《热带农业科学》2023年第11期整期拼接(电子刊)

发布时间:2023-12-25 | 杂志分类:其他
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《热带农业科学》2023年第11期整期拼接(电子刊)

热带农业科学(1980 年创刊,月刊)第 43 卷第 11 期(总第 316 期)2023 年 11 月(25 日出版)目 次耕作与栽培粤禾丝苗高产栽培技术及特征特性.............................................................. 林建强 付爱民 温湛兰 沈涛 麦国勋(1)不同贮藏温度对番木瓜果实品质的影响 ...........................................张继 唐文忠 尧金燕 龙兴 彭晓露 周双云(4)闽北羊肚菌设施大棚层架栽培技术........................................... 刘福阳 王爱仙 鲍兴禄 巫仁高 王怡暄 赵俊敏(9)微生物菌肥对芒萁生理特性的影响............................................. 李玮晔 林榆 陈志强 陈志彪 冯柳俊 尚艳琼(12)生物技术与生理生化十四个甘蔗与斑茅属间远缘杂交 BC3F1 品系生理特性研究... 梁华川 蔡伟俊 赵晓凤 李鸿博 黄文爱 沈万宽(18)杯鞘石斛离体快... [收起]
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《热带农业科学》2023年第11期整期拼接(电子刊)
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热带农业科学

(1980 年创刊,月刊)

第 43 卷第 11 期(总第 316 期)

2023 年 11 月

(25 日出版)

目 次

耕作与栽培

粤禾丝苗高产栽培技术及特征特性.............................................................. 林建强 付爱民 温湛兰 沈涛 麦国勋(1)

不同贮藏温度对番木瓜果实品质的影响 ...........................................张继 唐文忠 尧金燕 龙兴 彭晓露 周双云(4)

闽北羊肚菌设施大棚层架栽培技术........................................... 刘福阳 王爱仙 鲍兴禄 巫仁高 王怡暄 赵俊敏(9)

微生物菌肥对芒萁生理特性的影响............................................. 李玮晔 林榆 陈志强 陈志彪 冯柳俊 尚艳琼(12)

生物技术与生理生化

十四个甘蔗与斑茅属间远缘杂交 BC3F1 品系生理特性研究... 梁华川 蔡伟俊 赵晓凤 李鸿博 黄文爱 沈万宽(18)

杯鞘石斛离体快繁体系的研究 ................................................................... 杨芝 胡玉富 胡休彬 王朝雯 李晓君(28)

脱毒甘薯种源制备及其病毒检测技术优化 ................................. 谭嘉娜 赵锐 官锦燕 许玉婵 罗剑飘 罗青文(33)

海南桑树栽培品种绿原酸及黄酮含量分析 ............................................................ 何际婵 董志超 陈振夏 谢小丽(41)

西印度醋栗表型性状及营养成分测定分析 ................................. 普天磊 金杰 马开华 袁建民 罗会英 赵琼玲(47)

环境与植物保护

橡胶树叶部病害大载荷植保无人机防治技术规程.................. 李博勋 刘先宝 冯志军 蔡吉苗 陈奕鹏 黄贵修(52)

柠檬园柑橘红蜘蛛种群变化趋势和田间防治效果研究 .............. 毛加梅 王自然 杜玉霞 付小猛 杨林 岳建强(60)

外来入侵害虫番茄潜叶蛾在海南的风险评估 .....................................王辉 吕宝乾 卢辉 王硕 唐继洪 王树昌(66)

两个紫薯品种对土壤铅、铬的富集特性及其安全风险评估 ............................................................................... 林芗华(74)

多变量灰色预测模型在荔枝病虫害预测中的应用................................................................................欧善国 张桂香(79)

西南地区石漠化研究概述 ......................................................................................................................罗恒春 魏安超(87)

不同保鲜剂联合真空包装对鲜核桃仁保鲜效果的影响 ......................... 门德盈 陶亮 林盛 代佳和 田洋 孙晶(95)

园林园艺

临沧市 16 种野生石斛果实和种子形态特征研究...................... 王渝茸 胡休彬 张文丽 刘艳 王朝雯 李晓君(101)

七种校园道路绿化树种叶片形态与滞尘能力 ...............................陆海燕 彭碧淼 关超 黄森 李萍娟 朱栗琼(107)

惠州城市公园绿地自生植物调查分析........................................陈之涵 梁斯然 陈博熙 马智葳 侯舒艺 刘舒(114)

农业经济

天然橡胶价格保险保障水平:现状、问题和建议.............................................................................. 何长辉 刘锐金(119)

国内外甜玉米产业发展现状与分析........................................... 甘阳英 陈夏莉 甘玉虾 刘翀 林冰美 肖素勤(128)

红茶主要贸易国标准比对研究 ............................................................................................................................... 何榕(134)

[期刊基本参数]

CN 46-1038/S *1980*m*A4*140*zh*P* ¥ 30.0*300*22*2023-11

第4页

CHINESE JOURNAL OF

TROPICAL AGRICULTURE

ISSN 1009–2196 (Monthly)

Nov. 2023, Vol.43, No.11

CONTENTS

Cultivation

High-yield Cultivation Techniques and Characteristics of Yuehesimiao

............................................................................LIN Jianqiang FU Aimin WEN Zhanlan SHEN Tao MAI Guoxun(1)

Effects of Different Storage Temperatures on Papaya Fruit Quality

..................................ZHANG Ji TANG Wenzhong YAO Jinyan LONG Xing PENG Xiaolu ZHOU Shuangyun(4)

Multi-Layer Rack Cultivation Techniques of Morchella spp. in Greenhouses in Northern Fujian

........................................ LIU Fuyang WANG Aixian BAO Xinglu WU Rengao WANG Yixuan ZHAO Junmin(9)

Effect of Microbial Fertilizers on the Physiological Characteristics of Dicranopteris pedata

........................................ LI Weiye LIN Yu CHEN Zhiqiang CHEN Zhibiao FENG Liujun SHANG Yanqiong(12)

Biotechnology and Physiology and Biochemistry

Study on the Physiological Characteristics of 14 Intergeneric Hybrids of BC3F1 Lines of Saccharum officinarum × Erianthus

arundinaceus

.......................LIANG Huachuan CAI Weijun ZHAO Xiaofeng LI Hongbo HUANG Wen’ai SHEN Wankuan(18)

The in Vitro Fast Propagation System of Dendrobium gratiosissimum

................................................................................YANG Zhi HU Yufu HU Xiubin WANG Chaowen LI Xiaojun(28)

Cultivation of Virus-free Sweet Potato with Shoot Apex Meristem Technique

............................................... TAN Jiana ZHAO Rui GUAN Jinyan XU Yuchan LUO Jianpiao LUO Qingwen(33)

Analysis of Chlorogenic Acid and Flavone Contents of Mulberry Cultivars in Hainan

...............................................................................................HE Jichan DONG Zhichao CHEN Zhenxia XIE Xiaoli(41)

Determination and Analysis of Phenotypic Characteristics and Nutritional Components of Phyllanthus acidus (Linn.) Skeel

...............................................PU Tianlei JIN Jie MA Kaihua YUAN Jianmin LUO Huiying ZHAO Qiongling(47)

Environmental and Plant Protection

Technical Cord for Prevention and Control Technology of Rubber Leaf Diseases by Heavy-Load Plant Protection Unmanned

Aerial Vehicle (UAV)

...........................................LI Boxun LIU Xianbao FENG Zhijun CAI Jimiao CHEN Yipeng HUANG Guixiu(52)

Population Change Trend and Field Control Effect of Panonychus citri in Lemon Orchard

...............................................MAO Jiamei WANG Ziran DU Yuxia FU Xiaomeng YANG Lin YUE Jianqiang(60)

Invasive Risk Analysis of the Tomato Leafminer Tuta absoluta in Hainan Province

............................................... WANG Hui LÜ Baoqian LU Hui WANG Shuo TANG Jihong WANG Shuchang(66)

Accumulation Characteristics and Safety Risks of Pb and Cr in Soil by Two Purple Potato Varieties

........................................................................................................................................................................... LIN Xianghua(74)

Application of Residual Modified GM(1,1) Model in Lychee Pest Prediction ....................OU Shanguo ZHANG Guixiang(79)

Overview of Rocky Desertification Research in Southwest China ........................................... LUO Hengchun WEI Anchao(87)

Effect of Combined Vacuum Packaging of Different Preservatives on the Freshness of Fresh Walnut Kernels

.............................................................. MEN Deying TAO Liang LIN Sheng DAI Jiahe TIAN Yang SUN Jing(95)

Landscape and Horticulture

Study on Fruit and Seed Morphological Characteristics of 16 Wild Dendrobium Species in Lincang City

..........................................WANG Yurong HU Xiubin ZHANG Wenli LIU Yan WANG Chaowen LI Xiaojun(101)

Leaf Morphology and Dust Retention Capacity of Seven Greening Tree Species on the Campus

............................................LU Haiyan PENG Bimiao GUAN Chao HUANG Sen LI Pingjuan ZHU Liqiong(107)

Investigation and Analysis of Spontaneous Vegetation in the Huizhou Urban Park Greenbelt

.................................................... CHEN Zhihan LIANG Siran CHEN Boxi MA Zhiwei HOU Shuyi LIU Shu(114)

Agricultural Economy

The Natural Rubber Price Insurance’s Security Level: Status, Problems and Suggestions..........HE Changhui LIU Ruijin(119)

Present Situation and Analysis of Sweet Corn Industry Development at Home and Abroad

............................................ GAN Yangying CHEN Xiali GAN Yuxia LIU Chong LIN Bingmei XIAO Suqin(128)

Comparative Research on Black Tea Standards in Major Trading Countries..............................................................HE Rong(134)

第5页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

Nov. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.11

收稿日期 2023-02-14;修回日期 2023-03-29

第一作者 林建强(1972—),男,学士,高级农艺师,研究方向为水稻新品种示范推广,E-mail:lin13652888670@163.com。

通讯作者 付爱民(1972—),男,学士,高级农艺师,研究方向为水稻新品种试验,E-mail:zhanjiangqs@163.com。

粤禾丝苗高产栽培技术及特征特性

林建强1

付爱民1

温湛兰1

沈涛1

麦国勋2

(1. 湛江市农业科学研究院 广东湛江 524094;2. 廉江市营仔农业技术推广站 广东廉江 524446)

摘 要 粤禾丝苗是广东省农业科学院水稻研究所用粤农丝苗×粤银丝苗杂交选育育成的常规水稻品种,该品种具有

植株矮壮,株型集中,分蘖力中等,抗倒力强,米质优,后期熟色好等特点。文章介绍了粤禾丝苗在湛江市廉江市种

植的高产栽培技术:适期播种,适龄壮秧,早造秧龄为 26~30 d,晚造秧龄为 16~18 d;插植或抛秧 30 万蔸/hm2

,机插秧

行距为 30 cm,株距 12~18 cm,直播田播种量 45~60 kg/hm2

;施足基肥、早追分蘖肥、促早生快发;薄水栽插,水层深

度 1~2 cm;病虫害以防为主,综合防治。通过良种良法推动优质高产水稻在湛江地区的示范推广,促进农民增产增收。

关键词 粤禾丝苗;栽培技术;良种良法;增产增收

中图分类号 S511 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.11.001

High-yield Cultivation Techniques and Characteristics of Yuehesimiao

LIN Jianqiang1

FU Aimin1

WEN Zhanlan1

SHEN Tao1

MAI Guoxun2

(1. Zhanjiang Academy of Agricultural Sciences, Zhanjiang, Guangdong 524094, China;

2. Lianjiang Yingzai Agricultural Technology Extension Station, Lianjiang, Guangdong 524446, China)

Abstract Yuehesimiao is a conventional rice variety developed by the Rice Research Institute of Guangdong Academy of

Agricultural Sciences with Yuehesimiao  Yueyinsimiao crossbreeding, which has the characteristics of a dwarf plant, centralized plant type, medium tillering capacity, strong resistance to collapse, excellent rice quality, and good ripening color in the

later stage of planting. The article introduces the high-yield cultivation technology of Yuehesimiao planted in Lianjiang City,

Zhanjiang City, Guangdong Province: sowing at the right time, the right age and strength of the seedlings, the age of the early

planting of seedlings is 26-30 d, the age of the late planting of seedlings is 16-18 d; inserting or casting of 300 000 roots and

stemhm‒2

, the spacing between rows of machine-planted rice seedlings is 30 cm, the spacing between the plants is 12-18 cm,

and the amount of seeds sown on direct seeding fields is 45-60 kghm‒2

; applying sufficient basal fertilizer, chasing tiller fertilizers early, and promoting early and fast development; thin water planting, water depth 1-2 cm; and preventing pests and

diseases is the prime, comprehensive control. The demonstration and popularization of high-quality and high-yield rice in the

Zhanjiang area should be promoted through good seeds and methods, and farmers should be encouraged to increase production

and income.

Keywords Yuehesimiao; cultivation techniques; good seed and method; increase production and income

湛江属热带亚热带气候,作物栽培方式和种植

模式独特,是广东地区最具特色的水稻主产区[1],

同时是广东省水稻种植面积最大的地区,年均种

植面积超过 20 万 hm2

,约占广东省水稻种植面积

的 10%,素有“粤西粮仓”之称[2]。被大面积推

广种植的水稻品种,性状的稳定性极其重要。有研

究表明,水稻产量的稳定性与生育期、有效穗、总

粒数、结实率和千粒重等有密切的关系[3-6],同时,

温度是水稻生长发育和产量形成最重要的因子之

一,增加温度和日照时数能显著增加稻谷产量[7-9]。

为充分发挥良种对推进农业供给侧结构性改

革的关键作用,加速水稻新品种推广,加快推进

新一轮农作物品种更新换代,湛江市农业科学研

究院近几年来引进高产优质水稻新品种在廉江市

营仔镇石仔墩村水稻新品种示范种植基地种植。

2018 年引进黄丝莉占、粤黄广占、南晶香占、粤

美占、美香占 2 号、粤禾丝苗等水稻新品种;2019

年引进粤禾丝苗、粤泰油占、玉晶丝苗、五山丝

苗、南晶香占、广黄占、粤美占等水稻品种;2020

年引进粤农丝苗、粤禾丝苗、南晶香占、黄广油

占、黄丝莉占、广黄占、广晶美占等水稻品种;

2021 年引进禾广丝苗、禾广油占、粤禾丝苗、粤

第6页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 2 -

香 430、南晶香占、19 香、黄广香占、广黄占等

水稻品种。通过良种良法示范推广优质水稻新品

种,筛选出适合湛江种植的优良品种粤禾丝苗、

南晶香占、19 香等,并在湛江各县市(区)推广

种植,达到增产增收的目的。

粤禾丝苗是广东省农业科学院水稻研究所育

成的高产优质感温型常规稻品种,2014 年通过广

东省品种审定[10]。品种编号为粤审稻 2014026,

2019—2022 年连续被广东省列为广东省主导品

种。2018—2021 年早造,湛江市连续引进该品种在

廉江市营仔示范推广种植,一般产量 7 500 kg/hm2

高产田可达 8 250 kg/hm2

。现将该品种在湛江市

种植特征特性及高产栽培技术要点介绍如下。

1 特征特性

粤禾丝苗属感温型常规稻品种,近几年在廉

江市推广种植,主要农艺性状表现为:早造平均

全生育期 116 d。植株矮壮,株型集中,分蘖力中

等,抗倒力强,耐寒性中,后期熟色好。株高约

92.9 cm,有效穗 250 万~280 万穗/hm2

,每穗总粒

数 122~150 粒,结实率 85.8%~86.0%,千粒重 22.1~

22.8 g。米质鉴定为国标优质 2 级和省标优质 2

级,直链淀粉 15.2%~16.7%,食味品质 79~83 分。

高抗稻瘟病,中抗白叶枯病。

2 栽培技术要点

2.1 适期播种,培育适龄壮秧

粤禾丝苗在湛江早、晚造均可栽培,早造全

生育期 116 d,早造播种可安排在 2 月底或 3 月初,

在 6 月底 7 月初收获。适期播种,适龄移栽,合

理进行水肥管理,及时防治病虫害。育秧方式可

采用水、旱育秧或塑料秧盘育秧等。大田育秧要

求适当稀播,培育适龄壮秧。一般早造秧龄为

26~30 d,晚造秧龄为 16~18 d。

2.2 合理插植,插足基本苗

粤禾丝苗分蘖力较强,穗型中等,因此要确

保足够的有效穗数增产,适当增加基本苗数,一

般插植或抛秧 30 万蔸/hm2

,每蔸插 3 苗左右,确

保基本苗 90 万/hm2

。机插秧行距为 30 cm,株距

12~18 cm,直播田播种量 45~60 kg/hm2

2.3 肥水管理

粤禾丝苗米质达国标优质 2 级和省标优质 2

级,米质优,稻谷收购价比普通稻谷高出 10%左

右,为确保该品种种植达到优质高产,在肥水管

理方面要注意肥料的合理运筹,后期不贪青,青

株腊杆黄熟收割。

2.3.1 科学施肥 施足基肥、早追分蘖肥、促进

禾苗早生快发。基肥在插秧前,早稻施尿素

135 kg/hm2

、过磷酸钙 300 kg/hm2 混匀施用。第 1

次追肥在插秧后 5~7 d,施尿素 105 kg/hm2

,氯化

钾 75 g/hm2

。第 2 次追肥在插秧后 13~15 d,施尿

素 75 kg/hm2

,氯化钾 112.5 kg/hm2

。第 3 次追肥,

早稻在破口抽穗期,如叶色偏黄且天气好,施尿

素 22.5~37.5 kg/hm2

(一般不施),以延缓叶片早

衰,提高结实率和千粒重。

2.3.2 水分管理 薄水栽插,水层深度 1~2 cm,

浅水活棵。插秧后浅水促分蘖,建立 3~4 cm 的

水层,促进返青[11]。当全田苗数达到目标有效

穗数的 80%~90%时(早稻插秧后 25 d 左右)开

始晒田,但不要重晒田,人站入田中脚不粘泥

为度,以促进根系深扎,提高抗倒性。再慢慢

晒田,倒二叶抽出期(插秧后 40~45 d)停止晒

田,此后保持浅水层到抽穗。抽穗后干湿交替,

养根保叶,收割前 7 d 灌一次跑马水,以提高籽

粒充实度[12-13]。

2.4 病虫害防治

水稻生产全过程都要注意做好田间病虫害发

生情况调查,结合当地植保部门发布的病虫预测

预报情况,选用适当的农药种类进行防治,贯彻

“以防为主,综合防治”的植保工作方针[14]。秧

苗期主要虫害为三化螟、蓟马和稻飞虱,病害主

要为烂秧和稻瘟病。插秧前要施好送嫁药,确保

移栽无病虫秧苗。分蘖期叶色嫩绿,主要是做好

稻纵卷叶螟的防治,兼防稻飞虱。孕穗破口期是

防治的关键时期,虫害以三化螟、稻纵卷叶螟、

稻飞虱和跗线螨为主,病害主要以纹枯病、稻瘟

病、白叶枯病和稻曲病为主。齐穗后注意穗颈瘟

和颖枯病的防治工作。

3 主要性状比较与分析

2012、2013 年晚造参加广东省区试,平均产量

分别为 7 189.05、6 781.95 kg/hm2

,比对照种粤晶丝

苗 2 号分别增产 8.09%和 6.95%,2012 年增产显著,

2013 年增产不显著。2013 年晚造参加广东省生产

第7页

林建强 等 粤禾丝苗高产栽培技术及特征特性

- 3 -

试验,平均产量 7 395.15 kg/hm2

,比对照种粤晶丝

苗 2 号增产 1.64%。日产量 59.55~62.55 kg/hm2

3.1 全生育期

4 年早造的全生育期除了 2018 年早造是在

120 d 外,其他的均在 114~116 d(表 1),生育期

比较稳定,主要在 2018 年 3 月 8 日—11 日连续 4

天温度下降,温度为分别为 11、12、11、16℃,

刚播种的种子基本停止生长,直到 12 日气温回升

到 18℃,才开始慢慢生长,其他年份的前期温度

没太大变化,故生育期比较稳定。

表 1 2018—2021 年早造粤禾丝苗的各主要性状

年份 播种期

(月/日)

移植期

(月/日)

始穗期

(月/日)

齐穗期

(月/日)

成熟期

(月/日)

全生育

期/d

穗总

粒数

穗实

粒数

结实率

/%

千粒

重/g

产量

/(kghm‒2

)

2018 3/6 3/31 5/29 6/3 7/4 120 155 140 90.8 22.5 7 650

2019 3/9 4/8 5/29 6/2 7/2 115 170 156 91.8 22.8 7 800

2020 3/8 4/8 5/28 5/31 7/2 116 142 123 86.6 23.2 7 875

2021 3/3 3/29 5/21 5/26 6/25 114 161 147 91.3 23.0 7 983

3.2 穗总粒数

4 年中每年的穗总粒数差异较大,除和温度

不同有关外,还和当地不同时期肥水管理有关。

肥水管理应因地制宜,不同环境不同状况采用不

同的肥水管理,穗总粒数虽有差异,但总的来说

变化不大。

3.3 结实率

结实率除在 2020 年早造中为 86.6%,其余 3

年的保持在 90.8%~91.8%,相差不大,在一定的

范围内,其结实率稳定性较高,产量和有效穗的

稳定性也较高。

3.4 千粒重

2018 年生长后期平均高温在 31℃,平均低温

在 25℃;2019 年生长后期平均高温在 33℃,平均

低温在 26℃;2020 年生长后期平均高温在 32℃,

平均低温在 27℃;2021 年生长后期平均高温在

33℃,平均低温在 26℃;由表 1 和平均高低温度

比较可以分析出生长后期阳光充足温度高,灌浆

快,充实好,千粒重则重。2018 年 6 月平均高温

在 31℃,温度稍比其他年份低,灌浆快,充实较

好,千粒重则稍差一点,2019—2021 年的千粒重

均保持在 22.8~23.2 g。

3.5 产量

在几年中,最后收获的产量都保持在

7 650 kg/hm2 以上,2018 年早造产量最低,2021 年

的产量最高,四者之间产量相差不大,显示其具有

极好的高产稳产性。产量性状中穗实粒数、结实率、

千粒重和产量有着很大的关联性,当穗实粒数、结

实率低时,千粒重则相应变高,从而保持产量的平

衡,主要是每株水稻结实率、实粒数少,实粒营养

供应则多,灌浆快,充实足,导致千粒重加重。

参考文献

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议[J]. 广东气象, 2003(2): 43-46.

