扁豆栽培技術(shù)及應(yīng)用價(jià)值研究進(jìn)展

蘇彩霞， 欒春榮， 顧和平

(1.江蘇省泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 江蘇泰興 225400；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，江蘇南京 210014)

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扁豆栽培技術(shù)及應(yīng)用價(jià)值研究進(jìn)展

蘇彩霞1， 欒春榮1， 顧和平2

(1.江蘇省泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 江蘇泰興 225400；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，江蘇南京 210014)

摘要廣泛搜集資料，從扁豆的起源與種質(zhì)資源的收集鑒定、生產(chǎn)概況與栽培技術(shù)、遺傳育種、化學(xué)成分以及扁豆的應(yīng)用價(jià)值等方面綜述了扁豆的研究進(jìn)展，為扁豆行業(yè)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞扁豆；種質(zhì)資源；遺傳育種；栽培技術(shù)；應(yīng)用價(jià)值

Research Advances about Cultivation Technique and Application Value of Lablab purpureus

SU Cai-xia1, LUAN Chun-rong1, GU He-ping2

(1. Taixing Agricultural Science Research Institute in Jiangsu Province, Taixing, Jiangsu 225400; 2. Institute of Vegetable, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing, Jiangsu 210014)

AbstractThrough extensive collection of information, research advances of Lablab purpureus were reviewed from aspects of origin, collection and identification of germplasm resource, genetic breeding, general situation of production, cultivation technology, chemical composition, value, which will provide reference for development of Lablab purpureus industry.

Key wordsLablab purpureus; Germplasm resource; Genetic breeding; Cultivation technique; Application value

扁豆(Lablabpurpureus(linn.) Sweet)別名火鐮扁豆、藤豆、沿籬豆、鵲豆、查豆、月亮菜等，屬豆科蝶形花亞科扁豆屬多年生纏繞藤本植物，其適應(yīng)性強(qiáng)，分布較廣泛，在熱帶、亞熱帶地區(qū)均有一定的種植面積。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，國(guó)外學(xué)者對(duì)扁豆進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究(主要是三大扁豆研究中心—加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)作物改良中心、敘利亞的國(guó)際干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究中心、美國(guó)農(nóng)業(yè)部設(shè)在華盛頓州pullman城的糧食豆類遺傳生理研究室)，并取得了一些令人矚目的成績(jī)[1]。而在我國(guó)，扁豆多分布于長(zhǎng)江以南地區(qū)，但種植面積較小，又屬小作物，一直以來(lái)處于無(wú)足輕重的地位，相關(guān)科研工作也很滯后。但近年來(lái)市場(chǎng)需求量越來(lái)越大，對(duì)扁豆的商品性要求也越來(lái)越高。筆者廣泛搜集相關(guān)資料，從扁豆的起源與種質(zhì)資源的收集鑒定、生產(chǎn)概況與栽培技術(shù)、遺傳育種、化學(xué)成分、扁豆的應(yīng)用價(jià)值等方面進(jìn)行了綜述，以期為扁豆行業(yè)的發(fā)展提供參考。

1扁豆的起源與種質(zhì)資源的收集鑒定

科學(xué)研究界一般認(rèn)為印度或印度尼西亞是扁豆的原產(chǎn)地[2-3]，極個(gè)別學(xué)者認(rèn)為我國(guó)南方也是扁豆的起源地之一[4]。在距今10 000年左右的新石器時(shí)代，人類開(kāi)始種植的作物只有少數(shù)幾種，而扁豆便是其中之一；到青銅器時(shí)代，扁豆已遍及歐亞非大陸。

