中国番荔枝生产与科研现状及发展建议

2017-07-12孟富宣段元杰杨玉皎刘海刚方海东

热带农业科学 2017年6期

孟富宣+段元杰+杨玉皎+刘海刚+方海东

摘要番荔枝原产热带美洲。从引种、基因组与生物技术、育种技术与品种选育、育苗方法与建园模式、栽培技术研究、病虫防控理论与技术、采后加工与贮藏处理等方面简述番荔枝生产与科研主要进展。在分析番荔枝生产科研面临的新形势、新问题的基础上，提出了中国番荔枝产业持续健康发展的科技对策。

关键词番荔枝；科研；发展现状；建议

中图分类号 S667.9 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.022

Recent Production and Research and Developments of Sugar Apple

（Annona squamosa）in China

MENG Fuxuan DUAN Yuanjie YANG Yujiao LIU Haigang FANG Haidong

（Institute of Tropical Eco-agricultural Sciences， YAAS， Yuanmou， Yunnan 651399 ）

Abstract Sugar apple （Annona squamosa） is originated from the tropical America. The recent production and research advances of sugar apple in China were reviewed in the aspects of germplasm introduction， genome， biotechnology， breeding and variety selection， propagation， orchard construction， cultural practices， pest control， and postharvest handling， storage and processing. On the basis of new situations and problems of sugar apple production， some scientific measures for the sustainable and healthy development of sugar apple industry in China were put forward.

keywords sugar apple ； research ； development status ； suggestion

番荔枝（Annona squamosa Linn.）属于番荔枝科、番荔枝属落叶小乔木，原产热带美洲，现全球热带地区有栽培。据《台湾府志》记载，中国以台湾栽培最早，于400多年前由荷兰传入。目前，台湾、浙江、福建、广东、广西和云南等省区均有栽培[1]。番荔枝与荔枝、芒果、菠萝、山竹子并称世界五大热带水果[2]。当前，中国番荔枝产业处于转型发展期，生产和科研均面临严峻挑战。本文简要概述中国番荔枝生产与科研的发展现状，尤其是21世纪以来的主要科研进展，分析番荔枝产业发展面临的新问题，提出科技对策，供同行参考借鉴。

1 引種栽培

1.1 引种

番荔枝在中国已有近400 a的历史[3]，并且认为它可能先传入台湾，再传入广东、福建等地。中国关于番荔枝的最早记载是1705年成书的《岭南杂记》，记有：“番荔枝……康熙三十八年（1699），上幸杭州，总兵蓝理进此果”。乾隆年间（1736～1795年）纂修的地方志，如： 1742年《台湾府志》、1750年广东《香山县志》、1762年福建《澄海县志》都著录有番荔枝。1762年福建《澄海县志》中提到的番荔枝有“释迦果”、“番梨”等别名[4]。1964～1992年间台湾、华南农大等地相继从以色列、澳大利亚等地引进圆滑番荔枝、牛心番荔枝、“吉夫纳”番荔枝、刺果番荔枝、“非洲骄傲”番荔枝、伊拉麻番荔枝等番荔枝品种（表1）。中国番荔枝引种历史悠久，许多品种在引种过程中未记录，引种来源及时间难以考证。

1.2 引种栽培技术

番荔枝具有粗生易管，对土壤要求不严，较耐旱，病虫害少，速生、丰产、早结果、寿命较长的特点[10]。据《台湾府志》记载。最早由荷兰人于400多年前引进，1986年台湾种植面积达l 837 hm2[3]。引种早期，番荔枝多采用种子繁殖，随着引进品种的多样化，苗木培育、繁殖技术、建园管理、整枝修剪、人工授粉、病虫害防治、除草施肥等栽培技术也得到进一步的发展完善[11-12]。

2 中国番荔枝科学研究的主要进展

2.1 基因组与生物技术研究

2.1.1 基因克隆与分子标记

陈晶晶等[17]研究证实了EXP1与果实成熟软化有关，EXP2、EXP3、PE和PPO与番荔枝裂果有密切关系，而XET1、XET2和XET3可能是成熟相关基因，但不是裂果的关键基因。莫亿伟等[18]发现独特修剪方式能诱导LFY和AP2表达，初步揭示了促进成花的机理。目前已经克隆了番荔枝成花、花器官发育、开花相关调控基因AsCO、AsLEAFY、GA20、AsAG及节律钟输出基因AsGI，并做了表达分析及AsCO对外源激素信号的响应[19-24]。2009年赵志常等[25]开展了AFLP分子标记应用研究，其它分子标记体系的建立和应用在国内还未见报道。

2.1.2 组织培养技术研究

国内番荔枝组织培养起步较晚，最早报道于2000年，赵沛基等[26]以种子为材料成功诱导刺果番荔枝种子萌发、生根。2007年张振霞[27]以幼叶、茎段为外植体做了番荔枝组培及褐化防止措施研究[28]。2009年洪森荣等[29]初步研究了番荔枝无菌体系的建立。组培技术在番荔枝倍性育种，原生质体培养植株再生，原生质体融合后再生等研究在还未涉猎。

