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木姜子在贵州的育种策略探讨

2014-10-21李蕾嘉

科技视界 2014年34期
关键词:木姜子贵州

李蕾嘉

【摘 要】木姜子果实可蒸馏得到芳香油,木姜子是香料行业的重要原料树种。各品种木姜子广泛分布于我国南部,其中贵州部分地区适宜木姜子的生长和繁殖。本文从木姜子的特性,结合贵州地区的气候环境,制定可能的育种策略,旨在加强木姜子种植的产业化,更好地开发和利用木姜子的良种资源。

【关键词】木姜子;育种策略;贵州

木姜子(Litseaeuosma W. W.Smith)是我国乃至世界香料行业的重要原料树种之一,隶属于樟科(Lauraceae)木姜子属(Litsea lam.)。喜湿润气候。适生于上层深厚、排水良好的酸性红壤、黄壤以及山地棕壤。主要分布于我国南部和东南亚各国,分布范围较广,生物多样性较丰富。

木姜子果实蒸馏得到的挥发性芳香油,称木姜子油。木姜子油气味芳香,含有多种化学成分,如柠檬醛(70%)、柠橄烯( 1.6% )、香茅醛(7.6% )等。木姜子油可用来配制食品、香精、化妆品和皂用香精。花、果、根皮极香是调味佐料。其全株均可入药。在制药、环保、日化产品、绿色食品、保健品、天然农药开发中有广泛用。此外,还可以用来生产抗氧化剂、杀虫剂、抗微生物药物等。同时,由于木姜子生态适应性广,耐膺薄,保水固土性能好,所以可以用来治理疏林地水土流失。因此,加强对木姜子资源的研究以及育种策略的探讨具有十分重要的经济意义。

近年来,对木姜子的形态学和生理特征的变异以及育种学和遗传学背景的研究正逐渐增加,为木姜子种质资源的利用和新品种选育工作增加了理论依据,在生产实践上可以尽快得到有效的良种。制定良好的育种策略,可提高木姜子人工种植的经济利益,促进其产业发展以及产业效益的提升。

1 木姜子的育种目标

根据现阶段我国木姜子生产主要用于精油提取,木姜子的育种目标主要是稳产、高产、优产。

1.1 提高木姜子的果实产量

木姜子常规用种子繁殖,但种子休眠期长,当年场圃发芽率只有7%~10 % ;且发芽极为迟缓,持续时间长。

因此,将木姜子的果实产量提高30%,并保证果实产量的稳定,是提高木姜子商业价值的首要任务。

1.2 保证木姜子的果实质量

木姜子果实中提炼的木姜子油是制造许多食品添加剂、维生素 A,E 和 K、柠檬烯、甲基紫罗兰酮和香水的重要原料来源。同时,其果实精油中,柠檬醛的含量越多,越受工业、食品业等行业欢迎。因此,从市场角度看,木姜子果实的精油含量以及精油中柠檬醛含量的高低,决定了木姜子是否具有更好的经济利益。

在保证木姜子果实产量的前提下,将木姜子果实的含油率提高50%,并且将其中的柠檬醛含量提高50%也是木姜子的育种目标。

2 木姜子的育种策略和方法

2.1 优质木姜子的杂交亲本选择

为同时提高木姜子的产量和质量,拟采用杂交育种的方式对其进行繁育。在亲本选择上,将高产和有产结合起来,选育符合育种目标的人工杂交品种。

在对木姜子育种学和遗传学背景的研究研究中可知,清香木姜子油味道更香,品质较高,柠檬醛含量最高,市场前景好。同时,景东居群的山苍子具有果实硕大,精油含量高,柠檬醛含量较高,且性状平均变异系数低等特点。

因此,拟采用清香木姜子和云南景东群居的山苍子作为人工高产、优产木姜子的亲本选择。

2.2 优良单株的选择

确定亲本后,为保证高效的选育出符合条件的木姜子进行大规模的繁殖,需要对优良单株进行选择。以便快速的培育出符合育种目标的新树种。在选优过程中,含油率、结实量等是重要的经济指标。木姜子的选优,需要这两个主成分进行综合选择。

