广西蕉类特色种质资源收集、保存及评价
2017-12-02广西农业科学院生物技术研究所南宁530007广西植物组培苗有限公司南宁530007
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·资源与利用·
广西蕉类特色种质资源收集、保存及评价
邹瑜1,龙芳1,何海旺1,赵明1,武鹏1,林茜1,王趣有2,李贤高2
(1.广西农业科学院生物技术研究所, 南宁 530007; 2.广西植物组培苗有限公司, 南宁 530007)
对桂南、桂东南、桂西南“一流域二边线三大山”区域通过调研、走访和实地考察的方式,收集保存了以含B基因组为主的广西蕉类特色种质151份,其中粉蕉和大蕉占64.2%,并开展植物学、农艺学及品质性状等特性评价。结果表明,单穗净重超过20 kg的粉、大蕉种质占11.3%,其中粉蕉7份、大蕉4份。收集到低酸且高糖酸比的粉蕉种质1份;高类胡萝卜素且高花青素粉蕉种质1份;11份中矮干种质,其中粉蕉3份,大蕉8份。收集到稀有黄肉粉蕉1份;白肉粉大蕉1份。收集到的这些特异种质各具特色,均具有较高的科研价值和应用潜力。从收集的种质中经评价、筛选,选育出“金粉1号”、“银粉1号”新品种,并在生产上推广。
蕉类; B基因组种质资源; 收集; 评价
依据植株的形态特征和经济性状,我国将主要食用栽培香蕉品种分为香牙蕉(AAA)、大蕉(ABB)、粉蕉(ABB)、龙牙蕉(AAB)和贡蕉(AA)[1]。我国是香蕉的发源地之一,广西、海南、滇南和红水河流域等地区蕴藏着丰富的蕉类种质资源[2]。广西具有独特的地理环境和复杂的气候类型,雨水充沛,光照充足,各种蕉类资源遍布广西的河谷、山区、平原。
作物的亲代遗传物质通过种质资源传递给子代,种质资源是植物育种工作的物质基础[3]。各类植物的种质调查、收集与评价[4-7],并对所收集资源采用不同方式进行保存[8],是一个重要研究内容。早期,广西有关单位曾开展过全区香蕉资源调查工作[9],但特色种质资源的调查、收集和评价工作系统性、全面性仍有待加强,特别是含B基因组特色种质的收集及挖掘利用严重不足。随着人们生活水平的提高,消费者对香蕉风味多样性的需求越来越大,以粉蕉为代表的含B基因组特色蕉品种因其风味独特,逐渐受到消费者的喜爱,消费市场逐步打开并北上扩大,生产上已形成商品化、规模化种植,并在逐年扩种。针对这些问题,自19世纪90年代以来,深入开展了广西蕉类特色种质的调查、收集、评价工作,对香蕉种质资源的保护、新品种选育工作及丰富香蕉品种具有十分重要的意义。
1 材料与方法
1.1 材 料
以种植、保存在种质资源圃中的粉蕉和大蕉为主的151份种质为材料。
1.2 方 法
1.2.1 种质资源的收集及保存
经走访、咨询及实地考察,连续多年进行蕉类特色种质资源的收集,记录种质原生境地理位置及主要生物学性状。所收集的种质按编号分别种植于武鸣区和西乡塘区2个种质圃内,每份资源种植3~5株,2个圃统一常规管理。
1.2.2 主要植物学及农艺学性状调查
对保存的所有粉蕉和大蕉种质进行单果重、单穗净重、干型及其他性状评价。按植株假茎高度将种质干型分为3个类型,高干:株高gt;4 m;中干:3 mlt;株高≤4 m;矮干:株高≤3 m。遴选出具有不同区域、不同生境代表性的28份粉蕉和大蕉种质,进行果实(八成熟)品质性状检测和分析。可溶性糖含量的检测采用GB/T 5009.8-2008法、可滴定酸(为总酸)含量的检测采用GB/T 12456-2008法、单宁含量的检测采用NY/T 1600-2008法、类胡萝卜素含量的检测采用GB/T 5009.83-2003法、花青素含量的检测采用卫生部《保健食品检验与评价技术规范》(2003年版)中保健食品功效成分及卫生指标检验规范(保健食品中花青素的测定)法、多酚含量的检测采用GB/T 8313-2008法。
表1 蕉类种质资源收集情况
行政地 种质份数(份)粉蕉大蕉香牙蕉野生蕉其他一流域区域田林县、田东县、田阳县、凌云县、平果县、德保县、扶绥县、隆安县、武鸣区、西乡塘区、右江区等3782013二边线区域东兴市、防城区、港口区、龙州县、宁明县、凭祥市、北海市等216863三大山区域北流市、博白县、福绵区、陆川县、浦北县、容县、上思县、兴业县、钦北区等1114742
注:其他指除粉蕉、大蕉、香蕉和野生蕉外的其他蕉类,如粉大蕉、麻蕉等。
