珠芽魔芋彌勒種（Amorphophallus muelleri）的生物學(xué)特性及發(fā)展前景

張東華，汪慶平

（1.云南民族大學(xué)化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，云南昆明，650031；2.云南省農(nóng)科院質(zhì)標(biāo)所）

我國(guó)魔芋品種多，種植面積大，全球160余個(gè)魔芋種中，我國(guó)有20多個(gè)[1]，目前國(guó)內(nèi)90%種植的均是花魔芋。魔芋在我國(guó)湖北、四川、云南、貴州、湖南、陜西等各省廣泛栽培，已成為這些省份的特色農(nóng)產(chǎn)品。雖然我國(guó)魔芋年產(chǎn)量達(dá)到1.0萬～1.5萬t，巨全球之首，但從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)模來講，仍難以稱其為一個(gè)產(chǎn)業(yè)，這主要是由于魔芋的產(chǎn)量低造成。而制約魔芋產(chǎn)量的根本因素在于其生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、繁殖系數(shù)低以及規(guī)?；N植病害嚴(yán)重。2009年以來，魔芋市場(chǎng)行情十分火爆，特級(jí)魔芋精粉價(jià)格超過5萬元/t，但卻無貨可供，原因一是受2008年國(guó)內(nèi)南方魔芋產(chǎn)區(qū)低溫凍害的影響，魔芋產(chǎn)量降低；二是往年通常有4 000～5 000 t/a的緬甸魔芋干片經(jīng)云南瑞麗進(jìn)入我國(guó)低端魔芋原料市場(chǎng)，補(bǔ)充國(guó)內(nèi)魔芋豆腐生產(chǎn)之用。而據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2009年下半年至2010年第一季度，從緬甸進(jìn)口的魔芋干片總量不到前一年的40%。經(jīng)了解，緬甸原料驟減的原因有：①長(zhǎng)期采挖野生魔芋資源，導(dǎo)致上緬甸及中緬甸魔芋資源基本枯竭，只能依賴下緬甸提供貨源；②近2 a來，日本客商從緬甸仰光大量購(gòu)買魔芋干片，零關(guān)稅輸入日本，從而分流了原本要出口到云南瑞麗的魔芋總量。這意味著我國(guó)從緬甸進(jìn)口低價(jià)魔芋原料的日子可能一去不復(fù)返。因此要解決魔芋資源短缺的問題，必須選擇優(yōu)良品種，經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn)，在海拔較低的區(qū)域，規(guī)?；N植珠芽魔芋彌勒種（Amorphophallus muelleri）可突破現(xiàn)有制約魔芋種植業(yè)發(fā)展的幾大難題，實(shí)現(xiàn)魔芋產(chǎn)業(yè)能跨越式發(fā)展，達(dá)到后來居上的目的。

珠芽類魔芋包括攸樂魔芋（Amorphophallus yuloensis）、紅魔芋 （含 Amorphophallus bulbifer及Amorphophallus erubescens2種）[2]及彌勒魔芋（Amorphophallus muelleri）4 個(gè)種，是一類葉面上生長(zhǎng)有珠芽小球莖的特殊魔芋種[3～4]。通過作者多年來對(duì)珠芽魔芋的觀察、研究和種植以及不同種植區(qū)域的反饋信息來看，雖然珠芽類魔芋精粉粘度低，色澤不好，但其抗病性顯著強(qiáng)于白魔芋及花魔芋，并且生長(zhǎng)速度快、繁殖系數(shù)高，適宜夏季高溫高濕環(huán)境，這些特點(diǎn)導(dǎo)致珠芽魔芋受到農(nóng)業(yè)種植部門的贊賞，卻不受魔芋加工企業(yè)和魔芋粉用戶的歡迎。為了充分利用珠芽類魔芋的優(yōu)點(diǎn)，作者以魔芋組織中有效成分葡甘聚糖為質(zhì)量判斷依據(jù)，從國(guó)內(nèi)栽培的珠芽類魔芋植株中反復(fù)篩選、分離，得到單一的珠芽魔芋優(yōu)勢(shì)栽培種即A.muelleri種，在此將其稱為珠芽魔芋彌勒種（A.muelleri的音譯）[5]。以下具體介紹該種的生物學(xué)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景。

1 珠芽類魔芋的特點(diǎn)

