珠芽魔芋弥勒种（Amorphophallus muelleri）的生物学特性及发展前景

张东华，汪庆平

（1.云南民族大学化学与生物技术学院，云南昆明，650031；2.云南省农科院质标所）

我国魔芋品种多，种植面积大，全球160余个魔芋种中，我国有20多个[1]，目前国内90%种植的均是花魔芋。魔芋在我国湖北、四川、云南、贵州、湖南、陕西等各省广泛栽培，已成为这些省份的特色农产品。虽然我国魔芋年产量达到1.0万～1.5万t，巨全球之首，但从产业发展的规模来讲，仍难以称其为一个产业，这主要是由于魔芋的产量低造成。而制约魔芋产量的根本因素在于其生长周期长、繁殖系数低以及规模化种植病害严重。2009年以来，魔芋市场行情十分火爆，特级魔芋精粉价格超过5万元/t，但却无货可供，原因一是受2008年国内南方魔芋产区低温冻害的影响，魔芋产量降低；二是往年通常有4 000～5 000 t/a的缅甸魔芋干片经云南瑞丽进入我国低端魔芋原料市场，补充国内魔芋豆腐生产之用。而据海关统计，2009年下半年至2010年第一季度，从缅甸进口的魔芋干片总量不到前一年的40%。经了解，缅甸原料骤减的原因有：①长期采挖野生魔芋资源，导致上缅甸及中缅甸魔芋资源基本枯竭，只能依赖下缅甸提供货源；②近2 a来，日本客商从缅甸仰光大量购买魔芋干片，零关税输入日本，从而分流了原本要出口到云南瑞丽的魔芋总量。这意味着我国从缅甸进口低价魔芋原料的日子可能一去不复返。因此要解决魔芋资源短缺的问题，必须选择优良品种，经多年研究发现，在海拔较低的区域，规模化种植珠芽魔芋弥勒种（Amorphophallus muelleri）可突破现有制约魔芋种植业发展的几大难题，实现魔芋产业能跨越式发展，达到后来居上的目的。

珠芽类魔芋包括攸乐魔芋（Amorphophallus yuloensis）、红魔芋 （含 Amorphophallus bulbifer及Amorphophallus erubescens2种）[2]及弥勒魔芋（Amorphophallus muelleri）4 个种，是一类叶面上生长有珠芽小球茎的特殊魔芋种[3～4]。通过作者多年来对珠芽魔芋的观察、研究和种植以及不同种植区域的反馈信息来看，虽然珠芽类魔芋精粉粘度低，色泽不好，但其抗病性显著强于白魔芋及花魔芋，并且生长速度快、繁殖系数高，适宜夏季高温高湿环境，这些特点导致珠芽魔芋受到农业种植部门的赞赏，却不受魔芋加工企业和魔芋粉用户的欢迎。为了充分利用珠芽类魔芋的优点，作者以魔芋组织中有效成分葡甘聚糖为质量判断依据，从国内栽培的珠芽类魔芋植株中反复筛选、分离，得到单一的珠芽魔芋优势栽培种即A.muelleri种，在此将其称为珠芽魔芋弥勒种（A.muelleri的音译）[5]。以下具体介绍该种的生物学优势及应用前景。

1 珠芽类魔芋的特点

1.1 繁殖系数高

花魔芋（A.konjac） 或白魔芋（A.albus）繁殖系数不超过1位数[4,6]，而珠芽魔芋则能以开花结籽的方式突破魔芋繁殖系数低的瓶颈。在能生长珠芽小球茎的 3个种中，A.bulbifer， A.muelleri可在开花后未经授粉，以无性繁殖方式生长得到成熟种子，规避了传统栽培品种有性繁殖能力极弱的障碍。Hetterscheid 等[2]认为，A.bulbifer及 A.muelleri种为三倍体，与其他二倍体魔芋品种染色体数为26或28对不同，这两个品种基因染色体数目为39对，该特性奠定了珠芽魔芋可由无性开花获得种子，而若能对珠芽魔芋进行人工诱导开花，则可实现低成本、规模化育种[6]，从而有效解决魔芋繁殖系数低的难题。几年的种植结果表明，珠芽魔芋的年均繁殖系数约330倍，种子发芽率高达98%。

