魔芋新品种选育研究进展

2015-04-27陈国爱等

长江蔬菜·学术版 2015年2期

陈国爱等

摘要：就魔芋新品种选育的重要性、国内外魔芋育种研究进展以及存在问题进行了概述，并对魔芋新品种选育的方向进行了展望，以期为今后魔芋新品种的选育提供参考。

关键词：魔芋；新品种；选育；研究进展

1 魔芋新品种选育的重要性

魔芋（Amorphophallus konjac）又名蒟蒻，为天南星科魔芋属多年生草本植物，主要分布在亚洲和非洲的热带及亚热带一些国家和地区，我国为其原产地之一[1]。魔芋种类很多，全世界约有170种，我国有21种，主要分布于南方各省山地丘陵区[2]。目前，我国主要栽培种为花魔芋和白魔芋，而且多为地方群体种，品种性状参差不齐，加上长期的无性繁殖，造成魔芋品种退化，品质降低、抗病性减弱。

近年来，随着魔芋种植面积的不断扩大和种植年限的增加，软腐病和白绢病等病害的发生逐年加重，导致魔芋产量骤减，甚至绝收[3]。尤其是软腐病的为害极为严重，发病率常年达40%以上，部分地区甚至高达80%，发病后的单株产量损失超过80%，一般连作3 a后魔芋基本无收成，软腐病成为魔芋生产最大的风险[4]。

针对魔芋软腐病，目前生产上尚无抗病品种，主要依靠化学农药和农业栽培措施进行防治，但收效甚微。化学农药给生态环境造成了不良的影响，且持效性比较差；而农业栽培措施繁琐，治标不治本[5]。面对魔芋病害大量发生的状况，现有的防治方法尚无法从根本上解决。因此，加快魔芋抗病新品种的选育，成为当前魔芋产业发展中急需解决的问题。

2 国内外魔芋育种研究进展

2.1 国外魔芋育种研究

国外魔芋育种研究以日本为代表，日本早在20世纪20年代就已经设立了专门的魔芋新品种选育的研究机构[6]，该机构主要是将中国和日本的花魔芋品种进行杂交选育。到目前为止，日本已经成功选育多个魔芋新品种，其中，1966年选育出的农林1号就是以中国花魔芋品种作母本，以日本花魔芋地方品种作父本，进行人工杂交选育而成，该品种球茎易膨大，根状茎多，抗病抗逆性强，葡甘聚糖含量高于地方品种。随后又通过杂交选育出农林2号、农林3号和农林4号，其中，2002年选育的农林4号也命名为美山增，该品种除了抗病性强和葡甘聚糖含量高外，最值得一提的是，该品种可以机械化种植，极大地降低了劳动成本[7]。

近年来，随着我国魔芋种植面积的不断扩大，对日本魔芋市场的冲击很大，加上日本人不愿从事种植业，导致日本的魔芋种植业萎缩，魔芋育种工作也停滞不前[8，9]。

2.2 国内魔芋育种研究

虽然我国魔芋栽培与利用已有 2 000 多a的历史，但是发展相对迟缓，对其资源利用、开发及研究未予以足够重视。直到20世纪70-80年代，西南农业大学刘佩瑛教授认为魔芋产业对于振兴农业经济、帮助贫困山区人民致富意义重大，因而组建了一支专业致力于魔芋研究的团队，该团队从魔芋的资源分布、生物学特性、新品种选育以及加工利用等方面进行了一系列的基础性研究，从而使我国的魔芋栽培以及品种选育工作慢慢走向正规化，同时也引起了人们的重视[10]。

随后，我国魔芋育种专家经过不断的探索研究，在良种选育上也取得一定的成绩，选育出了一批性状优良、适合栽培的地方品种。

1993年，西南农业大学的刘佩瑛教授等[11]从15 个农家地方花魔芋品种中优选出万源花魔芋，这是我国第一个经过审定的花魔芋品种，该品种品质、抗病性等都优于对照魔芋，现广泛种植于四川、重庆等地区。

1997年，湖北省恩施州魔芋研究中心在武陵山区土家族苗族自治州选育出清江花魔芋，667 m2产量可达2 000 kg，2003 年通过湖北省恩施州农作物品种审定委员会审定[12]。

2001年，西南大学的牛义等[13]从云南花魔芋群体中优选出一批自然变异的单株，并经过多年的品种比较、栽培试验，筛选出了国内审定的第三个花魔芋新品种——渝魔 1 号，该品种于2008年通过重庆市农作物品种审定委员会审定。

2002年，云南省农科院在云南丽江花魔芋群体种中选育出优良变异株——云芋 1 号，经过多年定向选育，2008年选育定型，2009年获云南省园艺植物新品种注册登记[14]。

2010年，湖南农业大学选育出一种适合低海拔地区栽培的魔芋新品种——湘芋 1 号，该品种适宜于湖南省种植，具有很强的抗病性，夏季高温高湿耐受能力强，适合在低纬度、低海拔地区栽培[15]。

2014年，恩施州农科院选育出国内首个魔芋杂交品种远杂一号，该品种是由白魔芋和花魔芋杂交选育而成。单株商品芋平均质量0.65 kg左右，芋鞭数20根左右，芋鞭质量0.35 kg，田间软腐病发病率7%左右。该品种现未大规模推广应用。

我国魔芋主栽品种及其特性见表1。我国的主栽品种大多数是从群体中筛选出来的，随着时间的推移，这些品种也在不断退化，且品质下降、抗病性降低，现有的魔芋品种已不能满足生产的需求。近年来，虽然国内魔芋研究团队历经多年努力，利用了各种育种方法，包括杂交育种、诱变育种以及生物技术育种等[17～21]，使得魔芋育种工作取得了一定成绩，积累了丰富的育种材料及工作经验，但与生产要求相比尚有较大差距。

3 魔芋育种存在的问题

目前，在魔芋育种方面研究存在两方面问题：从客观上讲，魔芋育种存在一些技术难题；从主观来上看，科技力量薄弱也是制约魔芋育种的一个关键问题。

3.1 技术难度大

选种和杂交是魔芋育种中比较常规的方法，但是品种筛选盲目性大，杂交育种也存在花期不遇、杂交不亲和等技术上的难题。虽然一些研究人员已经开始利用生物技术方法来选育魔芋新品种，但是现在还处于探索阶段，要获得优质、高产、抗逆和适应性强的新品种，仍比较困难。

3.2 科技力量薄弱

由于魔芋是一个小型经济作物，国内专门从事魔芋研究的机构相对较少。近些年来，魔芋的价值逐渐被人们所了解，才慢慢开始有一些研究机构从事魔芋研究，但大多数的研究主要集中在大田的栽培技术以及病害防治等方面。总体来说，致力于魔芋育种的研究力量相对薄弱。

4 魔芋育种展望

目前，我国魔芋种植仍存在巨大风险，尤其是魔芋病害问题严重，导致整个魔芋产业的发展受到影响。魔芋病害严重的问题归根结底就是缺少抗病品种，因此，抗病新品种的选育工作至关重要[22，23]。笔者认为，未来魔芋育种工作应紧紧围绕以下几个方面进行，具体如下。

4.1 加强魔芋种质资源开发与利用

我国魔芋种植区域广泛，资源丰富，因此，应继续加强从野生品种和农家品种中筛选新品种的工作。

4.2 加强开展魔芋杂交育种研究

由于魔芋杂交优势明显，应继续开展杂交育种研究，选育抗病优质魔芋新品种。