李蕾嘉
【摘 要】木姜子果實可蒸餾得到芳香油,木姜子是香料行業的重要原料樹種。各品種木姜子廣泛分布于我國南部,其中貴州部分地區適宜木姜子的生長和繁殖。本文從木姜子的特性,結合貴州地區的氣候環境,制定可能的育種策略,旨在加強木姜子種植的產業化,更好地開發和利用木姜子的良種資源。
【關鍵詞】木姜子;育種策略;貴州
木姜子(Litseaeuosma W. W.Smith)是我國乃至世界香料行業的重要原料樹種之一,隸屬于樟科(Lauraceae)木姜子屬(Litsea lam.)。喜濕潤氣候。適生于上層深厚、排水良好的酸性紅壤、黃壤以及山地棕壤。主要分布于我國南部和東南亞各國,分布范圍較廣,生物多樣性較豐富。
木姜子果實蒸餾得到的揮發性芳香油,稱木姜子油。木姜子油氣味芳香,含有多種化學成分,如檸檬醛(70%)、檸橄烯( 1.6% )、香茅醛(7.6% )等。木姜子油可用來配制食品、香精、化妝品和皂用香精。花、果、根皮極香是調味佐料。其全株均可入藥。在制藥、環保、日化產品、綠色食品、保健品、天然農藥開發中有廣泛用。此外,還可以用來生產抗氧化劑、殺蟲劑、抗微生物藥物等。同時,由于木姜子生態適應性廣,耐膺薄,保水固土性能好,所以可以用來治理疏林地水土流失。因此,加強對木姜子資源的研究以及育種策略的探討具有十分重要的經濟意義。
近年來,對木姜子的形態學和生理特征的變異以及育種學和遺傳學背景的研究正逐漸增加,為木姜子種質資源的利用和新品種選育工作增加了理論依據,在生產實踐上可以盡快得到有效的良種。制定良好的育種策略,可提高木姜子人工種植的經濟利益,促進其產業發展以及產業效益的提升。
1 木姜子的育種目標
根據現階段我國木姜子生產主要用于精油提取,木姜子的育種目標主要是穩產、高產、優產。
1.1 提高木姜子的果實產量
木姜子常規用種子繁殖,但種子休眠期長,當年場圃發芽率只有7%~10 % ;且發芽極為遲緩,持續時間長。
因此,將木姜子的果實產量提高30%,并保證果實產量的穩定,是提高木姜子商業價值的首要任務。
1.2 保證木姜子的果實質量
木姜子果實中提煉的木姜子油是制造許多食品添加劑、維生素 A,E 和 K、檸檬烯、甲基紫羅蘭酮和香水的重要原料來源。同時,其果實精油中,檸檬醛的含量越多,越受工業、食品業等行業歡迎。因此,從市場角度看,木姜子果實的精油含量以及精油中檸檬醛含量的高低,決定了木姜子是否具有更好的經濟利益。
在保證木姜子果實產量的前提下,將木姜子果實的含油率提高50%,并且將其中的檸檬醛含量提高50%也是木姜子的育種目標。
2 木姜子的育種策略和方法
2.1 優質木姜子的雜交親本選擇
為同時提高木姜子的產量和質量,擬采用雜交育種的方式對其進行繁育。在親本選擇上,將高產和有產結合起來,選育符合育種目標的人工雜交品種。
在對木姜子育種學和遺傳學背景的研究研究中可知,清香木姜子油味道更香,品質較高,檸檬醛含量最高,市場前景好。同時,景東居群的山蒼子具有果實碩大,精油含量高,檸檬醛含量較高,且性狀平均變異系數低等特點。
因此,擬采用清香木姜子和云南景東群居的山蒼子作為人工高產、優產木姜子的親本選擇。
2.2 優良單株的選擇