國(guó)際干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究中心儲(chǔ)有6 000多份扁豆種質(zhì)資源材料[5-6]，而我國(guó)作物種質(zhì)資源庫(kù)中收集的扁豆材料為430份，從1982年開(kāi)始，魏善城等[7]、徐向上等[8]、曲士松等[9]、覃初賢等[10]、李曉平等[11]、彭友林等[12]分別對(duì)各自地方性的扁豆種質(zhì)資源材料進(jìn)行了收集，江蘇地區(qū)則以沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所為主[13]，共收集到65份地方性扁豆材料，根據(jù)扁豆的生物學(xué)特征、農(nóng)藝性狀和莢果的生長(zhǎng)狀態(tài)等進(jìn)行了初步鑒定和分類，發(fā)掘了一批優(yōu)良種質(zhì)，為我國(guó)扁豆種質(zhì)資源事業(yè)作出了不朽的貢獻(xiàn)。但鑒于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，所有研究幾乎均未從分子生物學(xué)的角度進(jìn)行深入分析，很多結(jié)論都缺乏確切的依據(jù)。2007年，張曉艷等[14]運(yùn)用電鏡掃描技術(shù)，對(duì)吉林省8個(gè)扁豆品種進(jìn)行花粉掃描，發(fā)現(xiàn)其外形與紋飾均不相同，其花粉表面微觀形態(tài)的差異可作為扁豆種質(zhì)資源來(lái)源的鑒定依據(jù)。與其他作物相同，作為小作物的扁豆，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及新品種、新技術(shù)的推廣中，其種質(zhì)資源研究一直處于次要地位，所有英文文獻(xiàn)中也均沒(méi)有我國(guó)扁豆的任何記述。

2生產(chǎn)概況與栽培技術(shù)

全世界約40個(gè)國(guó)家栽培小扁豆，其中，亞洲生產(chǎn)最多。收獲總面積約為2.86×106hm2，總產(chǎn)量為2.26×106t。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織數(shù)據(jù)顯示，到2011年，世界六大扁豆生產(chǎn)國(guó)分別為加拿大、印度、土耳其、澳大利亞、美國(guó)及尼泊爾，僅尼泊爾扁豆產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的5%，2011～2012年其出口量為33 151 t，合計(jì)3 070萬(wàn)美元。我國(guó)扁豆主產(chǎn)于山西、陜西、甘肅、河北、河南、湖北、云南、四川等省，全國(guó)種植面積約0.4萬(wàn)hm2，主要在浙江、四川、河北、福建、北京、江蘇、上海，其中上海0.13萬(wàn)hm2，是世界上種植面積最大的扁豆產(chǎn)業(yè)化基地。

在栽培技術(shù)方面，除彭友林等[15]對(duì)湖南省2個(gè)特早熟扁豆品種(常扁豆1號(hào)、常扁豆2號(hào))進(jìn)行密度與追肥試驗(yàn)外，其他多為間套種、輪作栽培技術(shù)[16-19]。楊俊開(kāi)等[16]為提早采收上市、提高扁豆的產(chǎn)出效益進(jìn)行了扁豆一茬兩收高效栽培新技術(shù)探索；袁娟[17]根據(jù)上海市扁豆生產(chǎn)中出現(xiàn)的土壤連作障礙、蟲(chóng)害加重、扁豆品質(zhì)下降等問(wèn)題，摸索出扁豆與青菜兩季輪作栽培技術(shù)模式；呂云熙等[18]探索了小茴香套種扁豆的栽培技術(shù)模式等，這些技術(shù)因地制宜，實(shí)用性強(qiáng)，是發(fā)展地方扁豆資源的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

3遺傳育種

國(guó)際上曾對(duì)扁豆子葉顏色、花色、生長(zhǎng)習(xí)性、花序的花數(shù)、上胚莖顏色、裂莢性等進(jìn)行了遺傳性研究， 初步得出子葉色紅對(duì)黃為顯性，由單基因控制；扁豆花色至少由3對(duì)基因控制；生長(zhǎng)習(xí)性分為匍匐型、直立型、中間型；每個(gè)花序的花數(shù)2花對(duì)3花是顯性，單基因控制；上胚莖紫色對(duì)綠色是顯性，單基因控制；裂莢對(duì)不裂莢是顯性，單基因控制等[20-22]，但這些研究有待于進(jìn)一步的資料補(bǔ)充和證實(shí)。

國(guó)內(nèi)品種大多為地方性種質(zhì)資源材料，運(yùn)用現(xiàn)代育種方法開(kāi)展新品種的選育較少。2004年，田廣厚等[23]首次應(yīng)用RAPD技術(shù)開(kāi)展了湖南省扁豆種質(zhì)資源DNA研究，獲得了3張指紋圖譜，33條譜帶。近年來(lái)，上海交通大學(xué)武天龍教授率領(lǐng)的團(tuán)開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)13年的扁豆新品系選育，推出了一系列新品種，如早熟新品種創(chuàng)新系列的“交大紅扁豆2號(hào)”和“交大艷紅扁”，以及優(yōu)質(zhì)新品種創(chuàng)新系列——“交大翠綠扁”和“交大青扁豆1號(hào)”，將國(guó)內(nèi)扁豆研究工作推向了一個(gè)新階段。此外還開(kāi)展了扁豆分子遺傳圖譜構(gòu)建、主要農(nóng)藝性狀QTL定位及花序發(fā)育的生理學(xué)研究，首次將現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)運(yùn)用于扁豆新品種選育中。

