我國八角育種現(xiàn)狀及發(fā)展對策

(廣西國營高峰林場，廣西 南寧530001）

八角(IlliciumverumHook．f．），又名八角茴香、大茴香、大料等，是著名的香料植物，為八角科八角屬常綠喬木。八角性喜溫暖濕潤氣候，原產(chǎn)于廣西南部和西南部山區(qū)，云南、廣東、福建、湖南、江西等地及越南北部均有栽培，目前主要栽培于南亞熱帶和北熱帶的低山、丘陵地帶[1]。

1 八角生產(chǎn)應(yīng)用概況

1．1 生產(chǎn)概況

廣西是全球最大的八角產(chǎn)區(qū)，2004年栽培面積已達(dá)35．5萬公頃，年均干果產(chǎn)量6～8萬噸，最高年產(chǎn)量達(dá)8．7萬噸，廣西八角產(chǎn)量占全國85%以上，外銷量約占全球貿(mào)易量80%。廣西區(qū)外僅云南等省區(qū)有少量八角生產(chǎn)，國外也僅越南北部有少量生產(chǎn)[1-2]。我國八角生產(chǎn)林以果用林為主，大面積營造果用林以實生苗為主，但無性系嫁接苗造林已逐漸得到推廣應(yīng)用。目前，我國八角生產(chǎn)存在品種混雜、產(chǎn)量低、品質(zhì)不穩(wěn)定等問題，應(yīng)大力推廣優(yōu)良品種和無性系，加強撫育管理，提高八角的產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。

1．2 化學(xué)成分

八角的果實和葉片可提取八角揮發(fā)油——茴油，一般干果茴油得率約5%～10%，鮮葉茴油得率約1%。茴油是一種芳香油，具有八角的特征香味，主要成分為茴香腦，約占茴油總量的80%～90%；茴油中的其他成分包括草篙腦、大茴香醛、檸檬烯、芳樟醇等數(shù)十種化合物[4-5]。八角果實中的非揮發(fā)性化合物種類很復(fù)雜，包括倍半萜內(nèi)酯及其衍生物、黃酮類成分、苯丙烷、木脂素類、脂類、甾醇類、維生素、胡蘿卜素、莽草酸和脂肪酸等[5-6]。八角干果中莽草酸含量可達(dá)10%，廣西八角果實中莽草酸含量為6．28%～11．57%，產(chǎn)地對八角果實中的莽草酸含量存在影響[7]。

1．3 主要用途

1．3．1 傳統(tǒng)用途

八角的果實、種子、枝葉都含有豐富的芳香油，具有去腥、健胃等作用，是我國著名的天然調(diào)味香料，廣泛應(yīng)用于烹飪、食品、醫(yī)藥、工業(yè)等行業(yè)[1]。茴油及其深加工產(chǎn)品茴香醛、茴香腈、茴香醇等作為香精，不僅可用于酒類、飲料和食品調(diào)香，也是高級香水、香煙、香皂、牙膏等化妝品重要的增香劑[5]。

1．3．2 醫(yī)藥用途

中醫(yī)認(rèn)為八角有健胃、驅(qū)風(fēng)、鎮(zhèn)痛、調(diào)中理氣、祛寒濕等功效，可用于治療消化不良、神經(jīng)衰弱等功用[1]。隨著八角化學(xué)成分分析及藥理研究的不斷深入，八角在現(xiàn)代醫(yī)藥領(lǐng)域中的用途日益廣泛。近年來的研究表明，八角揮發(fā)油及茴香腦具有刺激作用，可用于祛痰及促進(jìn)胃腸蠕動、緩解腹部疼痛；八角水煎劑、醇提取液和揮發(fā)油對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌具有廣譜抗菌性，對霉菌的抑菌效果較好；茴香醚制劑具有升高白細(xì)胞的作用；毒八角酸具有鎮(zhèn)痛作用；莽草酸能抑制血小板聚集，具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用；以茴油為原料可合成抗癌藥、制取抗甲型或乙型流感藥物[4-5]。八角是提取莽草酸的優(yōu)質(zhì)原料，莽草酸是生產(chǎn)高致病性禽流感防治藥物—— “達(dá)菲”的重要原料，達(dá)菲生產(chǎn)商瑞士羅氏公司及其他達(dá)菲仿制藥廠家每年都要在廣西采購大量八角干果或莽草酸。現(xiàn)代制藥業(yè)的需求不斷擴大，不僅促進(jìn)了我國八角生產(chǎn)和八角價格的提升，也將進(jìn)一步推動八角精深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[8]。

