黃秋葵研究進展與前景

高玲 劉迪發 徐麗

農業部植物新品種測試儋州分中心 海南儋州 571737）

摘 要 通過查閱國內外黃秋葵大量的研究，概述了黃秋葵資源、育種、植物學特性、栽培技術、應用價值、快速繁殖技術、種子生理等研究進展與發展前景，為深入開展黃秋葵利用和新品種選育提供參考。

關鍵詞 黃秋葵 ；進展 ；前景

分類號 S649

黃秋葵（Abelmoschus esculentus L.）為錦葵科 （Malvaceae）秋葵屬（Hibiscus Linn.）植物，別名羊角豆、咖啡黃葵、毛茄等，廣泛生長于熱帶和地中海氣候地帶。黃秋葵是非洲和美洲及東南亞人民喜食的蔬菜之一，最主要的種植國家有印度、美國、巴基斯坦、尼日利亞、加納和埃及等。我國大陸從印度引進黃秋葵，已經種植了約60年。目前，我國江西、山東、北京、廣東、上海、江蘇、浙江、海南、云南、安徽、福建、臺灣等省市均有黃秋葵的分布與栽培，部分城市周邊少量栽培供園林觀賞用。

黃秋葵用途頗為廣泛[1]，嫩果、葉、花均可供食，種子可榨油，豐富的莖稈纖維也具有較高利用價值。黃秋葵作為營養豐富的新型保健型蔬菜，以采摘嫩果為主，在美國被公認為純天然的“植物黃金”，在菲律賓被譽為國菜，在非洲及其他一些國家已作為運動員首選食品[2]。目前，國內外對黃秋葵的研究比較全面和深入，在優良品種選育、栽培制種、病蟲害防治、綜合利用、種子生理等方面的研究方興未艾，但是我國黃秋葵新品種培育的相關報道較少，新品種的培育工作有待加強。

因此，本文筆者對黃秋葵資源遺傳多樣性、制種及引種選育技術、植物學特性、栽培技術、應用價值、快速繁殖技術、種子生理等的研究概況給予綜述，為其更為深入的研究利用與新品種的培育提供參考。

1 種質資源遺傳多樣性研究

黃秋葵作為一種重要的熱帶蔬菜，其遺傳多樣性研究目前在國內報道較少，國外開展相關研究較多。2003年，V.W.Bendale等[3]通過形態學標記對30份黃秋葵種質進行分析，結果將30份種質劃分為6個組群。在E.Gilmar等[4]的研究中采用RAPD標記技術對43份黃秋葵進行了遺傳多樣性分析。2006年，Osman Gulsen等[5]利用SRAP標記技術對土耳其23份黃秋葵種質進行遺傳多樣性及親緣關系研究。2008年，黃捷等[6]利用ISSR標記技術對16份黃秋葵種質進行分析，將材料劃分為4個類群，結果表明ISSR標記技術能夠檢測到較高的多態性，而且操作簡單，其得到的多態性信息對于黃秋葵品種的識別，雜交育種組合親本的選擇及種質的開發利用都有很大的應用價值。張緒元等[7]在對43份黃秋葵種質的ISSR分析結果中，構建的分子樹狀圖，可把栽培種質與野生種質分開，并把栽培種質材料劃分為2個類群。近年來，Oppong-Sekyere等[8-9]先后對25份黃秋葵種質進行園藝學、農藝學性狀評價，研究其表型性狀、多樣性和質量性狀，聚類分析結果將其分為4類，其中12份資源遺傳變異較大，可作為育種改良材料。

2 黃秋葵制種及引種選育研究

黃秋葵的花為完全花，雌雄同體，既可自花授粉，也可以通過昆蟲發生異花授粉。開花座果期的人工授粉和種子的收獲是制種技術的關鍵措施。金敬獻等[10]通過蕾期人工去雄授粉制種，種子純度達99%以上，種子產量2 250 kg/hm2左右。據相關報道，黃秋葵人工制種時須建立安全隔離區，父母本同時直播，種植比例為1：9，當植株主莖生長到5～7節開始著花時，每天下午逐株檢查，選母本植株上花苞較大且次日必須開放的花蕾進行去雄，次日上午7～10點授粉，授粉均勻并作標記，每株坐果20～40 h時就可以結束整個授粉工作，并要防止自交果的產生，確保種子的雜交率[11-12]。

