽培[15]。

      2014年,恩施州農(nóng)科院選育出國內(nèi)首個魔芋雜交品種遠雜一號, 該品種是由白魔芋和花魔芋雜交選育而成。單株商品芋平均質(zhì)量0.65 kg左右,芋鞭數(shù)20根左右,芋鞭質(zhì)量0.35 kg,田間軟腐病發(fā)病率7%左右。該品種現(xiàn)未大規(guī)模推廣應用。

      我國魔芋主栽品種及其特性見表1。我國的主栽品種大多數(shù)是從群體中篩選出來的,隨著時間的推移,這些品種也在不斷退化,且品質(zhì)下降、抗病性降低,現(xiàn)有的魔芋品種已不能滿足生產(chǎn)的需求。近年來,雖然國內(nèi)魔芋研究團隊歷經(jīng)多年努力,利用了各種育種方法,包括雜交育種、誘變育種以及生物技術育種等[17~21],使得魔芋育種工作取得了一定成績,積累了豐富的育種材料及工作經(jīng)驗,但與生產(chǎn)要求相比尚有較大差距。

      3 魔芋育種存在的問題

      目前,在魔芋育種方面研究存在兩方面問題:從客觀上講,魔芋育種存在一些技術難題;從主觀來上看,科技力量薄弱也是制約魔芋育種的一個關鍵問題。

      3.1 技術難度大

      選種和雜交是魔芋育種中比較常規(guī)的方法,但是品種篩選盲目性大,雜交育種也存在花期不遇、雜交不親和等技術上的難題。雖然一些研究人員已經(jīng)開始利用生物技術方法來選育魔芋新品種,但是現(xiàn)在還處于探索階段,要獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆和適應性強的新品種,仍比較困難。

      3.2 科技力量薄弱

      由于魔芋是一個小型經(jīng)濟作物,國內(nèi)專門從事魔芋研究的機構(gòu)相對較少。近些年來,魔芋的價值逐漸被人們所了解,才慢慢開始有一些研究機構(gòu)從事魔芋研究,但大多數(shù)的研究主要集中在大田的栽培技術以及病害防治等方面??傮w來說,致力于魔芋育種的研究力量相對薄弱。

      4 魔芋育種展望

      目前,我國魔芋種植仍存在巨大風險,尤其是魔芋病害問題嚴重,導致整個魔芋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到影響。魔芋病害嚴重的問題歸根結(jié)底就是缺少抗病品種,因此,抗病新品種的選育工作至關重要[22,23]。筆者認為,未來魔芋育種工作應緊緊圍繞以下幾個方面進行,具體如下。

      4.1 加強魔芋種質(zhì)資源開發(fā)與利用

      我國魔芋種植區(qū)域廣泛,資源豐富,因此,應繼續(xù)加強從野生品種和農(nóng)家品種中篩選新品種的工作。

      4.2 加強開展魔芋雜交育種研究

      由于魔芋雜交優(yōu)勢明顯,應繼續(xù)開展雜交育種研究,選育抗病優(yōu)質(zhì)魔芋新品種。

      4.3 利用誘變育種和生物技術育種方法選育魔芋新品種

      傳統(tǒng)育種存在局限性,而誘變育種和生物技術育種方法可以克服其缺點,隨著生物技術的不斷發(fā)展,利用現(xiàn)代生物技術選育新品種將是未來育種的大方向。

      相信通過多種途徑開展魔芋育種工作,在未來一定能選育出抗病性強、葡甘聚糖含量高的魔芋新品種,從根本上解決目前魔芋種植過程中存在的諸多問題。

      參考文獻

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      [4] 吳金平.利用離體培養(yǎng)技術篩選魔芋軟腐病抗源材料的研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學,2005.

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