1.1 繁殖系數(shù)高

花魔芋（A.konjac） 或白魔芋（A.albus）繁殖系數(shù)不超過1位數(shù)[4,6]，而珠芽魔芋則能以開花結(jié)籽的方式突破魔芋繁殖系數(shù)低的瓶頸。在能生長(zhǎng)珠芽小球莖的 3個(gè)種中，A.bulbifer， A.muelleri可在開花后未經(jīng)授粉，以無性繁殖方式生長(zhǎng)得到成熟種子，規(guī)避了傳統(tǒng)栽培品種有性繁殖能力極弱的障礙。Hetterscheid 等[2]認(rèn)為，A.bulbifer及 A.muelleri種為三倍體，與其他二倍體魔芋品種染色體數(shù)為26或28對(duì)不同，這兩個(gè)品種基因染色體數(shù)目為39對(duì)，該特性奠定了珠芽魔芋可由無性開花獲得種子，而若能對(duì)珠芽魔芋進(jìn)行人工誘導(dǎo)開花，則可實(shí)現(xiàn)低成本、規(guī)?；N[6]，從而有效解決魔芋繁殖系數(shù)低的難題。幾年的種植結(jié)果表明，珠芽魔芋的年均繁殖系數(shù)約330倍，種子發(fā)芽率高達(dá)98%。

1.2 氣生球莖膨大系數(shù)高

珠芽類魔芋的氣生球莖即“珠芽”小球莖[7，8]，是一種在植株莖稈上分叉生長(zhǎng)的淺棕色球莖，它是珠芽類魔芋繁殖的主要途徑，質(zhì)量小的3～5 g，大的超過100 g。珠芽數(shù)量視植株大小而異，最多可達(dá)50余個(gè)，若采用珠芽作為種芋，其膨大倍數(shù)可達(dá)100倍，遠(yuǎn)高于花魔芋膨大倍數(shù)。

1.3 種子多苗接力生長(zhǎng)特性可縮短種植周期

采用種子作為繁殖材料，具有多苗接力生長(zhǎng)的突出特點(diǎn)。作者在國(guó)內(nèi)溫帶區(qū)域獲得了4苗接力生長(zhǎng)的魔芋材料，其生長(zhǎng)周期長(zhǎng)達(dá)270 d，在熱帶種植區(qū)域，因無冬季休眠的限制，作者觀察到5苗接力生長(zhǎng)，生長(zhǎng)期長(zhǎng)達(dá) 14個(gè)月（420 d）的完整生長(zhǎng)過程，一粒種子從下種時(shí)的0.22 g，到5苗生長(zhǎng)結(jié)束收獲時(shí)球莖可超過1 000 g，膨大倍數(shù)超過5 000倍。由此意識(shí)到珠芽魔芋存在巨大的增產(chǎn)潛力。

1.4 抗性強(qiáng)，適宜種植區(qū)域廣

珠芽類魔芋源于熱帶雨林，適宜夏季高溫高濕環(huán)境。經(jīng)各地栽培試驗(yàn)證實(shí)，珠芽魔芋幾個(gè)種對(duì)軟腐病、白絹病的抗性顯著強(qiáng)于白魔芋和花魔芋。在國(guó)內(nèi)，海拔相對(duì)較低，氣溫相對(duì)較高，夏季最高氣溫在30～35℃的區(qū)域皆可種植，但最適宜栽培區(qū)域?yàn)闊釒?、亞熱帶，降水相?duì)豐富的地區(qū)。

2 珠芽類魔芋種間比較

2.1 植株外觀比較

①紅魔芋塊莖表皮多為灰黑色，表皮粗糙，根須粉紅色，組織內(nèi)部肉質(zhì)為粉紅色，但因其生長(zhǎng)環(huán)境的不同，鮮芋內(nèi)部組織顏色會(huì)有一定差異。在顯微鏡下觀察，其內(nèi)部組織中有較小顆粒狀的紅色單寧細(xì)胞，可推斷其塊莖中多酚含量較高。

②彌勒魔芋球莖的根須為白色肉質(zhì)根，塊莖扁球形或接近球形，成熟度高的球莖直徑與高度比約為5∶3，二者比值越接近，表明球莖成熟度越好。球莖頂部中央凹陷，剛出土?xí)r表皮顏色為淡黃色略帶褐色，在空氣中放置一段時(shí)間后逐漸變?yōu)闇\紅褐色或褐色，組織內(nèi)部顏色為淡黃色。球莖上半部具有粗大的營(yíng)養(yǎng)根須脫落后留下的突起狀根瘤特征，這也是彌勒魔芋根系尤為發(fā)達(dá)的一個(gè)實(shí)證。彌勒魔芋根瘤點(diǎn)比紅魔芋多，表皮其余部分比較細(xì)膩。彌勒魔芋株高可達(dá)約 2.0 m，多為 1.0～1.2 m，葉柄光滑，其上布滿綠色間不規(guī)則淺灰色斑點(diǎn)。

③與紅魔芋（A.bulbifer種）不同，A.erubescens種及彌勒魔芋花柄分別為灰綠色帶灰白斑點(diǎn)及青綠帶明顯灰白斑帶，而A.bulbifer種花柄則幾乎為純墨綠色。A.muelleri種花色彩艷麗，更具觀賞價(jià)值，花期 4～6個(gè)月，佛焰花序，高 20～60 cm，長(zhǎng)形漏斗狀，外圍綠紫外帶大點(diǎn)灰白斑帶，內(nèi)側(cè)淡紫紅色或紫綠色帶灰黃色斑點(diǎn)，內(nèi)側(cè)下部紫色明顯深于上部。外圍色斑延長(zhǎng)至整個(gè)葉柄，肉穗花序長(zhǎng)于佛焰苞，雌花序淡黃色，子房淡紫紅色，呈球形，柱頭有柄呈黃色；雄花序淡黃色，雄蕊頂端截平，呈黃色，附屬器官卵圓形乳白狀。

