甘薯耐盐性及紫薯特性研究进展

洪立洲等

摘要 概括了近年来甘薯在耐盐特性以及紫心甘薯的特性及利用等方面的最新研究进展，并以顺应沿海开发为导向，展望了耐盐甘薯利用研究的方向和发展趋势。

关键词：甘薯；盐土农业；利用

中图分类号：S636 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）08-020-02

甘薯富含淀粉、糖类物质、矿物质、生物活性物质等多种营养成分，尤其是含有丰富的膳食纤维素，是理想的保健副食品[1-2]。近年来，随着人们生活水平的提高，对甘薯的需求量也日益增大。

江苏滩涂面积约有65.3万hm2。滩涂资源的利用是缓解人口增长与粮食短缺矛盾的重要决策之一。盐土农业技术就是在未围垦海涂或虽已围垦但由于土壤盐分较高、常规农作物不能正常生长的重盐土上，直接种植耐盐植物，从而提高开发效益的一种新型滩涂开发利用技术[3]。近几年来，甘薯研究者顺应科技与时代的发展要求，加大了甘薯耐盐方面的研究力度和深度，且有了新的研究成果。笔者综述了甘薯资源分布、耐盐特性以及紫心甘薯特性研究等基础理论，以顺应沿海大开发为导向，以甘薯高产、优质为主要发展目标，展望了甘薯耐盐研究的方向和发展趋势。

1 甘薯的资源品种分布

甘薯在我国南北方都有种植分布，且由于我国南北方气候差异较大，因此，北方薯区和南方薯区在甘薯利用与种植方面也有不同。北方薯区是我国最重要的甘薯种植区，含北方春薯区和北方春夏薯区，主要包括江苏、安徽的北部、河南、山东、河北、山西、陕西以及北方各省（区），种植面积约为250万hm2，占全国甘薯种植面积的45%左右。该区域甘薯的利用主要为加工淀粉、鲜食和饲料；南方薯区含南方夏秋薯区和南方秋冬薯区，包括广东、广西、福建、海南、江西、云南南部及台湾大部，面积约为120万hm2，占全国种植面积的20%左右，因为该区域气温高，无霜期长，多为夏秋薯，部分地区为冬薯。用途主要为食品加工、鲜食、用于叶菜[4]。

2 甘薯的耐盐特性研究

2.1 甘薯耐盐品种鉴定 20世纪90年代，郭小丁等已经在江苏省赣榆县滨海新垦盐渍地上进行甘薯耐盐性鉴定，采用耐盐指数和模糊评判法对滨海盐渍地（土壤含盐量0.5%）上种植的50个甘薯品种进行了耐盐性评价，以产量为评价依据，筛选出14个耐盐性强的品种。且研究发现，在盐渍地上种植耐盐品种，栽植4.50万～5.25万株/hm2，单株平均产量可在 0.5 kg以上[5-6]。 随着科技的进步，全国各个地区对该区域的甘薯品种进行耐盐鉴定，且取得了实质性进展。在江苏和山东，研究者筛选出“泰中9号”、“苏薯7号”、“龙薯1号”、“徐薯18”等耐盐碱甘薯品种，且济薯（济徐）品种的耐盐性高于徐薯品种。另外，甘薯收获后，土壤中的含盐量显著降低，对盐碱地生态环境的修复起到重要作用[7-8]；在广东，李育军等筛选出白皮新来妹、大垌红、鸡而仔、吊丝红和广薯88-70 5个高耐盐品种[9]。综合看来，根据耐盐品种的耐盐指数和薯块产量表现，认为大白苕、红砂薯、内红3号、陕薯1号和鲁薯1号5个品种可作为耐盐性鉴定试验的对照品种[10]。

2.2 甘薯耐盐机理研究 植物生长抑制是其对盐渍响应最敏感的生理过程，盐离子浓度使环境渗透势降低形成对细胞的渗透胁迫，从而使植物细胞膜系统是盐害的最初部位。甘薯在NaCl胁迫下，植株和叶面积生长受到抑制，当NaCl胁迫浓度提高到170 mmol/L时，不耐盐品种株高抑制率达35.05%，但耐盐品种徐薯18则表现差异不显著。且徐薯18的叶片质膜透性、MDA含量、O-2产生速率在NaCl胁迫下都略有增加，但增加幅度小于不耐盐品种[11-12]。