近年來，我國在黃秋葵的引種選育方面開展了很多工作，如適合浙江地區栽培的耐熱保健種“JY2”的選育[13]；適合廣東地區栽培，品質優良的粵海黃秋葵的選育[14]；適合我國北方露地栽培的優良品種的選育[15]；適合平湖等生態區露地或設施栽培的綠空黃秋葵的引種示范[16]。許如意等[17]對4個引進品種在三亞市進行適應性探究，結果表明五福最佳。碧劍、纖指等新品種都是經過系統選育所獲得的常規種[18-19]。中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所也引進新東京5號、五龍1號、五福等品種，結合國內外收集到的野生和栽培品種，育種家進行栽培、雜交，目前已貯存了100余份種子材料。

3 黃秋葵植物學特性

黃秋葵是一年生草本植物（熱帶地區可越冬生長，為多年生）。根系發達，直根性，根深達1 m以上；主莖直立，高1～2.5 m，圓柱形，基部節間較短，有側枝；葉掌狀5裂，互生，葉身有茸毛或剛毛，葉柄細長，中空；花單生，二性花， 著生于葉腋，花冠黃色，直徑7～10 cm，瓣基褐紅色，花瓣、萼片各5個，花萼表面有少量茸毛；果為蒴果，先端細尖，略有彎曲，形似羊角，果長10～25 cm，橫徑1.9～3.6 cm，嫩果有綠色和紫紅色2種，果面覆有細密白色絨毛；種子球形，淡黑色，外皮粗，被細毛，千粒重約55～75 g。

黃秋葵屬短日照蔬菜，終年都可以種植，花期主要為6～8月，夏季是其產量高峰季節。黃秋葵是喜溫性植物，耐熱、耐旱、耐濕，但不耐澇、不耐霜凍；對光照條件尤為敏感，要求光照時間長，光照充足；對土壤適應性較廣，不擇地力，但以土層深厚、疏松肥沃、排水良好的壤土或砂壤土較宜。在生長前期以氮肥為主，中后期需磷鉀肥較多。因其根系發達，故不必經常灌溉。在光照、溫度、肥水優越的條件下，發芽期、幼苗期、開花結果期均會不同程度提前，抽葉時間間隔縮短，葉片數量增加（主要因側枝萌發和生長能力增強引起），整個生長周期延長。

4 黃秋葵栽培技術研究

近年來，黃秋葵栽培技術研究的廣泛開展，為黃秋葵優產高產穩產提供了科學的指導和技術支持，促進了各地區黃秋葵生產的發展。

4.1 露地栽培技術研究

多位學者對露地栽培技術，包括播期、育苗技術、水肥管理、病蟲害防治等方面做了大量的研究工作，為黃秋葵的露地栽培提供了科學合理的指導。孫懷志等人的研究報道中對黃秋葵的播期做了詳盡描述，指出南北各地多4～6月播種，華北地區一般于4月中下旬至5月播種，華南南部和海南等亞熱帶地區可以1年2茬[14]。李春梅，應文嬌等[20-21]研究了6個不同播期對黃秋葵生長及發育的影響，為佛山地區、溫州地區推廣種植提供理論依據。

在梁素芹等人的試驗總結中指出黃秋葵的育苗技術和田間管理要領，強調直播法育苗時，播前需浸種12 h，后置于25～30℃條件下催芽，約24 h后種子開始出芽，待60%～70%的種子破嘴時播種；對于育苗法，最好采用營養缽、營養土塊等護根措施進行。播后應保持床土溫度為25℃，幼苗2～3片真葉時定植；田間管理要適時做好間苗、中耕除草與培土工作[22]。劉志媛等[23]的研究結果表明，黃秋葵苗期適宜的土壤相對含水量為40%～60%。

劉昭華等[2，24]的報告中詳盡介紹了黃秋葵的施肥要點，定植前確保基肥到位，重視有機肥的施用，出苗7 d后開始，每隔3～5 d施1次0.2%的尿素，定植15 d后，每隔2周穴施復合肥1次，定植后40 d左右每周施肥1次，并及時補充水分；可視生長情況追肥，此外根據特殊栽培要求可以施用微量元素等肥料[25]。國外學者對黃秋葵施肥技術也開展了較多研究工作，Nuruzzaman等[26]研究生物肥料對黃秋葵形態生理特征的影響，結果表明， 固氮菌+牛糞、固氮螺菌+牛糞、固氮菌+固氮螺菌+牛糞、60% N 4個處理效果最好， 植株高度、單株葉片數、莖桿粗、根系長度、根系干物質重、葉面積指數、植株生長速率等指標達到最高值；Omotoso S O等[27]進行了 NPK 肥施用量以及施用方法對黃秋葵生長和產量的影響研究，結果表明，氮磷鉀肥極大地提高了各生長參量（植株高度、葉面積指數、根系長度、葉片數），且穴播比條播相對更適宜黃秋葵的種植，在氮磷鉀肥為 150 kg/hm2時，黃秋葵獲得最佳產量和產量組分；Adekunle[28]的研究報告指出，家禽糞可明顯增加黃秋葵的株高和產量，建議種植時施用家禽糞。