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[3] 余本勋, 卢运, 何友勋, 等. 应用 AMMI 模型对水稻品种

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培技术[J]. 农业与技术, 2017, 37(9): 99-101.

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技术[J]. 广东农业科学, 2006(4): 15-16.

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农业与技术, 2020(5): 107-108.

[14] 张洪程. 水稻新型栽培技术[M]. 北京: 金盾出版社, 2011:

256.

(责任编辑 龙娅丽)

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2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

Nov. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.11

收稿日期 2023-03-02;修回日期 2023-03-13

基金项目 广西农业科学院科技发展基金项目(No.桂农科 2021JM60);广西农业科学院基本科研业务专项(No.桂农科 2020YM29,

No.桂农科 2021YT049)。

第一作者 张继(1987—),女,助理研究员,硕士,主要研究方向为热带果树育种栽培,E-mail:zhangji@gxaas.net。

通讯作者 周双云(1984—),女,硕士,助理研究员,主要研究方向为热带果树生物技术,E-mail:2274935312@qq.com。

不同贮藏温度对番木瓜果实品质的影响

张继 唐文忠 尧金燕 龙兴 彭晓露 周双云

(广西壮族自治区农业科学院园艺研究所 广西南宁 530007)

摘 要 为探究不同温度贮藏番木瓜果实外观品质和内在品质的差异性,在 5、10、15、20℃的条件下,分别贮藏 6、

12、24、36、48 d,随后进行果皮颜色、可滴定酸、VC、可溶性固形物、过氧化物酶、可溶性蛋白指标的测定及分析。

结果表明,番木瓜果实在 20℃贮藏温度下,果实成熟快,果面光亮,果色偏黄,可滴定酸含量低,VC 和可溶性固形

物含量高,过氧化物酶(POD)、可溶性蛋白适中,果实品质较优;在 15℃贮藏温度下,果实成熟推迟,果面光亮,

果色偏黄、可滴定酸含量低,但 VC 和可溶性固形物含量较 20℃贮藏温度下略低,过氧化物酶、可溶性蛋白适中,果

实品质次之;5、10℃贮藏温度下,果实成熟时间延长至 36 d 或不成熟转黄,果皮暗淡且脱水褐化,可滴定酸含量偏高,

VC 和可溶性固形物含量低,果实品质较差。因此,番木瓜果实采后贮藏温度保持在 15~20℃较适宜,生产中可采用该

温度对番木瓜果实做预冷处理,以达到品质更佳的目的。

关键词 番木瓜;果实;贮藏温度;品质分析

中图分类号 S667.9 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.11.002

Effects of Different Storage Temperatures on Papaya Fruit Quality

ZHANG Ji TANG Wenzhong YAO Jinyan LONG Xing PENG Xiaolu ZHOU Shuangyun

(Horticultural Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007, China)

Abstract To explore the differences in appearance and intrinsic qualities in papaya fruit stored at different temperatures, the

peel color, titrable acid, VC, soluble solids, POD, and soluble protein indexes were measured and analyzed after 6, 12, 24, 36

and 48 d of storage at 5, 10, 15 and 20℃, respectively. The results showed that the values of fruit ripening speed, bright

surface, yellowish color, low titratable acid content, high VC and soluble solid content, moderate POD, and soluble protein of

papaya fruit were obtained under 20℃ storage temperature. Under 15℃ storage temperature, the fruit ripening was delayed,

the fruit surface was bright, the fruit color was yellowish, and the titratable acid content was low. However, the VC and

soluble solid contents were slightly lower than those under 20℃ storage temperature POD, and soluble protein was moderate,

followed by fruit quality. Under storage temperatures of 5℃ and 10℃, the fruit ripening time was extended to 36 days, or the

immature fruit turned yellow, the peel was dull and dehydrated and browned, the titratable acid content was high, the content

of VC and soluble solid was low, and the fruit quality was poor. Therefore, it is suitable to maintain 15-20℃ for the storage

temperature of papaya fruit after harvest, which can be used for precooling treatment of papaya fruit during production to

achieve better quality.

Keywords papaya; fruit; storage temperature; quality analysis

番木瓜(Carica papaya L.)原产于墨西哥和

中美洲,是热带、亚热带地区广泛栽培的果树。

18 世纪后已成为世界性重要水果之一,遍布世界

热带和南亚热带地区,与香蕉、菠萝并称“热带

三大草本果树”。番木瓜果内含有丰富的维生素、

矿物质、纤维素、生物碱、微量元素等,已被作

为营养保健食品[1]。在我国,主要种植在广东、

海南、广西、云南、台湾、福建、四川、江西等

地[2]。番木瓜具有木瓜蛋白酶有机酸、皂苷、维

生素和胡萝卜素等丰富的营养物质,还具有增强

免疫力、清除自由基、消炎、抗肿瘤等保健价值,

亦可加工成各种果酒、果醋果干及酱菜等[2-3]。因

此,番木瓜越来越受到人们的青睐,其市场需求

量也变大,经济效益可观,已成为发达国家或地

第9页

张继 等 不同贮藏温度对番木瓜果实品质的影响

- 5 -

区最为畅销的水果,前景广阔[4]。

由于近年来广西气候变化较大,气象灾害多,

且发生频率高,特别是冬季的低温冷害对番木瓜

的产量、果实品质都产生了很大影响。温度是影

响果实品质最重要的外界因子,直接影响了果实的

成熟度以及酶的活性和植物体内糖分的积累[5]。成

熟度不够,果实的外观品质欠佳,其内在品质也

较差;成熟度过高,则会出现果皮褐化腐烂、营

养物质降解等问题,没有商品价值[6]。探讨不同

贮藏温度对番木瓜果实外观及内在品质的影响,

并进行比较分析,为进一步探究番木瓜果实采后

生理生化机理奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料 选用广西壮族自治区农业科学

院园艺研究所里建基地番木瓜资源圃中的番木瓜

品种大青,株龄两年,株行距为 2 m2 m,栽培

管理措施相同。选取长势均匀良好,无病虫害和

机械损伤,成熟度达到三道黄的健康样果,移至

实验室进行测定。

1.1.2 主要试剂 蒽酮试剂、葡萄糖液、1% HCl、

1%草酸、NaHCO3、1%淀粉溶液、KI、KIO3、

2,6-D 溶液,考马斯亮蓝 G-250、95%乙醇、85%

磷酸、磷酸缓冲液、0.05 mol/L 愈创木酚溶液、

2% H2O2、20%三氯乙酸。

1.1.3 主要仪器 分光测色计(CM-700d)、分

光光度计、硬度计、天平、旋涡混合器、离心机、

移液枪、水浴锅、电炉、剪刀、玻棒、滤纸、坐

标纸、试管、量筒、研钵、漏斗、玻棒、容量瓶、

三角瓶、烧杯等,由日本柯尼卡美能达公司生产。

1.2 方法

1.2.1 材料处理 将采收的供试材料清洗干净,

用 0.2%含氯清洗剂浸泡 10 min 杀菌[7],取出后自

然晾干;分别在 5、10、15℃以及常温 20℃(对

照)贮藏 6、12、24、36 和 48 d,每个处理果实

数量为 10 个,重复 3 次。

1.2.2 项目测定

1.2.2.1 果实颜色 每个处理果实数量为 10 个,

重复 3 次。选取果实颜色着色均匀的位置,手持

仪器对准果实外果皮进行颜色测定,并记录数值,

计算取得平均值。L*值表示果皮亮度,该值越大

表示果皮越亮,反之则越暗。+a*值表示果皮红色,

值越大果皮颜色越红;‒a*表示果皮绿色,值越大

果皮颜色越绿。+b*值表示果皮黄色,值越大果皮

颜色越黄;‒b*值表示果皮蓝色,值越大果皮颜色

越蓝[6,8]。

1.2.2.2 抗坏血酸(VC)含量 采用 2,6-二氯靛

酚(2,6-D)滴定法测定。

1.2.2.3 可溶性固形物含量 每个样果取分别取

3 个不同部位果汁混合,称取 20 g;使用日本

ATAGO PAL-1 手持糖度计测定,每个样果重复 3

次,计算平均值。

1.2.2.4 可溶性蛋白含量 采用考马斯亮蓝

G-250 染色法[5]进行测定。

1.2.2.5 过氧化物酶活性 采用愈创木酚法[5]进行

测定。

1.2.3 数据处理 数据使用 Excel 2007 进行统

计,并采用 SPSS 19.0 统计软件进行差异显著性

分析。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏温度对果皮颜色的影响

果实表皮颜色决定果实的感官指标。随着贮

藏温度和贮藏时间的变化,果实色泽也随之变化。

测试数据显示,5℃贮藏条件下,果实亮度(L*)

变化和转黄(b*)速度极慢,果皮明显褐化,说

明不宜贮藏在 5℃条件下。10℃贮藏条件下,随贮

藏时间的增加,果实在第 12 天达到 52.56,颜色呈

黄色,后逐渐褐化;果皮亮度(L*)先增加后降低

(表 1),色差值(b*)先增加后降低。15℃贮藏

条件下,果皮亮度(L*)h 和色差值(b*)亦在

24 d 时最高。20℃贮藏条件下,果实色差值(b*)

在第 6 天达到 60.46,果实呈黄色,后逐渐褐化,

36 d 后已腐烂;该温度下果皮亮度(L*)亦在第

6 天时最高(65.75)。综合数据分析,随着贮藏

温度的升高,番木瓜果实果皮的亮度和显色程度

呈现逐渐增加的趋势。

2.2 不同贮藏温度对果实可滴定酸含量的影响

番木瓜果实可滴定酸含量变化如图 1 所示。

5、10、15℃贮藏温度下可滴定酸含量波动较小,

且随时间延长逐渐降低,在 3 种温度下,整体数

值偏低。而 20℃贮藏温度下,波动较明显,在第

6 天已达到峰值(0.38),此后有所降低,36 d

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2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

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表 1 不同贮藏温度下对番木瓜果实颜色差异的影响

贮藏 5℃ 10℃ 15℃ 20℃

天数/d L* a* b* L* a* b* L* a* b* L* a* b*

6 61.02 ‒4.68 20.69 61.58 ‒2.36 24.79 61.34 4.86 40.11 65.75 14.68 60.46

12 61.79 ‒2.50 25.43 63.16 11.95 52.56 63.89 13.58 55.75 61.15 13.65 42.61

24 62.36 ‒1.65 29.87 62.56 10.46 47.18 64.05 14.06 59.25 56.59 13.15 39.58

36 62.05 ‒1.04 35.62 61.88 8.77 40.39 62.79 10.85 49..35 50.73 13.09 37.20

48 61.75 ‒1.04 35.63 61.87 8.79 39.52 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

图 1 不同贮藏温度下番木瓜果实可滴定酸含量变化

后腐烂。随着温度升高,可滴定酸含量升高,但

总体上升的程度随着温度的降低变慢。可见,温度

越高,可滴定酸含量指标变化越明显,5、10、15℃

贮藏条件下,果实中的可滴定酸含量变化波动较

小,没有显著差异;20℃贮藏的番木瓜果实可滴

定酸含量峰值明显高于其他 3 组。

2.3 不同贮藏温度对果实 VC 含量的影响

不同贮藏温度条件下,随着贮藏温度的升高,

VC 含量呈现先升高后降低的变化趋势,积累的速

度随着温度的下降而变慢。如图 2 所示,5℃贮藏

温度下,VC 含量呈缓慢上升趋势;该温度下,整

体数值偏低。10℃贮藏温度下,在第 36 天时,

VC 含量最高,达 29.6,之后有所降低。15℃贮

藏温度下,VC 含量波动较明显。20℃贮藏温度下,

在第 12 天达到峰值(30.6),此后降低。VC 含

量总体上升的速度随着温度的降低而变慢,20℃

贮藏的番木瓜果实 VC 含量初期明显高于其他贮

藏温度的数值。

图 2 不同贮藏温度下番木瓜果实 VC 含量变化

2.4 不同贮藏温度对果实可溶性固形物的影响

随着温度的降低,果实的成熟时间逐渐变长,

可溶性固形物的含量出现先升后降的变化趋势[9]。

如图 3 所示,5℃贮藏温度下,数值波动较小,第

12 天含量最高,之后逐渐降低;但在此温度下,

整体数值偏低。10℃贮藏温度下,在第 6 天时,

数值最高。15℃贮藏温度下,数值波动较明显;

而在 20℃贮藏温度下,数值波动极明显。随着温

度升高,果实成熟时间缩短,可溶性固形物含量

升高,总体上升的程度随着温度的降低而变慢。5

和 10℃两组果实中的可溶性固形物含量变化波动

较小,没有显著差异(p<0.05);20℃贮藏的番木

瓜果实可溶性固形物峰值含量明显高于前两组。

图 3 不同贮藏温度下番木瓜果实可溶性

固形物含量变化

2.5 不同贮藏温度对果实可溶性蛋白含量的

影响

在不同温度贮藏条件下,前期可溶性蛋白含

量变化较为平缓。随着贮藏时间变化,可溶性蛋

白含量逐渐增加。如图 4 所示,在 20℃贮藏温度

下可溶性蛋白变化最明显,于 12 d 时达到峰值,

之后逐渐降低。15℃贮藏温度下,数值波动较明

显。5、10℃贮藏温度下,数值波动平缓。低温在

影响果实成熟度的同时,也减缓了果实可溶性蛋

白含量的增加。说明可溶性蛋白含量的增加与番

木瓜果实成熟衰老密切相关[10]。

第11页

张继 等 不同贮藏温度对番木瓜果实品质的影响

- 7 -

图 4 不同贮藏温度下番木瓜果实可溶性蛋白含量变化

2.6 不同贮藏温度对果实过氧化物酶(POD)

活性的影响

随着贮藏温度的降低、贮藏时间的延长,过

氧化物酶活性均呈现先上升后下降的趋势[11]。如

图 5 所示,5℃下,在第 36 天出现峰值。10 和 15

℃下,均在第 24 天出现峰值。20℃贮藏温度下,

在第 12 天达到峰值。各组过氧化物酶活性均在出

现峰值后陆续下降。相较而言,15、20℃下果实

的过氧化物酶活性变化较为平缓,呈缓慢上升和

缓慢下降的趋势。

图 5 不同贮藏温度下番木瓜果实过氧化物酶含量变化

3 讨论与结论

有文献报道,可溶性固形物含量是决定果实

采后成熟度和等级的 2 个重要品质属性[12]。温度

在影响果实成熟度的同时,也减缓了果实可溶性固

形物的增加[13]。本研究在 5、10、15、20℃四种不

同温度下对番木瓜果实外观品质和内在品质进行

试验比较,结果表明,可溶性固形物含量与温度

变化、果实成熟度成正相关。温度越高,果实成

熟度越快,可溶性固形物含量也随之升高,反之

则降低。本研究结果与胡西琴等[13]相一致。

此外,与柚子[14]、柑橘[15]、猕猴桃[16]相似,

VC 是衡量果实营养品质的重要指标,在果实未完

全成熟前,VC 仍在积累,成熟以后的物质代谢后

呈下降趋势[17];同时,随着温度的降低,可滴定

酸、可溶性蛋白的含量及过氧化物酶的活性也会

出现先升后降的变化趋势[9,10,18]。本研究中,VC

含量随着温度的升高呈现先升高后降低的趋势,

与前人结果相符。

番木瓜属于呼吸跃变型果实[19],温度是影响

果实品质的重要因子。本试验对番木瓜品种(系)

进行了果实品质的测定及分析。经综合比较各项

指标,在 5、10℃下,可滴定酸、VC、可溶性固

形物、过氧化物酶、可溶性蛋白的含量相对其他

贮藏温度低,且峰值出现较晚;在 15℃下,VC、

可溶性固形物含量峰值出现在第 24 天,且各项果

实品质指标较优;在 20℃贮藏温度下,果实成熟

快,各指标峰值出现较早,果实品质指标较优。

因此,番木瓜果实采后贮藏温度保持在 15~20℃

较适宜,生产中宜采用该温度对番木瓜果实做预

冷处理,使品质更佳。

贮藏温度和贮藏时间是影响果实品质的重要

指标,在实际生产操作中,既耐贮藏又可保证果

实品质是筛选最佳保鲜方法的依据。今后将对番

木瓜采后果实的其他性状指标做进一步研究。

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(责任编辑 林海妹)

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2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

Nov. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.11

收稿日期 2023-02-20;修回日期 2023-03-20

基金项目 福建省科技计划项目(No.2021N0053)。

第一作者 刘福阳(1985—),男,硕士,副研究员,主要研究方向为食用菌品种选育及栽培技术,E-mail:lfyuy108@126.com。

闽北羊肚菌设施大棚层架栽培技术

刘福阳1

王爱仙1

鲍兴禄2

巫仁高1

王怡暄1

赵俊敏1

(1. 南平市农业科学研究所 福建建阳 354200;

2. 武夷山市吴屯乡农业技术推广站 福建武夷山 354300)

摘 要 随着羊肚菌产业规模迅速扩大,大田栽培的弊端日益突出,严重影响栽培成功率和栽培效益。针对闽北地区

的气候条件,探索设施大棚层架栽培技术,实现高产,提高大棚设施利用率,同时解决大棚内土壤轮作问题,为闽北

羊肚菌产业的发展探索新的栽培模式。

关键词 羊肚菌;设施大棚;层架栽培

中图分类号 S646.7 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.11.003

Multi-Layer Rack Cultivation Techniques of Morchella spp. in

Greenhouses in Northern Fujian

LIU Fuyang1

WANG Aixian1

BAO Xinglu2

WU Rengao1

WANG Yixuan1

ZHAO Junmin1

(1. Nanping Institute of Agricultural Sciences, Jianyang, Fujian 354200, China; 2. Wutun Township Station of

Technology Popularization for Agriculture, Wuyishan, Fujian 354300, China)

Abstract With the rapid expansion of Morchella spp., the disadvantages of field cultivation are becoming increasingly

prominent. It affects the success rate and benefit of cultivation. Given the climatic conditions in northern Fujian, this paper

explores the multi-layer rack cultivation techniques of greenhouses to achieve high yields, improve the utilization rate of

greenhouses, and solve the problem of soil rotation in greenhouses to explore a new cultivation mode for the development of

Morchella spp. in northern Fujian.

