羅漢果種質資源創新研究進展

康公平　李建新　高健強

摘 要：羅漢果是我國特有的一種藥食兩用的多年生草質藤本植物，果實中含有可以作甜味添加劑的羅漢果皂苷V。羅漢果種質資源的匱乏嚴重制約了羅漢果產業的發展，成了人們關注的熱點。該文綜述了近年來羅漢果種質資源創新的研究進展，展望了羅漢果種質創新的主要方向，為羅漢果產業的健康發展提供參考。

關鍵詞：羅漢果；種質資源創新；研究進展

中圖分類號 S668.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）14-0127-02

Abstract：Siraitia grosvenorii is an endemic medical and edible dual purpose plant in China. Its fruit contains mogroside V which can be used as a sweet additive. The lack of germplasm resources of Siraitia grosvenorii has seriously restricted the development of Siraitia grosvenorii industry and has become a spotlight. In this paper， the recent advances in the creation of Siraitia grosvenorii germplasm resources were reviewed， and the main direction of Siraitia grosvenorii germplasm creation was prospected， which provided reference for the healthy development of Siraitia grosvenorii.

Key words：Siraitia grosvenorii；Germplasm resources creation；Research advance

羅漢果[Siraitia grosvenorii （Swingle）C. Jeffery]是葫蘆科羅漢果屬多年生草質藤本植物，花雌雄異株著生。羅漢果又稱光果木鱉、假苦瓜、拉漢果等，以其果實入藥，是我國著名的藥食兩用的中藥材，具有潤肺、利咽、通腸的功效[1]。作為中國特有的道地藥材和甜味植物，羅漢果主要在廣西的龍勝、臨桂、福永等地以及貴州的江口、松桃等環梵凈山周邊山區和湖南的道縣、江永等地人工栽培。羅漢果果實中含有多種皂苷，其中皂苷V是一種甜度為蔗糖500倍的不含熱量的甜味物質，被廣泛應用于各類飲料中。近年來，羅漢果作為藥食兩用的中藥材植物，市場需求大幅度上升，廣西福永等地大面積開墾山地種植羅漢果，破壞了野生羅漢果的生境，使其野生資源在原產地急劇減少，已達到了瀕臨絕種的境地。隨著種植規模的不斷擴大，羅漢果種質資源創新成為了羅漢果的研究焦點。本文綜述了近年來羅漢果品種創新方面的研究進展，探討了今后研究的主要方向，為羅漢果產業的健康發展提供參考。

1 常規雜交技術創新羅漢果種質資源

由于羅漢果是雌雄異株藤本植物，現有的羅漢果品種都是雜合體。在羅漢果新品種選育時只要將優秀父母本雜交，在得到的雜種子一代中選育優良單株，再將選得優良單株的莖段通過組織培養就可以獲得羅漢果新品種，育種程序和時間相比一些自交植物來說要省時省工。廣西師范大學、廣西藥用植物所、廣西大學、桂林萊茵生物科技有限股份有限公司等單位通過常規雜交技術結合組織培養育成了一批羅漢果新品種。莫長明等[2]以龍江青皮果為母本，和父本冬瓜果進行雜交，在雜交子一代的變異株中篩選得到一株大果率高的植株，將該植株得到的種子在第二年通過組織培養獲得10株實生苗，其中1株實生苗表現出坐果率高、大果率高、果型好以及耐干旱的特征，將該株實生苗取其莖尖，用組織培養的方法繁育得到羅漢果無性系新品種，定名為永青1號。該品種的組培苗在桂北地區一般4月上旬定植，7—9月中旬來蕾開花，7月中下旬為盛花期，11月果實分批成熟。莫長明等[3]以青皮3號做母本，以冬瓜果雄株做父本雜交得到雜交子一代，從雜交子一代中篩選得到一株座果率高、大中果率高的優良單株，以該單株來籽莖段做外植體通過組織培養繁殖成無性系，得到普豐青皮品種。該品種適合在桂北地區種植，一般4月上旬定植，7—9月來蕾開花，10—11月果實分批成熟。李伯林等[4]從青皮果品種中通過單株優選、定向培養的方法選育出羅漢果新品系“伯林三號”，該品種具有耐肥耐旱、成熟一致、種性穩定和適應性強等優良特性，除了在桂北可以種植外，在湖南通道、會同和貴州的從江、榕江都有種植，推廣面積達400hm2左右。