2.3 外源物质对甘薯耐盐性的影响 有关外源Ca2+处理对盐胁迫效应的缓解已有较多报道。植株在盐胁迫时，外施Ca2+后，丙二醛（MDA）含量和相对电导均有不同程度降低，说明补充的Ca2+可抑制Na+吸收，维持植物细胞膜完整性和稳定性。当Ca2+浓度和分布在适当的范围内变化时，会在植物对外界调节适应中起着积极作用[13]。刘伟等[14]研究发现，甘薯在盐胁迫下，外源Ca2+处理可使甘薯叶片多胺含量高于非钙处理。其原因是外源Ca2+处理通过启动Ca·CaM系统来调节多胺的合成，也可能与Ca2+抑制乙烯合成有关[15]。而多胺累积的增加有利于膜和生物大分子的稳定，且具有渗透调节作用，外源Ca2+处理通过提高多胺含量达到提高甘薯耐盐性的目的。

另外，据赵永强等[16]报道，水杨酸（SA）和苯并噻二唑（BTH）提前诱导处理可以提高甘薯在盐胁迫下的根系活力，从而有效地缓解盐胁迫对薯苗的影响。

2.4 甘薯耐盐基因研究 臧宁等[17]将从拟南芥中克隆的SOS基因导入甘薯栽培品种徐薯18和栗子香中，获得了具有一定耐盐性的转基因植株。袁莉[18]通过农杆菌介导法将LOS5基因转入甘薯品种栗子香中，提高了转基因植株对田间盐胁迫的抵抗能力。王欣等[19]将Cu/Zn SOD和APX基因转入甘薯，通过增强NaCl胁迫下甘薯清除活性氧的能力，提高了甘薯的耐盐性。

3 紫心甘薯

3.1 紫心甘薯活性物质研究 在甘薯类型中，紫心甘薯富含大量的花青素和硒等，而这些物质具有抗氧化、抗癌等保健功能，因此紫心甘薯越来越受到人们的重视[20-21]。20世纪，人们已经研究出花青素的提取纯化方法主要有溶剂萃取法、膜分离精制、重结晶法以及树脂法。而近些年来，人们已经把花青素用作饮料和食物原料制作休闲食品等。吴骏等[22]研制出一种含花青素的饮料，其最佳配方为200 ml饮料中含紫甘薯提取物5.00 g、苯甲酸钠3.50 mg、木糖醇6.00 g、柠檬酸0.20 g。原花青素的含量2.2 mg/ml。该饮料口感良好，酸甜适中，具有很好的市场前景。

随着对花青素的进一步研究，花色苷逐步被人们认识，它是花青素（配体）与糖相结合形成的配糖体，有清除自由基、抗氧化、抗突变、护肝脏、预防心血管疾病等功效[23]。通过对耐盐紫甘薯Z103的提取分析，确定其中含有l2种花色苷，主要为被咖啡酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸等芳香酸酰化的矢车菊苷和芍药苷，且具有较强的抗氧化能力[23-24]。

3.2 紫心甘薯品种选育及栽培技术研究 全国各地研究者均已对紫薯进行品种选育及栽培技术研究。刘伟明等[25]发现，浙紫薯1号结薯早，小薯的粗纤维少，食味好，适宜作为迷你甘薯种植。黔紫薯1号具有鲜薯产量高、花青素含量高、食味优及抗性好等优点，在贵州省栽培，应注意培育壮苗、适当早栽[26]。

江苏徐州甘薯研究中心近些年系统研究开发出徐紫薯1号、2号、3号。其中徐紫薯1号红皮紫心，熟食薯肉紫色鲜艳，食味好，抗茎线虫病，中抗根腐病，较抗黑斑病，是非常理想的特色甘薯新品种。在此基础上，徐紫薯2号于2010年通过鉴定，是一个适于食用及加工用的紫肉甘薯品种，适宜在中等肥力以上的田块种植，其鲜薯产量高，花青苷含量高，商品性好，抗根腐病。徐紫薯3号为高花青苷高淀粉甘薯品种，是花青苷提取和紫薯淀粉加工的优异品种。选取密度为6万株/hm2、钾肥300 kg/hm2 、栽期为6月7日左右的栽培方法比较适宜[21，27-29]。

4 存在的问题及对策

在沿海滩涂上种植甘薯，培育耐盐品种，结合配套栽培措施，扩大其种植范围，不仅可以高效率利用滩涂土地资源，还可以提供更多的食物，增加农民收入，获得经济、生态和社会三重效益。当然，沿海滩涂是一个非常复杂的生态环境，且人们对甘薯的沿海滩涂利用研究仍处于起步阶段，今后应加强以下3个方面的研究：①进一步完善甘薯耐盐品种繁育、栽培技术研究；②加强甘薯耐盐机理以及耐盐基因的研究；③加强甘薯产品深加工研究，进一步拓展其用途。

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