Keywords Morchella spp.; greenhouses; multi-layer rack cultivation techniques

羊肚菌(Morchella spp.)是一种低温型的大

型珍稀食用菌,隶属于真菌界(Eumycetes)、子

囊菌亚门(Ascomycotina)、盘菌纲(Discomycetes)、盘菌目(Pezizales)、羊肚菌科(Morohellaceae)、羊肚菌属(Morchella),在四川、重庆、云

南、贵州、新疆、福建等地均有野生资源分布[1-3]。

羊肚菌,又称编笠菌、阳雀菌、羊肚菜等,具有

丰富的营养和药用价值,其菌丝生长速度快、栽

培周期短,具有较高的经济、生态和社会效益[4-5]。

羊肚菌产业发展迅速,栽培规模从2012年的3 000

亩(1 亩≈667 m2

)到 2020 年的 15 万余亩,9 年

间栽培面积增长了 50 余倍,栽培点遍布全国各

地。闽北地处武夷山脉北段东南侧,形成以丘陵

山地为主的低山区地貌特征,属中亚热带海洋性

湿润季风气候,冬短夏长,雨量充沛,温差大,

四季分明,年平均气温 17~19 ℃ ,降雨量

1 800 mm,冬无严寒,夏无酷暑。1 月最冷,月

平均气温 6~9℃,为羊肚菌菌丝在土壤贮藏营养

物质提供良好的冷环境[6-7]。

随着羊肚菌产业规模迅速扩大,大田栽培“靠

天吃饭”的弊端日益突出,严重影响栽培成功率

和栽培效益。通过创新栽培模式,在设施大棚内

搭建层架进行筐式栽培,每亩有效栽培面积可达

1 600 m2

,按目前市场价鲜菇每斤 60 元计算,每

亩产值近 10 万元,有效提升栽培稳定性和单位效

益,促进菇农增产、增收[8]。现对闽北羊肚菌设

施大棚层架栽培技术进行总结以供参考。

1 大棚与层架设计

设施大棚建造前应进行科学合理的选址,优

选地形开阔、地势平坦、交通方便、水电资源便

利的位置。大棚方位选择坐北朝南,主体采用钢

架结构,长 36 m,宽 24 m,肩高 4 m,脊高 5.8 m。

棚膜采用聚乙烯(PE)膜,棚顶安装可伸缩遮阳

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2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

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网和喷淋降温系统;棚内安装水帘、风机降温系

统;大棚两侧底部安装手动或电动卷膜通风系统;

防虫网选用 40 目的尼龙防虫网,安装在两侧通风

口和水帘处[9]。在棚内沿水帘风机朝向,摆放层

架,层架间留 1m 过道。层架设计为可拆卸安装、

拼接的活动结构,采用方形镀锌钢材,单元结构

长 2 m,宽 1 m,高 1.5 m,第一层离地高 0.15 cm,

每层层高 35 cm,共 4 层,根据棚内地形,拼接

若干单元结构,加长栽培架。

2 菌种准备

目前在我国分布着 30 多个羊肚菌品种,而这

些种并不都适用于以外源营养袋为营养来源的大

田栽培模式[10]。经初步研究确定,以当前羊肚菌

栽培模式为基础的可栽培种类有 7 种,分别为七

妹羊肚菌、六妹羊肚菌、梯棱羊肚菌、Mel-13、

Mel-21、欧氏羊肚菌和头丝羊肚菌,而生产中主

要对前 3 种进行大面积推广应用[11-13]。

根据闽北的气候条件和设施大棚层架栽培模

式,以目前较成熟、抗性较好的七妹和六妹羊肚

菌为主。菌种是羊肚菌生产上关键的一个环节,

直接影响后期的产量与质量。选择菌种时,需选

择菌包完好无损,饱满结实,无虫害,无杂菌感

染,菌丝活力强、颜色洁白至浅黄色,有大量黄

色菌核,并有羊肚菌特有菌香味的优质菌种。

3 土壤处理

选择常年种植水稻的土壤,其土壤疏松、透

气、保水性好、虫害少。在水稻收割后,晒干田

块土壤,亩撒 200 kg 生石灰,然后用旋耕机旋耕

2 次,以调节土壤 pH 和减少土壤中所含有的杂菌

及害虫。挖取土壤,去除大块水稻兜和杂草,然

后铺设在规格为 36 cm47 cm10 cm 的塑料栽培

容器中备用。

4 栽培季节

由于设施大棚具有降温和保温功能,播种时

间提前至 11 月上旬开始,次年的 1 月至 2 月开始

采收,4 月上旬采收结束。若播种时遇到超过 23℃

的气温,开启棚顶的喷淋降温系统;若超过 25℃

的气温,开启棚顶的喷淋降温系统,同时再开启

棚内水帘风机降温系统,避免土壤温度过高,造

成羊肚菌菌丝营养生长不良、老化,感染杂菌,

造成减产。

5 播种

在播种前 3 d,把铺好土壤的栽培容器搬上层

架,一次性浇透水,浇水后晾干表层土壤。目前

羊肚菌常用的播种方式有沟播和撒播 2 种。沟播

也叫条播,即在播种前平整好栽培畦面,然后根

据畦宽开若干条小沟,沟深 1.5~2.0 cm,播完种

后将畦面刮平,覆盖好菌种;撒播,即将整块田

地平整好,把菌种均匀撒在畦面,然后用开沟和

覆土设备,在开沟的同时把沟里的土壤覆盖在畦

面以免菌种裸露。根据层架栽培的便利性,选择

沟播的方式进行播种,即在栽培容器沿长的方向,

在其中间挖 1 条深 1.5~2.0 cm 的小沟,待播种后

再把小沟填平。

播种时,将羊肚菌的小麦菌种揉散,喷洒少

量的 2‰磷酸二氢钾水溶液,用手将菌种搅拌均

匀,然后撒在挖好的小沟内,边撒播边及时用土

覆盖,刮平小沟。播种后用微喷系统喷少量水,

使表层土壤约含 25%水量,再盖黑色或白色地膜

进行保温保湿,在较稳定的小气候中促进菌种快

速萌发,菌丝快速生长。

6 放置营养袋

播种后,羊肚菌在 5~23℃时,菌丝可快速、

健康生长。温度低于 5℃时,菌丝生长缓慢,甚

至暂停生长,进入休眠状态,待温度适宜时,菌

丝能继续生长;温度高于 23℃时,菌丝生长受抑

制,容易老化、退化,造成减产。因此在菌丝生

长阶段,把大棚一侧的卷膜卷起一半的高度,利

于通风;若棚内温度过高,则开启棚顶的喷淋降

温系统,两侧的卷膜卷起到最高位,保证菌丝的

正常生长。

播种后 7~10 d,菌丝已爬上并且铺满土壤表

面,形成一层浓密的白色气生菌丝,这时掀开地

膜,然后把规格为 14 cm26 cm 的营养袋划约

5~6 cm 的“一”字形割口,最后按每个栽培容器

放 2 袋营养袋数量将割口朝下放在栽培容器的土

壤表面,并轻轻按压,使其贴紧菌丝。盖回地膜

保温保湿,促进羊肚菌菌丝快速生长到营养袋里,

把营养袋的营养传输到土壤里的菌丝贮存。

第15页

刘福阳 等 闽北羊肚菌设施大棚层架栽培技术

- 11 -

7 出菇管理

经过 45~60 d 菌丝营养生长之后,此时外源

营养袋已变软变轻,外源营养袋里的营养已传输

到土壤里的羊肚菌菌丝里贮存,即可以开始进入

出菇阶段。在 1 月前后,查询天气预报,在最低

气温稳定在 5℃以上时,进行催菇。撤去地膜和

外源营养袋,利用喷淋系统浇重水,同时用光线

刺激、空气刺激、水分刺激和温度刺激等,促使

羊肚菌菌丝从营养生长进入生殖生长[14]。此时管

理大棚两侧卷膜,白天卷起通风,晚上放下保温,

减少棚内温差;利用棚内喷淋系统,维持大棚空间

湿度在 85%以上;若小菇蕾刚冒出至子实体不到

1 cm 长度,此时幼菇较娇嫩,抗性较差,遇到棚内

温度低于 5℃时,需用小拱薄膜把栽培层架包紧,

提高温度和减少温差,防止低温对幼菇造成冻伤,

造成变黄蔫萎死亡。在子实体成熟阶段,降低空气

湿度至 75%~85%,两侧卷膜卷起,加大通风量[15]。

8 采收

当羊肚菌子实体脊与凹坑的棱廓充分展开、

菌盖颜色转深时,子实体成熟,需及时采摘。

采摘前的 1 d 停止浇水,提高子实体的品质

和延长储存期。采摘时采大留小,多批次采收。

采摘时,用锋利的小刀,在子实体菌柄基部,齐

土面割下,或在菇柄基部左右 2 个方向约 45斜

切割,小心摇动将子实体摘下,避免表土层松动,

菌丝断裂,影响周围小菇的生长。采收后需把子

实体菌柄基部的泥土削去,清理干净,有序放置

于干净的篮子内,然后进行分级鲜销或干制[16]。

9 讨论

设施大棚层架栽培模式作为羊肚菌新兴的栽

培模式,具有很多优点,同时存在很多缺点。优

点是:通过大棚的降温和保温系统,能较大幅度

地对羊肚菌栽培环境的温度、湿度、光照等因素

进行调控,使羊肚菌能稳定生产,扩大栽培周期;

通过更换层架土壤,延长设施大棚的使用年限,

不被羊肚菌的连作障碍束缚;通过多层层架的栽

培设计,提高大棚的空间利用率,增加羊肚菌的

有效栽培面积;通过对设施大棚层架栽培模式的

探索,为今后羊肚菌工厂化栽培作好铺垫。缺点

是:前期投资较大,需建造设施大棚和搭建镀锌

钢材层架;用工成本加大,需对栽培土壤进行挖

取和上架;出菇管理较复杂,由于层架栽培“不

接地气”,土壤水分和温度不易维持,低层架和高

层架的温度和水分也不一致等。

食用菌成熟产业发展的必然趋势是工厂化的

栽培,而作为土生菌的羊肚菌随着产业的发展也

将朝着这个方向前进。设施大棚层架栽培模式探

索是羊肚菌工厂化栽培的必经阶段,随着对羊肚

菌不断进行系统深入研究,设施大棚层架栽培模

式不断完善,羊肚菌工厂化栽培将很快实现。

参考文献

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(责任编辑 龙娅丽)

第16页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

Nov. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.11

收稿日期 2022-10-31;修回日期 2023-04-07

基金项目 福建省自然科学基金项目(No.2020J01143);福建省厅局项目“南方典型流域河湖山水林田草生命共同体的风险

评估与优化调控”。

第一作者 李玮晔(2000—),硕士研究生,研究方向为水土保持与生态恢复,E-mail:lwye0010@163.com。

通讯作者 陈志强(1978—),博士,教授,研究方向为自然资源与生态修复,E-mail:soiltuqiang061@163.com。

微生物菌肥对芒萁生理特性的影响

李玮晔1,2 林榆1,2 陈志强1,2 陈志彪1,2 冯柳俊1,2 尚艳琼1,2

(1. 福建师范大学地理科学学院/碳中和未来技术学院 福建福州 350007;

2. 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地 福建福州 350007)

摘 要 芒萁是我国南方红壤侵蚀区生态恢复的重要植物。为探讨微生物菌肥对芒萁生理特性的影响,施用不同种类

的肥料,测定不同施肥处理下芒萁叶片抗氧化酶、渗透调节物质和光合指标。结果表明:菌肥施用下,芒萁叶片的生

理活性受到明显影响,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈显著下降趋势,过氧化物酶(POD)

活性提高,芒萁抗氧化系统对施肥反应不一;施用菌肥的芒萁丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量

和相对电导率(REC)降低,而叶片叶绿素总量(Chl)提高。菌肥能够改善因土壤养分贫瘠造成的逆境胁迫,而且可

提高芒萁抗逆性,从而增强其生理活性、促进其生长。

关键词 芒萁;生理特性;纳豆芽孢杆菌;长汀县

中图分类号 S157 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.11.004

Effect of Microbial Fertilizers on the Physiological Characteristics

of Dicranopteris pedata

LI Weiye1,2 LIN Yu1,2 CHEN Zhiqiang1,2 CHEN Zhibiao1,2 FENG Liujun1,2 SHANG Yanqiong1,2

(1. College of Geographic Sciences, College of Carbon Neutral Future Technology, Fujian Normal University,

Fuzhou, Fujian 350007, China; 2. Key Laboratory for Subtropical Mountain Ecology, Ministry

of Science and Technology, Fuzhou, Fujian 350007, China)

Abstract Dicranopteris pedata is a vital plant for ecological restoration in red soil erosion areas in southern China. To explore

the effect of microbial fertilizer on the physiological characteristics of Dicranopteris pedata, the antioxidant enzymes, osmoregulatory substances, and photosynthetic indexes of Dicranopteris pedata leaves under different fertilizer treatments were

determined after applying different kinds of fertilizer. The physiological activity of Dicranopteris pedata leaves was affected by

the application of bacterial fertilizer. The activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) showed a significant

downward trend, and the activity of peroxidase (POD) increased. The antioxidant system of Dicranopteris pedata responded

differently to fertilization. The malondialdehyde (MDA), proline (Pro), soluble sugar (SS), and relative electrical conductivity

(REC) contents of the extract decreased, while the total chlorophyll (Chl) content of the leaves increased. The above results

indicated that bacterial fertilizer could improve the stress caused by poor soil nutrients and the stress resistance of Dicranopteris

pedata, thus enhancing physiological activity and promoting growth.

Keywords Dicranopteris pedata; physiological characteristics; Bacillus natto; Changting County

微生物菌肥是一种由微生物加工制备而成的

肥料,含有大量活体微生物菌,被广泛应用于医

学、农业及食物等各个产业,其应用范围正不断

扩大[1]。另外,微生物在繁殖过程中可产生刺激

植物生长的物质,能抑制土传病害,增加植物的

抗病能力[2]。作为微生物菌剂的一种,纳豆芽孢

杆菌具有强大的自我保护功能、高度的稳定性和

显著的抗菌活性[3],不仅能活化土壤中固定的养

分,还能改善土壤的理化性质,提高土壤中微生

物量和土壤酶活性,加速土壤有机质的分解,提

高土壤肥力,改善作物的营养物质[4]。有研究显

示,微生物菌剂的运用可引起植物生理生态特征

和生长发育特点的变化,植物体内的保护性酶和

渗透调节物质则可以反映这种变化[1]。

第17页

李玮晔 等 微生物菌肥对芒萁生理特性的影响

- 13 -

我国南方花岗岩红壤侵蚀区存在普遍的水土

流失现象,人为因素和自然因素的双重作用造成

了该地区土地生产能力低下,植物生长环境恶劣,

一般植物难以生长繁殖。蕨类植物芒萁(Dicranopteris pedata)作为我国南方花岗岩红壤侵蚀

区水土保持和生态恢复的先锋植物,具有耐旱、

耐酸、耐瘠薄等特点,不仅具备在土壤贫瘠地区

顽强生长和繁殖的强大生存能力,而且其交互盘

错、十分庞大的地下根茎网对于保持水土具有十

分显著性的作用,是抑制水土流失和恢复生态环

境的先锋植物。然而,调查结果表明,牛屎塘稀

土矿区局部区域由于土壤贫瘠,导致区域内芒萁

矮小稀疏[5]。当前,关于芒萁的研究大多集中于

化感作用[6]、繁殖特性[7]和稀土富集作用[8]等方面,

而微生物菌肥对芒萁生理特性的影响鲜见报道。

长汀县牛屎塘稀土矿区是南方红壤侵蚀区的

典型区域。选择该区域为研究区,探究微生物菌

肥作用下芒萁生理特征的变化特点,以期为当地

水土保持和植被恢复提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

样地设置于福建省长汀县牛屎塘稀土矿区

(25°36′52″N,116°26′08″E)。长汀县地形以低山、

丘陵为主;气候为中亚热带季风气候,湿热多雨、

雨热同期;山地土壤主要为花岗岩在长期湿热气

候条件下经风化而发育成的红壤、侵蚀红壤,抗蚀

性极差,且酸性强,保水保肥能力低。植被因早期

频繁的人为活动而遭到破坏,当前主要种类包括宽

叶雀稗(Paspalum wettsteinii)、胡枝子(Lespedeza)、

枫香(Liquidambar formosana)、木荷(Schima superba)

和马尾松(Pinus massoniana Lamb)等[9]。

1.2 方法

1.2.1 纳豆发酵菌剂的制备 供试菌剂为福建省

微生物研究所制备的纳豆芽孢杆菌菌剂。将纳豆

芽孢杆菌菌株接种到相应的肉汤培养基(LuriaBertani,LB)和马铃薯葡萄糖琼脂培养基(Potato

Dextrose Agar,PDA)中,分别在 37℃、150 r/min

下培养 24 h,观察菌株的生长情况,完成纳豆菌

种子液的制备;将培养好的种子液以 1%的移种量

转入固态发酵培养基中,混合均匀,放于 37℃培

养 48 h;将培养好的固态发酵物放于 50℃进行烘

干,制得纳豆发酵菌剂。

1.2.2 样品采集与测定 2021 年 7 月,于牛屎塘

稀土矿区选择生境近似、长势一致、健康成熟的

芒萁植株进行野外分组处理。对照组(CK)不施

加肥料;依据当地农户对作物施肥经验,Y 组施

用有机肥 100 g/m2

;J 组施用纳豆菌菌剂+有机肥

(质量比 1:1)制备的菌肥,使用量为 100 g/m2

2021 年 12 月,采集实验组芒萁植株,测定各组

芒萁植株新叶中的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物

歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛

(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、相对

电导率(REC)和叶绿素总量(Chl),共 8 个指

标。每个样品重复测 3 株,每株重复测 2 片叶子

的叶尖、叶中和叶基部位,最终取均值。

芒萁叶片 CAT 活性测定采用紫外线吸收法[10];

SOD 活性测定采用氮蓝四唑光还原法;POD 活性

测定采用愈创木酚显色法[11];MDA 含量测定参

考赵世杰等[10]的方法;Pro 含量测定采用甲苯萃

取法[10];SS 含量测定采用蒽酮比色法[12];REC

测定参考赵世杰等[10]的方法,Chl 含量的测定参

考丙酮测定法[11]。

1.2.3 数据分析 使用 Excel 2019 记录各指标数

据并进行整理,用 SPSS 26 软件对获取的数据进

行数据的单因素方差分析(Oneway ANOVA),采

用 Origin 2021 软件制图。

2 结果与分析

2.1 牛屎塘稀土矿区的环境特征

从表 1 看,牛屎塘稀土矿区土壤容重为 1.57~

1.59 g/cm3

,样地土壤容重随土层深度逐渐增大。

土壤含水率为 6.27%~10.94%,样地内土层间差异

不显著(p>0.05)。土壤 pH 4.19~4.56,呈弱酸性,

土壤 pH 随土层深度逐渐增大。稀土矿区土壤

TC(总碳)量为 2.58~6.51 mg/g,样地内土壤 TC

含量随土层加深而显著递减(p<0.05)。土壤 TN

(总氮)含量为 0.43~0.72 mg/g,样地内土壤 TN

含量随土层加深而显著减小(p<0.05)。土壤 TP

(总磷)含量为 0.07~0.08 mg/g,不同土层土壤

TP 含量差异不显著(p>0.05)。样地内 0~10 cm

土层稀土总量达 788.39 mg/kg,显著高于 10~20 cm

稀土总量(624.26 mg/kg)(p<0.05),表明牛屎塘样

地土壤稀土具有表聚性特征。轻稀土量在 300.04~

第18页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 14 -

表 1 牛屎塘样地不同土层土壤因子特征

土层深度 土壤因子

/cm 土壤容重/(g·cm–3) 土壤含水率/% 土壤 pH 土壤 TC 含量/(mg·g–1) 土壤 TN 含量/(mg·g–1)