確定親本后,為保證高效的選育出符合條件的木姜子進行大規模的繁殖,需要對優良單株進行選擇。以便快速的培育出符合育種目標的新樹種。在選優過程中,含油率、結實量等是重要的經濟指標。木姜子的選優,需要這兩個主成分進行綜合選擇。
植物的生長過程由植物分枝格局的三個形態學性狀決定,即枝長、分枝角度和分枝率。研究說明,清香木姜子果實在主枝頂端、一級枝、二級枝、三級枝均有分布。由于二級枝是上一年春梢長成,當年果實發育已經完成,因此,成為產果的主要枝級,其掛果率最高,占全樹總掛果率的81.6%。木姜子的結實量與二級分枝數量緊密相關。分枝數量(尤其是二級枝)越多,掛果率越高,產量越高,木姜子油的出油率越高。
綜上,人工選育時,選擇二級分支數量多的樹種作為優良樹種較合適。
2.3 木姜子的繁殖技術
木姜子常規用種子繁殖,但種子休眠期長,發芽率低,且發芽遲緩,持續時間長。另外由于常規種子繁殖的后代分化嚴重、個體差異大, 難以保持母本的優良性狀。因此,擬采用無性繁殖技術對木姜子進行繁殖,以縮短育種周期,保證果實的高產和穩產。降低商業運作的風險、減少市場波動帶來的損失。
實驗表明,木姜子屬于扦插較難生根的樹種。需要嚴格選擇合適的基質、合理的生根粉濃度、木質化程度適宜的插穗和正確處理插穗才能對其進行穩定的扦插繁殖。
相較扦插繁殖,木姜子更適合組織培養的方式進行高效率的穩定繁殖。在木姜子繼代過程中, 生長素IBA與6-BA配合能提高有效芽的增殖率和高生長;NAA與6-BA組合的增殖效果不好。繼代增殖效果最佳的培養基為:MS+6-BA0.5~1.0+IBA0.01,繼代周期50d,增殖率大于3倍。同時,ABT生根粉和吲哚丁酸誘導生根效果較好,生根率均達到71%,ABT的最佳使用濃度為0.1~0.3mg/L。
2.4 木姜子種子園的選擇
貴州雖然地處氣候溫暖濕潤的亞熱帶地區,水熱條件優越。但貴州地區自然條件復雜,具有山地明顯、高原峽谷地帶突出的地理特征,喀斯特地貌特征明顯,氣候差異較大。因此,木姜子的種質資源保存還需要選擇地點。
在貴州的黔西北地區的高寒山地,氣候嚴寒,土地貧瘠。較不適合木姜子的種植。相較而言,黔東南、黔西南地區氣候較為濕潤、溫暖,地形也相對平緩,更適合木姜子的生長與繁殖。
3 育種目標的完成度檢驗
3.1 果實精油提取及含量測定
將采集下來的木姜子鮮果放入4℃冰箱保存備用;木姜子果實含油率采用水蒸氣蒸餾法測定。將稱取好的100g鮮果加入到圓底燒瓶內,垂直放置于帶有石棉網的電熱爐上,固定好容量瓶,通過一個帶有玻璃接管的容量瓶瓶塞右側連接至水蒸氣發生裝置,左側連接至冷凝管;固定好全部裝置后,同時加熱電熱爐和水蒸氣發生裝置,調節好裝置內的氣壓,一段時間后,用小錐形瓶收集所蒸餾出的油水混合物直至無油份析出,用分液漏斗反復分離幾次后,收集油份并稱重。
3.2果實中檸檬醛提取及含量測定
從各樣品瓶中將木姜子果實和無水乙醇溶液一并轉入具塞磨口試劑瓶中,加無水乙醇定容至50mL,密封。每天早、中晚各搖晃3次,提取15d。檸檬醛含量采用氣相色譜歸外標法進行定性定量測定。以檸檬醛標準品作為外標。檸檬醛含量的計算公式:檸檬醛含量=(提取液濃度×定容體積)/10000×稱樣量。其中定容體積為 50mL,稱樣量為5.0g。
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[責任編輯:薛俊歌]