福鼎檳榔芋脫毒復(fù)壯技術(shù)研究

闕玉林

（福鼎市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，福建福鼎 355200）

檳榔芋又叫做荔浦芋、香芋，屬于天南星科魁芋屬，有上千年的種植歷史。檳榔芋是橢圓形的，有粗糙的棕黃色表皮，形狀像炮彈，檳榔芋的芋肉是乳白色的，還帶有紫紅色的檳榔花紋。檳榔芋的種植時間是每年的驚蟄、春分，收獲時間是霜降，成熟的檳榔芋有唯一的母芋和大小不同的多個小芋[1]。檳榔芋肉質(zhì)細(xì)膩，煮熟后口感極佳且含有豐富的營養(yǎng)。檳榔芋有健脾胃、補氣養(yǎng)腎的功效，既是制作美食的上好原材料，又是滋補身體的營養(yǎng)品；清朝也有“皇室貢品”的美稱[2]。

檳榔芋是農(nóng)民增加收入、脫貧致富和改善生活質(zhì)量的好途徑，帶動了福鼎的經(jīng)濟發(fā)展，福鼎檳榔芋主要以傳統(tǒng)方式種植，傳統(tǒng)的種植方法是以球莖作為基礎(chǔ)，存在用種量大、繁殖率低、種芋儲存和運輸成本高的缺陷，限制了檳榔芋的大范圍推廣[3]。這樣種植方法，從內(nèi)因上看，沒有重視芋種的優(yōu)選，于是在種植的過程中，芋種逐漸退化；從外因的角度來看，母芋及子芋的退化，造成檳榔芋無法有效地吸收光照及水分，特別是在高溫的條件下，退化的檳榔芋塊莖組織在生長發(fā)育階段已經(jīng)衰老，氧化作用加強，造成檳榔芋香味不足，組織白化、粘化，從而品種質(zhì)量差；退化的芋種難以有效地吸收各種營養(yǎng)；長期的無性繁殖加重了芋花葉病毒病的發(fā)生[4]。傳統(tǒng)檳榔芋的種植方法沒有做好脫毒復(fù)壯的工作，因此造成了產(chǎn)品質(zhì)量下降。當(dāng)前在種植檳榔芋時，亟需對傳統(tǒng)培養(yǎng)方法進行改進，采用脫毒復(fù)壯技術(shù)可以改善傳統(tǒng)種植的弊端，提高芋頭的產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。

1 脫毒復(fù)壯技術(shù)的意義及創(chuàng)新點

傳統(tǒng)的檳榔芋是無性繁殖，繁殖慢，耗時長，對于種芋來說是一種消耗。另外，長期的自然栽培，進行自然擇優(yōu)劣汰，沒有人工的干預(yù)，無法始終保證檳榔芋的優(yōu)良品質(zhì)，檳榔芋在生長過程中也易受到病害蟲的影響，如果僅僅靠農(nóng)業(yè)和化學(xué)防治進行治理，雖然能夠改良外因?qū)壚朴笊L的影響，但是卻無法改變內(nèi)因?qū)壚朴笊L的影響。通過組織培養(yǎng)和誘導(dǎo)技術(shù)，把具有多種優(yōu)良性狀的檳榔芋莖尖培育成少毒甚至無毒的檳榔芋，再進行組織培養(yǎng)快速繁殖，既解決了繁殖慢的問題，也提高了檳榔芋芋種自身的品質(zhì)，于是便能突破傳統(tǒng)種植的弊端，從內(nèi)因這一環(huán)節(jié)來優(yōu)化檳榔芋的種植[6]。

1.1 減少病蟲害的發(fā)生

與傳統(tǒng)的檳榔芋植株相比，經(jīng)過脫毒復(fù)壯技術(shù)處理的檳榔芋植株在長成過程中，對病蟲害具有更強的抵御能力，植株本身也具有更加旺盛的生命力。即便是在由于長期耕作而積累了多種有害病蟲害和有毒物質(zhì)的土壤中進行培育，檳榔芋的存活率也不會降低，脫毒復(fù)壯檳榔芋基本不受惡劣環(huán)境的影響，健康地生長和繁殖并收獲高質(zhì)量的果實。