0~10 (1.57±0.04) A (6.27±0.63) A (4.19±0.05) A (6.51±0.78) A (0.72±0.08) A

10~20 (1.59±0.03) A (10.94±0.80) A (4.56±0.07) A (2.58±0.28) B (0.43±0.05) B

土壤因子

土层深度

/cm 土壤 TP 含量/

(mg·g–1)

稀土总量/

(mg·kg–1)

轻稀土/

(mg·kg–1)

重稀土/

(mg·kg–1)

轻重稀土比

  LR / HR 

0~10 (0.08±0.01) A (788.39±90.67) A (356.39±43.06) A (431.99±48.30) A (0.81±0.03) A

10~20 (0.07±0.01) A (624.26±103.42) B (300.04±45.42) B (324.22±59.47) A (0.91±0.10) A

注:不同大写字母表示土层间差异显著(p<0.05)。下同。

356.39 mg/kg,重稀土量在 324.22~431.99 mg/kg,

轻重稀土比在 0.81~0.91,表现为重稀土富集型。

从表 2 看,施用有机肥的样地,不同土层土壤

因子特征的显著性差异与对照样地相同。其中样地

内土壤 TC 含量随土层加深而显著递减(p<0.05);

土壤 TN 含量为 0.53~0.80 mg/g,且随土层加深而

显著减小(p<0.05);土壤TP含量为0.10~0.12 mg/g,

不同土层土壤 TP 含量差异不显著(p>0.05)。

表 2 牛屎塘样地施用有机肥后不同土层土壤因子特征

土层深度/ 土壤因子

cm 土壤容重/(g·cm–3) 土壤含水率/% 土壤 pH 土壤 TC 含量/(mg·g–1) 土壤 TN 含量/(mg·g–1)

0~10 (1.59±0.03) A (6.41±0.77) A (4.23±0.04) A (7.11±0.12) A (0.80±0.13) A

10~20 (1.59±0.04) A (11.13±0.67) A (4.63±0.08) A (2.99±0.61) B (0.53±0.12) B

土壤因子

土层深度/

cm 土壤 TP 含量/

(mg·g–1)

稀土总量/

(mg·kg–1)

轻稀土/

(mg·kg–1)

重稀土/

(mg·kg–1)

轻重稀土比

  LR / HR

0~10 (0.12±0.02) A (768.24±108.43) A (343.76±53.93) A (424.48±56.45) A (0.81±0.02) A

10~20 (0.10±0.01) A (613.21±112.74) B (297.45±56.14) B (315.76±56.60) A (0.94±0.07) A

从表 3 看,施用菌肥的样地,不同土层土壤因

子特征的显著性差异与对照样地相同。其中样地内

土壤 TC 含量为 3.62~8.67 mg/g,且随土层加深而显

著递减(p<0.05);土壤 TN 含量为 0.67~0.94 mg/g,

样地内土壤 TN 含量随土层加深而显著减小(p<

0.05);土壤 TP 含量为 0.12~0.17 mg/g,不同土层

土壤 TP 含量差异不显著(p>0.05)。

2.2 微生物菌肥对芒萁叶片生理特性的影响

相较于 CK,Y 处理下的芒萁叶片 CAT 活性

无显著性差异(p>0.05),J 处理下的芒萁叶片 CAT

活性显著小于 CK(p<0.05),见图 1。Y 处理下

的芒萁叶片 SOD 活性无显著性差异(p>0.05),J

处理下的芒萁叶片 SOD 活性显著小于 CK(p<

0.05),见图 2。J 处理下的芒萁叶片 POD 活性显

著大于 CK 和 Y 处理(p<0.05),Y 处理下的 POD

活性与 CK 相比无显著差异(p>0.05),见图 3。

Y 处理下的芒萁叶片 MDA 含量显著大于 CK 和 J

处理(p<0.05),J 处理与 CK 并无显著差异

(p>0.05),见图 4。Y 和 J 的芒萁叶片 Pro 含量

与 CK 相比均存在显著差异(p<0.05),见图 5。

芒萁叶片可溶性糖(SS)含量在施加不同肥料下

产生不同程度的变化,CK 和 Y 的 SS 含量无显著

性差异(p>0.05);而 J 的 SS 含量与 CK 存在显

著差异(p<0.05),见图 6。Y 处理下的芒萁叶片

REC 与 CK 相比无显著差异(p>0.05);J 处理下的

的 REC 显著小于 CK 和 J 处理(p<0.05),见图 7。

Y 与 J 的芒萁叶片 Chl 含量差异不显著,但均显著

大于 CK(p<0.05),见图 8。

第19页

李玮晔 等 微生物菌肥对芒萁生理特性的影响

- 15 -

表 3 牛屎塘样地施用菌肥后不同土层土壤因子特征

土壤因子 土层深度/cm 土壤容重/(g·cm–3) 土壤含水率/% 土壤 pH 土壤 TC 含量/(mg·g–1) 土壤 TN 含量/(mg·g–1)

0~10 (1.61±0.03) A (6.72±0.79) A (4.88±0.07) A (8.67±0.17) A (0.94±0.06) A

10~20 (1.59±0.03) A (12.74±0.83) A (5.02±0.07) A (3.62±0.59) B (0.67±0.13) B

土壤因子

土层深度/cm 土壤 TP 含量/

(mg·g–1)

稀土总量/

(mg·kg–1)

轻稀土/

(mg·kg–1)

重稀土/

(mg·kg–1)

轻重稀土比

  LR / HR

0~10 (0.17±0.01) A (754.88±122.21) A (342.62±57.93) A (412.26±64.27) A (0.84±0.02) A

10~20 (0.12±0.02) A (601.53±108.44) B (288.99±50.65) B (312.54±55.79) A (0.92±0.07) A

不同大写字母表示不同处理之间

差异显著(p<0.05)。下同。

图 1 不同施肥处理对芒萁叶片 CAT 活性的影响

图 2 不同施肥处理对芒萁叶片 SOD 活性的影响

图 3 不同施肥处理对芒萁叶片 POD 活性的影响

图 4 不同施肥处理对芒萁叶片 MDA 含量的影响

图 5 不同施肥处理对芒萁叶片 Pro 含量的影响

图 6 不同施肥处理对芒萁叶片 SS 含量的影响

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2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

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图 7 不同施肥处理对芒萁叶片 REC 的影响

图 8 不同施肥处理对芒萁叶片 Chl 含量的影响

3 讨论与结论

3.1 讨论

土壤容重是反映土壤松紧程度以及对地表水

蓄积能力的一个重要指标[13]。本研究区土壤容重在

1.57~1.59 g/cm3

,土壤较为紧实(一般容重>1.3 g/cm3

时,土壤即达到了紧实)。因植被根系主要分布在

0~10 cm 土层,且土壤容重整体上都随着土层深

度增加而增大,可见植被生长对表层土壤的影响

较大。土壤水分是植物生长必需的重要物质,参

与植物生长的整个过程,直接影响植物的蒸腾作

用和自身代谢过程[14]。区域内土壤含水率为

6.27%~10.94%,土壤较为干燥,且土壤 pH在 4.19~

4.56,呈弱酸性,不适合植被生长。土壤养分是

植物赖以生存的物质基础,尤其土壤中的 TN、

TP 是限制植物生长的重要养分,直接影响到植物

群落生产力和产量[15]。研究区内土壤 TC、TN、

TP 含量均远低于全国土壤 TC、TN、TP 平均水

平(11.20、1.06、0.65 mg/g)[16],表明该区域土

壤极其贫瘠。张秋菊[17]研究发现,施肥措施能促

进土壤维持或缓慢提高土壤有机质含量。王经纬

[18]研究发现,施肥可以有效缓解南方红壤区磷素

生物有效性低的现象。施用有机肥和菌肥后的样

地土壤中的 TC、TN、TP 含量均比对照样地高,

上升幅度分别为 11.11%、15.65%、46.67%和

35.20%、40%、93.33%,表明施用有机肥和菌肥

均能改善土壤的养分状况,其中菌肥提高土壤养

分的效果更佳。

植物抗氧化酶系统通常与植株本身应对环境

变化胁迫直接相关,芒萁受逆境胁迫时,细胞内

氧代谢平衡失调,促进胞内活性氧(ROS)的产

生,为消除多余的 ROS,将提高体内的抗氧化酶

水平[19];外界环境的改善会使 ROS 减少,抗氧化

酶水平也会随之下降。在本研究中,相较于对照

(CK),施用有机肥(Y)的芒萁叶片中的抗氧化

酶活性均未出现显著差异。施用菌肥(J)的芒萁

叶片中 SOD、CAT活性整体上呈现显著下降趋势,

这表明菌肥的施用提高了芒萁清除 ROS 的能力。

熊春霞等[20]研究发现,三炬灌金液这类微生物菌

肥的施用可以降低延胡索 SOD、CAT 活性,以上

结果也印证了这一观点。但本研究中,J 的 POD

较 CK 呈显著上升趋势,与谢东锋等[21]研究结果

(对土壤添加微生物菌肥显著提升黄瓜 POD 活

性)相吻合,这与其他酶活的响应存在不同;但

综合来看,微生物肥料具有改善植物生长环境、

抑制 ROS 产生的作用。

本研究中,Y 和 J 处理下的 Pro 均显著低于

CK,表明施加微生物菌肥和有机肥均能改善由于

养分缺乏而导致的不良生长状况,从而有利于芒

萁生长、降低叶片 Pro 含量,与张方静等[22]研究

结论(Pro 含量会随着外界胁迫程度的提高而增

加,随着外界胁迫程度的降低而减少)一致。Y

的 SS 和 REC 与 CK 相比无显著性差异,J 的 SS

和 REC 均显著低于 CK,进一步表明了在微生物

菌肥作用下,芒萁抗逆性提高,从而改善其生理

活性。研究表明,纳豆发酵过程中所产生的 γ-聚

谷氨酸具有良好的保水性和生物溶性,能够发挥

肥料增效的作用,从而促进植物吸收[5]。而且,

外源菌剂施入土壤后,通过分泌有机酸等代谢产

物对土壤矿质元素进行溶解、络合与固定,进一

步增强了植株对养分的吸收利用[23]。

叶绿素作为光合色素中重要的色素分子,参

第21页

李玮晔 等 微生物菌肥对芒萁生理特性的影响

- 17 -

与光合作用中光能的吸收、传递和转化,其含量

与光合作用密切相关[24]。J 和 Y 的 Chl 较 CK 均

显著提高,说明有机肥、微生物菌肥都能促进叶

绿素在芒萁叶片中合成与积累,从而提高芒萁叶

片的光合能力,这与黄秋良等[25]在芳樟上的研究

结果一致,施加微生物菌剂能够提高植物的光能

利用率。

综上所述,微生物菌肥在芒萁上的施用效果

较为理想,而且纳豆芽孢杆菌菌剂发酵底物为麸

皮和豆粕等物质,无毒副作用,制备成本低廉,

可在南方红壤侵蚀区大规模推广使用。芒萁耐贫

瘠,在合适的生长环境下繁殖迅速,其交互盘错、

十分庞大的地下根茎网对于保持水土作用明显,

因而在水土流失严重地区对于保持水土和恢复植

被具有重大意义[26]。因此,在南方红壤侵蚀区芒

萁生长环境较差的地方推广应用菌肥,可以较低

的经济花费来取得较高的生态回报。

3.2 结论

不同施肥处理下芒萁叶片生理活性发生改

变,施用添加纳豆芽孢菌剂的菌肥改善了土壤养

分状况,降低了养分贫瘠带来的逆境胁迫,从而

显著提高了芒萁植株的 POD 活性,降低了 CAT

和 SOD 活性。同时,还进一步提高植株抗逆能力,

表现为叶片 MDA、Pro、SS 和 REC 下降,Chl

提高。研究结果可为南方红壤侵蚀区生态恢复及

可持续发展提供依据。

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(责任编辑 林海妹)

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2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

Nov. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.11

收稿日期 2022-12-02;修回日期 2023-01-28

基金项目 广东省甘蔗剑麻产业技术体系创新团队项目(No.2023KJ104-14,No.2023KJ104-07);广东省科技计划项目(No.

2016A030303049)。

第一作者 梁华川(1972—),男,中专,农艺师,主要研究方向为甘蔗品种改良、栽培管理及技术推广, E-mail:471057093@qq.com。

通讯作者 沈万宽(1969—),男,博士,研究员,主要研究方向为甘蔗栽培生理与品种改良,E-mail:wkshen@scau.edu.cn。

十四个甘蔗与斑茅属间远缘杂交 BC3F1

品系生理特性研究

梁华川1

蔡伟俊1

赵晓凤2

李鸿博2

黄文爱2

沈万宽2

(1. 湛江市农业科学研究院 广东湛江 524094;2. 华南农业大学甘蔗研究室 广东广州 510642)

摘 要 斑茅是甘蔗近缘属(蔗茅属)的野生种,抗逆性强,利用斑茅与甘蔗进行属间远缘杂交,导入斑茅优良抗性

基因,可拓宽遗传基础,获得优异抗逆种质或亲本,加速甘蔗品种改良。对华南农业大学甘蔗研究室培育鉴定的 14 个

甘蔗斑茅属间杂交后代 BC3F1 品系进行一年新植、一年宿根田间生理特性评估。结果表明,14 个参试品系及对照(CK,

柳城 05-136)的新植及宿根苗期、分蘖期、拔节期、伸长期的叶片 SOD 活性、POD 活性、CAT 活性及可溶性糖、可

溶性蛋白含量主要呈现上升趋势,叶片 MDA 含量呈现下降趋势;总体而言,HE15-30、HE15-71、HE15-77、HE15-61

和 HE15-63 等 5 个品系在上述 4 个生育时期的叶片 SOD 活性、POD 活性、CAT 活性及可溶性糖、可溶性蛋白含量高

于 CK,MDA 含量低于 CK,表明这 5 个品系具有较强的抗逆生理特性。

关键词 甘蔗;斑茅;属间杂交;生理特性

中图分类号 S566.1 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.11.005

Study on the Physiological Characteristics of 14 Intergeneric Hybrids of

BC3F1 Lines of Saccharum officinarum × Erianthus arundinaceus

LIANG Huachuan1

CAI Weijun1

ZHAO Xiaofeng2

LI Hongbo2

HUANG Wen’ai2

SHEN Wankuan2

(1. Zhanjiang Academy of Agricultural Sciences, Zhanjiang, Guangdong 524094, China;

2. Sugarcane Laboratory, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642, China)

Abstract Erianthus arundinaceus is a wild species of the Saccharum-related genus (E. Michaux. sect. Ripidium Henrard)

with high stress resistance. Using distant hybridization between E. arundinaceus and Saccharum, introducing excellent resistance genes of E. arundinaceus can broaden the genetic basis, obtain very good resistant germplasms or parents, and accelerate

the improvement of sugarcane varieties. In this study, 14 BC3F1 lines of intergeneric hybrids between S. officinarum and E.

arundinaceus, bred and identified in our laboratory, were evaluated for one year of new planting and one year of ratoon in the

field. The results showed that the activities of SOD, POD, and CAT, and the contents of soluble sugar and soluble protein in

the leaves of the 14 tested lines and the control (Liucheng 05-136) at the seedling stage, tillering stage, jointing stage and

elongation stage of new planting and ratoon mainly showed an upward trend. However, the content of MDA in the leaves

showed a downward trend. Overall, the activities of SOD, POD, and CAT, and the contents of soluble sugar and soluble protein

in the leaves of the five lines HE15-30, HE15-71, HE15-77, HE15-61, and HE15-63 were higher than those in the CK, and the

content of MDA in the leaves was lower than that in the CK. These results indicated that the five lines had high physiological

characteristics of stress resistance.

Keywords Saccharum officinarum; Erianthus arundinaceus; intergeneric hybridization; physiological characteristics

甘蔗是重要的糖料作物,中国甘蔗播种面积占

糖料作物播种面积 85%以上,蔗糖产量占食糖总

产量的 92%以上[1-2]。甘蔗有较高的生物量和纤维

分,可作为生产燃料乙醇的原料,是中国最具有生

物能源潜力的作物[3]。中国甘蔗种植地多为干旱、

贫瘠的旱坡地,对品种的抗逆性有较高的要求,所

以选育高产优质、多抗甘蔗品种十分重要[4-5]。

甘蔗植株受逆境胁迫后,甘蔗体内的活性氧、

自由基会大量积累,破坏甘蔗植株细胞膜结构,

严重影响甘蔗的正常生长发育[6]。当甘蔗植株遭

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梁华川 等 十四个甘蔗与斑茅属间远缘杂交 BC3F1 品系生理特性研究

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受逆境胁迫产生毒害作用时,甘蔗植株会启动一

套相应内源防御系统,包括超氧化物歧化酶

(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)

系统,有效清除或缓解活性氧在甘蔗植株体内的

毒害作用,使活性氧维持在正常水平,缓解逆境

胁迫对甘蔗植株的损伤[7]。自由基的产物是丙二

醛(MDA),MDA 含量高低反映细胞膜的受损程

度。据报道,随着逆境胁迫程度增加,甘蔗植株

MDA 含量会升高,抗逆性强的甘蔗品种 MDA 含

量积累会小于抗逆性弱的品种[8-10]。当植物受到

逆境胁迫时,植物体内会通过改变一些渗透调节

物质的含量来改变渗透势,调节渗透压,使细胞膜

受到的伤害减少或免受伤害。其中,可溶性糖和可

溶性蛋白含量是植物细胞重要的渗透调节物质,其

含量高低反映植物对逆境胁迫抵抗力的强弱[11]。

斑茅(Erianthus arundinaceus)属于蔗茅属的

一个重要种,是甘蔗重要的近缘种质资源,因其

具有甘蔗育种所需的抗旱性、抗病性和耐瘠薄等

优良抗性[12],21 世纪初引起了甘蔗育种界的重

视,并被列入育种计划,目前已从中筛选出一些

优良多抗种质或亲本材料[13]。近年,华南农业大

学甘蔗研究室成功获得经分子鉴定的甘蔗与斑茅

属间杂交 BC3F1 品系,并对其进行了抗旱性、抗

黑穗病鉴定与评价[14-15]。本研究拟对本实验室已

获得的甘蔗斑茅属间杂交 BC3F1 品系进行田间试

验,测定其主要生育时期的生理指标,评价其主

要生理特性,从中筛选出生理特性优良的新品系,

为我国甘蔗育种提供种质或亲本支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

华南农业大学甘蔗研究室委托海南甘蔗育种

场进行甘蔗斑茅属间杂交 BC3 品系 YCE06-111 与

YC73-226 杂交,经培育、鉴定、选择获得的 14

个甘蔗斑茅属间杂交 BC3F1 品系:HE15-14、

HE15-19、HE15-30、HE15-31、HE15-40、HE15-49、

HE15-55、HE15-61、HE15-63、HE15-71、HE15-77、

HE15-81、HE15-84、HE15-87,以主栽培品种柳

城 05-136 为对照种[16]。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 采取随机区组设计,每个品系

为 1 个处理,每个处理 3 次重复,共 45 个小区。

每个小区行长 2 m,3 行一个小区,行距 1 m。新

植试验于 2018 年 1 月 23 日在华南农业大学校本

部甘蔗试验基地进行,每小区下种 24 个新鲜双

芽,田间管理参照当地大田管理,2019 年 1 月 1

日分区砍收称产。2019 年 1 月 5 日,对宿根进行

施基肥和盖地膜处理,参照当地宿根蔗管理,于

2020 年 1 月 1 日分区砍收称产。

1.2.2 生理指标测定 分别于新植和宿根的苗

期、分蘖期、拔节期、伸长期采集参试品系的+1

叶,并于–80 ℃保存备用。用考马斯亮蓝 G-250

比色法和蒽酮比色法,分别测定可溶性蛋白含量

和可溶性糖含量[17];用氮蓝四唑光化还原法和过

氧化氢还原法分别测定超氧化物歧化酶(SOD)