1.2 气生球茎膨大系数高

珠芽类魔芋的气生球茎即“珠芽”小球茎[7，8]，是一种在植株茎秆上分叉生长的浅棕色球茎，它是珠芽类魔芋繁殖的主要途径，质量小的3～5 g，大的超过100 g。珠芽数量视植株大小而异，最多可达50余个，若采用珠芽作为种芋，其膨大倍数可达100倍，远高于花魔芋膨大倍数。

1.3 种子多苗接力生长特性可缩短种植周期

采用种子作为繁殖材料，具有多苗接力生长的突出特点。作者在国内温带区域获得了4苗接力生长的魔芋材料，其生长周期长达270 d，在热带种植区域，因无冬季休眠的限制，作者观察到5苗接力生长，生长期长达 14个月（420 d）的完整生长过程，一粒种子从下种时的0.22 g，到5苗生长结束收获时球茎可超过1 000 g，膨大倍数超过5 000倍。由此意识到珠芽魔芋存在巨大的增产潜力。

1.4 抗性强，适宜种植区域广

珠芽类魔芋源于热带雨林，适宜夏季高温高湿环境。经各地栽培试验证实，珠芽魔芋几个种对软腐病、白绢病的抗性显著强于白魔芋和花魔芋。在国内，海拔相对较低，气温相对较高，夏季最高气温在30～35℃的区域皆可种植，但最适宜栽培区域为热带、亚热带，降水相对丰富的地区。

2 珠芽类魔芋种间比较

2.1 植株外观比较

①红魔芋块茎表皮多为灰黑色，表皮粗糙，根须粉红色，组织内部肉质为粉红色，但因其生长环境的不同，鲜芋内部组织颜色会有一定差异。在显微镜下观察，其内部组织中有较小颗粒状的红色单宁细胞，可推断其块茎中多酚含量较高。

②弥勒魔芋球茎的根须为白色肉质根，块茎扁球形或接近球形，成熟度高的球茎直径与高度比约为5∶3，二者比值越接近，表明球茎成熟度越好。球茎顶部中央凹陷，刚出土时表皮颜色为淡黄色略带褐色，在空气中放置一段时间后逐渐变为浅红褐色或褐色，组织内部颜色为淡黄色。球茎上半部具有粗大的营养根须脱落后留下的突起状根瘤特征，这也是弥勒魔芋根系尤为发达的一个实证。弥勒魔芋根瘤点比红魔芋多，表皮其余部分比较细腻。弥勒魔芋株高可达约 2.0 m，多为 1.0～1.2 m，叶柄光滑，其上布满绿色间不规则浅灰色斑点。

③与红魔芋（A.bulbifer种）不同，A.erubescens种及弥勒魔芋花柄分别为灰绿色带灰白斑点及青绿带明显灰白斑带，而A.bulbifer种花柄则几乎为纯墨绿色。A.muelleri种花色彩艳丽，更具观赏价值，花期 4～6个月，佛焰花序，高 20～60 cm，长形漏斗状，外围绿紫外带大点灰白斑带，内侧淡紫红色或紫绿色带灰黄色斑点，内侧下部紫色明显深于上部。外围色斑延长至整个叶柄，肉穗花序长于佛焰苞，雌花序淡黄色，子房淡紫红色，呈球形，柱头有柄呈黄色；雄花序淡黄色，雄蕊顶端截平，呈黄色，附属器官卵圆形乳白状。