2 我國八角育種現(xiàn)狀

廣西是我國八角主產(chǎn)區(qū)，云南的八角生產(chǎn)也具有一定規(guī)模，目前國內(nèi)僅有廣西和云南兩省開展八角育種工作。20世紀(jì)80年代開始，廣西林科院在我國首先開展了八角資源普查、品種分類、優(yōu)株選擇等工作。2002年云南林科院也開始進(jìn)行八角優(yōu)樹選擇。

2．1 廣西八角育種現(xiàn)狀

2．1．1 品種資源

廣西八角栽培歷史悠久、品種資源豐富，不同品種的形態(tài)特征和經(jīng)濟性狀往往存在著明顯差異。1982～1984年，廣西林科院牽頭開展了全區(qū)八角品種資源普查和分類工作，以花、果、枝、樹形等形態(tài)特征為依據(jù)，將八角初步劃分為紅花、淡紅花、白花和黃花4個品種群、17個品種，包括9個紅花品種、4個淡紅花品種、3個白花八角品種和1個黃花品種。普查結(jié)果表明，八角花色與經(jīng)濟性狀無關(guān)，在紅花、淡紅花、白花3個品種群中均有優(yōu)良品種發(fā)現(xiàn)；樹形和分枝習(xí)性與經(jīng)濟性狀有關(guān)，硬枝類型產(chǎn)量較低，柔枝類型產(chǎn)量較高。柔枝類型中的柔枝紅花八角、柔枝淡紅花八角和柔枝白花八角表現(xiàn)出樹體結(jié)構(gòu)緊湊、枝葉茂密、小枝柔軟下垂，結(jié)果數(shù)多、單株產(chǎn)量高，大小年不顯著，含油量高、油質(zhì)好等特點，可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用[9-10]。

2．1．2 優(yōu)樹選擇的標(biāo)準(zhǔn)與方法

廣西八角經(jīng)過長期實生繁殖，品種類型眾多、單株差異明顯，可挖掘的資源潛力很大。利用單株選擇的方法，從現(xiàn)有實生苗中選出產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、綜合性狀好的八角單株，并通過嫁接、扦插等無性繁殖方法，培育苗木營造試驗林，經(jīng)復(fù)選選出優(yōu)良無性系或優(yōu)良類型，是實現(xiàn)八角生產(chǎn)良種化的一條捷徑[11-12]。

廣西林科院于20世紀(jì)80年代初制定了廣西八角果用林優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)；20世紀(jì)90年代初，經(jīng)修訂補充進(jìn)一步制定了新的廣西八角果用林優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)突出了產(chǎn)量、質(zhì)量性狀，提出以下4類8項選擇指標(biāo)：（1）產(chǎn)量指標(biāo)：母枝抽梢數(shù)，春梢2～3條；結(jié)果數(shù)，大年每梢坐果3個以上，小年平均1個以上；樹冠表面積果數(shù)，平均320個／m2以上。（2）質(zhì)量指標(biāo)：鮮果數(shù)／kg，200個／kg以下，肥厚均勻；角數(shù)／果，8～10個／果，發(fā)育正常角數(shù)70%以上；鮮果含油量，6%以上(水蒸汽蒸餾法），油質(zhì)符合國家出口標(biāo)準(zhǔn)。（3）樹形與枝條：樹冠緊湊，成年大樹冠幅小于5m；樹形圓錐或圓柱狀；一級枝下垂或平展，小枝柔軟下垂；結(jié)果枝短，平均每節(jié)不超過12cm。（4）適應(yīng)性與抗逆性：耐貧瘠、干旱、凍害，較抗八角炭疽病、煤煙病[9-10，13]。

八角果用林實生單株選優(yōu)步驟如下：針對實生林進(jìn)行初選，初選單株經(jīng)復(fù)選后進(jìn)入選種園，復(fù)選優(yōu)株經(jīng)生產(chǎn)試驗后決選得到新品種，新品種進(jìn)入良種采穗圃，繁育生產(chǎn)用良種，全部選種程序約需15～20a。為了加快選種進(jìn)程，表現(xiàn)好的初選單株可利用高枝嫁接技術(shù)繁殖鑒定后直接進(jìn)入生產(chǎn)試驗，經(jīng)品種比較后在當(dāng)?shù)赝茝V應(yīng)用[9-10]。