黃秋葵植株生長迅速，果實采收周期短，不宜在生長期使用劇毒農藥或長殘留期農藥，只能使用低毒、易降解的農藥。高敏麗等[29-31]的研究中對黃秋葵苗期與生長期的主要病蟲害及防治措施予以詳細闡述。

根據張才松等[32]的報道，黃秋葵栽培中應注意摘花整枝打葉，摘果后的托葉要及時扭掉，以免消耗養分，植株下邊的1至2個分枝也要摘除，這樣可增加鮮果產量。栽培生產中還應注意適宜的采摘期，許如意等[33]探究了不同采摘期對黃秋葵果實性狀和品質的影響，結果表明黃秋葵適宜的采摘時期為花后5～7 d，適宜的采摘縱徑為10～13 cm。

4.2 棚室、日光溫室、容器栽培技術研究

在我國長江三角洲及其以北的地區，黃秋葵露地栽培不能順利開展，盧隆杰等[1，34-35]許多學者積極探索黃秋葵的設施栽培技術，解決氣候、光照等因素的限制。據相關報道，設施提早栽培中嫩莢的可溶性蛋白、粘性物質和各種礦物元素的含量均較高，且可溶性蛋白和粘性物質的含量隨莢果的增長急劇下降，黃秋葵食用嫩莢的采收以花后5 d左右，莢長8～9 cm為宜。

為了滿足黃秋葵觀賞與食用合二為一的應用，盧毓星等[36]研究了黃秋葵的容器栽培技術，提出其關鍵在于選用適宜的品種和較大的容器（如盆缽直徑需在30 cm以上），標準容量20 L以上，盆缽的底部要有排水孔，確保其根系能充分擴展并長期供給養分，且需要精心管理，特別是肥水要遵循少量多次的施用原則。

5 黃秋葵應用價值研究概況

5.1 黃秋葵營養功效及食用價值研究

黃秋葵為創匯保健蔬菜，嫩果中蛋白質、維生素、礦物質較多，無機鹽、維生素B1、Vc含量均高于菜豆。據報道，100 g黃秋葵可食部分干物質含纖維素9.42 g、鈣0.67 g、磷0.56 g、鐵0.8 mg、Vc 29.95 mg，以及鉀、鋅、錳等[1]。黃阿根等[37]測定了黃秋葵中營養成分及相關活性成分的含量，結果顯示干的嫩黃秋葵果實中含蛋白質 22.98%，總糖19.920%，多糖2.00%，脂肪9.40% 和黃酮2.56%；老果中含有蛋白質15.78% 和總糖9.48%，多糖1.1%，脂肪 14.36%，黃酮 1.48%。蛋白質、多糖、總糖和黃酮的含量隨著果實的老化而減少，而脂肪的含量卻隨著果實的成熟而增加。

采收期是影響黃秋葵嫩莢食用品質的重要因素，國外眾多學者都探究了采摘期對黃秋葵果實食用品質的影響，結果都表明第6天的果實最適宜采收[38-39]。國內研究結果表明，適宜的采摘時期為花后5～7 d，一般也以莢果10 cm左右為適宜采收長度[33，40]。

黃秋葵種子含有高水平的賴氨酸，可作為主要膳食結構為谷類食品的有益補充，其種子里的油類類似于其他十八烯酸，常規脂肪酸含量較低，是潛在的高蛋白源[41]。此外，種子中的咖啡堿含量達到1%左右，含量較高，可作為咖啡豆替代品[37]。

據國外學者[42]分析報道，黃秋葵中提取的粘性物質的1%的溶膠pH值6.9～7.5，黃秋葵的粘性物質的粘性高于葫蘆巴（Trigonella Foenun Kraecum L.）、錦葵（Malva Sylvestris L.）和芋頭（Colocasia Esculenta Schott.）。粘性物質包含大量灰分的酸性多糖，被證明具有保健作用。