1.2 加快檳榔芋的繁殖

經(jīng)過脫毒復(fù)壯技術(shù)處理的檳榔芋在一定程度上對病蟲害有抵御作用，不會因病蟲害影響檳榔芋自身的繁殖。檳榔芋植株也更加健康，葉片數(shù)量多且大，不會出現(xiàn)檳榔芋植株矮化的現(xiàn)象，也不會出現(xiàn)葉片黃斑、花葉狀以及早衰的現(xiàn)象，整體上促進了檳榔芋植株的生長，加快了檳榔芋的繁殖速度。

1.3 提高檳榔芋的質(zhì)量和品質(zhì)

通過脫毒復(fù)壯技術(shù)，檳榔芋的品質(zhì)退化現(xiàn)象得到改善。傳統(tǒng)的培育方式已不適合檳榔芋的生長與繁殖，導(dǎo)致檳榔芋的產(chǎn)量和質(zhì)量都在下降，比如檳榔花紋的減少與淡化、芋肉黏糊、香味變淡、口感差、不易煮熟等。采用脫毒復(fù)壯技術(shù)得到的檳榔芋，質(zhì)量與品質(zhì)得到了保障，外觀上看起來更加美觀，獨特的檳榔芋花紋也很明顯；口感上肉質(zhì)更加細(xì)膩，聞起來香味更濃郁，營養(yǎng)也更豐富，富含粗蛋白、淀粉以及多種維生素和無機鹽[7]。

1.4 具有較高的科學(xué)性和可實施性

檳榔芋的脫毒復(fù)壯技術(shù)主要建立在對無毒檳榔芋植株外植體的組織培養(yǎng)和無毒植株的快速無性繁殖上，組織培養(yǎng)與快速繁殖已經(jīng)有了幾年的實踐經(jīng)驗，具有較高的科學(xué)性與實踐性。將組織培養(yǎng)技術(shù)和快速繁殖技術(shù)運用在檳榔芋的脫毒復(fù)壯方面，成功率較高，而且只需要探索更加適宜檳榔芋培育的組織培養(yǎng)環(huán)境和快速繁殖條件，有針對性地高效培育脫毒復(fù)壯的檳榔芋，并使其優(yōu)良特性得到推廣。

2 脫毒復(fù)壯技術(shù)的主要技術(shù)流程和要點介紹

2.1 技術(shù)流程和步驟

脫毒復(fù)壯技術(shù)的主要技術(shù)流程為篩選樣本→培養(yǎng)→病毒檢測→快速繁殖→培育脫毒植株。首先，在眾多檳榔芋植株中挑選出具有優(yōu)良性狀的植株，通過專業(yè)方法對其進行毒性檢測。檢測合格后，取下此檳榔芋植株的頂芽（約0.3～0.5 cm）作為外植體。處理好后，將不同濃度的細(xì)胞分裂素和生長素進行科學(xué)組合加入培養(yǎng)基（稱為初代培養(yǎng)基）中，隨后將培養(yǎng)基進行編號，標(biāo)明信息，再將外植體分別放入各個培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)[8]。一段時間后，根據(jù)各個初代培養(yǎng)基里面外植體的成芽率，確定成芽率最高的細(xì)胞分裂素和生長素濃度為培養(yǎng)外植體的最佳濃度。之后將試管苗放入各個濃度不同的細(xì)胞分裂素和生長素的培養(yǎng)基（稱為繼代培養(yǎng)基）中，重復(fù)初代培養(yǎng)基的操作，根據(jù)試管苗在不同培養(yǎng)環(huán)境下的增殖倍數(shù)的大小確定適于檳榔芋試管苗增殖的培養(yǎng)基環(huán)境[9]。

2.2 要點介紹

（1）篩選出合適的組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基

通過創(chuàng)造多種不同的培養(yǎng)基環(huán)境，對同一個優(yōu)良檳榔芋植株莖尖進行組織培養(yǎng)和誘導(dǎo)，對結(jié)果進行比較探討，確定培養(yǎng)的最適條件。通過試驗了解到最適宜接種的外植體一般為芽＞葉＞葉柄。這些外植體經(jīng)MS＋2,4-D 0.5 mg/L 的培養(yǎng)基脫分化后，轉(zhuǎn)接到MS＋6-BA 2 mg/L＋IBA 0.5 mg/L 培養(yǎng)基上，可直接分化成小芋塊，繼續(xù)培養(yǎng)可以讓小芋塊出芽，然后在小芋塊與苗之間分化出根[10]。