活性和过氧化氢酶(CAT)活性[18];用愈创木酚

法测定过氧化物酶(POD)活性[19];用硫代巴比

妥酸法测定丙二醛(MDA)含量[20]。

1.2.3 数据处理 用 Excel 2016 进行统计,用 R

3.5.1 软件进行显著性比较和绘图。

2 结果与分析

2.1 叶片抗氧化酶活性

2.1.1 超氧化物岐化酶(SOD)活性 新植蔗:

随着生育时期的推移,参试品系 SOD 活性整体上

呈现上升的趋势(图 1)。HE15-61、HE15-63、

HE15-71、HE15-77 和 HE15-30 的 SOD 活性在 4

个生育时期基本上显著高于 CK,仅伸长期

HE15-30 SOD 活性与 CK 相比差异未达显著水平;

HE15-84 SOD 活性在伸长期与 CK 相比差异不显

著,其余品系 SOD 活性在各时期均显著低于 CK。

宿根蔗:参试品系随着生育时期的推移,SOD

活性以呈现上升的趋势为主(图 2)。HE15-61、

HE15-63、HE15-71、HE15-30 和 HE15-77 SOD

活性在 4 个生育时期基本上显著高于 CK,仅分蘖

期 HE15-77 SOD 活性与 CK 相比差异未达显著水

平;HE15-84 和 HE15-55 SOD 活性分别在苗期和

分蘖期与 CK 相比差异不显著,其余品系 SOD 活

性在各时期均显著低于 CK。

2.1.2 过氧化物酶(POD)活性 新植蔗:随着

生育时期的推移,参试品系 POD 活性整体呈现上

升的趋势(图 3)。HE15-63 和 HE15-77 POD 活性

在 4 个生育时期均显著高于 CK;HE15-61 和

HE15-71 POD 活性除分蘖期未显著高于 CK,其

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余 3 个时期的 POD 活性均显著高于 CK;HE15-30

POD 活性除伸长期未显著高于 CK,其余 3 个时

期均显著高于 CK;其余参试品系的 POD 活性在

4 个生育时期均低于 CK。

宿根蔗:随着生育时期的推移,参试品系 POD

活性整体呈现上升的趋势(图 4)。HE15-71 POD

活性在 4 个生育时期均显著高于 CK;HE15-30、

HE15-63 和 HE15-77 POD 活性除苗期提高未达显

著水平外,其余 3 个生育时期的 POD 活性均显著

高于 CK;HE15-61 除拔节期提高未达显著水平外,

其余 3 个生育时期的 POD 活性均显著高于 CK;

其余品系的 POD 活性,除 HE15-19 和 HE15-40 在

分蘖期、HE15-40 和 HE15-87 在伸长期与 CK 差异

不显著外,其余品系在各时期均显著低于 CK。

图 1 参试品系超氧化物岐化酶活性(新植)

图 2 参试品系超氧化物岐化酶活性(宿根)

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梁华川 等 十四个甘蔗与斑茅属间远缘杂交 BC3F1 品系生理特性研究

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图 3 参试品系过氧化物酶活性(新植)

图 4 参试品系过氧化物酶活性(宿根)

2.1.3 过氧化氢酶(CAT)活性 新植蔗:随着

生育时期的推移,参试品系 CAT 活性整体呈现上

升的趋势(图 5)。HE15-30、HE15-61、HE15-71、

HE15-77 和 HE15-63 CAT 活性在 4 个生育时期基

本上显著高于 CK,仅伸长期 HE15-63 CAT 活性

与对照相比未达显著水平;其余品系的 CAT 活性

在各时期均显著低于 CK。

宿根蔗:随着生育时期的推移,参试品系 CAT

活性也呈现上升的趋势(图 6)。HE15-30、

HE15-61、HE15-63、HE15-71 和 HE15-77 CAT 活

性在 4 个生育时期均显著高于 CK,其余品系的

CAT 活性在 4 个生育时期均显著低于 CK。

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图 5 参试品系过氧化氢酶活性(新植)

图 6 参试品系过氧化氢酶活性(宿根)

2.2 叶片丙二醛(MDA)含量

新植蔗:随着生育时期的推移,参试品系 MDA

含量呈现下降的趋势(图 7)。HE15-71 MDA 含量

在 4 个生育时期均显著低于 CK;HE15-30 和

HE15-77 除伸长期未显著低于 CK,其余 3 个生育

时期的 MDA 含量均显著低于 CK;HE15-61 MDA

含量在苗期、分蘖期、伸长期与 CK 差异不显著,

但均低于 CK;HE15-63 MDA 含量在苗期显著低于

CK,其余 3 个生育时期均低于 CK,但差异不显著;

其余品系的 MDA 含量在 4 个生育时期均高于 CK。

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梁华川 等 十四个甘蔗与斑茅属间远缘杂交 BC3F1 品系生理特性研究

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宿根蔗:随着生育时期的推移,参试品系 MDA

含量均呈现下降的趋势(图 8)。HE15-77 MDA 含

量在 4 个生育时期均显著低于 CK;HE15-30、

HE15-61、HE15-63 和 HE15-71 MDA 含量除苗期

未显著低于 CK 外,其余 3 个生育时期均显著低于

CK;其余品系的 MDA 含量在各时期均高于 CK。

图 7 参试品系丙二醛含量(新植)

图 8 参试品系丙二醛含量(宿根)

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2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

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2.3 叶片渗透调节物质含量变化

2.3.1 可溶性糖含量 新植蔗:随着生育时期的

推移,参试品系可溶性糖含量呈现上升的趋势(图

9)。HE15-30、HE15-61 和 HE15-63 可溶性糖含

量在 4 个生育时期均显著高于 CK;HE15-71 除苗

期未显著高于 CK 外,其余 3 个时期均显著高于

CK;HE15-77 除拔节期未显著高于 CK 外,其余

3 个时期均显著高于 CK;其余品系的可溶性糖含

量在 4 个生育时期均低于 CK。

宿根蔗:随着生育时期的推移,参试品系可

溶性糖含量以呈现上升的趋势为主(图 10)。

HE15-30、HE15-61、HE15-71、HE15-77 和 HE15-63

图 9 参试品系可溶性糖含量(新植)

图 10 参试品系可溶性糖含量(宿根)

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梁华川 等 十四个甘蔗与斑茅属间远缘杂交 BC3F1 品系生理特性研究

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可溶性糖含量在 4 个生育时期基本上显著高于

CK,仅 HE15-63 苗期未显著高于 CK;其余品系

的可溶性糖含量,除 HE15-19 在分蘖期与 CK 差

异不显著外,其余品系各时期均显著低于 CK。

2.3.2 可溶性蛋白含量 新植蔗:随着生育时期

的推移,参试品系可溶性蛋白含量均呈现上升的

趋势(图 11)。HE15-77 可溶性蛋白含量在 4 个生

育时期均显著高于 CK;HE15-30 和 HE15-71 可溶

性蛋白含量除分蘖期未显著高于 CK 外,其余 3 个

时期均显著高于 CK;HE15-61 可溶性蛋白含量在

苗期和伸长期均显著高于 CK,其余 2 个时期未显

著高于 CK;HE15-63 可溶性蛋白含量在伸长期显

著高于 CK,其余 3 个时期未显著高于 CK;其余品

系的可溶性蛋白含量在 4 个生育时期均低于 CK。

宿根蔗:随着生育时期的推移,参试品系可

溶性蛋白含量也呈现上升的趋势(图 12)。HE15-30

图 11 参试品系可溶性蛋白含量(新植)

图 12 参试品系可溶性蛋白含量(宿根)

第30页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 26 -

和 HE15-77 可溶性蛋白含量在苗期和分蘖期均显

著高于 CK,其余 2 个时期未显著高于 CK;HE15-61

可溶性蛋白含量在 4 个生育时期均与 CK 差异不显

著,但均高于 CK;HE15-63 可溶性蛋白含量在分

蘖期显著高于 CK,其余 3 个时期均未显著高于

CK;HE15-71 除苗期和拔节期未显著高于 CK 外,

其余 3 个时期均显著高于 CK;其余品系的可溶性

蛋白含量在 4 个生育时期均低于 CK。

3 讨论与结论

甘蔗品种改良是甘蔗糖业可持续发展的基

础。甘蔗种质创新与科学评价对甘蔗品种的选育

起着至关重要的作用。李杨瑞等[21]认为,甘蔗品

种对于增加甘蔗产量、糖分及提高农民的经济效

益起着重要作用。对甘蔗创新种质进行种性科学

评价是创新种质进一步利用的基础,只有通过对

创新种质种性进行较深入系统的研究,并客观评

价,育种家才能有针对性地利用,从而有益于甘

蔗品种改良。斑茅是甘蔗近缘属植物,具有良好

的适应性、抗逆性,是甘蔗品种改良中的重要种

质资源,但其杂交利用效率低,进展缓慢,至今,

世界上尚未育成含斑茅血缘的商业甘蔗品种。导

致斑茅杂交利用进展缓慢的主要原因是多方面

的,但缺乏对斑茅杂交后代种性综合评价是其中

一个方面。因此,加强斑茅杂交后代种性评价,

筛选出含斑茅血缘的优良多抗甘蔗种质或亲本,

为培育优良多抗甘蔗新品种提供育种材料。

有研究表明,甘蔗及其近缘植物的 SOD、

POD、CAT 等抗氧化酶活性及可溶性糖、可溶性

蛋白等渗透调节物质含量会因生育时期或基因型

不同而有所变化[22-25]。本研究中,参试品系 SOD、

POD、CAT 的活性及可溶性糖含量、可溶性蛋白

含量随生育时期的推移,以呈现升高的趋势为主,

MDA 含量随生育时期的推移呈现降低的趋势;不

同品系间抗氧化酶活性及渗透调节物质含量也存

在明显差异,这与前人的研究结果相一致。植物

在正常生长状态下,体内活性氧和自由基的产生

和清除处于动态平衡状态,不会对植物细胞产生

伤害[26];植物在逆境胁迫下,体内平衡遭到破坏,

造成自由基和活性氧的不断积累,当胁迫程度达

到植物自身清除系统承受范围,将会导致 SOD、

POD、CAT 等抗氧化酶活性及可溶性糖、可溶性

蛋白等渗透调节物质含量降低,膜脂过氧化作用

增强,其产物丙二醛含量增加,进而阻碍植物的

正常生长发育,导致植物品质下降和产量降低。

表明植物体内 SOD、POD、CAT 等抗氧化酶活性

及可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质含量与

植物的抗逆性相关,上述生理指标提高,植物抗

逆性增强[27]。本研究中,HE15-30、HE15-71、

HE15-77、HE15-61 和 HE15-63 等 5 个品系(新

植、宿根)的 SOD、POD、CAT 等抗氧化酶活性

及可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质含量 4

个生育时期均高于柳城 05-136(CK),说明 5 个

品系抗逆生理特性优于对照柳城 05-136。柳城

05-136 是目前中国蔗区主要栽培品种,具有抗旱

耐贫瘠、适应性广等优点[28],因此推测,HE15-30、

HE15-71、HE15-77、HE15-61 和 HE15-63 等 5 个

品系具有良好的抗逆性。Deng 等[14]采用桶栽人工

模拟干旱胁迫,对 30 个甘蔗斑茅属间远缘杂交

BC3F1 品系(包括 HE15-71 和 HE15-77)进行抗

旱性鉴定,结果表明,HE15-77 为高抗旱、HE15-71

为中等抗旱,这也佐证了上述推断。

14 个甘蔗与斑茅属间远缘杂交 BC3F1 品系及

对照(柳城 05-136)的新植及宿根苗期、分蘖期、

拔节期、伸长期的叶片 SOD、POD、CAT 活性及

可溶性糖、可溶性蛋白含量以呈现上升趋势为主,

叶片 MDA 含量随生育时期呈现下降趋势。总体

而言,HE15-30、HE15-71、HE15-77、HE15-61

和 HE15-63 等 5 个品系叶片 SOD、POD、CAT 活

性及可溶性糖、可溶性蛋白含量在 4 个生育时期

高于 CK;而叶片 MDA 含量在 4 个生育时期低于

CK。结果表明,上述 5 个品系抗逆生理特性优于

对照品种柳城 05-136。

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(责任编辑 林海妹)

第32页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

Nov. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.11

收稿日期 2023-02-26;修回日期 2023-03-15

基金项目 云南省教育厅科学研究基金项目(No.2021J0913);临沧市科技创新人才培养项目(No.202104AC100001-RC02)。

第一作者 杨芝(1999—),女,学士,主要研究方向为植物资源保护,E-mail:417795382@qq.com。

通讯作者 李晓君(1985—),女,博士,教授,主要研究方向为植物生物技术与种质创新,E-mail:lxj-148@163.com。

杯鞘石斛离体快繁体系的研究

杨芝 胡玉富 胡休彬 王朝雯 李晓君

(滇西科技师范学院 云南昆明 677000)

摘 要 为探究野生杯鞘石斛的快繁体系,以蒴果为材料,对杯鞘石斛的种子萌发、幼苗扩繁和生根的最适培养基进

行筛选。结果表明,杯鞘石斛种子在 MS+马铃薯汁 50 g/L+蔗糖 30 g/L 培养基中萌发效果最佳,萌发率为 76.42%;幼

苗在 MS+香蕉汁 80 g/L+马铃薯汁 50 g/L+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+AC 0.1 g/L 中扩繁率最高,扩繁率为 6.66;杯

鞘石斛在 MS+香蕉汁 80 g/L+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.5 mg/L 培养基中的生根表现最佳,平均根量为 9 条,根长为 2.34 cm,

株高为 2.65 cm。

关键词 杯鞘石斛;萌发;快繁;生根

中图分类号 S533 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.11.006

The in Vitro Fast Propagation System of Dendrobium gratiosissimum

YANG Zhi HU Yufu HU Xiubin WANG Chaowen LI Xiaojun

(West Yunnan University, Kunming, Yunnan 677000, China)

Abstract To investigate the rapid propagation system of wild Dendrobium gratiosissimum, the most suitable medium for

seed germination, seedling expansion, and rooting of D. gratiosissimum was screened using a capsule as the material. The

results showed that the best medium for seed germination of D. gratiosissimum was MS + potato juice 50 gL‒1

+ sucrose

30 gL‒1

with a germination rate of 76.42%. The medium with the highest rate of expansion of D. gratiosissimum seedlings

was MS + banana juice 80 gL‒1

+ potato juice 50 gL‒1

+ 6-BA 1.0 mgL‒1

+ NAA 0.1 mgL‒1

+ AC 0.1 gL‒1

with an expansion rate of 6.66. The best rooting performance of D. gratiosissimum was achieved in MS + banana juice 80 gL‒1

+ 6-BA

0.2 mgL‒1

+ NAA 0.5 mgL‒1

medium with an average of 9 roots, a root length of 2.34 cm and a plant height of 2.65 cm.

Keywords Dendrobium gratiosissimum; germination; propagation; rooting

杯鞘石斛 ( Dendrobium gratiosissimum

Rchb.F.)为石斛属植物,茎悬垂,肉质,圆柱形,

具许多稍肿大的节,上蒴果卵球形。花期 4—5 月,

果期 6—7 月[1]。广泛分布于印度、缅甸、老挝、

越南等国家,以及我国西南地区[2],杯鞘石斛在

民间用于治疗热病伤津、口干烦渴、胃阴不足、

食少干呕、阴虚火旺、骨蒸劳热、目暗不明、筋

骨痿软等,药用部位主要是新鲜或干燥茎,在我

国西南部分地区一直将其视为中药石斛的一种,

具有较高的药用价值[3],同时杯鞘石斛也是一种

具有观赏性的石斛。王敏等[4]在杯鞘石斛中分离

鉴定出的 β-谷甾醇具有极高的营养价值与较强的

生物活性,其在抗氧化、抗炎、抗高血脂、抗肿

瘤、免疫调节等方面表现出良好的药理作用。高

巍[5]对杯鞘石斛提取物的化学成分和生物活性进

行了研究,从中分离得到了联苄类、黄酮类、木

脂素类、甾体类等,这些类型的化合物大多具有

抗肿瘤、抗氧化等活性。孙佳玮等[6]从杯鞘石斛

中分离获得的化合物,进行了细胞毒性及抗病毒

体外药理活性评价,部分化合物显示出一定强度

的体外细胞毒性及抗病毒活性。杯鞘石斛中的化

学成分都展示出较好的药用前景。

石斛是异花授粉植物,利用无菌播种对野生

资源进行保存,成功率较高,并且可以稳定保持

种质的多样性。临沧市位于云南的西南边陲,境

内山峦重叠,河谷纵横,年平均气温 17.5~20.0℃,

年降雨量 1 400 mm,全区气候温和,光照充足,

低纬度、高海拔,水资源丰富,优越的自然条件、

特殊的地貌及多种气候类型非常适合石斛属植物

的生长,有石斛原种 25 种以上,是野生石斛属植

第33页

杨芝 等 杯鞘石斛离体快繁体系的研究

- 29 -

物资源极为丰富的地区[2]。除了文献报道的 25 种

外,团队在后期调研中发现,在云南省临沧市沧

源佤族自治县单甲乡和耿马四排山乡有杯鞘石

斛的分布,但人为采集使得资源逐步减少,为了

更好地保护杯鞘石斛野生资源,以临沧野生杯鞘

石斛蒴果为材料,探究不同天然添加物和激素浓

度对杯鞘野生石斛的种子萌发、扩繁以及生根的

影响,建立野生杯鞘石斛的离体快繁体系,为杯

鞘石斛的资源保护与可持续利用提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

杯鞘石斛果实于 2021 年 11 月采集于临沧市

沧源县单甲乡嘎多村。香蕉、马铃薯和椰子于正

规超市购买,香蕉汁、马铃薯汁均采用新鲜材料

切碎加蒸馏水经过加热充分提取后,过滤稀释成

浓度为 1 g/mL,冷却分装后于‒20℃贮存备用。

1.2 方法

1.2.1 培养基的设计 (1)萌发培养基 萌发试

验培养基以基本培养基、添加物、蔗糖浓度为变

量,采用 L8(4×24

)正交试验法设计萌发培养基

配方,培养基配方以及编号如表 1。

表 1 杯鞘石斛萌发培养基

处理编号 基本培养基 添加物 蔗糖浓度

/(gL‒1

)

M1 MS 无 25

M2 1/2 MS 无 30

M3 MS 香蕉汁 50 g/L 25

M4 1/2 MS 香蕉汁 50 g/L 30

M5 MS 马铃薯汁 50 g/L 30

M6 1/2 MS 马铃薯汁 50 g/L 25

M7 MS 椰子水 50 g/L 30

M8 1/2 MS 椰子水 50 g/L 25

(2)扩繁培养基 以 MS 为基本培养基,含

AC 0.1 mg/L,NAA 0.1 mg/L,蔗糖浓度 3%,以

添加物组合、6-BA 为试验因素,培养基配方以及

编号如表 2。

(3)生根培养基 以 MS 为基本培养基,添

加香蕉汁 80 g/L,NAA 0.5 mg/L,以 6-BA 和 IBA

为试验因素,培养基配方以及编号如表 3。

1.2.2 消毒与接种 (1)杯鞘石斛果实的消毒与

接种 将石斛果实洗净,在无菌条件下,用 75%

酒精消毒 30 s,无菌水漂洗一次;后用 0.1%的升

表 2 杯鞘石斛扩繁培养基配方

处理

编号 添加物 6-BA/

(mgL‒1

)