2 染色體工程技術創新羅漢果種質資源

利用染色體工程技術來創新多倍體羅漢果種質資源在過去10年都是羅漢果研究的熱門，并獲得了一批多倍體羅漢果資源，但是各個多倍體羅漢果資源在生產上表現不僅相同，有些還存在矛盾。蔣水元等[5]采用一定濃度的秋水仙素誘導雌性組培苗，并成功得到四倍體的雌株。將該四倍體雌株定植到大田待開花時與二倍體父本雜交，果實成熟后就得到三倍體的種子。通過將三倍體無籽羅漢果與二倍體羅漢果對比栽培實驗發現，三倍體無籽羅漢果的營養器官和生殖器官都較大，來籽早，果實無籽或只有少量種子，羅漢果皂苷V含量比對照高出36.28%，同時有較強的抗性。莫長明等[6]利用母本“農院B6號”與父本“藥園敗雄1號”雜交，得到的雜交子一代單株組織培養選育成羅漢果無籽新品種“藥園無籽1號”。該品種無籽果實率達到90%，鮮果果肉重達到62.3%，坐果近15萬個/hm2。藥園無籽1號適合在桂北地區種植，一般在4月中旬定植，7月中旬來蕾，8月上旬盛花，果實在10月至11月之間分批成熟。莫長明[7]等將羅漢果三倍體與二倍體雌性株系的果實膨大動態、基因表達和細胞發育差異進行比較，發現三倍體果實比二倍體果實提前10d停止膨大，三倍體果實生長素相關基因的表達水平顯著低于二倍體果實，造成果實內源生長嚴重缺乏，從而使果肉細胞不能正常分裂，果實停止膨大。莫長明的研究結果與蔣水文的研究結果存在矛盾，所以三倍體羅漢果的產量穩定性較差，在生產上一直不成規模。黃夕洋等[8]對三倍體羅漢果與其四倍體和二倍體親本的過氧化物酶同工酶和酯酶同工酶進行了比較，發現三倍體羅漢果與其四倍體和二倍體親本的過氧化物酶體和酯酶同工酶存在差異，所以在選育三倍體羅漢果時，需要更加注意四倍體母本的優良性狀，并選擇遺傳差異較大的父本和母本。黃夕洋等[9]對三倍體羅漢果與其四倍體和二倍體親本的果實生長動態及總甙含量動態規律研究發現，授粉80d果實形態都達到最大值，其中四倍體親本的果實最大，二倍體果實其次，三倍體果實最小；授粉80d果實中羅漢果皂苷V含量達到最大，其中四倍體含量最大，三倍體其次，二倍體最少，這與三倍體果實中沒有種子有關。

3 基因工程技術創新羅漢果種質資源

目前，利用基因工程技術來成功創新羅漢果種質資源的案例不多，國內一些研究人員僅僅停留在實驗室研究階段。李文蘭等[10]以羅漢果子葉的愈傷組織作為受體，通過農桿菌介導將擬南芥中的NPR1基因（植物病程相關基因非表達子）成功轉入到羅漢果中，并經過抗性篩選獲得轉基因植株，該轉基因植株接種煙草花葉病毒42d后，轉基因植株的抗病性明顯要強于非轉基因植株。李文蘭等[11]通過設置不同預培養時間、侵染時間、共培養時間、添加附加物質等因素來確定羅漢果最佳轉化體系，試驗結果發現，預培養時間為1d，侵染時間為20～30min，共培養時間為4d，附加物質為100μmol/L的乙酰丁香酮。經過抗性篩選及PCR檢測，陽性植株轉化率為6.86%。

4 展望

羅漢果的栽培歷史久遠，但其種植地區一直局限在廣西北部、湖南南部及貴州東南部等地區，產量規模不能大幅度提升，以致嚴重影響下游產品產量的增加，無法讓下游產品形成規模效應，主導市場。要想解決上述問題，創新羅漢果種質資源刻不容緩，主要應從以下幾個方面考慮：

（1）廣泛收集不同地區的羅漢果野生資源，保存好羅漢果優秀的基因資源，并利用這些資源選育高產、穩產、多抗的羅漢果新品種。現階段收集到的羅漢果野生資源主要來源于桂北的龍勝、福永及臨桂等地，而在貴州南部、湖南南部的野生資源收集很少。

（2）利用基因編輯技術來創新羅漢果種質資源。現有的羅漢果栽培品種普遍抗病性很差，羅漢果皂苷V含量低。而利用高效率的基因編輯技術CRISPR/Cas9定點突變相關基因，可以快速獲得多抗、皂苷高產的非轉基因羅漢果新品系。

參考文獻

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].北京：中國醫藥科技出版社，2015.

[2]莫長明，馬小軍，白隆華，等.羅漢果新品種永青1號的選育[J].中國果樹，2009（4）：11-18.

[3]]莫長明，馬小軍，白隆華，等.羅漢果豐產穩產新品種普豐青皮的選育[J].中國果樹，2010（2）：10-11.

[4]何金旺，覃正雄，李柏林.羅漢果新株系“柏林三號”高產栽培技術[J].廣西農學報，2007，22（1）：46-47，62.

[5]蔣水元，蔣向軍，覃吉勝，等.無籽羅漢果選育的初步研究[J].廣西植物，2009，29（4）：506-509.

[6]]莫長明，馬小軍，白隆華，等.羅漢果無籽新品種藥園無籽1號的選育[J].中國果樹，2014（1）：12-13.

[7]莫長明，付偉，邢愛佳，等.羅漢果無籽果實變小的原因分析[J].中藥材，2014，37（2）：183-187.

[8]黃夕洋，閆海峰，李紅，等.三倍體羅漢果及其親本的同工酶比較研究[J].廣西植物，2015，35（6）：802-806.

[9]黃夕洋，梁萍，李鋒，等.不同倍性羅漢果果實的生長與甙類含量動態變化規律的研究[J].廣西植物，2009，29（6）：875-880.

[10]李文蘭，李景劍，李華英.農桿菌介導系統獲得性抗性調節基因（NPR1）轉化羅漢果的研究[J].上海農業學報，2010，26（4）：15-19.

[11]李文蘭，高永華，李華英.羅漢果遺傳轉化體系的建立[J].分子植物育種，2010，8（8）：997-1002. （責編：張宏民）