2.2 育种技术研究与品种选育

长期的引种试种和种质保存，使得中国番荔枝种类多样化，但尚未形成系统的育种体系。杂交育种是番荔枝品种改良的根本措施，另一有效途径是实生选种，利用以上途径广东地区通过变异和筛选，现已形成疏鳞、粗鳞、白糖、白皮和密鳞5个本地品种资源[30]。台湾地区选育的品种有粗鳞种、细鳞种、软枝种、台东1号（都兰种）、台东2号（大目释迦）[31]。国内其他育种方式的研究鲜有报道。

2.3 育苗技术研究

早期番荔枝育苗以实生繁殖为主，近年来也在试验无性繁殖的方法，如靠接、压条、盾形芽接等；现阶段主要育苗方法是用种子培育砧木，嫁接育苗[32]。番荔枝组培育苗有一定研究，但技术要求高、成本高，未形成体系，在生产上未见应用。全年除冬季外均可进行定植。对普通番荔枝、AP番荔枝/普通番荔枝和凤梨释迦/普通番荔枝的试种表明，三者均适宜矮化高密种植，株行距一般为3 m×4 m，种植825株/hm2，普通番荔枝作砧木有明显的矮化作用[33]，其它的参考种植密度有（3～5）m×（5～6）m[34]。种植原则是“深挖，浅种”。

2.4 栽培技术研究

谢细东[35]、陈文德等[36]对番荔枝早结丰产栽培技术和绿色栽培技术均有一定的研究。番荔枝种植以肥沃、疏松、微酸（pH 5.5～6.5）水位较低的砂质壤土为好。施肥以氮肥为主，在挂果期分几批增施有机肥配合复合肥、磷钾肥。土壤缺水和水涝都会影响番荔枝的长势和开花坐果。番荔枝花雌雄异熟，自然座果率低，人工授粉能有效地增加番荔枝的坐果率[8]。树体的整形修剪分冬夏2次，夏季修剪结合产期调节，可把果实的采收期延长至冬春水果淡季；适时的疏果与套袋能提高果实品质[37]。

2.5 主要病虫害及防控技术研究

据调查统计，番荔枝虫害25种[38]，其中，红蜘蛛、介壳虫、蓟马、木蠹蛾、柑橘小實蝇[39]、斑螟[40]、蛀果虫[41]危害较重；生理性裂果和果实黑点病是常见果实生理性病害；常见病理性病害有18种，其中焦腐病（黑腐病、蒂腐病）、炭疽病、酸腐病、软腐病危害较为严重，而焦腐病是为害广东省番荔枝果实最重的病害；目前大多数主要病虫害都已有了防治方法[34，42-44]。但简便实用高效的防控方法有待进一步研究。

2.6 采后贮藏与加工利用

2.6.1 采后贮藏

番荔枝完熟后柔软，无法运输，早期主要通过提前采果来增加果实的耐贮藏性。通常果实在果色转青黄，鳞目之间的缝合线开始松散，呈现乳白色浅沟时，即8～9成熟用枝剪带果柄剪下，经3～7 d，即可后熟食用；采收须轻采轻放[3]。根据需要确定采果期，自销以常规采期采果，远销市场的以提前2～3 d采果以提高耐藏性[5，13]。

番荔枝采后易受病原微生物侵染而腐烂，常温下不耐贮藏，严重制约中国番荔枝产业的发展。自1996年以来，学者们对番荔枝的裂果原因与预防措施[45]、适期采收[13，46]、采后生理生化[47]和防腐保鲜技术[48]、外源物对耐贮性影响[49]等方面的系统研究，形成了番荔枝采后处理技术规程[50]。郭守军等[51]研发的复合涂膜保鲜剂处理技术，能抑制呼吸速率，减少水分散失，营养成分下降较慢，保鲜期时间可延长1～3 d；低温贮藏处理，果实软熟期和保质期比常温延长1倍，裂果率减少10%[52]；1-MCP处理也有有较好的保鲜效果[53]。研究果实细胞代谢与果实软化的关系、临界低温的基础上结合低温、乙烯吸收剂、1-MCP、气调贮藏等方法，能有效保持果实营养成分，延长果实的贮藏时间。

2.6.2 加工利用

1982年Jolad等[14]发现第一个番荔枝内酯化合物，之后又发现这是一类具有体外抗肿瘤作用的化合物。在印度、非洲等地番荔枝属植物作为草药广泛用于抗菌和抗肿瘤治疗[15]。20世纪末，符立梧等[14]测定了“阿蒂莫耶”番荔枝总内酯体外抗肿瘤作用，并研究了其抗性机制[16]。从此，中国学者开始了番荔枝内酯抗肿瘤作用的研究。番荔枝果实甜酸适中，风味佳，营养极其丰富，具有养颜美容、补充体力、健强骨骼、预防坏血病、增强免疫力、抗癌等作用，深受消费者喜爱，具有广阔的高营养健康食品开发前景。郑玉和弓德强等[54]对番荔枝果脯、果汁[55]加工工艺有一定研究，但未实现工业化生产，为突出番荔枝特色功能成分，应重视深加工工艺的开发研究。

