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

張東華，汪慶平

（1.云南民族大學化學與生物技術學院，云南昆明，650031；2.云南省農科院質標所）

我國魔芋品種多，種植面積大，全球160余個魔芋種中，我國有20多個[1]，目前國內90%種植的均是花魔芋。魔芋在我國湖北、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產品。雖然我國魔芋年產量達到1.0萬～1.5萬t，巨全球之首，但從產業發展的規模來講，仍難以稱其為一個產業，這主要是由于魔芋的產量低造成。而制約魔芋產量的根本因素在于其生長周期長、繁殖系數低以及規模化種植病害嚴重。2009年以來，魔芋市場行情十分火爆，特級魔芋精粉價格超過5萬元/t，但卻無貨可供，原因一是受2008年國內南方魔芋產區低溫凍害的影響，魔芋產量降低；二是往年通常有4 000～5 000 t/a的緬甸魔芋干片經云南瑞麗進入我國低端魔芋原料市場，補充國內魔芋豆腐生產之用。而據海關統計，2009年下半年至2010年第一季度，從緬甸進口的魔芋干片總量不到前一年的40%。經了解，緬甸原料驟減的原因有：①長期采挖野生魔芋資源，導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買魔芋干片，零關稅輸入日本，從而分流了原本要出口到云南瑞麗的魔芋總量。這意味著我國從緬甸進口低價魔芋原料的日子可能一去不復返。因此要解決魔芋資源短缺的問題，必須選擇優良品種，經多年研究發現，在海拔較低的區域，規模化種植珠芽魔芋彌勒種（Amorphophallus muelleri）可突破現有制約魔芋種植業發展的幾大難題，實現魔芋產業能跨越式發展，達到后來居上的目的。

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 個種，是一類葉面上生長有珠芽小球莖的特殊魔芋種[3～4]。通過作者多年來對珠芽魔芋的觀察、研究和種植以及不同種植區域的反饋信息來看，雖然珠芽類魔芋精粉粘度低，色澤不好，但其抗病性顯著強于白魔芋及花魔芋，并且生長速度快、繁殖系數高，適宜夏季高溫高濕環境，這些特點導致珠芽魔芋受到農業種植部門的贊賞，卻不受魔芋加工企業和魔芋粉用戶的歡迎。為了充分利用珠芽類魔芋的優點，作者以魔芋組織中有效成分葡甘聚糖為質量判斷依據，從國內栽培的珠芽類魔芋植株中反復篩選、分離，得到單一的珠芽魔芋優勢栽培種即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優勢及應用前景。

1 珠芽類魔芋的特點

1.1 繁殖系數高

花魔芋（A.konjac） 或白魔芋（A.albus）繁殖系數不超過1位數[4,6]，而珠芽魔芋則能以開花結籽的方式突破魔芋繁殖系數低的瓶頸。在能生長珠芽小球莖的 3個種中，A.bulbifer， A.muelleri可在開花后未經授粉，以無性繁殖方式生長得到成熟種子，規避了傳統栽培品種有性繁殖能力極弱的障礙。Hetterscheid 等[2]認為，A.bulbifer及 A.muelleri種為三倍體，與其他二倍體魔芋品種染色體數為26或28對不同，這兩個品種基因染色體數目為39對，該特性奠定了珠芽魔芋可由無性開花獲得種子，而若能對珠芽魔芋進行人工誘導開花，則可實現低成本、規模化育種[6]，從而有效解決魔芋繁殖系數低的難題。幾年的種植結果表明，珠芽魔芋的年均繁殖系數約330倍，種子發芽率高達98%。

1.2 氣生球莖膨大系數高

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的淺棕色球莖，它是珠芽類魔芋繁殖的主要途徑，質量小的3～5 g，大的超過100 g。珠芽數量視植株大小而異，最多可達50余個，若采用珠芽作為種芋，其膨大倍數可達100倍，遠高于花魔芋膨大倍數。

1.3 種子多苗接力生長特性可縮短種植周期

采用種子作為繁殖材料，具有多苗接力生長的突出特點。作者在國內溫帶區域獲得了4苗接力生長的魔芋材料，其生長周期長達270 d，在熱帶種植區域，因無冬季休眠的限制，作者觀察到5苗接力生長，生長期長達 14個月（420 d）的完整生長過程，一粒種子從下種時的0.22 g，到5苗生長結束收獲時球莖可超過1 000 g，膨大倍數超過5 000倍。由此意識到珠芽魔芋存在巨大的增產潛力。

