魔芋新品種選育研究進展

陳國愛等

摘 要：就魔芋新品種選育的重要性、國內外魔芋育種研究進展以及存在問題進行了概述，并對魔芋新品種選育的方向進行了展望，以期為今后魔芋新品種的選育提供參考。

關鍵詞：魔芋；新品種；選育；研究進展

1 魔芋新品種選育的重要性

魔芋（Amorphophallus konjac）又名蒟蒻，為天南星科魔芋屬多年生草本植物，主要分布在亞洲和非洲的熱帶及亞熱帶一些國家和地區，我國為其原產地之一[1]。魔芋種類很多，全世界約有170種，我國有21種，主要分布于南方各省山地丘陵區[2]。目前，我國主要栽培種為花魔芋和白魔芋，而且多為地方群體種，品種性狀參差不齊，加上長期的無性繁殖，造成魔芋品種退化，品質降低、抗病性減弱。

近年來，隨著魔芋種植面積的不斷擴大和種植年限的增加，軟腐病和白絹病等病害的發生逐年加重，導致魔芋產量驟減，甚至絕收[3]。尤其是軟腐病的為害極為嚴重，發病率常年達40%以上，部分地區甚至高達80%，發病后的單株產量損失超過80%，一般連作3 a后魔芋基本無收成，軟腐病成為魔芋生產最大的風險[4]。

針對魔芋軟腐病，目前生產上尚無抗病品種，主要依靠化學農藥和農業栽培措施進行防治，但收效甚微。化學農藥給生態環境造成了不良的影響，且持效性比較差；而農業栽培措施繁瑣，治標不治本[5]。面對魔芋病害大量發生的狀況，現有的防治方法尚無法從根本上解決。因此，加快魔芋抗病新品種的選育，成為當前魔芋產業發展中急需解決的問題。

2 國內外魔芋育種研究進展

2.1 國外魔芋育種研究

國外魔芋育種研究以日本為代表，日本早在20世紀20年代就已經設立了專門的魔芋新品種選育的研究機構[6]，該機構主要是將中國和日本的花魔芋品種進行雜交選育。到目前為止，日本已經成功選育多個魔芋新品種，其中，1966年選育出的農林1號就是以中國花魔芋品種作母本，以日本花魔芋地方品種作父本，進行人工雜交選育而成，該品種球莖易膨大，根狀莖多，抗病抗逆性強，葡甘聚糖含量高于地方品種。隨后又通過雜交選育出農林2號、農林3號和農林4號，其中，2002年選育的農林4號也命名為美山增，該品種除了抗病性強和葡甘聚糖含量高外，最值得一提的是，該品種可以機械化種植，極大地降低了勞動成本[7]。

近年來，隨著我國魔芋種植面積的不斷擴大，對日本魔芋市場的沖擊很大，加上日本人不愿從事種植業，導致日本的魔芋種植業萎縮，魔芋育種工作也停滯不前[8，9]。

2.2 國內魔芋育種研究

雖然我國魔芋栽培與利用已有 2 000 多a的歷史，但是發展相對遲緩，對其資源利用、開發及研究未予以足夠重視。直到20世紀70-80年代，西南農業大學劉佩瑛教授認為魔芋產業對于振興農業經濟、幫助貧困山區人民致富意義重大，因而組建了一支專業致力于魔芋研究的團隊，該團隊從魔芋的資源分布、生物學特性、新品種選育以及加工利用等方面進行了一系列的基礎性研究，從而使我國的魔芋栽培以及品種選育工作慢慢走向正規化，同時也引起了人們的重視[10]。

隨后，我國魔芋育種專家經過不斷的探索研究，在良種選育上也取得一定的成績，選育出了一批性狀優良、適合栽培的地方品種。

1993年，西南農業大學的劉佩瑛教授等[11]從15 個農家地方花魔芋品種中優選出萬源花魔芋，這是我國第一個經過審定的花魔芋品種，該品種品質、抗病性等都優于對照魔芋，現廣泛種植于四川、重慶等地區。

1997年，湖北省恩施州魔芋研究中心在武陵山區土家族苗族自治州選育出清江花魔芋，667 m2產量可達2 000 kg，2003 年通過湖北省恩施州農作物品種審定委員會審定[12]。

2001年，西南大學的牛義等[13]從云南花魔芋群體中優選出一批自然變異的單株，并經過多年的品種比較、栽培試驗，篩選出了國內審定的第三個花魔芋新品種——渝魔 1 號，該品種于2008年通過重慶市農作物品種審定委員會審定。

2002年，云南省農科院在云南麗江花魔芋群體種中選育出優良變異株——云芋 1 號， 經過多年定向選育，2008年選育定型，2009年獲云南省園藝植物新品種注冊登記[14]。

2010年，湖南農業大學選育出一種適合低海拔地區栽培的魔芋新品種——湘芋 1 號，該品種適宜于湖南省種植，具有很強的抗病性，夏季高溫高濕耐受能力強，適合在低緯度、低海拔地區栽培[15]。

2014年，恩施州農科院選育出國內首個魔芋雜交品種遠雜一號， 該品種是由白魔芋和花魔芋雜交選育而成。單株商品芋平均質量0.65 kg左右，芋鞭數20根左右，芋鞭質量0.35 kg，田間軟腐病發病率7%左右。該品種現未大規模推廣應用。

我國魔芋主栽品種及其特性見表1。我國的主栽品種大多數是從群體中篩選出來的，隨著時間的推移，這些品種也在不斷退化，且品質下降、抗病性降低，現有的魔芋品種已不能滿足生產的需求。近年來，雖然國內魔芋研究團隊歷經多年努力，利用了各種育種方法，包括雜交育種、誘變育種以及生物技術育種等[17～21]，使得魔芋育種工作取得了一定成績，積累了豐富的育種材料及工作經驗，但與生產要求相比尚有較大差距。

