高RA苷甜叶菊新品系GTJ-101的选育

谢忠清，张亚萍，马金慧，唐桃霞，王致和

（1.甘肃省农业工程技术研究院，甘肃武威 733006；2.甘肃省农业科学院蔬菜研究所，兰州 730000）

0 引言

甜叶菊（Stevia rebaudianaBertoni）又名甜菊、甜茶、甜草、蜜菊等，原产于南美洲，为亚热带多年生宿根系菊科植物[1-2]。是一种新型糖料作物，以其干叶为原料，经提取、精制而得的食品添加剂甜菊糖苷（Steviol glycosides），甜度约为蔗糖的150～300 倍，但热量仅为蔗糖的三百分之一[3]，是一种高甜度、低热能、味质好、安全无毒的新型天然甜味剂，被誉为“世界第三糖源”[4]，广泛应用于食品、饮料、医药等行业领域[4]。我国产品远销欧美及东南亚等许多国家，发展前景广阔。

甜菊糖苷是多组分糖苷的混合物，糖苷组分及含量决定混合物的甜度和口感。目前已知的甜叶菊中的甜菊糖苷含有13种组分[4]，甜菊糖苷的甜度和口感取决于各组分的种类和含量，基于目前对甜菊糖苷组分含量和作用的认识，将总甜菊糖苷（TSG）、RA（莱鲍迪苷，Rebaudioside A）、RC（莱鲍迪苷，Rebaudioside C）、STV（蛇菊苷，Stevioside）、RD（莱鲍迪苷，Rebaudioside D）、RM（莱鲍迪苷，Rebaudioside M）含量作为甜叶菊叶片品质的主要指标[5]。研究表明，RA 苷的甜度为蔗糖350～450 倍，且味质好，口感最接近于蔗糖，同时，原料中RA苷含量较高，生产成本较低，欧美市场主要需求高RA 苷含量的甜菊糖产品，因而RA苷含量高的甜叶菊原料备受青睐[6-8]，我国及世界各地区高RA苷含量甜叶菊新品种的种植面积将进一步扩大。

甘肃河西地区自2005 年在肃州区引进种植甜叶菊以来的10 多年时间，甜叶菊种植基地从无到有，种植面积发展10万hm2，生产区域扩大到临泽县、凉州区的20多个乡镇，种植户达到3万余户，形成了上坝、总寨、鸭暖、蓼泉、下双等10 多个千亩甜菊生产乡镇，基地建设规模已初步形成，逐步形成了“龙头企业+专业合作社+农户”的发展模式[9]。甜叶菊作为新兴特色产业，虽经近几年的种植已形成一定的规模，但是在发展过程中还存在一些困难和急需解决的问题，特别是种子问题，主要由安徽、江西等地的客商提供，种子质量参差不齐，芽率不高，近年调运的种苗由于运输距离较远，成本过高，成活率较低，一定程度制约了甜叶菊产业的发展。为适应市场对甜叶菊品种的需求，需大力开展高RA 苷含量的甜叶菊新品种（系）选育。因此，我们从2014年开始引进国内种质资源，利用无性繁殖和有性杂交手段，选育出抗逆性强，干叶最高产量6 000 kg/hm2以上，平均5 250 kg/hm2以上，RA 苷含量高于60%的新品系‘GTJ-101’，适宜于甘肃河西地区种植，并开展短日照制种技术研究，探索影响甜叶菊种子在河西地区自然成熟的因子，实现了我省甜叶菊种子的自给，现将结果报告如下。

1 选育过程

选育过程如图1 所示。2014年引进甜叶菊种质资源30个，按照产量高、总苷含量高、RA 苷含量高、抗逆性强和适应性广的育种目标，通过对种质的适应性、植株的株型、叶型、分枝特性、产量指标、RA 苷和总糖苷等综合性状等优良特性进行筛选鉴定，选出获得较好的纯系‘甘引1 号’（无性繁殖苗）和‘甘引4号’（无性繁殖苗），10月20日，分别将‘甘引1号’和‘甘引4号’的母根移植于日光温室越冬。

2015年3月下旬进行扦插繁殖，5月2日移栽，移栽地选择在建好的拱形棚内，覆膜前的土地准备工作与甜叶菊大田种植相同。选用140 cm宽的黑膜，膜幅宽150 cm，膜间距40 cm，平均行距37.5 cm，株距18 cm，公顷保苗株数14万株～15万株。移栽时分别将2 个不同的甜叶菊亲本株系按行相间定植在同一块田间，以利于甜叶菊相互杂交。7 月1 日甜叶菊出现15 对真叶，株高约30 cm 时进行遮光处理。处理的方法是，每天下午后6时用农用黑色塑料布或其它遮光物遮光，在次日早晨8时揭去遮光物，使甜叶菊植株每天见光小于10 h，7月20日现蕾时停止遮光处理，连续处理20 d，9月15日采收种子，获得‘GTJ-1’F1代杂交种。

图1 甜叶菊新品系GTJ-101的选育流程图Fig.1 The selection process of the new stevia line GTJ-101

2016年3月10日，用‘GTJ-1’F1代杂交种育苗，5月5日，试验田移栽，8月20日，选择单株，并对RA 苷、总苷有效成分检测，间隔10 d，再次对较好的单株进行RA 苷、总苷有效成分检测，获得优良株系‘GTJ-101’，9月10日收获，将‘GTJ-101’的母根移植于日光温室越冬，并进行多次扦插，扩大繁殖株系。

2017 年进行田间鉴定试验，2017 年5 月5 日移栽到试验田，采用甜叶菊大田生产管理方式进行，对RA苷、总苷有效成分检测及稳定性评价，将‘GTJ-101’的无性系全部母根移植于日光温室越冬，继续进行多次扦插繁殖单株无性系。