1.4 抗性強，適宜種植區域廣

珠芽類魔芋源于熱帶雨林，適宜夏季高溫高濕環境。經各地栽培試驗證實，珠芽魔芋幾個種對軟腐病、白絹病的抗性顯著強于白魔芋和花魔芋。在國內，海拔相對較低，氣溫相對較高，夏季最高氣溫在30～35℃的區域皆可種植，但最適宜栽培區域為熱帶、亞熱帶，降水相對豐富的地區。

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，組織內部肉質為粉紅色，但因其生長環境的不同，鮮芋內部組織顏色會有一定差異。在顯微鏡下觀察，其內部組織中有較小顆粒狀的紅色單寧細胞，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，剛出土時表皮顏色為淡黃色略帶褐色，在空氣中放置一段時間后逐漸變為淺紅褐色或褐色，組織內部顏色為淡黃色。球莖上半部具有粗大的營養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達的一個實證。彌勒魔芋根瘤點比紅魔芋多，表皮其余部分比較細膩。彌勒魔芋株高可達約 2.0 m，多為 1.0～1.2 m，葉柄光滑，其上布滿綠色間不規則淺灰色斑點。

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，更具觀賞價值，花期 4～6個月，佛焰花序，高 20～60 cm，長形漏斗狀，外圍綠紫外帶大點灰白斑帶，內側淡紫紅色或紫綠色帶灰黃色斑點，內側下部紫色明顯深于上部。外圍色斑延長至整個葉柄，肉穗花序長于佛焰苞，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 適應性比較

近5 a來，國內不少省區積極引種試種 “紅魔芋”，發現其抗性強，生長旺盛、膨大率高，適于在高溫、高濕環境生長。而彌勒魔芋與紅魔芋具有相似的生長環境，因此一般適合“紅魔芋”生長的區域亦適合彌勒魔芋的生長。國內部分魔芋同行認為紅魔芋組織中色素過重，魔芋多糖粘度過低，產品應用價值較低，不具備優良品種的特性，不宜規模推廣。

表1 珠芽類魔芋3個種主要理化指標比較

2.3 品質比較

通過對珠芽類魔芋中A.erubescens、A.bulbifer及A.muelleri3個種的部分理化指標進行測定，結果表明，A.muelleri種精粉粘度遠高于農業部標準規定的 22 000（mPa·s）（表 1），且葡甘聚糖也較高。此外在長時間常溫儲存條件下，A.muelleri種的粘度變化不大，說明該種魔芋精粉的產品貨架期長。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 耐儲存性比較

傳統栽培魔芋用種量約占當年收獲總量的1/3。若采用珠芽彌勒種氣生球莖，所需種芋質量不足地下球莖質量的 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，僅為傳統用種量的1/300～1/400。因種子、珠芽球莖體積小、質量輕，耐儲存易運輸，適宜大規模種植推廣。

總之，彌勒魔芋繁殖系數高、球莖膨大系數高、抗性強、適宜栽培面積廣、以及精粉粘度和葡甘聚糖含量高等優點決定其為理想的栽培種。并且，經最近3 a的種植試驗發現，與彌勒魔芋的原生地——南太平洋島相比，云南的環境條件相對溫和，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

最近幾年國家對魔芋產業的投入力度加大，但主要精力仍集中在白魔芋和花魔芋，對野生魔芋新品種了解還不夠，更缺乏研發和推廣力度。我國云南邊境地區雖是野生魔芋種質資源相對豐富的區域，但野生種質資源仍顯缺乏，加上中國內地并非珠芽魔芋“彌勒種”的原生地，我國在魔芋種質資源方面本已處于劣勢。而日本相關企業已大量引進彌勒種魔芋，在日本當地進行大規模種植，因此，為了提高國內魔芋產業的競爭力，必須加快彌勒種魔芋的引進、種植及快繁。

[1]劉佩瑛.魔芋學[M].北京：中國農業出版社，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.中緬邊境一帶發展潛力巨大的魔芋新品種——珠芽魔芋[J].資源開發與市場，2005（2）：136-138.

[4]張東華，汪慶平，段志柏，等.東南亞珠芽魔芋多苗接力生長特性及應用前景[J].資源開發與市場，2009（8）：682-684.

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

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

[7]Santosa E,Sugiyama N,Hikosaka S,et al.Cultivation of Amorphophallus muelleriBlume in timber forests of East Java,Indonesia[J].Japanese Journal of Tropical Agriculture,2003,47(3):190-197.

[8]Sugiyama N,Santosa E.Edible Amorphophallus in Indonesia-Potential Crops in Agroforestry[M].Gadjah Mada University Press,Yogyakarta， 2008：125.