2.2 適應(yīng)性比較

近5 a來，國(guó)內(nèi)不少省區(qū)積極引種試種 “紅魔芋”，發(fā)現(xiàn)其抗性強(qiáng)，生長(zhǎng)旺盛、膨大率高，適于在高溫、高濕環(huán)境生長(zhǎng)。而彌勒魔芋與紅魔芋具有相似的生長(zhǎng)環(huán)境，因此一般適合“紅魔芋”生長(zhǎng)的區(qū)域亦適合彌勒魔芋的生長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)部分魔芋同行認(rèn)為紅魔芋組織中色素過重，魔芋多糖粘度過低，產(chǎn)品應(yīng)用價(jià)值較低，不具備優(yōu)良品種的特性，不宜規(guī)模推廣。

表1 珠芽類魔芋3個(gè)種主要理化指標(biāo)比較

2.3 品質(zhì)比較

通過對(duì)珠芽類魔芋中A.erubescens、A.bulbifer及A.muelleri3個(gè)種的部分理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，A.muelleri種精粉粘度遠(yuǎn)高于農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 22 000（mPa·s）（表 1），且葡甘聚糖也較高。此外在長(zhǎng)時(shí)間常溫儲(chǔ)存條件下，A.muelleri種的粘度變化不大，說明該種魔芋精粉的產(chǎn)品貨架期長(zhǎng)。另外，A.muelleri種水溶液的透明度亦明顯好于花魔芋精粉，與白魔芋精粉類似。

2.4 耐儲(chǔ)存性比較

傳統(tǒng)栽培魔芋用種量約占當(dāng)年收獲總量的1/3。若采用珠芽彌勒種氣生球莖，所需種芋質(zhì)量不足地下球莖質(zhì)量的 1/10，每 667 m2為 25～30 kg；而若以種子種植，每 667 m2則只需 1.0～1.5 kg，僅為傳統(tǒng)用種量的1/300～1/400。因種子、珠芽球莖體積小、質(zhì)量輕，耐儲(chǔ)存易運(yùn)輸，適宜大規(guī)模種植推廣。

總之，彌勒魔芋繁殖系數(shù)高、球莖膨大系數(shù)高、抗性強(qiáng)、適宜栽培面積廣、以及精粉粘度和葡甘聚糖含量高等優(yōu)點(diǎn)決定其為理想的栽培種。并且，經(jīng)最近3 a的種植試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與彌勒魔芋的原生地——南太平洋島相比，云南的環(huán)境條件相對(duì)溫和，若在此種植彌勒魔芋，收獲的球莖飽滿，葡甘聚糖顆粒大，粘度高。

3 建議

最近幾年國(guó)家對(duì)魔芋產(chǎn)業(yè)的投入力度加大，但主要精力仍集中在白魔芋和花魔芋，對(duì)野生魔芋新品種了解還不夠，更缺乏研發(fā)和推廣力度。我國(guó)云南邊境地區(qū)雖是野生魔芋種質(zhì)資源相對(duì)豐富的區(qū)域，但野生種質(zhì)資源仍顯缺乏，加上中國(guó)內(nèi)地并非珠芽魔芋“彌勒種”的原生地，我國(guó)在魔芋種質(zhì)資源方面本已處于劣勢(shì)。而日本相關(guān)企業(yè)已大量引進(jìn)彌勒種魔芋，在日本當(dāng)?shù)剡M(jìn)行大規(guī)模種植，因此，為了提高國(guó)內(nèi)魔芋產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，必須加快彌勒種魔芋的引進(jìn)、種植及快繁。

[1]劉佩瑛.魔芋學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2004：183-190.

[2]Hetterscheid W,Ittenbach S.Everything you always wanted to know about Amorphophallus,but were afraid to stick your nose into[J].Aroideana,1996（19）：13-16.

[3]張東華，趙建榮，周凡，等.中緬邊境一帶發(fā)展?jié)摿薮蟮哪в笮缕贩N——珠芽魔芋[J].資源開發(fā)與市場(chǎng)，2005（2）：136-138.

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[5]張東華，汪慶平.中緬邊境地區(qū)稀有魔芋品種資源研究初探[J].資源開發(fā)與市場(chǎng)，1998（6）：245-246.

[6]張東華，周凡，趙建榮，等.珠芽魔芋人工誘導(dǎo)開花無性育種方法.專利號(hào)：ZL2005100486379（2005）[S].

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