2018—2019年连续2年对‘GTJ-101’进行品种比较试验，并在甘肃酒泉、张掖进行示范生产，对产量、RA苷、总苷有效成分进行测定及稳定性评价，并请有关专家对主要性状进行评价。

2 主要性状观察及稳定性评价

由表1 和表2 可知，‘GTJ-101’品系2017—2019 连续3 年的干叶平均产量达6 241.24 kg/hm2，较对照‘谱星1 号’平均增产5.69%；RA 苷含量为12.17%，对照‘谱星1 号’RA 苷含量为9.02%，较对照增加3.15 个百分点，总苷含量为19.22%，RA苷/总苷含量为63.32%，分别较对照‘谱星1号’增加4.14和3.51个百分点，大幅提高了产品含量和生产加工价值。

表1 2017—2019 年GTJ-101 品系与对照品种产量比较Table 1 Yield comparison between GTJ-101 and the control variety during 2017 to 2019

表2 2017—2019 年GTZ-101 品系与对照品种糖苷含量比较Table 2 The comparison of glycoside content between GTJ-101 and the control variety for the means across 2017 to 2019

2017—2019年连续3年对‘GTJ-101’品系糖苷含量、品质性状、干叶产量等性状进行监测分析，并进行稳定性综合评价，结果表明，‘GTJ-101’品系连续3 年RA 苷/总苷含量均高于60%，干叶产量均高于5 250 kg/hm2，蕾期集中在9月中旬，品质及农艺性状均较稳定。

3 ‘GTJ-101’品系特征特性

‘GTJ-101’品系为多年生草本植物，是产量高和总苷、RA 苷含量高的甜叶菊新品系，株高85～110 cm，株形为纺锤形，分枝向上伸长与主茎呈锐角，中下部分枝长，分枝能力强，一级分枝25 个以上，主茎粗约0.9～1.5 cm，茎的中部半木质化，基部木质化，上部柔嫩，一级分枝长30～60 cm，茎为浅绿色，圆形，密生白色短茸毛；根系浅，须根系，根系长15～28 cm；单叶对生，无叶柄，叶片广披针形，叶基部窄，叶缘基部有浅锯齿，中部以上锯齿深，叶片厚，叶色深绿，三出叶脉，叶片大，叶长9～12 cm。该品种适应性强，病害少，扦插生根萌发能力很强，易于扦插扩繁。

花序为头状花序，两性花，总苞筒状，总苞绿色，5～6片，近等长，背面被短柔毛，一个总苞中有4～6个小花集生；小花花冠白色，5裂，喇叭口状外展，基部联合成筒状，呈淡紫色或白色，花托平坦，秃净，开花顺序自上而下，由内向外呈螺旋状开放，各分枝的开花顺序与主茎一致；小花有雄蕊5枚，全着药，花丝分离，着生于花托，花药位于柱头下方，围绕花柱着生，为聚药雄蕊；雌蕊1枚，由2个心皮构成，下位子房，1室1胚珠，花柱细长，开花后，柱头从花药筒顶端小口伸出，呈“Y”型张开。

生产植株平均密度约15 万株/hm2，平均干叶产量约6 240 kg/hm2，干叶品质性状为RA 苷平均含量12.17%，总苷平均含量19.22%，RA/总苷含量平均63.32%，口感好，综合抗性强。

4 ‘GTJ-101’品系栽培技术要点

当日平均气温稳定在15℃左右，地温达到10℃以上，幼苗长至5～8 对真叶（10～15 cm），甜叶菊即可起苗移栽。河西地区一般于4月下旬至5月中旬移栽定植。定植前施用基肥，以有机肥为主，每公顷大田施用腐熟的厩肥37 500 kg 或腐熟的饼肥750～1 125 kg，同时施以45%的硫酸钾型三元复合肥675 kg，撒施均匀后旋耕耙平。平整耙压后覆膜，采用140 cm黑色地膜，膜面宽120 cm，膜间距40 cm。有滴灌条件的，可一次性将滴灌带铺入，即一膜两管4 行定植。定植时行株距为37.5 cm×18 cm，定植密度14.25 万株/hm2～16.5 万株/hm2。

移栽后要及时浇足定根水，15～20 d 后浇缓苗水。苗期喜温怕涝，灌水量要少，促苗早发，进入7—8 月随生长速度加快，要缩短灌水问隔，每10 d 左右浇水1 次，全生育期灌水7～8 次。当株高达到30～35 cm 左右要及时摘去主茎顶端1～2 cm，抑制主茎生长，促使侧枝早萌快发加速生长，实现高产目标。根据甜叶菊需肥规律，6 月中旬为甜叶菊营养生长第一阶段，施尿素75～112.5 kg/hm2。7 月中旬过后气温升高，甜叶菊进入快速营养生长阶段，茎叶旺长期，植株根系生长较发达，吸肥能力强，此阶段肥水应充足，施尿素150～225 kg/hm2，配合增施磷钾复合肥，并叶面喷施0.2%磷酸二氢钾与0.5%尿素混合液作叶面肥；9 月份甜叶菊进入生殖生长阶段，最佳收获期在植株始蕾前10 d，约9月10日前后。

5 结论

甜叶菊的糖苷是决定其品质的内在因素，总糖苷和RA 苷含量是评价甜叶菊品种质量好坏的重要指标[10-11]。‘GTJ-101’具有RA 苷含量高、整齐度好、利于集中收获等特点。该品系RA 苷平均含量可达12.17%，RA 苷/总苷为63.32%，平均干叶产量达6 241.24 kg/hm2，且适应能力强，综合抗性好，是目前国内甜叶菊生产中一个兼品质及农艺等综合性状优良的甜叶菊新品系，尤其适宜甘肃省河西地区种植。