2.2 适应性比较

近5 a来，国内不少省区积极引种试种 “红魔芋”，发现其抗性强，生长旺盛、膨大率高，适于在高温、高湿环境生长。而弥勒魔芋与红魔芋具有相似的生长环境，因此一般适合“红魔芋”生长的区域亦适合弥勒魔芋的生长。国内部分魔芋同行认为红魔芋组织中色素过重，魔芋多糖粘度过低，产品应用价值较低，不具备优良品种的特性，不宜规模推广。

表1 珠芽类魔芋3个种主要理化指标比较

2.3 品质比较

通过对珠芽类魔芋中A.erubescens、A.bulbifer及A.muelleri3个种的部分理化指标进行测定，结果表明，A.muelleri种精粉粘度远高于农业部标准规定的 22 000（mPa·s）（表 1），且葡甘聚糖也较高。此外在长时间常温储存条件下，A.muelleri种的粘度变化不大，说明该种魔芋精粉的产品货架期长。另外，A.muelleri种水溶液的透明度亦明显好于花魔芋精粉，与白魔芋精粉类似。

2.4 耐储存性比较

传统栽培魔芋用种量约占当年收获总量的1/3。若采用珠芽弥勒种气生球茎，所需种芋质量不足地下球茎质量的 1/10，每 667 m2为 25～30 kg；而若以种子种植，每 667 m2则只需 1.0～1.5 kg，仅为传统用种量的1/300～1/400。因种子、珠芽球茎体积小、质量轻，耐储存易运输，适宜大规模种植推广。

总之，弥勒魔芋繁殖系数高、球茎膨大系数高、抗性强、适宜栽培面积广、以及精粉粘度和葡甘聚糖含量高等优点决定其为理想的栽培种。并且，经最近3 a的种植试验发现，与弥勒魔芋的原生地——南太平洋岛相比，云南的环境条件相对温和，若在此种植弥勒魔芋，收获的球茎饱满，葡甘聚糖颗粒大，粘度高。

3 建议

最近几年国家对魔芋产业的投入力度加大，但主要精力仍集中在白魔芋和花魔芋，对野生魔芋新品种了解还不够，更缺乏研发和推广力度。我国云南边境地区虽是野生魔芋种质资源相对丰富的区域，但野生种质资源仍显缺乏，加上中国内地并非珠芽魔芋“弥勒种”的原生地，我国在魔芋种质资源方面本已处于劣势。而日本相关企业已大量引进弥勒种魔芋，在日本当地进行大规模种植，因此，为了提高国内魔芋产业的竞争力，必须加快弥勒种魔芋的引进、种植及快繁。

[1]刘佩瑛.魔芋学[M].北京：中国农业出版社，2004：183-190.

[2]Hetterscheid W,Ittenbach S.Everything you always wanted to know about Amorphophallus,but were afraid to stick your nose into[J].Aroideana,1996（19）：13-16.

[3]张东华，赵建荣，周凡，等.中缅边境一带发展潜力巨大的魔芋新品种——珠芽魔芋[J].资源开发与市场，2005（2）：136-138.

[4]张东华，汪庆平，段志柏，等.东南亚珠芽魔芋多苗接力生长特性及应用前景[J].资源开发与市场，2009（8）：682-684.

[5]张东华，汪庆平.中缅边境地区稀有魔芋品种资源研究初探[J].资源开发与市场，1998（6）：245-246.

[6]张东华，周凡，赵建荣，等.珠芽魔芋人工诱导开花无性育种方法.专利号：ZL2005100486379（2005）[S].

[7]Santosa E,Sugiyama N,Hikosaka S,et al.Cultivation of Amorphophallus muelleriBlume in timber forests of East Java,Indonesia[J].Japanese Journal of Tropical Agriculture,2003,47(3):190-197.

[8]Sugiyama N,Santosa E.Edible Amorphophallus in Indonesia-Potential Crops in Agroforestry[M].Gadjah Mada University Press,Yogyakarta， 2008：125.