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广西木薯种质圃木薯品系耐贮性调查

2021-08-23文峰黄建祺赵英罗燕春俞奔驰曾新华苏绍彬付海天

农业研究与应用 2021年3期
关键词:品系木薯

文峰 黄建祺 赵英 罗燕春 俞奔驰 曾新华 苏绍彬 付海天

摘 要:木薯是重要的粮食和工业加工作物,受不良天气、运输及储藏条件的影响,在收获后至加工期间因块根不耐贮藏变质造成的损失巨大,因此耐贮性木薯品种的选育显得尤为重要。试验采用目测块根褐化程度评估法,通过对木薯种质圃的45个品系耐贮性进行观察比较,筛选出耐贮性强的品系,为木薯耐贮性育种提供试材。据观察结果,木薯品系W28、15-22和15-23-1耐贮性相对较差,贮藏第2 d就出现褐化,第7 d褐化面积超过50%;木薯品系17-2、AC2、15-65和16-50耐贮性相对较好,21 d的贮藏期后,褐化面积小于50%。为木薯特异性品种选育提供参考。

关键词:木薯 品系 耐贮性 目测法

中图分类号:S533                文献标识码:A

木薯属大戟科木薯属植物,是三大薯类作物之一,因其块根富含淀粉而有“淀粉之王”和“地下粮仓”之称[1,2]。木薯塊根不耐贮藏,必须在收获后3 d内完成加工,否则块根周边部位出现褐化,这种现象被称之为木薯特有的“采后生理性变质” (Post- harvest physiological deterioration,PPD)[3,4]。据不完全统计,每年全球木薯因采后腐烂损失可达总产量的10% ~ 30%[5,6],给农民及加工企业造成严重的经济损失,严重限制了木薯加工产业的发展。

目前国内外有少量关于木薯贮藏保鲜技术的研究,如沙藏、低温贮藏保鲜、热处理保鲜、海藻酸钠、壳聚糖和蜂蜡等天然保鲜剂保鲜、短波紫外线照射等保鲜方法[7,8],虽在一定程度上能延缓木薯褐变,但花费人力、物力,增加成本,仅限于试验阶段,不适于加工产业[9]。因此,耐贮性木薯品种的选育显得尤为重要。木薯的耐贮性由其遗传特性所决定,品种之间的耐贮性存在差异。本试验通过对木薯种质圃的45个品系耐贮性观察,筛选出耐贮性的品系,为木薯耐贮性育种提供试材。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用广西壮族自治区亚热带作物研究所木薯种质圃内种植的45个品系为试验材料,品系由新选048、GR891、GR911、GR9、SC5、NZ199、SC205、SC124、GR4共9个木薯品种互相自然杂交而来,于2021年1月5日人工收获。这45个品系编号名称为16-50、15-23、14-135、W28、16-91、16-30-1、X3-13、15-66、15-23-1、15-48、17-15、15-43、W63、15-22、贵港XX、W54、15-42、15-53、AW50、X2-17、AW52、15-60、、X2-17(1)、贵港1、AW54、贵港亲本2、15-45、G38、16-33、2017-1、AB54、15-1、15-88、G2P、14-36、X3-55、AC2、W305、AW48、W23、G20、15-65、16-32、17-2、A58。

1.2 木薯块根的调查和评估

采用国际热带农业中心(The International Center for Tropical Agriculture, CIAT)建立的目测法,即根据块根褐化程度(块根褐化面积占总切面面积的百分比)来进行评估。将采收的木薯块根放在塑料大棚的架子上进行观察。期间,大棚内昼夜气温为8~19 ℃,平均温度为13.5 ℃;空气相对湿度为32%~82%,平均相对湿度为57%。分别在收获后2、7、10、13、16、20、23 d观察,每次每个品系随机抽取3个块根进行观测,评估其耐贮性。即在木薯块根两端近10 cm处切开,再在木薯块根中间切开,观察褐化情况(变色面积占总切面的百分比),每条块根的褐化面积为三个切面的褐化面积的平均值。

