魔芋种芋繁育技术探讨

申长波

（富源县十八连山镇农业综合服务中心农技推广办公室，云南富源 655507）

魔芋种芋繁育技术探讨

申长波

（富源县十八连山镇农业综合服务中心农技推广办公室，云南富源 655507）

魔芋（Konjac）属天南星科（Araceae）魔芋属（AmrophophallusBlume），为多年生草本植物。广泛分布于中国西南山区，具有悠久的栽培和利用历史。魔芋是植物界中迄今为止发现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茎主要贮藏物质，为一种高分子有机化合物，因具有良好的胶溶性、凝胶性、增稠性、成膜性等优点而在食品、化工、医药保健、环保等领域被广泛的应用。因此，魔芋具有极高的开发利用价值。

20世纪80年代前，由于科技的落后和人们对魔芋产品价值认识的限制，中国魔芋一直处于半野生自然生长状态，研究的人较少，开发利用几乎为零。80年代后，随着科学的进步，开发的深入，人们认识到魔芋的重要性，首先对魔芋种质资源进行搜集、整理、保存，从魔芋胚胎学、细胞学、孢粉学、细胞培养、组织培养及快繁技术、魔芋种植区划、栽培制度及栽培技术、魔芋品种选育、基因工程、病虫害防治等方面作了较为系统的研究。其次对魔芋的作用和用途的研究不断深入，伴随市场经济的发展、农村产业结构的调整和人民生活水平的不断提高，魔芋的食用、药用以及在轻纺、日化、印染、造纸、石油开采等方面的作用不断发挥，魔芋及魔芋产品市场前景看好以及日本市场供求的缺口，拉动了魔芋产业的兴起和发展。魔芋生产逐渐受到主产区政府和广大芋农的重视，生产上从零星粗放种植发展到以商品为目的的集中连片规模经营，促进了魔芋种植面积的不断扩大和效益的不断提高。魔芋不仅在西南各省得到发展，而且在长江中下游及南方各省区亦有栽培。中国成为继日本之后大力发展魔芋产业的亚洲国家，经过近20年的努力，形成了国内魔芋4大产区，种植面积6.67余万hm2。一是以湖北恩施为代表的鄂西北魔芋产区，种植面积2.67余万hm2；二是以陕西安康地区为代表的陕西南部魔芋产区，种植面积1.33余万hm2；三是以四川安县为代表的四川重庆产区，种植面积1.33余万hm2；四是以云南富源为代表的云贵乌蒙山区，种植面积1.33余万hm2。其它如湖南、安徽等省零星种植，未形成规模。魔芋种植开始几年发展势头较好，但随着种植年限的延长，栽培面积扩大，软腐病危害越来越严重，连作障碍严重，最后导致种植面积锐减。软腐病和连作障碍是制约魔芋种植业健康发展壮大的主要因素，至今国内外都没有有效解决这两大难题的办法，只能从种芋繁殖入手培育健康种芋[1]。

1 魔芋的繁殖方式

1.1 无性繁殖

1.1.1 芋鞭繁殖

芋鞭繁殖是利用球茎着生的根状茎即芋鞭进行的繁殖方式，根状茎长到一定的时间就成为小球茎。

1.1.2 切块繁殖

在种芋较为紧缺的情况下，选择健康、芽眼多、饱满的商品芋进行切块，保证每一切块至少有1芽眼来进行繁殖的方式，注意切块要及时用药剂处理伤口。

1.1.3 无性繁殖的优缺点

其优点是保持种性的连续性，缺点是繁殖系数低，多年沿用无性繁殖会造成病原菌积累、种性退化，进而导致魔芋产量下降、品质劣化、抗性降低，抗旱能力差，葡甘聚糖含量降低等，但目前生产上繁殖种芋仍主要以无性繁殖为主。

1.2 有性繁殖

魔芋属于多年生草本植物，其生命周期一般为3～4年。魔芋虽是雌雄同株，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，雄性成熟时雌性已错过授粉期，不能受孕结籽，导致不能自花授粉，所以是异花授粉作物。有性繁殖是利用雌雄花授粉来产生种子延续后代。用种子繁育的苗叫实生苗。在进行有性繁殖过程中必须掌握雌花跟雄花成熟的规律，在最佳时间用正确的方法使其授粉。

