摘要:本文對甘薯的形態(tài)特征和農藝性狀進行了較為詳細的描述,針對甘薯的功能研究進展、品種現(xiàn)狀和育種研究進展進行了綜述,并對甘薯的研究和發(fā)展前景進行了展望,以期為甘薯的進一步研究提供相關的理論依據和文獻支持。
關鍵詞:甘薯;育種研究;綜述
甘薯(Ipomoea.batatas(L.)Lam.),別名地瓜、紅苕、番薯、金薯、山芋、白薯、紅薯、紅山芋,是旋花科(Convolvulaceae)、甘薯屬(Ipomoea)、甘薯組(Sectionbatatas)一年生或多年生的蔓生植物[1-2]。甘薯為纏繞草質藤本植物,地下塊莖頂端通常有多個分枝,分枝末端膨大形成卵球形塊莖。莖為左旋且莖基部有刺。葉片為單葉互生,葉片性狀為闊心臟形,葉片頂端急尖,葉片基部為心形,被長柔毛,尤其以葉片背面較多,葉柄長5~8 cm,葉片基部有刺。甘薯的雄花花序為穗狀花序,單生,長約15 cm,雄花無?;蛴袠O短的梗,一般情況下為單生,少有2~4朵簇生,整齊排列于花序軸上?;ㄆ谠诔跸臅r期。甘薯原產于墨西哥及厄瓜多爾一帶的熱帶美洲地區(qū),16世紀末傳入我國[3-5]。
甘薯既是傳統(tǒng)主食,也是主要的經濟作物。甘薯的產量較高、繁殖能力強、適應性和用途比較廣泛、耐旱性強,收獲指數較高,是我國第
四大糧食作物。由于甘薯塊根中淀粉含量較高,與馬鈴薯、玉米、水稻、小麥、木薯、大麥并稱為世界七大糧食作物,并與馬鈴薯、木薯合稱為世界三大薯類作物[6-8]。甘薯還富含花青苷、多酚類物質、類胡蘿卜素、類黃酮、膳食纖維等多種營養(yǎng)物質,具有抗癌、抗氧化、降低血糖血脂和增強免疫力等多種藥用價值,被稱為抗癌食物[9-11]。
菜用甘薯同屬于旋花科,又稱蔬菜型甘薯,是指食用其莖葉生長點以下12~16 cm的幼嫩莖葉部位為主的甘薯,主要有莖尖型、葉柄型和兼用型三種類型。其適應性較強,莖葉很少受植物病蟲的危害,農藥使用極少或者不使用農藥。但是菜用甘薯與傳統(tǒng)甘薯之間也存在一定差異,菜用甘薯主要食用地上部分的莖尖部位。菜用甘薯屬于無性繁殖作物,再生能力較強,莖葉比較粗壯,莖葉較光滑,無絨毛或少有絨毛,無花色苷顯色,綠色較艷,纖維少,口感好,營養(yǎng)豐富,口感清甜,可以葷素炒食、熱涼蒸煮、做湯等[12-13]。
1 甘薯的營養(yǎng)價值和保健功能
1.1 甘薯的營養(yǎng)價值
菜用甘薯素有“蔬菜皇后”“長壽菜”等美譽,其莖葉營養(yǎng)價值高于普通甘薯塊根,其中膳食纖維、蛋白質、脂肪含量比普通甘薯塊根高3倍左右,莖葉中除了含有Ca、Fe、P、胡蘿卜素和18種氨基酸外,還富含多酚、綠原酸、異綠原酸和咖啡酸等抗氧化物質,因此具有抗氧化活性、抗癌、抗衰老、降血脂、降膽固醇和提高免疫力等保健作用[14-18]。
Villareal等[19]的研究表明菜用甘薯莖葉中胡蘿卜素、蛋白質和維生素B2的含量比菠菜、甘藍空心菜、萵苣等葉菜類蔬菜高,維生素C的含量比萵苣和莧菜高,草酸含量比莧菜和菠菜的低。朱天文等[20]的研究表明,在菜用甘薯與其他常見葉用蔬菜的營養(yǎng)成分比較中菜用甘薯莖葉中鐵、蛋白質、維生素B2的含量最高。中國預防醫(yī)學院將菜用甘薯莖葉部分與胡蘿卜、菠菜、韭菜、芹菜、南瓜、番茄等十幾種常見蔬菜進行比較,結果表明,胡蘿卜素、蛋白質、脂肪、維生素B1、B2、維生素C、碳水化合物、鈣、磷、鐵、纖維素、煙酸和熱量在菜用甘薯莖葉中均居第一。歐行奇等[21]的研究表明,與多種常用蔬菜進行含量比較,菜用甘薯莖葉中人體必需氨基酸含量和總量均居第一。通過上述的研究,可以看出葉用甘薯的營養(yǎng)元素含量較高,對人體大有益處。
1.2 甘薯的保健功能
甘薯嫩莖葉不僅食用價值高,而且還有較高的藥用保健價值。甘薯嫩莖葉中的成分可以潤滑關節(jié),使心血管壁保持彈性;可促進腸胃的蠕動,從而潤滑消化道;可凈化血液,提高人體排毒的能力;可清除人體內的有害自由基,促進雌激素分泌,延緩衰老。此外,莖葉提取液能有效抑制細菌和病毒的繁殖。劉連瑞等的研究表明,菜用甘薯莖尖不僅能夠抑制腫瘤的生長,還能預防白血病的發(fā)生[22]。郭懷龍等[23]的研究發(fā)現(xiàn),菜用甘薯莖尖對動脈硬化能夠有效地預防,且其中富含的多酚化合物能夠有效抑制艾滋病的發(fā)生。林金源等[24]的研究表明,菜用甘薯嫩莖葉具有止血、修復肝損傷、抑制膽固醇、抗高血壓等作用。
2 甘薯品種選育及其研究現(xiàn)狀
2.1 國外育種研究進展
日本較早開始進行甘薯品種的選育,并且育成了菜用甘薯品種‘關東109’‘翠王’和紫心甘薯品種‘川山紫’,葉柄產量較高的品種‘農林48號’。韓國育成了綠色和紫色莖尖菜用甘薯品種[25-26]。南非國家認為甘薯具有解決饑餓和營養(yǎng)不良問題的潛力,其研究人員根據本國的國情進行了抗干旱的育種研究[27]。
2.2 國內育種研究進展
我國從20世紀90年代開始重視甘薯品種的選育,一些育種單位采用雜交、系譜法等方法,選育出一批菜用型甘薯新品種或品系。我國華東、華南地區(qū)對葉用甘薯的需求較大,研究成果較多,選育出了福薯 7-6、臺農68、廣菜薯系列,以及寧菜薯系列等品種[28]。
3 展望
甘薯作為世界第七大作物,是重要的糧食和工業(yè)原材料。因其產量高、抗性好、營養(yǎng)價值高,在我國得到大面積的推廣種植。近年來,葉用甘薯的栽培面積穩(wěn)步增加,但是同時也面臨著一些問題。由于葉用甘薯主要以鮮食為主,所以不耐存儲,且不適合長距離運輸,這就需要不斷提高存儲能力和耐存儲甘薯育種研究。同時在育種過程中,應該注重耐運輸的品種研究,從根本上解決生產上面臨的困境。其次,由于葉用甘薯采摘過程中用工量較多,勞動強度大,這就要求科研人員在育種過程中注重機械化生產,選育出適宜于機械化采摘的菜薯品種。
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