3 魔芋育種存在的問題

目前，在魔芋育種方面研究存在兩方面問題：從客觀上講，魔芋育種存在一些技術難題；從主觀來上看，科技力量薄弱也是制約魔芋育種的一個關鍵問題。

3.1 技術難度大

選種和雜交是魔芋育種中比較常規的方法，但是品種篩選盲目性大，雜交育種也存在花期不遇、雜交不親和等技術上的難題。雖然一些研究人員已經開始利用生物技術方法來選育魔芋新品種，但是現在還處于探索階段，要獲得優質、高產、抗逆和適應性強的新品種，仍比較困難。

3.2 科技力量薄弱

由于魔芋是一個小型經濟作物，國內專門從事魔芋研究的機構相對較少。近些年來，魔芋的價值逐漸被人們所了解，才慢慢開始有一些研究機構從事魔芋研究，但大多數的研究主要集中在大田的栽培技術以及病害防治等方面。總體來說，致力于魔芋育種的研究力量相對薄弱。

4 魔芋育種展望

目前，我國魔芋種植仍存在巨大風險，尤其是魔芋病害問題嚴重，導致整個魔芋產業的發展受到影響。魔芋病害嚴重的問題歸根結底就是缺少抗病品種，因此，抗病新品種的選育工作至關重要[22，23]。筆者認為，未來魔芋育種工作應緊緊圍繞以下幾個方面進行，具體如下。

4.1 加強魔芋種質資源開發與利用

我國魔芋種植區域廣泛，資源豐富，因此，應繼續加強從野生品種和農家品種中篩選新品種的工作。

4.2 加強開展魔芋雜交育種研究

由于魔芋雜交優勢明顯，應繼續開展雜交育種研究，選育抗病優質魔芋新品種。

4.3 利用誘變育種和生物技術育種方法選育魔芋新品種

傳統育種存在局限性，而誘變育種和生物技術育種方法可以克服其缺點，隨著生物技術的不斷發展，利用現代生物技術選育新品種將是未來育種的大方向。

相信通過多種途徑開展魔芋育種工作，在未來一定能選育出抗病性強、葡甘聚糖含量高的魔芋新品種，從根本上解決目前魔芋種植過程中存在的諸多問題。

參考文獻

[1] 劉佩瑛.魔芋學[M].北京：中國農業出版社，2004.

[2] 牛義，張盛林，王志敏，等.中國魔芋資源的研究與利用[J]. 西南農業大學學報：自然科學版，2005，27（5）：634-638.

[3] 袁尚勇.魔芋軟腐菌生物學特性測定及軟腐病防治方法研究[D].武漢：華中農業大學，2008.

[4] 吳金平.利用離體培養技術篩選魔芋軟腐病抗源材料的研究[D].武漢：華中農業大學，2005.

[5] 丁自立，萬中義，矯振彪，等.魔芋軟腐病研究進展和對策[J].中國農學通報，2014，30（4）：238-241.

[6] （日）沖增哲（著），薄穎生（譯）.日本魔芋主栽品種及其特性[J].陜西林業科技，2001（3）：79-82.

[7] 群馬農林統計協會編輯發行，中國園藝學會魔芋協會譯. 魔芋新情報——2001年度魔芋生產的動態與效益[M].2001.

[8] 崔鳴，張盛林，等.日本魔芋產業見聞及對我國魔芋產業發展的啟示[J].魔芋產業，2010：6-9.

[9] 日本魔芋種植萎縮我國發展出現商機[N].農村實用科技信息，2008-1-15（56）.

[10] 劉好霞.白魔芋多倍體誘變技術的研究[D].重慶：西南大學， 2007.

[11] 劉佩瑛，孫明遠，張盛林，等.萬源花魔芋[J].園藝學報，2007，34（4）：900.

[12] 劉金龍，李維群，呂世安，等.魔芋新品種——清江花魔芋[J].園藝學報，2004，31（6）：839-848.

[13] 牛義，張大學，劉海利，等.魔芋新品種渝魔1號的選育[J].中國蔬菜，2010（3）：30.

[14] 李勇軍，王玲，陳建華，等.魔芋新品種云芋1號[J].園藝學報，2010，37（2）：339-340.

[15] 吳睿，吳同斌，肖騖軒，等.不同魔芋品種越冬貯藏與栽培試驗研究[J].湖南農業科學，2012，37（8）：26-28.

[16] 陳葳.魔芋種植與加工技術[D].福州：福建農林大學，2013.

[17] 張盛林.魔芋屬雜交育種技術研究[D].重慶：西南農業大學，1994.

[18] 劉好霞，高啟國，夏永久，等.白魔芋多倍體誘導研究初報[J].中國農學通報，2006，22（11）：83-85.

[19] 張盛林，李川，劉佩瑛，等.60Co-γ射線輻射對花魔芋性狀影響初探[J].中國農學通報，2004，20（5）：183-184.

[20] 周燚，孫明，喻子牛.蘇云金芽胞桿菌中AiiA蛋白對魔芋軟腐病菌的抗病活性[J].武漢大學學報：理學版，2004，50（6）：761-764.

[21] 周盈，林擁軍，柴鑫莉，等.根癌農桿菌介導的花魔芋遺傳轉化體系的研究[J].分子植物育種，2006（4）：559-564.

[22] 鐘伏付，蘇娜，楊廷憲，魔芋品種選育與改良研究進展[J].湖北農業科學，2011，50（3）：447-449.

[23] 劉好霞，張盛林.魔芋育種研究進展[J].南方農業，2007（2）：37-40.