BQ1 香蕉汁 80 g/L +马铃薯汁 50 g/L 0.5

BQ2 香蕉汁 80 g/L+马铃薯汁 50 g/L 0.5

BQ3 马铃薯汁 80 g/L+香蕉汁 50 g/L 0.5

BQ4 香蕉汁 80 g/L+马铃薯汁 50 g/L 1.0

BQ5 香蕉汁 50 g/L+马铃薯汁 50 g/L 1.0

BQ6 马铃薯汁 80 g/L+香蕉汁 50 g/L 1.0

表 3 杯鞘石斛生根培养基

处理 激素/(mgL‒1

)

BQG1 6-BA 1.0

BQG2 6-BA 0.2

BQG3 IBA 1.0

BQG4 IBA 0.2

汞消毒 10 min,无菌水漂洗 4 次,取出置于洁净

无菌空瓶中待接种。切开石斛蒴果将其种子刮入

装有适量无菌蒸馏水的培养瓶中,摇匀后用 200

目无菌滤网过滤去除较大的种子团块,得种子悬

浮液,显微观察测得单位体积的种子量;取 500 μL

种子悬浮液接入萌发培养基中,每个处理播种 5

瓶,接种 2 个月后统计萌发率,萌发率=原球茎

数/接种种子数。将萌发试验获得的原球茎转接到

最佳萌发培养基中继续培养 1 个月得到长势一致

的小苗。培养条件:26℃,1 000 lx,14 h。

(2)幼苗扩繁 选择长势一致的小苗转接到

扩繁培养基中,每个配方接种 5 瓶,每瓶接种

20~25 株,培养 2 个月后进行扩繁率的统计,扩

繁率=扩繁后苗数/扩繁前苗数。

(3)生根阶段 选择长势一致的扩繁苗,接

种至生根培养基中。每个配方接种 5 瓶,每瓶接

种 15 株,培养 2 个月后比较并分析幼苗及根系生

长的情况。每处理随机取 3 瓶,每瓶取 5 株测量

株高、根长(>1 cm)、计数根量(>1 cm)。培

养条件:26℃,2 000 lx,14 h。

1.2.3 数据统计与分析 所得试验数据采用

Excel 2010 进行数据整理,运用 SPSS 软件对数据

进行处理分析,用 Duncan 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 蔗糖浓度、基本培养基和添加物对杯鞘石

斛种子萌发的影响

对萌发数据进行方差分析,结果见表 4。由

第34页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 30 -

表 4 可知,蔗糖浓度对萌发率的影响不显著,而

基本培养基和添加物对萌发率的影响显著。其多

重比较结果(表 5、6)表明,在添加物的种类对

比试验中,基本培养基相同的条件下添加马铃薯汁

时萌发总体效果最佳,萌发率为 74.14%,添加椰

子水的萌发效果较差,萌发率仅为 58.44%。从表

5 可知,1/2 MS 与 MS 基本培养基间差异显著,以

MS 作为基本培养基更适于杯鞘石斛的萌发培养。

表 4 萌发试验各因子的方差分析

变异来源 平方和 SS 自由度 df 平均值平方 F 显著性(p=0.05)

修正的模型 1 479.231 a 5 295.846 3.542 0.022

截距 104 258.291 1 104 258.291 1248.091 0.000

蔗糖浓度 11.462 1 11.462 0.137 0.716

基本培养基 663.416 1 663.416 7.942 0.012

添加物 928.743 3 309.581 3.706 0.032

错误 1 420.081 17 83.534

总计 110 625.241 23

校正后总数 2 899.312 22

a.R 平方=0.510(调整的 R 平方=0.366)

表 5 基本培养基对杯鞘石斛萌发的影响

基本培养基 萌发率/%

1/2 MS (63.33±12.09) a

MS (73.12±8.97) b

表 6 添加物因素显著性分析

添加物 萌发率/%

不添加 (66.91±7.36) ab

香蕉汁 (72.60±8.98) a

马铃薯汁 (74.14±8.84) a

椰子水 (58.44±15.99) b

各配方均萌发,配方的萌发率多重比较结果

见表 7,萌发情况见图 1。结果显示,杯鞘石斛种

子在各个配方中均可萌发,但萌发率有显著差异,

萌发效果最佳的培养基为 M3(MS+50 g/L 香蕉汁+

25 g/L 蔗糖),为 76.30%,且幼苗生长状态良好。

表 7 杯鞘石斛在不同配方中的萌发率

处理编号 萌发率/%

M1 (72.59±4.45) a

M2 (61.23±4.34) ab

M3 (76.30±9.10) a

M4 (68.89±8.82) a

M5 (76.42±10.88) a

M6 (71.85±7.84) a

M7 (67.16±11.72) a

M8 (45.37±13.35) b

除了 M8 培养基,其余培养基与 M3 的萌发率差

异不显著,均可作为杯鞘石斛的萌发培养基。

2.2 扩繁培养基的筛选

杯鞘石斛在继代培养 60 d 后开始统计扩繁系

数,对各个配方的扩繁率进行多重比较,结果见

表 8,其中 BQ4:MS+香蕉汁 80 g/L+马铃薯汁

50 g/L+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+AC 0.1 g/L

扩繁系数最高,达 6.66。BQ2:MS+香蕉汁 50 g/L +

马铃薯汁 50 g/L+6-BA 0.5 mg/L+AC 0.1 g/L 仅次

于 BQ4,达到 6.52,且与 BQ4 差异不显著,2 个

配方均可作为杯鞘石斛的扩繁培养基。

2.3 生根培养基的筛选

幼苗在生根培养基中生长 45 d 后开始统计各

生根系数,结果见图 2、表 9。各个配方的根量无

显著性差异,各个配方的根长和株高差异显著,

其中 BQG2 配方中根长最长,其平均根长达到了

2.34 cm。株高数据分析可以看出,仅有 BQG3 与

其他配方差异显著,仅为 1.83 cm,其他的配方均

在 2.5 cm 以上,最高的 BQG4 达到 2.80 cm。从

激素水平上来看,在 NAA 一致的基础上,添加

0.2 mg/L 的 6-BA 较 1.0 mg/L 的 6-BA 更利于杯鞘

石斛的生根培养,IBA 也是如此,低浓度的效果

优于高浓度;从激素种类上来看,添加 6-BA 时

的生根效果整体优于添加 IBA。试验证明,在 NAA

一致的基础上,较低浓度的 6-BA 或者 IBA 更有

利于杯鞘石斛的生根培养,并且在整体综合表现

上 NAA 一致时添加 6-BA 优于 IBA。从统计分析

第35页

杨芝 等 杯鞘石斛离体快繁体系的研究

- 31 -

图 1 各培养方案萌发效果

图 2 杯鞘石斛生根图

表 8 杯鞘石斛在不同配方中的扩繁率

配方 扩繁率/%

BQ1 (5.56±0.26) bc

BQ2 (6.52±0.51) a

BQ3 (5.93±0.06) b

BQ4 (6.66±0.42) a

BQ5 (5.35±0.34) c

BQ6 (6.00±0.19) b

表 9 不同配方中杯鞘石斛生根指标的多重比较

培养基 根长/cm 根量/根 株高/cm

BQG1 (1.97±0.47) ab (9.40±4.17) (2.54±0.76) a

BQG2 (2.34±0.63) a (9.06±2.40) (2.65±1.00) a

BQG3 (1.64±0.28) b (8.27±3.33) (1.83±0.68) b

BQG4 (1.97±0.47) b (9.00±3.35) (2.80±0.90) a

的 3 项指标中综合分析得知,杯鞘石斛生根培养

阶段在 BQG2(MS+香蕉汁 80 g/L+6-BA 0.2 g/L +

NAA 0.5 mg/L)的条件下培养效果最佳。

3 讨论与结论

石斛组织培养常用培养基为 MS、1/2 MS、

KC、VW。本研究讨论了 MS、1/2 MS 萌发培养

基,结果显示,以 MS 作为基本培养基更适于杯

鞘石斛的萌发培养。6-BA 与 NAA 组合多用于石

斛属植物原球茎增殖[7-9]。本试验使用激素浓度与

前人有所不同,只为探索适合杯鞘石斛增殖生

根的最优激素配比。结果显示,杯鞘石斛扩繁培养

最适宜的激素为 6-BA 1.0 mg/L、NAA 0.1 mg/L,

根诱导以 6-BA 0.2 mg/L、NAA 0.5 mg/L 较好。

NAA 一致的基础上,较低浓度的 6-BA 或者 IBA

更有利于杯鞘石斛的生根培养,并且在整体综合

表现上,NAA 一致时添加 6-BA 优于 IBA。天然

提取物是除基础培养基中已加入的有机质外额外

添加的一些有机物,在石斛繁殖研究中常用椰汁、

香蕉汁和马铃薯匀浆等作为天然提取物来源[10-11]。

刘怡等[9]发现,添加 30 g/L 土豆的培养基对天宫

石斛种子萌芽效果最佳。莫远琪等[12]采用最常用

的营养物椰汁、苹果泥、香蕉泥、土豆泥进行试

验,在生根壮苗阶段这 4 种有机添加物在一定程

度上对澳洲鸽子石斛的生长具有促进作用,且不

同种类、不同浓度的促进效果不同,10%的香蕉

泥对澳洲鸽子石斛的生根壮苗促进效果最佳。李

静婷等[13]研究发现,香蕉泥对金钗石斛丛生芽的

生根有较好的促进作用,有利于培育壮苗。目前

第36页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 32 -

对石斛萌发培养基的探索大多数都添加生长调节

剂,未添加天然添加物。本研究与前人经验不同,

创新探索天然添加物对杯鞘石斛萌发影响,结果

显示,不添加任何添加物的总体萌发效果最差,

添加 50 g/L 马铃薯汁的萌发效果最佳,50 g/L 香

蕉汁有助于杯鞘石斛扩繁生长,80 g/L 香蕉汁更

适合杯鞘石斛生根培养。

参考文献

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究进展[J]. 中草药, 2018, 49(13): 3 174-3 182.

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北农业科学, 2014, 53(9): 2 181-2 184.

(责任编辑 龙娅丽)

第37页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

Nov. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.11

收稿日期 2022-09-22;修回日期 2022-11-23

基金项目 2020 年度湛江市科技计划项目(No.2020A01002);湛江市创新创业团队引育领航计划“湛江特色经济作物种业提

升关键技术研发与应用”(No.2020LHJH006);2021 年度湛江市科技计划项目(No.2021A05028)。

第一作者 谭嘉娜(1978—),女,硕士,高级农艺师,研究方向为热带亚热带特色作物引种繁育与推广应用,E-mail:

20967908@qq.com。

通讯作者 罗青文(1988—),男,博士研究生,副研究员,研究方向为生物育种与高值化利用,E-mail:544752987@qq.com。

脱毒甘薯种源制备及其病毒检测技术优化

谭嘉娜 赵锐 官锦燕 许玉婵 罗剑飘 罗青文

(广东省科学院南繁种业研究所湛江研究中心 广东湛江 524300)

摘 要 为有效解决湛江地区甘薯病毒病影响甘薯品质与产量的问题,采用快速催芽与植物茎尖组织培养技术结合的

方式快速繁殖甘薯;运用微茎尖分生组织技术获得甘薯无病毒植株并扩繁;利用试管内靠接、研磨液浸染、无糖培养

嫁接、水培嫁接、分子生物学检测等 5 种方式进行病毒检测,获得无病毒植株和有效的甘薯病毒检测方法。试验结果

表明:通过热处理结合微茎尖分生组织技术可有效减少甘薯携带病毒种类,实现甘薯种苗脱毒;试管内靠接、无糖培

养嫁接、水培嫁接等 3 种嫁接方式和分子生物学检测均可有效检测甘薯病毒。

关键词 脱毒甘薯;种源制备;病毒检测;技术优化

中图分类号 S531 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.11.007

Cultivation of Virus-free Sweet Potato with Shoot Apex Meristem Technique

TAN Jiana ZHAO Rui GUAN Jinyan XU Yuchan LUO Jianpiao LUO Qingwen

(Zhanjiang Research Center, Institute of Nanfan & Seed Industry, Guangdong Academy of Sciences,

Zhanjiang, Guangdong, 524300, China)

Abstract To effectively solve the problem of sweet potato virus disease affecting the quality and yield of sweet potato in the

Zhanjiang area, this study adopted the rapid propagation of sweet potato by combining rapid germination and plant stem tip

tissue culture technology, used micro stem tip meristematic tissue technology to obtain virus-free plants of sweet potato and

propagate them; and utilized five methods of virus detection, including leaning grafting in a test tube, milling solution dipping,

grafting with unsweetened culture, grafting by hydroponics and molecular biology detection to obtain virus-free plants and

effective sweet potato virus detection methods. The experimental results showed that heat treatment combined with micro stem

tip meristematic tissue technology could effectively reduce the number of virus species carried by sweet potato and realize the

detoxification of sweet potato seedlings; the three grafting methods of in vitro lean grafting, sugar-free culture grafting, hydroponic grafting and molecular biology detection could effectively detect sweet potato viruses.

Keywords virus-free sweet potato; provenance reserve; virus detection; technology optimization

甘薯是我国重要的粮食作物之一,广东省是

我国重要的甘薯产区之一,其中,处于粤西地区

的湛江,甘薯产业发展势头良好。据调查,湛江

市甘薯种植面积达 40 万亩以上[1],适宜的气候和

土壤条件,加上政府支持和龙头企业的带动,湛

江市甘薯种植面积呈现逐年增加趋势。甘薯病毒

种类繁多,已报道侵染甘薯的病毒达 38 种,分属

5 个科[2],可导致减产 50%以上[3];无病毒种苗供

应是最快速最有效提高当前农民种植甘薯收益的

途径。湛江甘薯病株多为复合感染[4],主要侵染

病毒为 SPCSV、SPFMV 和 SPVG,侵染率高达

80%以上,2015 年湛江市甘薯病毒侵染情况已较

为严重,发病面积达到 1 257 hm2

,给当地甘薯种

植业带来巨大影响。调查发现,目前,湛江甘薯

种苗品质参次不齐,地里种植时常出现植株感病

现象。因此,湛江地区亟需高质量无病毒种苗和

病害监测与检测技术的供应。脱毒甘薯与带毒种

苗相比,具有抗性好、萌发性好、结薯早、薯块

膨大快、裂薯率低、产量高等优点[5]。在脱毒种

苗制备研究方面,有试验表明,甘薯茎尖脱毒效

果除了与茎尖大小、茎尖切取方式息息相关,还

离不开操作人员的影响[6-7]。同时许多学者一直致

第38页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 34 -

力优化该项技术,徐燕等[8]研究不同激素配比对

甘薯茎尖诱导的影响;孙厚俊等[9]探索甘薯脱毒

组培苗驯化移栽技术;季志仙等[10]研究探索甘薯

脱毒种苗快速繁殖技术。在甘薯病毒检测技术方

面,张希太等[11]建立了甘薯指示植物检测甘薯病

毒的方法。RT-PCR 是目前检测甘薯病毒最有效、

应用最广泛的检测技术[12]。本研究通过制备甘薯

脱毒种源、在不同条件下通过嫁接方式,直接判

断甘薯组培苗是否感染有病毒,提供的方法能够

在甘薯早期培育,准确直观判定甘薯是否感染病

毒,并且具有操作简便的特点,适合企业生产中

大规模应用。

1 材料与方法

1.1 材料

用于脱毒种苗制备的种薯取自湛江雷州市杨

家镇,指示植物为巴西牵牛种子。

1.2 方法

1.2.1 甘薯脱毒种源制备 (1)材料预处理 于

病虫害少的田间收获薯形好,无虫口的完整薯块,

取回用自来水清洗干净,1 000 倍多菌灵液浸泡

15~30 min,捞出晾干后,置于温度 33~35 ℃、光

照 2 000~3 000 lx 下催芽培养 2~3 周。

(2)初代茎尖培养 取催芽生长的甘薯茎尖

1~2 cm,用 0.1%升汞处理 8~10 min,无菌水清洗

3~5 次,用解剖刀切取茎尖 1~2 mm,置于培养基

MS+IBA 0.1 mg/L 中进行芽的诱导培养,培养条

件为光照强度 2 000 lx、光照时间 12 h/d。

(3)茎尖脱毒培养 在超净工作台上,将初

代培养 25~30 d 的普薯 32 组培苗用解剖刀将顶芽

(保留 3~5 mm,方便后续切取)切下,剥离切取

茎尖大小为 0.5~1.0 mm,且叶原基数量小于或等

于 3 个,将切取的甘薯茎尖置于培养基(MS+

0.05 mg/L IBA+1.5 mg/L 6-BA)上进行诱导培养,

定期观察、记录茎尖萌发和生长情况;培养 40~

60 d,选取成活的茎尖材料,切除愈伤组织,转

接到培养基(MS+0.1 mg/L IBA)上培养。

培养条件:光照强度 2 000 lx、光照时间 12 h/d、

室温 32~35 ℃

1.2.2 病毒检测 (1)试管内靠接 选取主茎茎

粗为 2~3 mm 及以上,具有 5~6 片叶的普薯 32 及

巴西牵牛组培苗,在超净台上,将巴西牵牛及待

检测的甘薯组培苗切成双芽茎段,再将二者一侧

用解剖刀削去部分表皮和组织(约主茎 1/3)形成

创口,用镊子夹紧创口部分,使两创口紧紧相贴,

之后一并夹入 MS 培养基上培养 7~15 d 后,观察

巴西牵牛试管苗叶片是否存在相关病毒感染症

状,以未进行嫁接的巴西牵牛试管苗为对照。每

个检测样本 3 个次重复。

培养条件:室温 25~30 ℃,光照强度 2 000 lx、

光照时间 12 h/d。

(2)研磨液浸染 在超净工作台上,用解剖

刀剪取约 3 g 甘薯试管苗叶片放入研钵中,并加

入 2 mL 无菌水,用研杵充分研磨成浆后倒入 MS

培养基内,再切取巴西牵牛试管苗单叶节茎段插

入培养基内。培养 7~15 d,观察巴西牵牛试管苗

茎段所带叶片的症状。以接入 MS 培养基的巴西

牵牛试管苗单叶节茎段为对照。每个检测样本至

少做 3 个重复。

培养条件:室温 25~30 ℃,光照强度 2 000 lx、

光照时间 12 h/d。

(3)无糖培养嫁接 巴西牵牛作为砧木,将

其组培苗置于无糖培养盒内培养 20~30 d;5~7 d

后,将甘薯组培植株置于不同的无糖培养盒内进

行培养;培养基质为蛭石;基质中添加培养液成

分为 MS 培养基中的无机盐成分,IBA 浓度为

0.1~0.5 mg/L,抑菌剂浓度为 0.1~0.2 mg/L;培养

条件为室温 25~30 ℃,光照强度 2 000~3 000 lx、

光照时间 12 h/d。其中,无糖培养过程中 CO2 通

气设置详见表 1。

表 1 无糖培养 CO2 通气设置

时间段/d CO2 通气间隔时间/h 每次通气时间/min

0~3 0 0

4~7 12 15

8~10 8 15

11~20 6 30

≥21 4 30

巴西牵牛经无糖培养至 30~35 d,打开盒盖,

剪去巴西牵牛伸长的枝蔓,自基部开始计算,3

片叶上方主茎处,斜向下切开;将甘薯组培植株

作为接穗,插入巴西牵牛的切口,用弹力透明胶

带缠紧,培养 15~20 d。

(4)水培嫁接 将巴西牵牛组培植株置于盛

第39页

谭嘉娜 等 脱毒甘薯种源制备及其病毒检测技术优化

- 35 -

有清水的玻璃容器内,置于玻璃温室进行培养,

培养温度 25~35 ℃,光照强度 3 000~5 000 lx;第

二周开始水培甘薯组培植株;所用的清水每天中

午更换一次。

将待测甘薯苗作为接穗,以展开 2~3 片真叶

的巴西牵牛为砧木,将巴西牵牛去掉顶端优势后,

在巴西牵牛的茎部(子叶处)斜切,取待测甘薯

底端切成楔型,插入砧木切口内,用聚乙烯薄膜

扎紧,置于 25~30 ℃防虫网室内培养 15~20 d。每

株待测甘薯苗嫁接后,所用刀片要更换或消毒,

以免交叉感染病毒。每个样品重复 3 次,并同时

以巴西牵牛不做嫁接处理作为阴性对照。

(5)分子生物学检测 使用多糖多酚植物

RNA 提取试剂盒(北京天根生化科技公司,

DP441)提取样品的总 RNA,用 1%琼脂糖凝胶

电泳检测 RNA 完整性,于–80 ℃保存质量合格的

RNA 样品;使用 Thermo Scientific 的 RevertAid

First Strand cDNA Synthesis Kit(K1622)反转录

合成 cDNA;设计待检测的病毒的保守基因的特

异性引物(表 2),PCR 扩增病毒基因片段。

表 2 用于甘薯病毒检测的引物

病毒名 缩写 种 属 前引物(5ʹ-3ʹ) 扩增目标

片段大小/bp

甘薯褪绿斑点病毒

Sweet potato chlorotic

fleck virus

SPCFV Betaflexiviridae Carlavirus F: 5’-CTATGCTGCTCACTCAAGC-3’