1.2.1 有性繁殖方式[2～3]

远缘杂交：即用栽培种魔芋与野生种杂交。采用生产上使用的白魔芋、花魔芋、红魔芋等与野生种（蛇魔芋、半夏等）杂交，通过系统育种，选育出性状较好的种芋。

种间杂交：即同一个属中不同品种的杂交，如用白魔芋与花魔芋、白魔芋与红魔芋、花魔芋与红魔芋等进行的杂交。目前中国已有21个魔芋种。

种内杂交：即同一品种间的杂交，如花魔芋与花魔芋、白魔芋与白魔芋、红魔芋与红魔芋等杂交，目前生产上大部分采用这一方法选育新品种。

1.2.2 杂交育种的优缺点

育种方法很多，但杂交育种是育种中常用的一种方法。它的优点：综合双亲的优良性状，产生超亲和新的性状，获得各种各样的变异类型，丰富基因类型，减少病毒的携带，增强子代的抗逆性、抗病性、抗旱性，以实现优质、丰产、高抗，适应现代农业生产的需要。缺点：魔芋杂交育种产生的种子出苗率低，花期不遇，授粉难度大，特别是远缘杂交难度大，制种量小，不能满足生产需要[4～5]。

2 生物技术在魔芋育种中的应用

生物工程包括五大工程，即遗传工程（基因工程）、细胞工程、微生物工程（发酵工程）、酶工程（生化工程）和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是将常规菌（或动植物细胞株）作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是为有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。

2.1 细胞工程

细胞工程在魔芋上的应用主要就是利用细胞的全能性原理来培育新植株的过程。最常见的就是组织培养，魔芋组织培养是指在无菌条件下，将离体的魔芋器官、组织、细胞以及原生质体培养在人工控制的环境条件下使其再生形成完整植株。也就是将魔芋体的一部分放在无菌的容器里，供给他们充足的营养物质，放在适宜的环境中使其得以生存和形成完整植株的一种方法。云南省农科院的王玲教授应用生物技术建立了高效生产优质种芋的快繁体系，总结出“魔芋组培苗批量化生产及组培苗组培技术”、“魔芋试管芋的繁育技术”，并获2项国家发明专利。现在组培苗已经在大田中广泛使用，极大的改善了生产上种芋不足问题。

2.2 基因工程

基因工程是未来魔芋繁育的主要方法。一方面，魔芋软腐病是影响魔芋生产的主要因素，魔芋发生软腐病就像人类患癌症一样无法医治，可造成魔芋大面积死亡和减产，降低魔芋品质，所以应选择无病种芋，降低魔芋软腐病发生。另一方面，魔芋产业是一个新兴产业，目前很少有人对魔芋进行分子生物学研究，如魔芋的染色体图谱是什么、控制魔芋软腐病的基因是哪一些等。基因工程技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。一般来讲，就是按照人们的主观意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。利用基因工程培养的魔芋植株可以生产健壮的魔芋植株以满足大田生产的需要。

2.3 生物技术的优缺点

优点：可以人为控制，培养出人类需要的健康植株，生长周期短，繁殖速度快，能在短时间里生产出大量的芋种满足生产的需要，管理方便，利于自动化生产，取材经济实惠，可以培养出健康植株，是未来魔芋育种的主要方向。缺点：组培苗生产成本大，工厂化率低；基因工程研究人员少，对基因的研究分析还处于起步阶段。

[1]张盛林，刘佩瑛，张兴国，等.中国魔芋资源和开发利用方案[J].西南农业大学学报，1999，21（3）：215－219.

[2]刘佩瑛，孙远明，张盛林，等.魔芋农家品种的选育研究[A].经济作物新品种选育论文集[C].上海：上海科技出版社，1990，45－50.

[3]何家庆.关于魔芋的农业科学[M].合肥：安微大学出版社，2006.

[4]刘佩瑛.魔芋学[M].北京：中国农业出版社，2004.

[5]殷减清.魔芋全程防病高产栽培技术[J].云南农业科技，2003，4.

2013－05－13