魔芋種芋繁育技術(shù)探討

申長(zhǎng)波

（富源縣十八連山鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心農(nóng)技推廣辦公室，云南富源 655507）

魔芋種芋繁育技術(shù)探討

申長(zhǎng)波

（富源縣十八連山鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心農(nóng)技推廣辦公室，云南富源 655507）

魔芋（Konjac）屬天南星科（Araceae）魔芋屬（AmrophophallusBlume），為多年生草本植物。廣泛分布于中國(guó)西南山區(qū)，具有悠久的栽培和利用歷史。魔芋是植物界中迄今為止發(fā)現(xiàn)唯一能大量合成葡甘聚糖的高等植物，葡甘聚糖是魔芋地下球莖主要貯藏物質(zhì)，為一種高分子有機(jī)化合物，因具有良好的膠溶性、凝膠性、增稠性、成膜性等優(yōu)點(diǎn)而在食品、化工、醫(yī)藥保健、環(huán)保等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。因此，魔芋具有極高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。

20世紀(jì)80年代前，由于科技的落后和人們對(duì)魔芋產(chǎn)品價(jià)值認(rèn)識(shí)的限制，中國(guó)魔芋一直處于半野生自然生長(zhǎng)狀態(tài)，研究的人較少，開(kāi)發(fā)利用幾乎為零。80年代后，隨著科學(xué)的進(jìn)步，開(kāi)發(fā)的深入，人們認(rèn)識(shí)到魔芋的重要性，首先對(duì)魔芋種質(zhì)資源進(jìn)行搜集、整理、保存，從魔芋胚胎學(xué)、細(xì)胞學(xué)、孢粉學(xué)、細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)及快繁技術(shù)、魔芋種植區(qū)劃、栽培制度及栽培技術(shù)、魔芋品種選育、基因工程、病蟲(chóng)害防治等方面作了較為系統(tǒng)的研究。其次對(duì)魔芋的作用和用途的研究不斷深入，伴隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和人民生活水平的不斷提高，魔芋的食用、藥用以及在輕紡、日化、印染、造紙、石油開(kāi)采等方面的作用不斷發(fā)揮，魔芋及魔芋產(chǎn)品市場(chǎng)前景看好以及日本市場(chǎng)供求的缺口，拉動(dòng)了魔芋產(chǎn)業(yè)的興起和發(fā)展。魔芋生產(chǎn)逐漸受到主產(chǎn)區(qū)政府和廣大芋農(nóng)的重視，生產(chǎn)上從零星粗放種植發(fā)展到以商品為目的的集中連片規(guī)模經(jīng)營(yíng)，促進(jìn)了魔芋種植面積的不斷擴(kuò)大和效益的不斷提高。魔芋不僅在西南各省得到發(fā)展，而且在長(zhǎng)江中下游及南方各省區(qū)亦有栽培。中國(guó)成為繼日本之后大力發(fā)展魔芋產(chǎn)業(yè)的亞洲國(guó)家，經(jīng)過(guò)近20年的努力，形成了國(guó)內(nèi)魔芋4大產(chǎn)區(qū)，種植面積6.67余萬(wàn)hm2。一是以湖北恩施為代表的鄂西北魔芋產(chǎn)區(qū)，種植面積2.67余萬(wàn)hm2；二是以陜西安康地區(qū)為代表的陜西南部魔芋產(chǎn)區(qū)，種植面積1.33余萬(wàn)hm2；三是以四川安縣為代表的四川重慶產(chǎn)區(qū)，種植面積1.33余萬(wàn)hm2；四是以云南富源為代表的云貴烏蒙山區(qū)，種植面積1.33余萬(wàn)hm2。其它如湖南、安徽等省零星種植，未形成規(guī)模。魔芋種植開(kāi)始幾年發(fā)展勢(shì)頭較好，但隨著種植年限的延長(zhǎng)，栽培面積擴(kuò)大，軟腐病危害越來(lái)越嚴(yán)重，連作障礙嚴(yán)重，最后導(dǎo)致種植面積銳減。軟腐病和連作障礙是制約魔芋種植業(yè)健康發(fā)展壯大的主要因素，至今國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有有效解決這兩大難題的辦法，只能從種芋繁殖入手培育健康種芋[1]。