R: 5’-TTGATTGGCCACAAGCGAAG-3’ 600

甘薯羽状斑驳病毒

Sweet potato feathery

mottle virus

SPFMV Potyviridae Potyvirus F: 5’-GGATTAYGGTGTTGACGAC-3’

R: 5’-TCGGGACTGAARGAYACGAATTTAA-3’ 600

甘薯 C 病毒 Sweet

potato virus C

SPVC Potyviridae Potyvirus F: 5’-GTGAGAAAYCTATGCGCTCTGTT-3’

R: 5’-TCGGGACTGAARGAYACGAATTTAA-3’ 800

甘薯 G 病毒 Sweet

potato virus G

SPVG Potyviridae Potyvirus F: 5’-GTATGAAGACTCTCTGACAAATTTTG-3’

R: 5’-TCGGGACTGAARGAYACGAATTTAA-3’ 1200

甘薯 2 病毒 Sweet

potato virus 2

SPV2 Potyviridae Potyvirus F: 5’-CGTACATTGAAAAGAGAAACAGGATA-3’

R: 5’-TCGGGACTGAARGAYACGAATTTAA-3’ 400

甘薯褪绿矮化病毒

Sweet potato chlorotic

stunt virus

SPCSV Closteroviridae Crinivirus F: 5’-AGTAAACGATGACAAGAACT-3’

R: 5’-CATGTCTCTTCTTCCCACA-3’ 150

甘薯轻型斑驳病毒

Sweet potato mild

mottle virus

SPMMV Potyviridae Ipomovirus F: 5’-CAAAGCTGGACAAGGAGCG-3’

R: 5’-ACAATCCATGCTGGCAGTACT-3’ 700

甘薯轻型斑点病毒

Sweet potato mild

speckling virus

SPMSV Potyviridae Potyvirus

F: 5’-GCTAGTACTGGGGTAAATCAA-3’

R: 5’-GTTTTCCCAGTCACGACTTTTTTTTT

TTTTTT-3’

1100

甘薯潜隐病毒 Sweet

potato latent virus

SPLV Potyviridae Potyvirus F: 5’-GCCGAYGAAACCATCMTCGAT-3’

R: 5’-GTCTCYGGTATAAGACAAAAAG-3’ 1076

甘薯脉花叶病毒

Sweet potato vein

mosaic virus

SPVMV Potyviridae Potyvirus F: 5’-GCGAATTCTCAAGCACTGAAGAAAC-3’

R: 5’-CTCTCGAGTTACTGCACACCTCTCATT-3’ 1015

黄瓜花叶病毒

Cucumber mosaic virus

CMV Bromoviridae Cucumovirus F: 5’-GTGGGTGACAGTTCGTAAA-3’

R: 5’-GTGGGAATGCGTTGGT-3’ 273

烟草花叶病毒 Tobacco

mosaic virus

TMV Virgaviridae Tobamovirus F: 5’-TAGACCCGCTAGTCACAG-3’

R: 5’-CAGAGGTCCAAACCAAAC-3’ 237

甘薯卷叶病毒 Tobacco

streak virus

TSV Bromoviridae Ilarvirus F: 5’-ATGAATACTTTGATCCAAGGT-3’

R: 5’-TCAGTCTTGATTCACCAGG-3’ 717

2 结果与分析

2.1 甘薯脱毒种源制备

初次切取的甘薯茎尖(图 1-A~1-D)及其在

培养基(MS+0.05 mg/L IBA+1.5 mg/L 6-BA)上

萌发和生长情况良好(图 1-E~1-G);培养 40~60 d,

选取成活的茎尖材料,切除愈伤组织,转接到培

养基(MS+0.1 mg/L IBA)上培养,可诱导其长出

根、茎、叶,直至发育成完整植株(图 1-H)。

第40页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

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图 1 微茎尖分生组织技术培育甘薯脱毒种苗

结合热处理钝化病毒的方式,切取茎尖大小

为 0.5~1.0 mm,茎尖成活率为 45.3%。茎尖大小

小于或等于 1.0 mm。

由表 3 和图 2 可知,检测的 13 种甘薯病毒中,

普薯 32 原母株存在 SPVG、SPLV、SPFMV、SPVC

四种病毒,其中,SPFMV 的阳性率最高,未检测

出 SPCSV 病毒,本试验每 10 株为一个样本。结

果表明,热处理与茎尖分生组织技术结合可有效

减少甘薯携带病毒种类及数量,在普薯 32 微茎尖

一代的样本中,携带 SPFMV 及 SPVC 两种病毒,

携带病毒种类数少于原母株;在所检测的原母株

样本中,均携带了 SPFMV 病毒,该病毒的病毒

携带率为 100%;但在茎尖一代样本中,有 1 个样

本并未检测出该病毒。

表 3 普薯 32 病毒检测结果

甘薯病毒 母株 微茎尖一代

1 2 3 1 2 3

SPCFV

SPV2

CMV

SPMMV

SPVMV

SPVG √ √

SPMSV

SPLV √

TSV

TMV

SPFMV √ √ √ √ √

SPVC √ √ √ √

SPCSV

A.SPVG; B.SPLV; C. SPFMV; D. SPVC。泳道 1~3.普薯 32 母株;泳道 4~6.普薯 32 茎尖一代。

图 2 四种病毒 CP 基因检测结果

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谭嘉娜 等 脱毒甘薯种源制备及其病毒检测技术优化

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2.2 甘薯病毒检测

2.2.1 试管内靠接 试管内靠接试验中,嫁接带

病毒甘薯植株的巴西牵牛 7~15 d 开始出现黄叶和

枯叶现象(图 3-A~3-C);嫁接不带病毒的甘薯

植株巴西牵牛(图 3-D~3-F)生长正常。

2.2.2 研磨液浸染 在研磨液浸染试验中,加入

普薯 32 研磨液的巴西牵牛(图 4-A、4-B)和对

照(图 4-C)均生长正常,未表现出感病症状。

A. 带毒植株嫁接;B.嫁接第 10 天;C.嫁接第 15 天;D.未带毒植株嫁接;E.嫁接第 10 天;F.嫁接第 15 天。

图 3 试管内靠接检测甘薯病毒

A.研磨液浸染培养;B.培养 15 d 的巴西牵牛;C.对照。

图 4 研磨液浸染检测甘薯病毒

2.2.3 无糖培养嫁接 无糖培养嫁接流程见图

5,嫁接 15~20 d 后观察嫁接成活与感病情况,对

照巴西牵牛(图 6-A)和嫁接未携带病毒甘薯种

苗的巴西牵牛(图 6-B)生长正常,嫁接带毒甘

薯苗的巴西牵牛出现黄叶现象(图 6-C)。

2.2.4 水培嫁接 水培嫁接结果见图 7。 图

7-A~7-C 为带毒植株嫁接情况,图 7-D~7-F 为未

带毒植株嫁接情况。将携带病毒的甘薯苗嫁接到

巴西牵牛上,第 10 天巴西牵牛开始出现黄叶现

象,图 7-D、7-E。

2.2.5 分子生物学检测 采用 RT-PCR 方法对 13

种病毒(SPCFV、SPV2、CMV、SPMMV、SPVMV、

SPVG、SPMSV、SPLV、TSV、TMV、SPFMV、

SPVC、SPCSV)进行检测。结果(表 4)表明,

湛江地区甘薯病毒有 5 种:SPV2、SPVG、SPLV、

SPFMV、SPVC。外来的紫薯携带 SPCFV,外来

的普薯 32 脱毒种苗携带病毒有 4~6 种,有 TMV、

SPV2、SPVG、SPLV、SPFMV、SPVC;北京红

携带 CMV 和 SPMMV。

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.1.1 甘薯脱毒种源制备 在不同试验中,茎尖

切取大小各不相同。徐飞等[6]的研究表明,在保

证植株成活的前提下,茎尖越小,脱毒效果越显

著;但与此同时,切取茎尖越小,成活率越低。

茎尖切除方式也影响着茎尖成活率及脱毒效果。

辛国胜等[13]的研究表明,采用“一刀切”的方式

第42页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

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A.巴西牵牛;B.甘薯植株;C~D.无糖嫁接。

图 5 无糖培养嫁接流程

A.无病毒植株嫁接;B.巴西牵牛 CK;C.带病毒植株嫁接。

图 6 无糖培养嫁接 2 周病毒感染情况

A.带毒植株嫁接第 1 天;B.嫁接第 5 天;C.嫁接第 10 天;D.未带毒植株嫁接;E.嫁接第 5 天;F.嫁接第 10 天。

图 7 水培嫁接甘薯病毒感染情况

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谭嘉娜 等 脱毒甘薯种源制备及其病毒检测技术优化

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表 4 病毒检测结果

样品

甘薯褪绿

斑病毒

SPCFV

甘薯病

毒 2

SPV2

黄瓜花

叶病毒

CMV

甘薯轻斑

驳病毒

SPMMV

甘薯脉花

叶病毒

SPVMV

甘薯 G

病毒

SPVG

甘薯轻型

斑点病毒

SPMSV

甘薯潜

隐病

SPLV

烟草条

纹病毒

SPLV

烟草花

叶病毒

TMV

甘薯羽状

斑驳病

SPFMV

甘薯病

毒 C

SPVC

甘薯褪绿

矮化病毒

SPCSV

普薯 32

(湛江) √√ √ √ √ √

普薯 32

(脱毒

苗)

广薯 87

(湛江) √ √ √ √

高系 14

(脱毒

种苗)

心香

(湛江) √ √

紫薯

(外来) √

普薯 32

(外来) √ √ √ √ √ √

北京红

(外来) √ √

切取茎尖,茎尖成活率约为常规的层层剥离的 2

倍,成苗率则可提高约 4 倍,病毒脱除率可提高

2 倍;朱红彩等[7]的试验表明,甘薯茎尖脱毒效果

除了与茎尖大小、茎尖切取方式息息相关,还离

不开操作人员的影响。

用于制备甘薯脱毒种苗的原材料病毒检测结

果表明:普薯 32 原母株存在 SPVG、SPLV、

SPFMV、SPVC 四种病毒,SPFMV 也称甘薯羽状

斑驳病毒,可导致甘薯减产,引起的症状较为轻

微。若甘薯同时感染 SPFMV 和 SPCSV 病毒,引

起生成甘薯病毒病害 SPVD,将会导致甘薯出现

节间缩短、叶片褪绿、花叶等十分显著的症状,

严重降低其叶绿素含量,影响薯块淀粉、蛋白质

等物质的合成与积累;SPVG、SPLV 等病毒也会

引起甘薯植株矮小、叶片皱缩等症状[14]。

3.1.2 甘薯病毒检测 几种病毒检测方式各有优

劣。其中,试管内靠接、研磨液浸染、无糖培养

嫁接、水培嫁接、温室嫁接 5 种检测方式都属于

指示植物法,只是操作方式不同。试管内靠接试

验操作不受季节限制、检测成本低、灵敏度较高、

检测结果不易受环境影响。相较于张希太等[15]用

灭菌的塑料环固定甘薯及巴西牵牛茎段,本试验

直接使用镊子协助夹紧固定,在操作上更为简化,

并且以 MS 培养基为培养基质,砧木和接穗在生

长过程中产生的愈伤组织融合为一个组织块,增

加了检测的准确性。但同时需注意,需轻拿轻放

嫁接后的培养瓶,以免造成两茎段创口部分分离,

影响粘合效果;此外,该方式无法判断所检测甘

薯病毒的种类及数量,仅可初步判定甘薯是否携

带病毒。研磨液浸染试验操作简单,成本不高,

不受时间、空间限制,相较于张希太等的试验,

本试验并没有加入病毒抽提缓冲液。结合分子检

测结果,研磨液浸染试验结果不理想,该方法的

准确度较低,可能原因为研磨液中病毒剂量不足,

病毒浓度把控不好;此外,巴西牵牛吸收甘薯研

磨液剂量,吸收程度不好把控。

无糖培养嫁接和温室嫁接相较于试管内嫁接

的优势在于:试管内嫁接中,组培培养瓶的空间

有限,植株材料长到一定程度会受限制,而无糖

培养嫁接和温室嫁接更有利于后续观察追踪嫁接

后的巴西牵牛生长状况。本次试验中,温室嫁接

15 d 即出现花叶、褐斑等症状,嫁接 30 d 后,巴

西牵牛的许多叶片已出现严重黄化、萎蔫,植株

的生命力很弱,嫁接前后巴西牵牛生长差异显著,

第44页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 40 -

足以说明甘薯病毒的强大侵染力。网室嫁接的缺

点为操作受时间、季节的影响。张志勇等[16]的研

究表明,嫁接时间 5—10 月较为适宜,且 5、6 月

嫁接效果最佳。

根据试验结果,可知,试管内靠接、研磨液

浸染、无糖培养嫁接、水培嫁接和温室嫁接 4 种

方式可直观判断指示植物巴西牵牛是否出现相关

感病症状,而分子生物学检测则是从微观角度进

行验证,相较于前 3 种方式更为精确。分子生物

学检测从微观角度进行验证,可知晓具体侵染送检

甘薯的病毒种类及数量,特异性强、灵敏度高,即

使甘薯病毒含量极低,PCR 技术仍能检测出来[17],

RT-PCR 是目前检测甘薯病毒最有效、应用最广泛

的检测技术[18];在 4 种检测方法中,耗时较短,

样品送检至出检测结果仅 7 d 左右即可,但同时,

其具有过程繁琐、成本高等缺点。

3.2 结论

3.2.1 甘薯脱毒种源制备 甘薯茎尖脱毒效果除

了与茎尖大小、茎尖切取方式息息相关,还离不

开操作人员的影响。同时结合热处理进行病毒钝

化的方式,逐代切取甘薯茎尖,可脱除甘薯病毒,

培育出不带病毒甘薯。结果表明,通过“高温催

芽处理+高温初代茎尖培养+微茎尖组织培养”可

获得无病毒植株。

3.2.2 甘薯病毒检测 本研究所采取的 5 种指示

植物检测甘薯病毒的方式中,试管内嫁接、水培

嫁接、无糖培养嫁接等 3 种方式可有效检测甘薯

病毒,研磨液浸染方法检测无效。分子生物学检

测(RT-PCR 检测技术)为最直接有效并可判断病

毒种类的的检测方法。试管内靠接和分子生物学

检测可以在甘薯种源扩繁前进行检测,从而获得

无病毒植株,为后代扩繁建立基础。

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(责任编辑 龙娅丽)

第45页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

Nov. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.11

收稿日期 2023-01-06;修回日期 2023-05-05

基金项目 海南省自然科学基金项目(No.221RC1098)。

第一作者 何际婵(1976—),女,硕士,副研究员,主要研究方向为天然产物化学成分研究,E-mail:hejichan@sohu.com。

海南桑树栽培品种绿原酸及黄酮含量分析

何际婵 董志超 陈振夏 谢小丽

(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南海口 571101)

摘 要 为评估海南桑叶种质资源的品质,采用紫外分光光度法测定桑叶中总黄酮的含量;采用高效液相色谱(HPLC)

法测定桑叶中绿原酸、芦丁、异槲皮苷、紫云英苷、槲皮素的含量。结果表明:台湾长果桑总黄酮含量最高,为 5.97%;

绿原酸含量最高的为一串红,0.429%;芦丁含量最高的为一串红,为 0.284%;桂桑 6 号异槲皮素的含量最高,为 0.253%,

农桑 14 号紫云英苷的含量最高,为 0.087%;桂桑 6 号槲皮素的含量最高,为 0.008 2%。经分析评价,筛选出台湾长

果桑、油桑、桂桑优 12 黄酮成分含量较高的桑叶资源,可根据需要选择栽种品种。

关键词 桑叶;总黄酮;绿原酸;异槲皮苷;紫云英苷;芦丁

中图分类号 S888.3 文献标识码 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.11.008

Analysis of Chlorogenic Acid and Flavone Contents of

Mulberry Cultivars in Hainan

HE Jichan DONG Zhichao CHEN Zhenxia XIE Xiaoli

(Tropical Crops Genetic Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural

Sciences, Haikou, Hainan 571101, China)

Abstract The content of total flavonoids in mulberry leaves was determined by UV spectrophotometry, and the content of

chlorogenic acid, rutin, isoquercitrin, zeylopectin, and quercetin in mulberry leaves was determined by high-performance liquid chromatography (HPLC) to assess the quality of Hainan mulberry leaf germplasm resources. The results showed that the

total flavonoid content of Taiwang fruit mulberry was the highest, at 5.97%. The highest content of chlorogenic acid is Yizuhong mulberry, 0.429%. The content of rutin was the highest at 0.284%. The content of isoquercetin in Guisang No. 6 is the

highest, 0.253%, and that in Nongsang No. 14 is the highest, 0.087%. Guisang No. 6 has the highest content of quercetin,

0.008 2%. After analysis and evaluation, we screened out the mulberry leaf resources with high flavonoid content of Taiwan

long-fruit mulberry, oil mulberry, and Guisangyou No.12, which can be selected for planting according to their needs.