番荔枝含有多种类型的化学成分，包括生物碱类、萜类、黄酮类、聚酯类、环肽、萜甾和糖甙等[56]，它们在抗肿瘤、抗疟、抗菌、免疫抑制、拒食及杀虫等方面具有较强的生物学活性[57]。程宝琦[58]对番荔枝植物各部位（种子、树叶、树皮、茎等）的活性化学成分进行了分离研究，共获得100多种化合物。番荔枝种子有消积杀虫之功，临床主要用于恶疮肿痛、驱虫等。徐莎莎等[59]也从番荔枝种子中分离鉴定了泡番荔枝辛、去乙酰紫玉盘素、去乙酰异紫玉盘素等26个化合物。番荔枝提取物粗多糖对正常HepG2细胞及胰岛素抵抗细胞具有糖消耗促进作用，同时，与生理胰岛素具有一定的协同作用，且呈非胰岛素依赖型[60]。番荔枝种子多糖具有较强的抗氧化能力，但弱于维生素C[61]。番荔枝油脂富含不饱和脂肪酸，具有较高的营养价值和保健功能[62]。多种番荔枝皮提取物对人肺癌95-D细胞和卵巢癌细胞A2780有抑制作用[63]，其中AAS是一类很有希望开发成为新型抗癌药物的天然产物[64]。

3 前沿问题及可持续发展的科技对策

3.1 新形势下面临的前沿问题

经过多年的引种栽培，中国番荔枝栽培面积不断扩大，栽培技术日趋成熟，但鲜果大都是产地自销，外销率低，扩大市场，改变现有销售模式势在必行。番荔枝独特性状及重要性状的分子调控机制，原生质体及花粉的高效培养技术，组织培养中基因型限制机理，能广泛推广的组培技术等研究进展缓慢。引进品种与中国近缘种资源的挖掘利用，快速繁育体系的建立，矮化砧木、中间砧木和无融合生殖砧木选育，高效转基因技术等有待进一步研究。水肥需求规律和高效平衡施肥技术，化肥和化学农药替代技术，焦腐病、炭疽病等病虫害的高效防控技术，肥水智能化管理技术，适于不同区域和品种省力安全优质高效栽培技术体系等是当前栽培种植面临的重大技术问题。不同品种果实的呼吸类型，保鲜期延长和跨省跨国际冷链运输技术，果品深加工、医学保健食品和药品技术，番荔枝各部位功能成分挖掘和组方食品深加工技术等技术研究进展滞后。

3.2 番荔枝产业可持续发展的科技对策

3.2.1 开展基因组学基础研究，为技术升级提供支撑

全基因组测序有利于基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢组学研究的有机结合，解析番荔枝抗旱性、独特的开花结果习性、营养物质多样等优异性状形成机制，为番荔枝分子育种、广泛栽培和食品医药加工提供坚实基础。

3.2.2 建立快速育种及优质高效栽培技术体系，推动品种结构和栽培管理模式的优化升级

充分利用引进品种与中国近缘种资源，传统育种与现代生物技术相结合，探索建立集种质创新和筛选评价于一体的快速育种技术体系，培育优质、抗寒、抗重大病虫、管理简便、综合性状优异、鲜果贮藏期长的优良品种，推动品种更新换代和结构优化升级。依据番荔枝独特的生长结果习性，选用良种和适地适栽为基础，研发集成土肥耦合化、水肥一体化、树形简单化，减少水、肥、病虫害、整形修剪等基本栽培管理技术，探索化学农药和化肥替代技术及平衡施肥，提高番荔枝果实的品质和安全性。

3.2.3 建立病虫害高效防控技术体系，保障丰产丰收和品质安全

以最大限度减少化学农药使用为导向，集中攻克对产量和品质影响最大焦腐病的绿色高效防控技术；同时集成抗病品种、营养调控、环境调控、生物和物理防控、精准预报技术，建立低成本、安全、高效的病虫草害防控技术体系。

3.2.4 建立采后贮藏、加工技术体系，推动番荔枝产业健康发展

番荔枝营养丰富，但因不耐贮，严重制约外销。根据现有技术基础，重点研发长期保鲜、货架期保鲜及长途运输保鲜技术。探索品种、栽培与采后功能成分分离提取工艺；面向大众消费，研发多样化的适销对路产品，如休闲零食、配餐食品等；研发医学保健食品以及番荔枝内酯抗肿瘤作用机制的研究。

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