1 魔芋的繁殖方式

1.1 無(wú)性繁殖

1.1.1 芋鞭繁殖

芋鞭繁殖是利用球莖著生的根狀莖即芋鞭進(jìn)行的繁殖方式，根狀莖長(zhǎng)到一定的時(shí)間就成為小球莖。

1.1.2 切塊繁殖

在種芋較為緊缺的情況下，選擇健康、芽眼多、飽滿的商品芋進(jìn)行切塊，保證每一切塊至少有1芽眼來(lái)進(jìn)行繁殖的方式，注意切塊要及時(shí)用藥劑處理傷口。

1.1.3 無(wú)性繁殖的優(yōu)缺點(diǎn)

其優(yōu)點(diǎn)是保持種性的連續(xù)性，缺點(diǎn)是繁殖系數(shù)低，多年沿用無(wú)性繁殖會(huì)造成病原菌積累、種性退化，進(jìn)而導(dǎo)致魔芋產(chǎn)量下降、品質(zhì)劣化、抗性降低，抗旱能力差，葡甘聚糖含量降低等，但目前生產(chǎn)上繁殖種芋仍主要以無(wú)性繁殖為主。

1.2 有性繁殖

魔芋屬于多年生草本植物，其生命周期一般為3～4年。魔芋雖是雌雄同株，雄性在上面，雌性在下面，但雌雄性成熟期不一致，雌性成熟比雄性早，雄性成熟時(shí)雌性已錯(cuò)過(guò)授粉期，不能受孕結(jié)籽，導(dǎo)致不能自花授粉，所以是異花授粉作物。有性繁殖是利用雌雄花授粉來(lái)產(chǎn)生種子延續(xù)后代。用種子繁育的苗叫實(shí)生苗。在進(jìn)行有性繁殖過(guò)程中必須掌握雌花跟雄花成熟的規(guī)律，在最佳時(shí)間用正確的方法使其授粉。

1.2.1 有性繁殖方式[2～3]

遠(yuǎn)緣雜交：即用栽培種魔芋與野生種雜交。采用生產(chǎn)上使用的白魔芋、花魔芋、紅魔芋等與野生種（蛇魔芋、半夏等）雜交，通過(guò)系統(tǒng)育種，選育出性狀較好的種芋。

種間雜交：即同一個(gè)屬中不同品種的雜交，如用白魔芋與花魔芋、白魔芋與紅魔芋、花魔芋與紅魔芋等進(jìn)行的雜交。目前中國(guó)已有21個(gè)魔芋種。

種內(nèi)雜交：即同一品種間的雜交，如花魔芋與花魔芋、白魔芋與白魔芋、紅魔芋與紅魔芋等雜交，目前生產(chǎn)上大部分采用這一方法選育新品種。

1.2.2 雜交育種的優(yōu)缺點(diǎn)

育種方法很多，但雜交育種是育種中常用的一種方法。它的優(yōu)點(diǎn)：綜合雙親的優(yōu)良性狀，產(chǎn)生超親和新的性狀，獲得各種各樣的變異類型，豐富基因類型，減少病毒的攜帶，增強(qiáng)子代的抗逆性、抗病性、抗旱性，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、高抗，適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。缺點(diǎn)：魔芋雜交育種產(chǎn)生的種子出苗率低，花期不遇，授粉難度大，特別是遠(yuǎn)緣雜交難度大，制種量小，不能滿足生產(chǎn)需要[4～5]。