评价方法主要参考《香蕉种质资源描述规范和数据标准》,采用Excel和SPSS 19.0进行数据整理和分析。
2 结果与分析
2.1 蕉类种质资源收集区域的确定及种质收集
通过多年调研,结合相关文献查阅,分析广西蕉类特色种质资源的来源、分布特点,得到以下初步结论: 1) 种质随着河流、海洋、陆路等从原生地迁移到异地,最终扎根繁殖下来; 2) 种质由于自然条件等多方面原因经过变异或者是经过人为的优胜劣汰过程而被存留下来,在原生地有悠久的历史; 3) 广大农耕者在劳作的过程中发现一些具有特色的野生种,并将其短距离转移栽种,变野生种为驯养种。
在道路交通不发达的古代,人类活动通过海洋、河流和陆路等途径携带香蕉种质进行远距离迁徙并落户异地。岭外代答卷一(周去非,宋)记载,邕有左、右两江,左江外抵安南国,右江外抵六诏、诸蛮,有疆场之事必由邕以达,珍异多聚邕矣。古代南越国的疆域除了现在的广东、广西等地区,还包括越南的北部,据南方草木状卷上(嵇含,晋)记载,汉武帝元鼎六年破南越建扶荔宫以植所得奇草异木有甘蕉二本,通典卷六·食货六(杜佑,唐)和文献通考卷三百二十三·舆地考九(马端临,元)记载,安南(即当今的越南)的进贡品中有蕉,可见早在古代就有蕉类通过海运,经由广西从越南传入我国。大山到农耕区交界地是野生种质和栽培种质发生碰撞、交汇的地带,而且该地域受人为活动影响相对小,蕉类资源受人为破坏小,是多样性种质得以繁衍生息的安全地带,广西的三大山脉大容山、十万大山及六万大山地处桂南、桂东南地区,山脉中脊海拔数千米左右,拥有丰富的香蕉资源。因此,海岸、河流、边境线和大山脉等区域是各种种质从非人工利用走向人工利用的交汇地,也是野生种质和栽培品种、外来种质和本地种质发生交集乃至进化之地。
基于以上几点并结合工作实践,确定了“一流域二边线三大山”的广西蕉类特色种质资源考察、收集方向和地域,即邕江流域(包括左、右江流域)、海岸线、中越边境线、大容山山脉、十万大山山脉及六万大山山脉为,覆盖了南宁市、百色市、玉林市、钦州市、北海市、防城港市、崇左市和贵港市等20多个市、县、区。
自19世纪90年代以来,累计收集保存蕉类种质151份,其中粉蕉69份,大蕉28份,香蕉35份,野生蕉11份,其他类型蕉类(包括粉大蕉、鸡蕉、米蕉、麻蕉等)8份,粉蕉和大蕉占总份数的64.2%。收集的香蕉具有抗寒性、生育期短等特色;粉大蕉表现为粉蕉和大蕉的中间类型,具有较强的抗病、抗寒能力,口感较甜;鸡蕉具有较强的抗病、耐寒性,生育期短,但单果小、产量低,风味酸,这几类种质均不在本文中作详细评价。
2.2 蕉类特色种质主要性状初步评价
2.2.1 产量性状评价
粉蕉种质中,单果重大于150 g的为大果种质,有9份,占13.0%,小于100 g的为小果种质,有12份,占17.4%,三分之二的种质单果重居于150 g和100 g之间。7份种质单穗净重超过20.0 kg,为大果穗种质,占10.1%,12份小于15 kg,为小果穗种质,占17.4%,单穗净重为15~20 kg的为中果穗种质,有50份,占72.5%。大蕉种质中,单果重大于200 g的有5份,占17.9%,小于150 g的有4份,占14.3%,19份单果重为中果,占67.8%。4份种质单穗净重超过20.0 kg,占14.3%,5份小于15 kg,占17.9%,单穗净重为15~20 kg的种质有19份,占67.9%。因此粉蕉和大蕉都以中果穗为主,且大果穗比例略大于小果穗比例。
从收集的粉蕉种质中,以单株产量为主要选育目标,兼顾品质、口感性状,选育出2个品种并通过广西品种审定。2010年选育出“金粉1号”(审定编号:桂审果2010005号),单株产量为20~30 kg,单产为2 000~3 000 kg/667 m2,全生育期18~20个月,具有较抗旱、抗黑星病等特点,并因其肉质爽滑、口感细腻等受到广大消费者的喜爱,经过多年的推广和应用,已经成为目前的粉蕉主栽品种之一[10]。2012年,选育出“银粉1号”(审定编号:桂审果2012005号),产量为1 540.0~2 530.0 kg/667 m2,全生育期为17~20个月,其果指表面具有银白色蜡粉,口感好。所收集的粉蕉种质中,还另选出2份兼具产量高和风味品质佳的种质,具有大的开发利用前景。
表2 粉蕉种质产量性状评价