植物的生长过程由植物分枝格局的三个形态学性状决定,即枝长、分枝角度和分枝率。研究说明,清香木姜子果实在主枝顶端、一级枝、二级枝、三级枝均有分布。由于二级枝是上一年春梢长成,当年果实发育已经完成,因此,成为产果的主要枝级,其挂果率最高,占全树总挂果率的81.6%。木姜子的结实量与二级分枝数量紧密相关。分枝数量(尤其是二级枝)越多,挂果率越高,产量越高,木姜子油的出油率越高。

综上,人工选育时,选择二级分支数量多的树种作为优良树种较合适。

2.3 木姜子的繁殖技术

木姜子常規用种子繁殖,但种子休眠期长,发芽率低,且发芽迟缓,持续时间长。另外由于常规种子繁殖的后代分化严重、个体差异大, 难以保持母本的优良性状。因此,拟采用无性繁殖技术对木姜子进行繁殖,以缩短育种周期,保证果实的高产和稳产。降低商业运作的风险、减少市场波动带来的损失。

实验表明,木姜子属于扦插较难生根的树种。需要严格选择合适的基质、合理的生根粉浓度、木质化程度适宜的插穗和正确处理插穗才能对其进行稳定的扦插繁殖。

相较扦插繁殖,木姜子更适合组织培养的方式进行高效率的稳定繁殖。在木姜子继代过程中, 生长素IBA与6-BA配合能提高有效芽的增殖率和高生长;NAA与6-BA组合的增殖效果不好。继代增殖效果最佳的培养基为:MS+6-BA0.5~1.0+IBA0.01,继代周期50d,增殖率大于3倍。同时,ABT生根粉和吲哚丁酸诱导生根效果较好,生根率均达到71%,ABT的最佳使用浓度为0.1~0.3mg/L。

2.4 木姜子种子园的选择

贵州虽然地处气候温暖湿润的亚热带地区,水热条件优越。但贵州地区自然条件复杂,具有山地明显、高原峡谷地带突出的地理特征,喀斯特地貌特征明显,气候差异较大。因此,木姜子的种质资源保存还需要选择地点。

在贵州的黔西北地区的高寒山地,气候严寒,土地贫瘠。较不适合木姜子的种植。相较而言,黔东南、黔西南地区气候较为湿润、温暖,地形也相对平缓,更适合木姜子的生长与繁殖。

3 育种目标的完成度检验

3.1 果实精油提取及含量测定

将采集下来的木姜子鲜果放入4℃冰箱保存备用;木姜子果实含油率采用水蒸气蒸馏法测定。将称取好的100g鲜果加入到圆底烧瓶内,垂直放置于带有石棉网的电热炉上,固定好容量瓶,通过一个带有玻璃接管的容量瓶瓶塞右侧连接至水蒸气发生装置,左侧连接至冷凝管;固定好全部装置后,同时加热电热炉和水蒸气发生装置,调节好装置内的气压,一段时间后,用小锥形瓶收集所蒸馏出的油水混合物直至无油份析出,用分液漏斗反复分离几次后,收集油份并称重。

3.2果实中柠檬醛提取及含量测定

从各样品瓶中将木姜子果实和无水乙醇溶液一并转入具塞磨口试剂瓶中,加无水乙醇定容至50mL,密封。每天早、中晚各摇晃3次,提取15d。柠檬醛含量采用气相色谱归外标法进行定性定量测定。以柠檬醛标准品作为外标。柠檬醛含量的计算公式:柠檬醛含量=(提取液浓度×定容体积)/10000×称样量。其中定容体积为 50mL,称样量为5.0g。

【参考文献】

[1]肖勇,赵静峰,羊晓东,黄荣,李良.清香木姜子的化学成分[J].云南植物研究, 2005,27(6):695-697.

[2]傅应光.开发木姜子资源前景看好[J].1999:29.

[3]车家骧,李苇洁,等.野生清香木姜子的表型特征及其与产量的关系[j].贵州农业科学,2012,40(7):36-38.

[4]李安定,李苇,洁彭熙.清香木姜子优良单株选择研究[J].贵州林业科技, 2013,42(1):17-21.

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[6]陈波,宋永昌,达良俊.木本植物的构型及其在植物生态学研究的进展[J].生态学杂志,2002,21(3):52-56.

[责任编辑:薛俊歌]

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