陳麗娟 蔡炳華 江 文 桂 杰 韋紹龍 嚴華兵 蘇 賓 蘇國秀
(廣西農業科學院生物技術研究所,廣西 南寧 530007)
荸薺(Eleocharis tuberose)別名馬蹄,是一種優良的果蔬類食物。隨著我國農業產業結構調整和荸薺消費市場多樣化的形成,荸薺種植及加工產業迅速發展壯大。但生產中常規品種種性退化嚴重,制約著荸薺產業的可持續發展。為滿足市場需求,提高生產效益,筆者圍繞提高荸薺球莖大小和品種抗性的育種目標,開展了荸薺新品種選育研究。
植物組織培養中的體細胞無性系變異是植物組培后代中常見的現象,一個組織培養周期內可產生1 %~3 %的無性系變異機率,遠高于自然突變頻率。通過選擇,可獲得多種類型對植物性狀改良有益的無性系突變體,再應用克隆技術,可實現種內基因轉移(周巖 等,2002)。
2004年12月,筆者采用分蘗力強、抗性較好的廣州番禺地方荸薺品種的莖尖進行組織培養,經過20次繼代轉接,獲取荸薺體細胞無性系變異植株,于2006年7月定植于大田;田間觀察發現葉狀莖產生變異,有的變細小,有的變粗。從變異群體中選出一些葉狀莖變粗、葉色濃綠、球莖變大的優良變異單株,再進行莖尖組織培養,將組培苗分單株種植于大田,再從這些優良變異植株中選擇適口性好、球莖大、抗性較強的單株球莖再進行莖尖組培快繁,培育成組培苗。2008年開始分別在賀州市、荔浦縣、柳城縣、貴港市、合浦縣等地進行多點試種示范,田間表現為綜合性狀較好,分蘗力較強,產量性狀穩定,無分離現象,抗病性強,平均每667 m2產量2500 kg以上,比荔浦地方品種增產10 %,最高產量可達4000 kg·(667 m2)-1。2009年12月通過廣西壯族自治區種子管理總站組織的專家鑒定,2010年5月通過廣西農作物品種審定委員會審定,定名為桂蹄2號。
2007年在平樂縣青龍鄉種植觀察,選擇3個不同體細胞無性系變異類型(桂蹄2號、ft3、ft1)的成熟球莖和親本的成熟球莖,對其形態進行觀察、測試與比較。
形態特征描述主要參照江文等(2009)、劉劍秋(1993、1999)的方法進行,皮色參照標準比色卡分別定為棕色和深紅色;主芽及側芽分類參照劉劍秋(1993、1999)的方法進行;臍部平于底部的定為平,臍部高于底部的定為凸,臍部低于底部的定為凹。從 4份材料中,分別隨機抽取20個成熟的最大球莖,用游標卡尺測量球莖大小,用電子天平稱量單球質量,取平均值;莖粗取葉狀莖和匍匐莖中間部位,用游標卡尺測量。
從表1可以看出,3個變異株系在植株和球莖主要形態特征上都出現了不同程度的變異。桂蹄2號每年用組培苗種植,在連續3 a(年)的試種過程中其主要農藝性狀及球莖形態特征田間表現穩定,不分離。

表1 桂蹄2號植株及球莖主要形態特征
分別取成熟度、大小及形狀相對一致且具有代表性的10個荸薺球莖去皮,切成0.5 cm×0.5 cm大小的小顆粒混勻,稱取20 g,置于預冷研缽中,冰浴研磨成勻漿。淀粉及總糖含量測定送國家農業部亞熱帶果品蔬菜質量監督檢驗測試中心(2009年 12月送樣),參照GB/T5009.9-2008(酸水解法)、GB/T8210-1997方法進行;蛋白質含量測定采用考馬斯亮藍G-250染色法(陳毓荃,2002);總氨基酸含量測定采用茚三酮比色法(波欽諾克,1981)。結果顯示(表2):桂蹄2號總糖含量與親本差異不大,而淀粉、蛋白質和總氨基酸含量變化較大,分別比親本低41.4 %、高77.3 %和55.3 %。

表2 桂蹄2號球莖主要營養成分
2008~2010年在廣西進行區域試驗,示范區面積逐年擴大,從0.3 hm2擴大到10 hm2。測產時,選擇具有代表性的田塊,采用梅花5點法取樣,每個點面積1 m2。試驗結果表明(表3):桂蹄2號的球莖產量與對照地方品種相比,增產幅度為9.12 %~20.30 %。

表3 桂蹄2號區域試驗產量結果
桂蹄2號株高95~105 cm,球莖呈扁圓形,臍微凹,橫徑3.5~5.5 cm,縱徑2.5~3.0 cm,平均單球莖質量26,最大可達50 g,芽粗,皮稍厚,深紅色,較耐貯運;每667 m2球莖產量2500~3500 kg。
桂蹄2號用組培苗作為生產種苗,實驗室組培繼代增殖率為4~6倍,繼代8~9次,一般1個莖尖可繁殖組培苗3萬株左右。每公頃用組培苗約3000株。育苗期25~30 d(天),大田繁苗期約50 d(天),繁殖系數達20倍;大田生育期約140 d(天)。該品種已在廣西地區大面積推廣,2011年湖南、福建、江西、浙江、貴州、湖北等地種植戶進行引進試種。
波欽諾克X H.1981.植物生物化學分析方法.荊家海譯.北京:科學出版社:95-101.
陳毓荃.2002.生物化學實驗方法和技術.北京:科學出版社:95-96.
江文,李楊瑞,楊麗濤,陳麗娟,蒙平.2009.荸薺球莖主要性狀觀察及營養品質分析,中國蔬菜,(2):51-54.
劉劍秋.1993.福建荸薺屬果皮微形態學研究.亞熱帶植物通訊,22(1):7-13.
劉劍秋.1999.中國荸薺屬植物果皮微形態特征及其分類學上的意義.應用與環境生物學報,5(6):578-584.
周巖,李保印,趙一鵬.2002.植物組織培養中的體細胞無性系變異.河南職業技術師范學院學報,30(4):25-27.