产量性状级别种质份数(份)单果重(g)x>1509150≥x>10048x≤10012单穗净重(kg)y>20720≥y>1549y≤1513
注:x代表单果重,y代表单穗净重。下同。
表3 大蕉种质产量性状评价
产量性状级别种质份数(份)单果重(g)x>2005200≥x>15019x≤1504单穗净重(kg)y>20420≥y>1519y≤155
2.2.2 品质性状评价
品质性状分析结果如表4、表5所示。粉蕉种质中,可滴定酸含量小于平均值的有13份,占61.9%,其中最低为0.23 g/100 g,比平均值低41.0%;糖酸比高于平均值的有11份,其中最大值为90.38,比平均值高45.7%,且该种质可滴定酸含量仅为0.23 g/100 g,为低酸高糖酸比种质。大蕉可滴定酸含量小于平均值的种质有4份,占57.1%,其中最小为0.70 g/100 g,比平均值低19.5%;糖酸比高于平均值的有3份,其中最大值为28.54,比平均值高23.2%。这些低酸、高糖酸比的粉蕉、大蕉种质为低糖口感甜度高的品种选育提供材料基础。
粉蕉和大蕉平均可溶性糖含量均为20 g/100 g左右,相差不大,但粉蕉可滴定酸平均值比大蕉的低51.9%,平均糖酸比较大蕉高122.3%,大多数粉蕉在口感上明显甜于大蕉,与所测定结果相一致,可见糖酸比直接反应果实的口感,糖酸比越大,果实口感越甜。粉蕉中可溶性糖含量的变异系数略微低于可滴定酸,大蕉中可溶性糖含量的变异系数高于可滴定酸,由此可见,粉蕉可溶性糖含量相对稳定和集中,而大蕉可滴定酸含量相对稳定和集中,因此推测粉蕉不同种质果实甜酸口感的不同主要受其可滴定酸含量的影响,而大蕉不同种质果实甜酸口感的不同主要受其可溶性糖含量的影响。
粉蕉类胡萝卜素含量大于平均值的种质有9份,占42.9%,其中最大值为241.0μg/100 g,比平均值高88.0%;花青素含量高于平均值的有3份,均为平均值的2倍以上,其中最大值为849 mg/100 g,是平均值的5.8倍。花青素含量为849 mg/100 g的种质其类胡萝卜素含量也达到175 mg/100g,保健功能成分含量高,为高类胡萝卜素和花青素种质。大蕉类胡萝卜素含量大于平均值的种质有2份,占33.3%,其中最大为145.0μg/100 g,比平均值高32.7%;花青素高于平均值的有1份,其中最大值为494.0 mg/100 g,比平均值高254.9%。高类胡萝卜素、高花青素种质为保健成分含量高品种的选育提供材料基础。
粉蕉单宁含量小于平均值的种质有14份,占66.7%,其中最小值为84.7 mg/100 g,比平均值低57.4%;多酚含量小于平均值的有9份,占42.9%,其中最小值为100 mg/100 g,比平均值低51.1%。单宁含量小于100 mg/100 g的粉蕉其多酚含量仅为113 mg/100 g,为低单宁低多酚粉蕉种质。大蕉单宁含量小于平均值的种质有3份,占33.3%,其中最小值为89.3 mg/100 g,比平均值低52.7%;多酚含量小于平均值的有2份,占28.6%,其中最小值为104 mg/100 g,比平均值低46.6%。低单宁、低多酚种质为风味口感佳的品种选育提供材料基础。
表4 粉蕉果实品质性状的主要指标分析
项目 平均数最大值最小值变异系数(%)可溶性糖(g/100g)21.2524.8010.3017.29可滴定酸(g/100g)0.390.520.2317.64糖酸比56.2490.3837.0522.31类胡萝卜素(μg/100g)113.79241.0034.0059.47花青素(mg/100g)147.28849.0028.90159.15单宁(mg/100g)198.55409.5084.7050.33多酚(mg/100g)225.08449.50100.0043.11
2.2.3 干型及其他性状评价
中、矮干是今后蕉类品种选育的另一个重要目标,具有抗风、生育期短、便于生产管理等优点。所收集含B基因组蕉类的种质大部分表现为高干型,只有少部分表现为中、矮干型,为珍稀种质。收集到4份矮干种质(粉蕉1份、大蕉3份),7份中干种质(粉蕉2份、大蕉5份),详见表6。中干和矮干种质的单穗净重和单果重较高干种质略低,叶片稍短窄,但其生育期较高干种质短,因此可以缩短田间生长时间,降低生产成本。
表5 大蕉可溶性糖、可滴定酸含量分析