2 调查结果

经观察,少数品系放置2 d就出现黑点、褐点(图1,15-23-1);部分品系在第7 d就被发现褐化、黄化严重,褐化面积达到了50%或以上,失去了商品价值;继续观察发现部分品系在贮藏14 d后,失去商品价值;只有少数品系可贮藏至21 d后逐渐失去商品价值,调查结果详见表1、表2,笔者选取4个有代表性的品系在贮藏期间块根的褐化过程于图1。经过23 d的观察发现,最耐贮的品系有17-2、AC2、15-65、16-50,可贮藏21 d;最不耐贮的品系有W28、15-22、15-23-1。

据观察发现品系之间褐化、黄化开始的部位不同,主要有3种情况:一种是先从内表皮和薯肉之间开始褐化;一种是先从薯肉中心开始黄化;一种是薯肉从外至内均匀长黑点,进而再腐烂。整体而言,有伤口或表皮受伤的薯肉更容易褐化、腐烂。

3 讨论

影响木薯块根褐化、腐烂的主要因素有:(1)品种差异,木薯块根的耐贮性是由它的遗传特性所决定,在成熟或衰老过程中会发生各种生理化学变化;(2)贮藏环境,木薯块根采后贮藏的环境多数是在室外,高温、高湿是诱发木薯块根采后褐化、腐烂的主要因素之一;(3)机械伤害,任何机械损伤,即便是轻微的挤压和擦伤,都会导致木薯呼吸强度不同程度的变化,加上微生物的入侵,加速了木薯的变质[6]。据本试验观察,有机械损伤的木薯的确更容易腐烂。

目前,检测判定木薯的采后变质没有统一的定性、定量标准,普遍接受的都是国际热带农业中心建立的目测法,该方法的优点是直接,但不能精确定量[10]。本试验目测观察受环境温度、湿度影响比较大,在本次观测的木薯品系中,17-2、AC2、15-65、16-50,贮藏期长达21d还未完全变质,或许与当年1月份一段时间温度比较低,降雨少相关,低温、低湿在一定程度上减缓了木薯的变质进程,相关结果有待后续年份继续验证。但在同等贮藏环境下表现出更好耐贮性的品系,作为耐贮种质还是很有潜力的。如果能选育出在高温、高湿条件下,能贮藏半个月以上的高产高淀粉木薯品种,那也将能减轻加工企业的压力,更有利于加工产业的发展。

参考文献

[1]      梁海波, 黄洁, 安飞飞, 等. 中国木薯产业现状分析[J]. 江西农业学报,2016,28(6): 22- 26.

[2]     樊吴静, 罗兴录, 翟瑞宁, 等. 不同淀粉型木薯品种采后块根变质生理特性的比较[J]. 中国农业大学学报, 2019,24(3):39-44.

[3]     Plumbley R A, Rickard J E. Post-harvest physiological deterioration of cassava[J]. Tropical Science, 1991, 31: 295-30.

[4]     文明富, 胡梅珍, 陳新, 等. 八个木薯品种(系)储藏根采后耐贮性生化指标的变化[J]. 作物学报, 2013, 39(1): 172-176.

[5]     Ihemere U, Arias -Garzon D, Lawrence S, et al. Genetic modification of cassava for enhanced starch production[J]. Plant Biotechnology Journal,2006,4(4): 453- 465.

[6]     张振文, 李开绵. 木薯块根采后腐烂及贮藏方法研究进展[J]. 热带作物学报, 2012, 33(7): 1326-1331.

[7]     韦丽君, 盘欢, 李军, 等. 木薯块根采后主要耐贮性生化指标的分析[J]. 西南农业学报, 2016, 29(3): 525-530.

[8]     周葵, 张雅媛, 游向荣, 等. 木薯块根贮藏保鲜的影响因素及保鲜技术研究进展[J]. 保鲜与加工, 2019, 19(5): 201-206.

[9]     弓淑芬.几种抑制木薯采后生理性变质发生方法的比较[J]. 热带农业科学, 2013, 33(11): 1-4,8.

[10]   马秋香, 许佳, 乔爱民, 等.木薯储藏根采后生理性变质研究进展[J].热带亚热带植物学报, 2009, 17(3) : 309-314.

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