4化學(xué)成分

扁豆含豐富的淀粉和蛋白質(zhì)，其干豆中蛋白質(zhì)含量達(dá)20.4%，鮮豆中蛋白質(zhì)含量為2.5%，淀粉含量為47.86%～57.29%[24]。對(duì)淀粉的功能特性研究，可使其應(yīng)用于印刷業(yè)和紡織業(yè)；而對(duì)蛋白質(zhì)的研究則可使其應(yīng)用于醫(yī)藥和養(yǎng)生方面。

2004年，熊文雯等[25]對(duì)淀粉性質(zhì)進(jìn)行了初步研究，發(fā)現(xiàn)淀粉顆粒形狀不一，淀粉糊的熱穩(wěn)定性較好，凝膠性強(qiáng)，且隨濃度的增大黏度增大，從而為指導(dǎo)生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)扁豆淀粉的應(yīng)用提供理論依據(jù)。在蛋白質(zhì)成分研究方面，2008年，田廣厚等[23]以白花扁豆、眉豆、紫邊扁豆3個(gè)品種為試材，對(duì)影響扁豆DNA提取質(zhì)量的主要因子進(jìn)行研究，結(jié)果表明，紫邊扁豆DNA質(zhì)量較好，2%CTAB提取緩沖液提取DNA的效果最好，葉片提取的DNA質(zhì)量?jī)?yōu)于果實(shí)，CTAB法提取的DNA較純，污染少，從而為扁豆DNA提取反應(yīng)體系的建立提供了參考。Devaraj等[26]從一種白扁豆中分離純化出一種蛋白酶抑制劑復(fù)合物(FBPI)， 活動(dòng)中心起作用的分別是賴氨酸和酪氨酸。夏玉先等[27]發(fā)現(xiàn)扁豆莢中不同組織的幾丁酶活力有很大差異，扁豆幾丁酶活性變化與發(fā)育相關(guān)，且?guī)锥∶傅恼T導(dǎo)特性在扁豆莢發(fā)育的不同階段也有明顯差異。 Ye等[28]從一種扁豆種子中提取出一種抗菌蛋白，對(duì)鐮刀酶、絲核菌具有抗菌活性。Yoshiki等[29]從扁豆中發(fā)現(xiàn)了一種新的DDMP皂甙，并定為扁豆皂甙Ⅰ。但無(wú)資料表明，扁豆相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的提取已進(jìn)入生物臨床應(yīng)用或工業(yè)應(yīng)用階段。

5扁豆的應(yīng)用價(jià)值

5.1營(yíng)養(yǎng)價(jià)值扁豆?fàn)I養(yǎng)豐富，可為人類提供淀粉和蛋白質(zhì)，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于一般葉菜類蔬菜。1985年，Muehlbauer等[30]將扁豆與其他豆類的養(yǎng)分含量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)扁豆中蛋白質(zhì)含量高達(dá)24.2%(表1)，且扁豆易煮熟(一般30 min即可)，不含任何對(duì)人體不利或有害的營(yíng)養(yǎng)成分，即使是莖稈、果殼，也含有50%碳水化合物，21.4%纖維素，4.4%蛋白質(zhì)，1.8%脂肪，12.2%灰分，10.2%水分，是上等的飼料。在中東地區(qū)，莖稈的售價(jià)與籽粒相等或更高。

表1扁豆與其他豆類作物養(yǎng)分含量比較

Table 1Comparison of lentils and other important legume crops in nutrient content