品质性状 平均值最大值最小值变异系数(%)可溶性糖(g/100g)19.5023.4015.5013.82可滴定酸(g/100g)0.811.040.3912.96糖酸比25.3040.2619.1415.60
表6 粉蕉、大蕉特色种质干型评价情况
种类高干(株)中干(株)矮干(株)合计(株)粉蕉662169大蕉205328
粉蕉和大蕉均收集到白肉和黄肉种质。果肉颜色表现为乳白色,俗称白肉,果肉颜色表现为浅黄、橙黄色,俗称黄肉,而粉大蕉果肉为雪白色,有别于大蕉和粉蕉肉色。粉蕉98.6%为白肉种质,只有1份为黄肉种质,且为高干种质。大蕉高干、中干和矮干3种不同干型中均有白肉和黄肉种质,且白肉种质和黄肉种质比例相近。
3 结论与讨论
考察的邕江流域(包含左、右江流域)、中越边防线、海岸线、三大山脉,覆盖面积达56 500 km2以上,居于桂中、桂东、桂东南地区,涵盖20多个县(市),共收集蕉类种质151份,评价分析结果显示,这些区域种质资源不仅丰富且多样化,表明当初制定的“一流域二边线三大山”的蕉类特色种质资源收集区域是科学、合理的。从当前保存的种质数量及特色来看,极大地丰富了广西乃至我国蕉类特色种质资源,是广西蕉类演化发展及种质创新利用的宝贵材料。
从产量、品质、干型、肉色等不同性状上,评价鉴定出了特异特色含B基因组可食香蕉种质多份,其中高产种质粉蕉7份、大蕉4份;低酸且高糖酸比的粉蕉种质1份;粉蕉高类胡萝卜素种质3份、高花青素种质3份以及兼具两者的种质1份,大蕉高花青素种质1份;低单宁且低多酚的粉蕉种质1份;中干粉蕉2份、中干大蕉5份,矮干粉蕉1份,矮干大蕉3份。这些低酸高糖酸比、高类胡萝卜素和花青素、低单宁和多酚、中干、矮干等不同特点的种质为医学保健成份含量高、中干、矮干以及其他特色新品种的选育提供材料基础,具有很高的研究价值和开发应用潜力。选育出的“金粉1号”等粉蕉品种,其果实外观品质好、口感细腻等特点,深受广大消费者的喜爱,已推广和应用多年,成为当前国内粉蕉主栽品种之一。收集到的中干、矮干特色蕉类种质,特别是矮干粉蕉种质,较目前主栽品种高度至少矮30%,这些种质具有较强的抗风能力,生育期较短,在生产上还能减少人力和物力的投入,减小生产成本。大蕉目前仍处于待开发阶段,但随着生活习惯的改变,消费者对大蕉的接受程度也在发生改变,大蕉也有望成为消费者喜爱的品种之一。
果肉颜色和果实的口感酸甜具有一定的联系。白肉大蕉果实糖酸比较大,口感甜,黄肉大蕉果实糖酸比较小,口感偏酸,而粉蕉种质则相反,黄肉果实糖酸比较白肉大,口感较甜。粉蕉和大蕉表现不一样,很有可能是由于不同类型种质引起的,但环境等因素也有可能造成影响,在今后将做进一步的研究。
蕉类种质的收集、评价和利用工作,特别是广西特色蕉类的收集评价和创新利用工作一直在持续进行中,到目前为止,已对广西桂南、桂东南桂西南地区进行了较全面的种质收集工作,另外对广西,全州、兴安、融安、柳城、罗城、宜州等地的大蕉及野蕉的抗寒性种质进行初步收集,但总体来说对桂中、桂西北、桂北等地区的考察、收集工作仍有待加强,也是下一步的工作重点。
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Collection,Conservation and Evaluation of Banana Characteristic Germplasms Resources in Guangxi
ZOUYu1,LONGFang1,HEHaiwang1,ZHAOMing1,WUPeng1,LINQian1,WANGQuyou2,LIXiangao2
2016-10-27
现代农业产业技术体系(CARS-32-15);广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2017 YM 29);广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2015 YT 54);广西农业科学院科技发展基金(桂农科2016 JZ 03)。
邹 瑜(1965—)男,广西容县人;研究员,研究方向:香蕉栽培与育种;E-mail:zy@gxaas.net。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.02.056
S 324
A
1001-4705(2017)02-0056-04