2 生物技術(shù)在魔芋育種中的應(yīng)用

生物工程包括五大工程，即遺傳工程（基因工程）、細(xì)胞工程、微生物工程（發(fā)酵工程）、酶工程（生化工程）和生物反應(yīng)器工程。在這五大領(lǐng)域中，前兩者作用是將常規(guī)菌（或動(dòng)植物細(xì)胞株）作為特定遺傳物質(zhì)受體，使它們獲得外來(lái)基因，成為能表達(dá)超遠(yuǎn)緣性狀的新物種——“工程菌”或“工程細(xì)胞株”。后三者的作用則是為有巨大潛在價(jià)值的新物種創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)與繁殖條件，進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)，以充分發(fā)揮其內(nèi)在潛力，為人們提供巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.1 細(xì)胞工程

細(xì)胞工程在魔芋上的應(yīng)用主要就是利用細(xì)胞的全能性原理來(lái)培育新植株的過(guò)程。最常見(jiàn)的就是組織培養(yǎng)，魔芋組織培養(yǎng)是指在無(wú)菌條件下，將離體的魔芋器官、組織、細(xì)胞以及原生質(zhì)體培養(yǎng)在人工控制的環(huán)境條件下使其再生形成完整植株。也就是將魔芋體的一部分放在無(wú)菌的容器里，供給他們充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，放在適宜的環(huán)境中使其得以生存和形成完整植株的一種方法。云南省農(nóng)科院的王玲教授應(yīng)用生物技術(shù)建立了高效生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種芋的快繁體系，總結(jié)出“魔芋組培苗批量化生產(chǎn)及組培苗組培技術(shù)”、“魔芋試管芋的繁育技術(shù)”，并獲2項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。現(xiàn)在組培苗已經(jīng)在大田中廣泛使用，極大的改善了生產(chǎn)上種芋不足問(wèn)題。

2.2 基因工程

基因工程是未來(lái)魔芋繁育的主要方法。一方面，魔芋軟腐病是影響魔芋生產(chǎn)的主要因素，魔芋發(fā)生軟腐病就像人類患癌癥一樣無(wú)法醫(yī)治，可造成魔芋大面積死亡和減產(chǎn)，降低魔芋品質(zhì)，所以應(yīng)選擇無(wú)病種芋，降低魔芋軟腐病發(fā)生。另一方面，魔芋產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，目前很少有人對(duì)魔芋進(jìn)行分子生物學(xué)研究，如魔芋的染色體圖譜是什么、控制魔芋軟腐病的基因是哪一些等。基因工程技術(shù)是在生物體外，通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。一般來(lái)講，就是按照人們的主觀意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。利用基因工程培養(yǎng)的魔芋植株可以生產(chǎn)健壯的魔芋植株以滿足大田生產(chǎn)的需要。

2.3 生物技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：可以人為控制，培養(yǎng)出人類需要的健康植株，生長(zhǎng)周期短，繁殖速度快，能在短時(shí)間里生產(chǎn)出大量的芋種滿足生產(chǎn)的需要，管理方便，利于自動(dòng)化生產(chǎn)，取材經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，可以培養(yǎng)出健康植株，是未來(lái)魔芋育種的主要方向。缺點(diǎn)：組培苗生產(chǎn)成本大，工廠化率低；基因工程研究人員少，對(duì)基因的研究分析還處于起步階段。

[1]張盛林，劉佩瑛，張興國(guó)，等.中國(guó)魔芋資源和開(kāi)發(fā)利用方案[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，21（3）：215－219.

[2]劉佩瑛，孫遠(yuǎn)明，張盛林，等.魔芋農(nóng)家品種的選育研究[A].經(jīng)濟(jì)作物新品種選育論文集[C].上海：上海科技出版社，1990，45－50.

[3]何家慶.關(guān)于魔芋的農(nóng)業(yè)科學(xué)[M].合肥：安微大學(xué)出版社，2006.

[4]劉佩瑛.魔芋學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2004.

[5]殷減清.魔芋全程防病高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].云南農(nóng)業(yè)科技，2003，4.

2013－05－13