作物Crops熱量HeatJ/kg水分Moisture%蛋白質(zhì)Protein%油分Oil%纖維素Cellulose%碳水化合物Carbohy-drate∥%灰分Ash%鷹嘴豆Chickpea14985.8811.020.14.54.956.62.9大豆Soybean14023.1011.036.817.44.725.54.6豌豆Pea14483.5611.022.51.85.553.75.5蠶豆Broadbean14567.2811.023.42.07.852.43.4豇豆Cowpea14316.1211.023.41.84.356.03.5扁豆Haricot144835.5611.024.21.81.859.02.2

5.2食用價(jià)值扁豆含有大量的蛋白質(zhì)(主要是多種人體必須的氨基酸—Lys、 Met、Thr、Leu、 He、 Val、 Phe等 )、脂肪、糖類、磷、鈣、鐵勻，維生素和氰甙、血球凝結(jié)素等，營(yíng)養(yǎng)豐富。其嫩莢、嫩豆或種子均可食用，不僅可燒、燜、炒、炸，還能煮粥或制成清涼消暑的飲料。

5.3藥用價(jià)值白扁豆種子常作為中藥所用。《中國(guó)藥典》《中華本草》《本草綱目》等醫(yī)學(xué)書(shū)籍中均有記載，扁豆味甘、性平，歸脾、胃經(jīng)，氣清香而不串，性溫和而色微黃，與脾性最合；有健脾、和中、益氣、化濕、消暑之功效；主治脾虛兼濕、食少便溏、濕濁下注、婦女帶下過(guò)多、暑濕傷中、吐瀉轉(zhuǎn)筋等癥。扁豆花可治療痢疾，葉子可治瘡毒、跌打創(chuàng)傷，根可治便血、痔漏、淋病等。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，扁豆中含有血凝集素，能預(yù)防腫瘤，但烹煮扁豆時(shí)要煮熟煮透，否則食用后會(huì)出現(xiàn)頭暈惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀；且扁豆一次不易食用過(guò)多，否則易導(dǎo)致腹脹，引發(fā)不適感。

6展望

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)需求發(fā)生了重大變化，并逐步由數(shù)量型消費(fèi)向質(zhì)量型消費(fèi)轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的大宗作物已不能滿足人們的需求，而具有特殊營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值的雜糧類食品、果菜類食品、專用型食品則越來(lái)越受到人們的青睞。因此，對(duì)新型雜糧、果蔬、專用食品的研究成為農(nóng)業(yè)科研工作者的新使命。

扁豆是一種小作物，在我國(guó)一直都是地區(qū)性零星種植，其種質(zhì)資源、遺傳育種、生產(chǎn)與推廣、產(chǎn)品保鮮與加工開(kāi)發(fā)等，都沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。因此，筆者認(rèn)為，應(yīng)從以下幾方面著手：①加快扁豆種質(zhì)資源的收集、鑒定、分類整理，對(duì)優(yōu)勢(shì)種質(zhì)資源材料進(jìn)行擴(kuò)繁，保存優(yōu)良種質(zhì)，一方面可進(jìn)行扁豆起源及進(jìn)化理論研究；另一方面可拓寬遺傳育種材料的范圍，從而為新品種的選育提供廣泛素材。②大力開(kāi)展扁豆新品種的選育。將現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于育種中，加快選育進(jìn)程，選育出豐產(chǎn)性好、抗病性強(qiáng)、商品性優(yōu)、適應(yīng)性廣的優(yōu)質(zhì)扁豆新品種，以滿足市場(chǎng)需求。③對(duì)扁豆的栽培技術(shù)和深加工技術(shù)進(jìn)行探索。各地區(qū)因地制宜，選擇適合該地區(qū)氣候條件、耕作制度的間套種技術(shù)、測(cè)土配方技術(shù)和地膜覆蓋技術(shù)等，以及扁豆嫩莢的保鮮、深加工技術(shù)，為新品種的推廣提供相應(yīng)的技術(shù)鏈支持。④進(jìn)一步開(kāi)展扁豆化學(xué)成分及藥理學(xué)研究，如凝集素、皂甙、蛋白質(zhì)、淀粉等，將扁豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、食用價(jià)值和藥用價(jià)值更好地應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等領(lǐng)域。

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中圖分類號(hào)S 643.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)06-059-03

收稿日期2016-01-22

作者簡(jiǎn)介蘇彩霞(1974- )，女，江蘇泰興人，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，從事雜糧類育種與栽培技術(shù)研究。

基金項(xiàng)目江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項(xiàng)目(SXGC[2015]264)。