（2）篩選樣本

首先篩選出無毒、健康優(yōu)良的植株作為培養(yǎng)樣本，取下樣本的莖尖進行組織培養(yǎng)，再誘導(dǎo)成具有根莖的完整植株，理論上此植株無毒且具有樣本的優(yōu)良特性。篩選出種植區(qū)最優(yōu)良的無毒檳榔芋是研究的第一步，也是關(guān)鍵的一步，選擇的好壞直接影響到后面的實驗進展與成品質(zhì)量。

（3）培養(yǎng)無毒苗

創(chuàng)造具有合適的溫度和光照的環(huán)境對誘導(dǎo)的植株進行培養(yǎng)，進一步觀察。比如通過觀察，可知檳榔芋在發(fā)棵時期需要溫度15 ℃，而在結(jié)芋盛期溫度需控制在28～30℃左右。檳榔芋需光照好的環(huán)境，才能長勢良好。

（4）病毒檢測

對誘導(dǎo)的植株進行病毒檢測，確保誘導(dǎo)的植株不攜帶病毒。

（5）快速繁殖

如果植株的病毒檢測通過標(biāo)準(zhǔn)，就對無毒植株進行快速繁殖。

（6）培養(yǎng)

快速繁殖完成后，將植株從培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)移至種植園中進行培育，并建立無毒木本培育基地。

（7）小面積試種

檳榔芋植株進行快速組織培養(yǎng)繁殖后，將植株的培育轉(zhuǎn)移到土壤種植階段，小面積開展試種，摸索出組織培養(yǎng)的無毒植株土壤種植的培育條件后，適當(dāng)擴大小田的種植面積。

（8）推廣種植

小田種植產(chǎn)量與品質(zhì)穩(wěn)定后，進一步擴大種植面積，建立無毒植株母本種植基地[11]。

2.3 脫毒復(fù)壯技術(shù)需要的條件

物力方面，需要建立專門用作技術(shù)研究的組織培養(yǎng)實驗室，配齊研究需要使用的最新儀器，提供研究過程中需要用到的試種小田，以及后期研究需要用到的繁殖基地，以便在研究取得突破后進一步擴大生產(chǎn)投入。

人力方面，需要擁有現(xiàn)代最為先進的組織生化培養(yǎng)儀器設(shè)施和一定的研究基礎(chǔ)，可以提供優(yōu)良的技術(shù)服務(wù)；還需要擁有豐富實踐經(jīng)驗和深厚的知識，可以提供優(yōu)質(zhì)技術(shù)指導(dǎo)的專家團隊。

3 脫毒復(fù)壯技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景及經(jīng)濟效益

推動福鼎市檳榔芋產(chǎn)業(yè)化，必須提高檳榔芋的品質(zhì)[12]，培養(yǎng)無毒檳榔芋，可使福鼎檳榔芋的優(yōu)良性狀得到改善，改變食用難煮的現(xiàn)象，提高檳榔芋的產(chǎn)量和品質(zhì)，使其成為品牌產(chǎn)品，促進檳榔芋生產(chǎn)的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化和可持續(xù)發(fā)展，同時推動福鼎市檳榔芋產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

檳榔芋的經(jīng)濟效益較高。例如，每667 m2地種植其他作物一年兩季的種植效益只有600～700 元，而種植檳榔芋的時間只算春季這一季，其經(jīng)濟效益高達5 000 元。目前，檳榔芋已經(jīng)暢銷省內(nèi)外，并出口東南亞等周邊國家，在國外市場上也十分受歡迎，檳榔芋具有很好的發(fā)展前景，不僅能增加農(nóng)民收入，而且有望能成為福鼎市特色農(nóng)產(chǎn)品之一。脫毒復(fù)壯技術(shù)的成功，使莖尖組織培養(yǎng)成無毒的完整再生植株且優(yōu)良植株經(jīng)過快速繁殖在田間得到廣泛的推廣與種植，能夠減少因病毒頻發(fā)而導(dǎo)致的減產(chǎn)損失，使田間的檳榔芋增產(chǎn)，提高農(nóng)民的受益。