2．1．3 育種進(jìn)展

20世紀(jì)80年代初，廣西林科院通過普查確定柔枝紅花八角、柔枝淡紅花八角、柔枝白花八角和普通紅花八角4種類型為優(yōu)良品種類型，并選出優(yōu)樹33株。20世紀(jì)90年代，廣西區(qū)林科院根據(jù)新修訂的八角初選標(biāo)準(zhǔn)，實測68株單株，確定26株為初選優(yōu)良單株。這些優(yōu)良單株均為柔枝紅花類型或紅花類型，其中柔枝紅花類型16株，大果紅花和普通紅花八角各2株[10-11]。

經(jīng)過多年收集、選擇，廣西林科院在21世紀(jì)初重新認(rèn)定初選優(yōu)樹128株，采取原地保存與建立收集圃2種方式加以保存。隨著優(yōu)良單株初選及其嫁接技術(shù)的進(jìn)步，廣西主要八角主產(chǎn)區(qū)陸續(xù)進(jìn)行了無性系造林試驗。2005年，八角無性系選育工作取得初步成效，3個無性系通過廣西區(qū)級良種認(rèn)定。3個無性系均為柔枝紅花類型，具體特征如下：桂角45，果綠色，鮮果數(shù)168個／kg，果角完好率60%，穩(wěn)產(chǎn)性能優(yōu)良；桂角77，冠幅窄，果淺綠色，鮮果數(shù)170／kg，果角完好率38%，投產(chǎn)早、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性能優(yōu)良；桂角78，果淺黃色，鮮果數(shù)92個／kg，果角完好率70%。廣西林科院與在南寧、防城及派陽山林場等地，合作建立八角優(yōu)良品種的采種基地，繁育生產(chǎn)八角良種，開展無性系造林，有力地促進(jìn)了廣西八角生產(chǎn)[11-12]。

2．2 云南八角育種

云南是廣西區(qū)外重要的八角產(chǎn)區(qū)，八角是云南省第三大干果樹種。2002年云南八角種植面積約3．3萬公頃，年產(chǎn)八角約3300多噸。云南八角優(yōu)良個體選擇工作開始于2002年，參照廣西優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合云南八角生產(chǎn)實際制定了如下標(biāo)準(zhǔn)：（1）植株生長健壯，發(fā)育正常，無病害，分枝矮，樹冠開闊，結(jié)果空間大，樹齡在20a以上；（2）每千克鮮果數(shù)在200個以下，果肥厚均勻；（3）果的角數(shù)8～10個，發(fā)育正常角數(shù)占70%以上；（4）單株年產(chǎn)鮮果不少于50kg；（5）含油率達(dá)6%以上，油質(zhì)各項指標(biāo)符合國家出口標(biāo)準(zhǔn)。按照該選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，至2003年底云南初選出八角優(yōu)良單株18株[14]。

近年來，云南林科院把優(yōu)樹選擇和果實化學(xué)成分測定進(jìn)行有機結(jié)合，開展了一些有益的探索。2007年，云南林科院測定了10個八角優(yōu)良單株果實的茴香油含量，并對茴香油成分進(jìn)行分析，結(jié)果表明：云南八角優(yōu)株果實含油率達(dá)7．9%～16．4%，變異系數(shù)22．86%；云南八角茴香油主要成分為反式-茴香腦，相對含量達(dá)80．51%～96．47%，其次為草蒿腦、順-茴香腦等[15]。2009年，云南林科院進(jìn)一步測定了78個復(fù)選優(yōu)株果實的茴香油及莽草酸含量，結(jié)果表明云南八角優(yōu)株果實含油率達(dá)7．96%～19．24%，變異系數(shù)為18．19%，所選八角優(yōu)株果實的含油率差異不顯著；莽草酸含量為0．46%～14．30%，變異系數(shù)為56．69%，不同優(yōu)株果實的莽草酸含量差異極顯著，富寧、屏邊等地八角的莽草酸含量極顯著高于其他生產(chǎn)區(qū)域。云南所選優(yōu)良單株果實的含油率均高于八角優(yōu)株選擇標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，茴香油及莽草酸含量也高于測試中所使用的廣西對照優(yōu)良單株——廣西古龍1號[16]。

雖然云南八角選育基礎(chǔ)較差、起步較晚，但該省選優(yōu)工作力度較大、選優(yōu)目標(biāo)不僅局限于產(chǎn)量指標(biāo)，而且針對初選單株的有效成分開展了測試分析，為今后進(jìn)一步選育精深加工所需品種提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，表現(xiàn)出較好的育種前瞻性。