Keywords mulberry leaf; total flavonoids; chlorogenic acid; isoquercitrin; astragalinquercetin; rutin

桑叶为桑科(Moraceae)桑属(Morus L.)植

物,始载于《神农本草经》,具有疏风散热,清

肺润燥,清肝明目的作用[1-2]。桑叶中含有黄酮类、

生物碱类、苯丙素类、有机酸类、甾体及三萜类

等化合物[3-4]。黄酮类化合物作为桑叶的重要活性

成分之一[5],具有很强的抗氧化性,可有效清除

体内的自由基,阻止细胞的退化、衰老,预防癌

症的发生[6-7]。芦丁具有抗心肌损伤、抗炎、抗氧

化、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等作用[8];紫云英苷

具有抗氧化、抗炎、抗癌、神经保护和心脏保护

性等作用[9];槲皮素具有抗氧化、抗炎、降糖、抗

癌、预防和治疗心脑血管疾病等作用[10];异槲皮

苷具有降压、抗炎、抗氧化、抗抑郁作用[11];绿

原酸亦具有保肝利胆、抗菌、抗病毒、降血压、

抗氧化及抗癌等作用[12]。因此,检测桑叶中绿原

酸及黄酮的含量,对桑叶的品质分析具有重要的

意义。目前,大多采用高效液相色谱法及超高液

相色谱法对桑叶主要黄酮成分的含量进行测定,

如邸学[13]采用高效液相色谱法测定桑叶中的绿

原酸、芦丁、异槲皮素、紫云英苷、槲皮素含量,

作为桑叶药材质量控制的指标;钟月葵[14]采用超

高液相色谱法测定不同产地桑叶中 4 种主要黄酮

含量,更好地控制桑叶药材的质量。

近几年,海南的蚕桑产业迅速发展[15],为综

合评估海南桑种质资源的价值和带动海南桑叶产

业的进一步发展,对海南种植的 33 种桑叶中的总

第46页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 42 -

黄酮含量、绿原酸、芦丁、异槲皮苷、紫云英苷

和槲皮素的含量进行测定并分析比较,筛选出适

合海南开发利用的桑品种。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器 Agilent1290 高效液相色谱仪(G1329A

自动控温进样器,G1311A 四元泵,G1316A 柱温

箱;美国安捷伦公司);紫外分光光度计;电子

天平(BSA224S-CW;赛多利斯科学仪器有限公

司);高功率数控超声波清洗器(KQ-700DA 型;

江苏昆山);GZX-9240MBE 型电热鼓风干燥箱

(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)。

1.1.2 试剂 绿原酸(批号:L00701908029)、

异槲皮苷(批号: Y076019040024 )、芦丁

(L00102003024)、槲皮素(H00911812016)和

紫云英苷(Z02001908027)对照品均购于成都瑞

芬思生物技术有限公司;乙腈(色谱纯,178508):

德国默克公司;水为双重蒸馏水;其余化学试剂

均为分析纯。

1.1.3 试材 供试材料为海南创科农旅集团桑树

种质资源圃中栽植的海南省主要桑种品种,包括

粤桑 11 号、黑珍珠、日本甜桑、胖果桑、强桑 2

号、大十、红果 2 号、红果 5 号、抗青 283、桂

桑优 62、桂桑 6 号、农桑 14 号、新西兰垂桑、

新西兰九曲龙桑等,共 33 个品种。于 2021 年 6

月,取桑枝顶自下 7、8 片处,50 ℃烘干至恒重。

以上样品粉碎后过 60 目筛备用。

1.2 方法

1.2.1 桑叶总黄酮提取 精确称取干燥的桑叶粗

粉 2.0 g 于 50 mL 离心管中,加入 60%的乙醇

50 mL,超声提取 30 min(温度 45 ℃,功率 200 W);

以 8 000 r/min 离心 10 min,收集上清液,过滤,

即为桑叶黄酮的供试样品液。

1.2.2 芦丁对照品溶液的制备 准确称取芦丁

对照品,用 60%乙醇溶解,置于 10 mL 量瓶并定

容,制成 1.5 mg/mL 的芦丁对照品溶液放置于冰

箱备用。

1.2.3 色谱条件 参考文献[16]的方法。色谱柱:

Inertsil C18 色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流

动相:以乙腈为流动相 A,以 0.2%磷酸–0.2%三乙

胺水溶液为流动相 B,梯度洗脱(0~5 min,12% A

→13% A;5~22 min,13% A→15% A;22~40 min,

15% A→35% A;40~45 min,35% A→55% A);

检测波长:360 nm;柱温:30 ℃;流速:1.0 mL/min。

1.2.4 对照品溶液的制备 分别精密称取绿原

酸、芦丁、异槲皮苷、紫云英苷、槲皮素适量置

10 mL 棕色容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,

即得绿原酸、芦丁、异槲皮苷、紫云英苷、槲皮素

的对照品贮备液。分别精密量取绿原酸、芦丁、异

槲皮苷、紫云英苷、槲皮素各 1.0 mL 对照品溶液,

置 10 mL 棕色容量瓶中,即得混合对照品溶液。

1.2.5 供试品溶液的制备 精密称取桑叶粉约

1 g 于 15 mL 离心管中,加入 75%的甲醇 10 mL,

超声提取 30 min(温度 45 ℃,功率 200 W);以

8 000 r/min 离心 10 min,收集上清液,过 0.22 μm

微孔滤膜。

2 结果与分析

2.1 桑叶总黄酮含量

2.1.1 芦丁标准曲线的绘制 参照文献[17]中的

方法绘制芦丁标准曲线。得回归方程 Y=1.251 4 x+

0.012 474,R2

=0.999 0,说明芦丁对照品在 0~

1.5 mg/mL 与吸光度呈良好的线性关系。

2.1.2 总黄酮含量 准确移取黄酮供试样品液

500 μL,置于 10 mL 量瓶,用硝酸铝显色法显

色,用 60%乙醇定容至刻度(浓度待测),测

定吸光度,计算黄酮的含量。结果见表 1。

表 1 不同品种桑叶中总黄酮的含量 单位:%

品种 总黄酮 品种 总黄酮

粤桑 11 号 3.30 cd 红果 3 号 2.04 ef

黑珍珠 2.15 ef 大叶桑 4.31 bc

日本甜桑 2.79 de 桂桑优 12 4.34 bc

一串红 1.35 f 新西兰九曲龙桑 1.82 ef

胖果桑 1.62 ef 桂桑 6 号 1.69 ef

大白珍珠 3.11 d 台湾长果桑 5.97 a

红果 2 号 2.41 de 桂芒桑 3.48 cd

红果 5 号 1.64 ef 沙 2×伦 109 2.29 ef

农桑 14 号 2.03 ef 桂 7625 1.74 ef

大十 2.31 e 四季果桑 1.54 f

强桑 2 号 3.47 cd 陕 860 桑 1.83 ef

桂桑优 62 3.93 bc 强桑 1 号 3.52 cd

油桑 4.68 b 廉选 5 号 2.77 de

强桑 3 号 4.18 bc 蛋白桑 3.62 cd

抗青 283 2.16 ef 桑特优 2 号 3.46 cd

桂桑特 2 号 3.91 c 白玫瑰桑 3.81 cd

新西兰垂桑 2.00 ef

注:同列字母相异则差异显著(p<0.05)。表 4 同。

第47页

何际婵 等 海南桑树栽培品种绿原酸及黄酮含量分析

- 43 -

对海南种植的 33 种桑叶品种所含黄酮总量

进行方差分析和多重比较,用字母标记法标记组

间的显著差异性,结果见表 1。由表 1 可知,不

同品种桑叶中总黄酮含量差异显著,含量在

1.35%~5.97%,总黄酮含量较高的为台湾长果桑

(5.97%),其次为油桑(4.68%),两者之间的

含量差异显著。桑叶总黄酮含量在 4%以上的品

种:油桑(4.68%)、桂桑优 12 号(4.34%)、

大叶桑(4.31%)、强桑 3 号(4.18%);有 10

个品种的桑叶黄酮含量在 3%以上:桂桑优 62 号

(3.93%)、桂桑特 2 号(3.91%)、白玫瑰桑

(3.81%)、蛋白桑(3.62%)、强桑 1 号(3.52%)、

桂芒桑(3.48%)、强桑 2 号(3.47%)、桑特优

2 号(3.46%)、粤桑 11 号(3.30%)、大白珍

珠(3.11%)。桑叶总黄酮含量在 1%~2%的品种

有 18 种,胖果桑、四季果桑、一串红等桑叶品

种总黄酮含量较低,分别为 1.62%、1.54%、

1.35%。

2.2 桑叶中绿原酸及 4 种黄酮含量

2.2.1 线性关系考察 依次吸取 1.2.4 项下混合

对照品溶液 1、2、4、6、8、10 mL 置 10 mL 棕

色容量瓶中,用甲醇定容至刻度,以对照品浓度

为横坐标,峰面积为纵坐标,进行线性回归。结

果绿原酸、芦丁、异槲皮苷、紫云英苷、槲皮素

对照品浓度与色谱峰面积线性关系良好,见表 2。

HPLC 图谱见图 1。

表 2 桑叶各成分的线性关系

成分 回归方程 r 线性范围/(mg·mL–1)

绿原酸 Y=5 279.869 89 x+9.372 96 0.999 3 0.015 20~0.152 00

芦丁 Y=13 893.401 25 x+5.422 16 0.999 8 0.007 00~0.070 00

异槲皮素 Y=17 393.955 442 x+31.177 93 0.999 5 0.019 50~0.195 00

紫云英苷 Y=18 452.847 89 x+12.185 00 0.999 8 0.007 80~0.078 00

槲皮素 Y=31 909.017 13 x+11.615 53 0.999 5 0.000 19~0.001 95

图 1 混合对照品(A)和桂桑优 12(B)的 HPLC 色谱图

2.2.2 精密度试验 取 1.2.4 项下混合对照品溶

液,进样 10 μL 测定。重复进样 6 次,测定峰面

积值,结果绿原酸、芦丁、异槲皮苷、紫云英苷、

槲皮素峰面积的 RSD 分别为 1.12%、0.88%、

1.21%、1.02%、0.72%,表明本法精密度良好。

2.2.3 重复性试验 取同一批号的样品 6 份,分

别按 1.2.5 项下方法制备,并测定含量,结果绿原

酸、芦丁、异槲皮苷、紫云英苷、槲皮素含量的

第48页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 44 -

RSD 分别为 1.41%、1.25%、1.30%、1.08%、1.36%,

表明本法重复性良好。

2.2.4 稳定性试验 精密吸取同一供试品溶液,

分别于 0、2、4、6、8、10 h 依次测定含量,结

果绿原酸、芦丁、异槲皮苷、紫云英苷、槲皮素

峰面积的 RSD 分别为 1.38%、1.17%、1.37%、

1.04%、1.26%,表明供试品溶液在 10 h 内稳定性

良好。

2.2.5 回收率试验 精密称取 6 份已知含量的

桂桑 6 号粉末各约 0.5 g,分别精密加入绿原酸、

芦丁、异槲皮苷、紫云英苷、槲皮素对照品溶液

适量,按 1.2.5 项供试品溶液制备方法制备溶液,

再按上述色谱条件测定含量,计算回收率,结果

见表 3。

表 3 加样回收试验结果(n=6)

待测成分 样品量/g 样品含量/mg 加入量/mg 测定量/mg 回收率/% 平均回收率/% RSD/%

0.501 2 0.184 9 0.150 0 0.335 5 100.2

0.502 9 0.185 5 0.150 0 0.337 0 100.4

0.500 1 0.184 5 0.150 0 0.336 1 100.5

0.500 5 0.184 6 0.150 0 0.337 3 100.8

0.503 6 0.185 8 0.150 0 0.337 0 100.4

绿原酸

0.504 4 0.186 1 0.150 0 0.337 8 100.5

100.5 1.86

0.501 2 0.070 7 0.075 0 0.146 2 100.3

0.502 9 0.070 9 0.075 0 0.144 9 99.3

0.500 1 0.070 5 0.075 0 0.145 0 99.7

0.500 5 0.070 6 0.075 0 0.146 5 100.6

0.503 6 0.071 0 0.075 0 0.146 6 100.4

芦丁

0.504 4 0.071 1 0.075 0 0.145 2 99.4

99.9 1.10

0.501 2 0.126 8 0.125 0 0.252 5 100.3

0.502 9 0.127 2 0.125 0 0.251 6 99.8

0.500 1 0.126 5 0.125 0 0.250 2 99.5

0.500 5 0.126 6 0.125 0 0.250 0 99.4

0.503 6 0.127 4 0.125 0 0.251 2 99.5

异槲皮苷

0.504 4 0.127 6 0.125 0 0.252 6 99.7

99.7 1.24

0.501 2 0.031 6 0.035 0 0.065 0 97.6

0.502 9 0.031 9 0.035 0 0.065 4 97.8

0.500 1 0.031 5 0.035 0 0.065 7 98.8

0.500 5 0.031 5 0.035 0 0.065 5 98.5

0.503 6 0.031 7 0.035 0 0.065 8 98.7

紫云英苷

0.504 4 0.031 8 0.035 0 0.066 0 98.8

98.4 1.06

0.501 2 0.004 0 0.004 0 0.007 8 97.5

0.502 9 0.004 0 0.004 0 0.007 5 94.0

0.500 1 0.004 0 0.004 0 0.008 1 101.3

0.500 5 0.004 0 0.004 0 0.008 1 101.3

0.503 6 0.004 0 0.004 0 0.007 4 92.5

槲皮素

0.504 4 0.004 0 0.004 0 0.008 4 105

98.6 4.80

2.2.6 绿原酸及 4 种黄铜含量

对海南种植的 33 种桑叶品种所含绿原酸、芦

丁、异槲皮素、紫云英苷及槲皮素含量进行方差

分析和多重比较,用字母标记法标记组间的显著

差异性,结果见表 4。由表 4 可知,不同品种桑

叶中绿原酸、芦丁、异槲皮素、紫云英苷及槲皮

素含量差异明显。

绿原酸含量在 0.429%~0.051%,其含量较高

的桑树品种为一串红(0.429%),绿原酸含量在

0.3%以上的桑树品种:桂桑 6 号(0.369%)、蛋

第49页

何际婵 等 海南桑树栽培品种绿原酸及黄酮含量分析

- 45 -

表 4 不同品种桑叶中绿原酸及 4 种黄酮含量 单位:%

品种 绿原酸 芦丁 异槲皮苷 紫云英苷 槲皮素

粤桑 11 号 0.097 fg 0.047 de 0.122 e 0.042 g 0.002 1 i

黑珍珠 0.238 d 0.062 de 0.102 gh 0.070 b 0.004 7 e

日本甜桑 0.177 e 0.084 cd 0.152 c 0.042 g 0.002 4 i

一串红 0.429 a 0.284 a 0.120 fe 0.048 f 0.002 7 hi

胖果桑 0.078f g 0.044 de 0.045 m 0.014 lm 0.002 5 hi

大白珍珠 0.059 g 0.018 e 0.038 no 0.013 m 0.003 4 gh

红果 2 号 0.099 fg 0.040 de 0.070 j 0.025 jk 0.003 3 gh

红果 5 号 0.075 g 0.052 de 0.070 j 0.042 g 0.005 6 d

农桑 14 号 0.098 fg 0.077 d 0.091 i 0.087 a 0.003 8 fg

大十 0.060 g 0.057 de 0.091 i 0.017 l 0.004 6 ef

强桑 2 号 0.071 g 0.039 de 0.051 l 0.014l m 0.004 7 e

桂桑优 62 0.192 de 0.099 cd 0.140 d 0.031 i 0.005 8 cd

油桑 0.111 fg 0.040 de 0.097 h 0.033 h 0.004 9 e

强桑 3 号 0.214 de 0.084 cd 0.185 b 0.061 d 0.006 2 c

抗青 283 0.076 fg 0.066 de 0.025 p 0.010 m 0.002 8 hi

桂桑特 2 号 0.138 ef 0.057 de 0.104 mn 0.026 j 0.003 0 h

新西兰垂桑 0.125 f 0.034 e 0.116 f 0.031 i 0.004 1 fg

红果 3 号 0.051 g 0.037 e 0.039 n 0.014l m 0.004 5 ef

大叶桑 0.154 ef 0.086 cd 0.012 q 0.011 m 0.005 5 d

桂桑优 12 0.269 cd 0.118 c 0.138 d 0.030 i 0.006 0 cd

新西兰九曲龙桑 0.083 fg 0.031 e 0.038 no 0.017 l 0.003 4 gh

桂桑 6 号 0.369 b 0.141 bc 0.253 a 0.063 c 0.008 2 a

台湾长果桑 0.135 ef 0.036 e 0.057 k 0.011 m 0.006 8 b

桂芒桑 0.065 g 0.029 e 0.033 o 0.011 m 0.003 3 gh

沙 2×伦 109 0.273 cd 0.158 b 0.043 mn 0.021 kl 0.005 2 de

桂 7625 0.299 c 0.130 bc 0.049 lm 0.022 k 0.003 5 g

四季果桑 0.078 fg 0.043 de 0.036 no 0.022 k 0.002 7 hi

陕 860 桑 0.105 fg 0.041 de 0.071 j 0.029 ij 0.004 4 ef

强桑 1 号 0.159 ef 0.036 e 0.092 hi 0.035 h 0.006 3 bc

廉选 5 号 0.224 de 0.073 de 0.151 j 0.053 e 0.004 2 f

蛋白桑 0.321 bc 0.074 de 0.117 fe 0.043 g 0.005 5 d

桑特优 2 号 0.151 ef 0.108 cd 0.044 g 0.017 l 0.002 8 hi

白玫瑰桑 0.069 g 0.025 e 0.103 g 0.031 i 0.003 6 g

白桑(0.321%);有 5 种桑树品种的绿原酸含量

在 0.2%以上,为桂 7625(0.299%)、沙 2×伦

109(0.273%)、桂桑优 12 号(0.269%))、黑

珍珠(0.238%)、廉选 5 号(0.224%)、强桑 3

号(0.214%)。绿原酸含量在 0.2%之间的桑树品

种有 24 种。大十、大白珍珠、红果 3 号等桑树品

种绿原酸含量较低,分别为 0.060%、0.059%、

0.051%。

芦丁含量在 0.284%~0.018%,其含量较高的

桑树品种为一串红(0.284%),芦丁含量在 0.1%

以上的桑树品种:沙 2×伦 109(0.158%)、桂桑

6 号(0.141%)、桂 7625(0.130%)、桂桑优 12

号(0.118%)、桑特优 2 号(0.108%),其余品

种芦丁含量均低于药典要求的 0.1%。

异槲皮素含量在 0.253%~0.012%,其含量较

高的桑树品种为桂桑 6 号(0.253%);有 12 种桑

树品种的异槲皮素含量在 0.1%以上:强桑 3 号

(0.185%)、日本甜桑(0.152%)、廉选 5 号

(0.151%)、桂桑优 62 号(0.140%)、桂桑优

12 号(0.138%)、粤桑 11 号(0.122%)、一串

红(0.120%)、蛋白桑(0.117%)、新西兰垂桑

(0.116%)、桂桑特 2 号(0.104%)、白玫瑰桑

(0.103%)、黑珍珠(0.102%)。

紫云英苷含量在 0.087%~0.010%,其含量较

高的桑树品种:农桑 14 号(0.087%)>黑珍珠

(0.070%)>桂桑 6 号(0.063%)>廉选 5 号

第50页

2023 年 11 月 热带农业科学 第 43 卷第 11 期

- 46 -

(0.053%)>一串红(0.048%)>蛋白桑(0.043%);

槲皮素含量在 0.008 2%~0.002 1%,其中含量较高

的桑树品种为:桂桑 6 号(0.008 2%)>台湾长果

桑(0.006 8%)>强桑 1 号(0.006 3%)>强桑 3

号(0.006 0%)=桂桑优 12(0.006 0%)>桂桑优

(0.005 8%)。

3 讨论

在海南种植的 33 种桑叶中总黄酮含量最高

的品种是台湾长果桑(5.97%),平均含量为

2.83%;绿原酸含量最高的是一串红(0.429%),

平均含量为 0.143%;芦丁含量最高的是一串红

(0.429%),平均含量为 0.071%;异槲皮素含量

最高的是桂桑 6 号(0.429%),平均含量为 0.095%;

紫云英苷含量最高的是农桑 14 号(0.087%),平

均含量为 0.031%;槲皮素含量最高的是桂桑 6 号

(0.008 2%),平均含量为 0.004 3%。由此可见,

海南种植的 33 种桑叶中芦丁、异槲皮素的含量较

紫云英苷和槲皮素的含量存在较大差异,为桑叶

黄酮的主要组成成分。此外,桑叶中绿原酸的含

量远高于其他黄酮类成分的含量,且绿原酸具有

抗病毒、抗肿瘤、抗菌、抗血栓等功效[12],亦可

作为桑叶新的研究方向。

《中国药典》2010 年版中规定桑叶中芦丁的

含量不得少于 0.10%。对海南种植的 33 种桑叶黄

酮含量的测定结果显示,芦丁含量在 0.284%~

0.018%,在 33 个品种中只有 6 种桑叶芦丁含量达

到药典的要求,分别为一串红(0.284%)、沙 2

×伦 109(0.158%)、桂桑 6 号(0.141%)、桂

7625(0.130%)、桂桑优 12 号(0.118%)、桑

特优 2 号(0.108%),而大部分的桑树品种中芦

丁的含量是无法达到 0.1%。

前期何际蝉等[18]已经从海南种植的 32 种桑

树品种中筛选评价出 DNJ 含量较高的品种。桑叶

中的黄酮类成分是除生物碱外的主要活性成分,具

有降血糖、降血脂等药理作用。因此,本研究对绿

原酸及芦丁等 4 种黄酮活性成分的含量进行测定

及分析评价,更全面、更合理地评价海南桑叶品质。

不同桑树品种中 5 种成分含量测定结果提

示,不同品种的桑叶有效成分含量差异显著,下

一步将继续研究不同季节、不同地理环境对桑叶

有效成分的影响,为今后海南的桑资源的开发利

用提供更为有力的依据。

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(责任编辑 龙娅丽)

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