可見，黃秋葵之所以成為非洲和歐美的流行食物，是由于其與常見蔬菜比較，具有較高的營養保健價值。

5.2 黃秋葵藥用價值研究

黃秋葵的藥效早在《本草綱目》中已有記載，黃秋葵根、莖、花、種子等均可入藥，具有一定的抗癌作用，其根利水消腫，治肺熱咳嗽，種子補脾健胃，治消化不良等[43]。國內外學者對其化學成分和藥理作用做了大量分析研究，其主要成分有氨基酸和蛋白質、微量元素、多糖、黃酮類化合物，呂美云等[44]發現，食用黃秋葵富含微量元素Zn、Mn，為其具有提高免疫力和減少肺損傷的藥用價值提供了理論依據；王君耀，李建華等[45-46]的藥效實驗結果均表明，黃秋葵具有抗疲勞作用。

此外，黃秋葵的抗癌作用也逐漸被揭示[47]。Liu等[48-49]的研究發現，黃秋葵的提取物可提高胰島素的敏感性。Okada Y等[50]的研究表明，黃秋葵種子可以明顯提升腫瘤壞死因子抗體的活性。Sabitha V等[51]報道了黃秋葵種皮和種子粉末對抗糖尿病和抗高血脂的生理活性，這些研究證實了黃秋葵在抗腫瘤、降血糖等方面的活性突出，具有良好的藥用價值。

據報道，黃秋葵幼果中黏性物質的主要成分是果膠、粘性糖蛋白、維生素A和鉀，可助消化，治療胃炎、胃潰瘍，可以作為鎮定劑、止痰劑以及潤膚劑，也可制備出類似于天然荷爾蒙的物質。

5.3 黃秋葵觀賞價值及其他經濟價值研究

黃秋葵是美麗的庭院觀賞植物，株高1～1.5 m，莖粗壯，紫紅色或綠色；葉掌狀綠色，葉柄極尖，花大而艷麗，腋生，節節開花，花瓣鮮黃，中心紅褐，總苞8～12枚，蒴果圓錐形，羊角狀，具棱，綠色或紫紅色。整個植株清晰優美，觀賞價值較高，故受到花圃的青睞。

黃秋葵的副價值較高，葉片中含有豐富的葉黃素和β-胡蘿卜素，具備作為天然著色劑資源植物栽培和應用的優勢條件[52]；其莖稈內豐富的纖維可用于造紙[53]；幼果中的黏性物質可以替代脂肪。據報道，黃秋葵種子不僅含有較多的礦物質元素，而且可提供油脂和蛋白質，其含油率高達20%，經提煉的精制油可供食用和工業用[1]；種子經烘烤磨成粉可做咖啡的添加劑或咖啡代用品[54]。此外，劉娜[55]、Farooq Anwara[56]對黃秋葵種子的其他價值進行了研究，指出成熟的黃秋葵豆莢種子有時還被用作雞的飼料等；也有研究指出，黃秋葵籽油可通過甲醇誘導酯交換反應（催化劑為堿）生產生物柴油[57]。

6 黃秋葵快速繁殖技術研究

黃秋葵一般以種子繁殖，但由于黃秋葵的愈傷組織在一定條件下比較容易產生體細胞胚并再生成完整植株，所以早在2002年就有關于黃秋葵組培快繁的研究報道[57]。

近年來，為保存黃秋葵雜種優勢資源，滿足栽培對雜種種苗的需要，快速繁殖技術的研究成為學者關注的焦點。吳丹丹[58]利用黃秋葵帶腋芽的莖段誘導產生胚性愈傷組織，建立了高頻再生體系，篩選出了黃秋葵外植體消毒滅菌的最佳處理組合；并不斷篩選改造獲得胚性愈傷組織用于懸浮培養，最終建立了穩定的胚性細胞懸浮體系，結果表明懸浮細胞生長與培養液的pH之間有聯系，胚性細胞懸浮系的建立，為進行原生質體培養等奠定了基礎。孫駿威等[59]以黃秋葵無菌實生苗的帶一葉一芽的莖段為外植體，研究了不同植物生長調節劑處理對叢生芽誘導和不定芽生根的影響，發現生根率和生長狀況在 NAA 0.1 mg/L時表現最好。夏鴻飛等[60]以雜交黃秋葵嫩莖為材料，成功建立了愈傷組織培養及再生體系建立的理想培養基配方，試管苗移栽成活率為93.9%，定植成活率為97.5%，定植的試管苗保持了雜種黃秋葵所有植物學性狀和雜種優勢。張悅等[61]以無菌苗的葉片及莖段為外植體，建立體細胞再生體系，利用發根農桿菌A4浸染葉片，誘導毛狀根，為成功構建遺傳轉化體系和研究次生代謝產物奠定了基礎。