3 存在問題與發(fā)展對策

3．1 存在問題

3．1．1 育種目標(biāo)單一，選擇標(biāo)準(zhǔn)不全面

八角育種以提高產(chǎn)量為主要目標(biāo)，兼顧果實含油率和綜合適應(yīng)性，沒有針對八角產(chǎn)品的具體用途開展定向育種，所選出通用型品種難以同時滿足不同產(chǎn)業(yè)的需求。

3．1．2 育種手段簡單，育種效率較低

優(yōu)樹選擇是目前八角新品種選育應(yīng)用的主要技術(shù)手段，雜交育種、倍性育種、誘變育種等育種方法尚未得到應(yīng)用，所選新品種數(shù)量少、用時較長。

3．1．3 基礎(chǔ)研究薄弱，發(fā)展后勁不足

針對八角種質(zhì)資源的遺傳多樣性、重要性狀的遺傳規(guī)律及育種新技術(shù)等方面開展的研究還很少，不利于八角育種工作的深入開展和育種水平的進(jìn)一步提高。

3．1．4 繁育技術(shù)無突破，良種推廣速度慢

八角果用林營建傳統(tǒng)上采用實生苗造林，而八角良種、無性系的繁殖需采用嫁接、扦插等方法，因繁殖材料較少，繁殖系數(shù)較低，八角良種的推廣應(yīng)用受到很大影響。

3．2 發(fā)展對策

3．2．1 開展定向育種，細(xì)化育種目標(biāo)和選擇標(biāo)準(zhǔn)

以食品工業(yè)中使用的普通調(diào)味香料為生產(chǎn)目標(biāo)的品種，選育的指標(biāo)以產(chǎn)量、穩(wěn)定性和果實的一般品質(zhì)為主，可以繼續(xù)使用20世紀(jì)90年代確定的優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)；以提取或合成香水、香精等高級增香劑為生產(chǎn)目標(biāo)的品種，應(yīng)較大幅度提高果實含油率指標(biāo)；以藥品生產(chǎn)原料為生產(chǎn)目標(biāo)的品種，不僅要提高果實含油率指標(biāo)，而且應(yīng)增加相應(yīng)的化學(xué)成分檢測指標(biāo)，例如莽草酸、毒八角酸含量等。

3．2．2 采用現(xiàn)代育種技術(shù)，提高育種效率

單株選擇對于變異系數(shù)小的性狀選擇效率較低，并且不能匯集不同種質(zhì)資源中的優(yōu)良性狀，因而不能獲得綜合性狀優(yōu)良的新品種。有性雜交可以綜合雙親的優(yōu)良性狀，或產(chǎn)生超親優(yōu)勢，使后代獲得較大的遺傳改良；誘變育種和倍性育種可使變異系數(shù)小的目標(biāo)性狀獲得顯著改善；分子標(biāo)記輔助育種可確保雜交后代目標(biāo)性狀選擇的準(zhǔn)確性。在繼續(xù)開展單株選擇的基礎(chǔ)上，應(yīng)積極應(yīng)用有性雜文育種和其他現(xiàn)代育種技術(shù)提高八角育種效率。

3．2．3 加強應(yīng)用基礎(chǔ)研究，提高育種起點

針對八角種質(zhì)資源的遺傳多樣性、豐產(chǎn)性、抗逆性、抗病性、傳粉習(xí)性和光合特性等性狀展開研究，測定重要性狀的遺傳力和主要親本的配合力，掌握重要性狀尤其是藥用成分相關(guān)性狀的遺傳變異規(guī)律，構(gòu)建八角遺傳圖譜和分子標(biāo)記體系，為今后開展雜交育種、抗病育種、高光效育種、定向育種和分子育種打下基礎(chǔ)。

3．2．4 開展組培技術(shù)研究，加快良種推廣速度

組培快繁技術(shù)和工廠化育苗技術(shù)有機結(jié)合，是目前林木良種與無性系擴繁的最佳技術(shù)體系，具有繁殖系數(shù)高、規(guī)模大、速度快、質(zhì)量優(yōu)等特點。應(yīng)積極開展八角組培快繁技術(shù)研究，建立工廠化育苗體系，規(guī)模化繁殖八角良種，有效推動八角良種在生產(chǎn)中的使用。

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