周富忠,吳卓耕,田祚旭,張德才,刁英,胡中立
(1.湖北省利川市農(nóng)業(yè)局土肥站,445400;2.湖北省土肥站;3.武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院)
魔芋屬(AmorphophallusBIume)屬于天南星科(Araceae),約100余種,主要分布在亞洲及非洲熱帶地區(qū),我國有26種[1]。魔芋屬植物是目前為止報(bào)道過的唯一一種高含葡甘聚糖的植物。由于魔芋葡甘聚糖的用途極為廣泛,因此,魔芋成為我國西南山區(qū)的新型作物,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整開辟了新途徑。目前我國栽培的魔芋主要是花魔芋和白魔芋兩種,其中花魔芋的產(chǎn)量較高、栽培面積最大。近年來,筆者在湖北省利川市發(fā)現(xiàn)了一個新的花魔芋資源,現(xiàn)將其介紹如下。
該資源為利川市當(dāng)?shù)匾吧D(zhuǎn)栽培的花魔芋,與普通花魔芋在形態(tài)上沒有明顯差異。其塊莖球形,頂部中央下凹,主芽紅褐色;球莖表皮暗褐色,肉白色;葉柄長10~150 cm,直徑0.3~7 cm,黃綠色或淺紅色,有綠褐色及白色相間的斑塊,光滑;葉柄基部有膜質(zhì)鱗片4~7枚,粉紅色;葉綠色,3裂,小裂片數(shù)隨植株年齡的增加而增多;小裂片互生,大小不等,長圓至橢圓形;須根較多圍繞葉柄基部著生。目前還未觀察到花序和種子的特征。
每年4~5月展葉,進(jìn)入10月后開始陸續(xù)倒伏。普通花魔芋每個植株一般僅有一片復(fù)葉,而該資源具有自發(fā)的多葉現(xiàn)象,有兩葉甚至三葉的情況出現(xiàn),而且具有較高的雙葉率(圖1~3),所以,以下直接稱其為雙葉花魔芋。筆者在利川市的4個魔芋栽培點(diǎn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),這4個栽培點(diǎn)的魔芋是當(dāng)?shù)氐囊吧в蟆耙稗D(zhuǎn)家”后形成的農(nóng)家品種,結(jié)果表明(表1),這些資源材料的雙葉率最高的達(dá)到了47%,最低的為10%。同時(shí),我們還統(tǒng)計(jì)了當(dāng)?shù)赝茝V栽培的魔芋品種——清江花魔芋,其雙葉率僅為10%。
魔芋的營養(yǎng)生長時(shí)間較短,一般僅5個月左右。魔芋的產(chǎn)量與其營養(yǎng)生長直接相關(guān),但是一般情況下,一個種芋僅能長一片復(fù)葉,復(fù)葉長出后如果受損,則當(dāng)年不再長出新葉,這一生物學(xué)特性阻礙了魔芋產(chǎn)量的增加。在魔芋的生長過程中,有研究者觀察到了多葉現(xiàn)象,多葉現(xiàn)象不僅使葉面積成倍增加,而且倒苗時(shí)間延遲,增加了葉片同化產(chǎn)物的積累,為球莖的膨大提供了充足的養(yǎng)分,例如,在水肥充足的情況下,稀植的魔芋就有較高的雙葉率,并且1 a內(nèi)就可以從10~15 g種芋長成200~300 g的新塊莖,同時(shí),用種子繁殖的魔芋也有多葉現(xiàn)象出現(xiàn)[2]。在魔芋栽培的過程中,若多葉現(xiàn)象出現(xiàn)在種芋到商品芋生產(chǎn)的這一年,可以大大提高商品芋產(chǎn)量。對此,育種工作者采用了多種手段,以期得到多葉魔芋。例如陳永波等[3]利用外源激素誘導(dǎo)魔芋在自然生長條件下形成多葉、多球莖的研究發(fā)現(xiàn),多葉的形成主要是由于激素(BA-6)的作用,處理后的多葉魔芋膨大系數(shù)較單片葉大。張盛林等[4]、黃訓(xùn)端等[5]利用輻射誘變技術(shù)分別處理了白魔芋和花魔芋,研究其生長發(fā)育狀況,并推測輻射后魔芋球莖生長過程中的多葉現(xiàn)象與核畸變有關(guān)。

表1 4個魔芋栽培點(diǎn)魔芋的葉片數(shù)(100株)片
但總體來說,對魔芋的多葉研究還處于起步階段,其研究結(jié)果離實(shí)際應(yīng)用還有較大距離,而從栽培材料中直接篩選培育多葉的魔芋品種可能是最直接、最有效的辦法。在同屬天南星科的植物中,許多種植物都具有多葉的特征,如天南星屬、芋屬、馬蹄蓮屬植物等。魔芋之所以僅具有一片復(fù)葉,是與其強(qiáng)大的頂端優(yōu)勢有關(guān),而其自然發(fā)生的多葉現(xiàn)象說明也存在頂端優(yōu)勢不明顯的植株(或生態(tài)型),這為直接選育多葉品種提供了可能。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),利川市當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶栽培的花魔芋材料具有很高頻率的多葉現(xiàn)象,特別是東城交椅臺村栽培的花魔芋,其雙葉率高達(dá)47%,而當(dāng)?shù)赝瑫r(shí)栽培的清江花魔芋的雙葉率僅為10%,基本可以排除其是自然環(huán)境原因造成的差異。同時(shí),其栽培條件完全是普通魔芋大田栽培的方法,也就可以排除是栽培方法差異造成的結(jié)果。說明觀察到的多葉現(xiàn)象應(yīng)該是材料本身的遺傳特性導(dǎo)致的。

圖1 大田里的雙葉花魔芋

圖2 采收后的雙葉花魔芋

圖3 去掉葉柄后的雙葉花魔芋球莖
由于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的材料來源混雜不清,因此需要進(jìn)一步從所收集到的當(dāng)?shù)刭Y源中淘汰單葉類型,保留多葉類型的材料,并純化種源,從而選育出自然的多葉花魔芋品種。
[1]劉佩瑛.魔芋學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2004:15.
[2]王銀元,吳祝平.魔芋栽培加工新技術(shù)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2003:20-21.
[3]陳永波,鐘剛瓊,趙清華,等.外源激素對魔芋多葉、多球莖形成的影響[J].氨基酸和生物資源,2005,27(1):35-36.
[4]張盛林,李川,劉佩瑛,等.60Co-γ射線輻射對花魔芋性狀影響初探[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2004,20(5):183-184,202.
[5]黃訓(xùn)端,周立人,何家慶,等.60Co-γ射線輻照花魔芋球莖的早期誘導(dǎo)效應(yīng)研究[J].激光生物學(xué)報(bào),2004,13(4):306-313.