7 種子特性研究

萌發特性是種子的重要特性，打破硬實是黃秋葵種子萌發的關鍵。國內外對此做了較多的研究，El Balla M.M.A[62]的研究結果指出，品種和種子成熟度對黃秋葵種子硬實率有非常顯著的影響，延遲收獲，硬實的比例顯著增加；種子含水量與種子萌發和種子硬實率之間的相關性非常顯著。據報道，在開花后58 d收獲的種子，即硬實發生最高的時候，用18 ℃的溫度培養，發芽率較高[63]，也有報道在種植之前種子用75 ℃熱水浸種5 min，可打破硬實，提高發芽率[64]。還有學者認為，用過氧化氫0.5%、赤霉素1 g/L處理種子[65]，或用1 mol/L的硫酸處理300 min（必須嚴格控制時間，防止發生腐蝕作用）也能促進種子的萌發[66]。孟春芬等[67]的實驗結果表明，赤霉素濃度為60 mg/L時，種子的發芽集中度最高，發芽所需時間最短。目前，有學者認為播種前進行磁處理種子，不僅能提高發芽率，且單株莢果數、單株莢果產量、單株種子數均能顯著增加[68]。Ghadir等[69]探究了施肥水平和干燥方式對不同時期收獲的黃秋葵種子的發芽率的影響，結論是氮的施用水平為450 mg/L，在開花后40 d，從植株中部收獲種子，將有效地降低種子硬實，提高其發芽率。

B.D.Besma[70]對黃秋葵種子的耐鹽性和熱應力做了研究，結果表明，秋葵種子在10和40℃時發芽和出苗被完全抑制，最好的發芽和出苗溫度為25℃。鹽的不良影響在低溫和高溫更明顯，在鹽脅迫處理下，25℃淀粉儲備水平較高，15和35℃淀粉儲備水平較低。據相關研究表明，黃秋葵耐鹽性較好，能在鹽脅迫小于0.8%的輕度鹽漬化環境中生長，當鹽脅迫濃度超過 0.8%時，種子的萌發將受到不良影響[71]。

8 研究前景分析

黃秋葵是目前很有前景的蔬菜產品，美、英、法、日等國都把它列入新世紀最佳綠色食品名錄之中；它還被許多國家定為運動員的首選蔬菜，中央7套曾經報道過，2008年曾作為奧運會運動員專用蔬菜；美國稱之為“植物偉哥”，日韓稱之為“綠色人參”，可見其是一種具有較高營養價值的新型保健蔬菜。

隨著人們生活水平的提高和對健康生活的追求，蔬菜的營養與功能性日益受到人們的關注和重視，人們對蔬菜產品品質的要求愈來愈高，黃秋葵這類新型的蔬菜必然會得到越來越多人的接受和認可。最近，Ahiakpa等[72]對來自加納的22份黃秋葵的10種礦質元素進行中子活化分析，與人們對這些礦質元素的日需求攝入量進行對照分析，為培育出礦質營養元素滿足人們膳食需求的功能性品種奠定基礎。

目前，國際上已對黃秋葵新品種權益得以保護提供了技術支撐，UPOV聯盟已制定了黃秋葵DUS測試技術指南[73]，促進了黃秋葵新品種培育的積極性。因而，我國確定合理評價黃秋葵新品種的標準，為其品種權益得以更好保護提供技術支撐，有利于激勵育種家根據市場需求不斷培育黃秋葵新品種，充分發揮黃秋葵這一重要資源的潛力。

2010年的統計數據顯示，世界黃秋葵的產量估算為6.9億t，其中亞洲占75.92%，非洲占23.41%，美國占0.54%[74]。黃秋葵市場價在6～15元/斤不等，高的甚至賣到40元/斤左右。即使全部收種子，一公頃也可收6 000～9 000斤，據業內人士透露，回收種子用于深加工利用的價格也是20元/斤，可謂零風險。此外，人們也在不斷研究黃秋葵在醫藥保健、飲料、園藝觀賞用途方面的應用價值，其市場需求量日益擴大，研究前景及應用空間都十分廣闊。

但是，黃秋葵生產中忌連作，也不能與果菜類接茬，給產業化發展帶來一定障礙，因此實現黃秋葵周年生產是亟待解決的問題。而且，黃秋葵產業化發展及深加工等方面的研究報道極少，有待于加強相關研究工作。

因此，以黃秋葵為研究材料，進行深入挖掘，為黃秋葵資源的持續發展與選育新品種提供理論依據和參考，對鼓勵特色資源黃秋葵品種培育與創新利用極具意義。

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