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不同基因型甜叶菊产量和甜菊糖苷含量研究



全 文 :中国农学通报 2010,26(19):73-75
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
甜叶菊(Stievia rebaudiana)又名甜菊、甜草、蜜菊、
甜茶等,为多年生草本植物,原产南美洲巴拉圭和巴西
交界的阿曼拜山脉,是一种很有价值的糖料作物 [1]。
甜叶菊主要是提取一类称作糖苷的甜味物质,其中叶
片的甜度最高,含糖苷可达 14%以上,枝梗中也含糖
苷,含量较少,相当于叶片的一半。糖苷精制品为白
色,甜度相当于白砂糖的250~300倍,但其所含热量仅
为砂糖的1/300[2]。
甜叶菊糖苷是从干燥后的甜叶菊叶片中提取出来
的一类具甜味的萜烯类配糖体,是一种天然无热量高
倍甜味剂,其安全性已得到国际FAO和WHO等国际
组织的认可,因而,甜叶菊被作为天然的甜味添加剂代
替糖精广泛应用于食品工业中,被誉称为继蔗糖、甜菜
基金项目:甘肃省科技重大专项“甜叶菊产业化关键技术研发与应用”(2009GS02681)。
第一作者简介:赵永平,男,1982年出生,博士研究生,主要从事药用植物遗传育种和生理研究。通信地址:733006甘肃省武威市凉州区黄羊镇新镇
路234号。E-mail:zhaoyp2008@sina.com。
通讯作者:何庆祥,1964年出生,大学本科,高级农艺师,主要从事作物栽培与育种研究。通信地址:733006甘肃省武威市凉州区黄羊镇新镇路234
号。E-mail:cartman-he@163.com。
收稿日期:2010-04-12,修回日期:2010-05-11。
不同基因型甜叶菊产量和甜菊糖苷含量研究
赵永平 1 2,何庆祥 1,朱 亚 1,张肖凌 1,钱永康 1,王致和 1,张秀华 1
(1甘肃省农垦农业研究院,甘肃武威 733006;2甘肃农业大学农学院,兰州 730070)
摘 要:为了充分了解甜叶菊的生态适应性,为甘肃甜叶菊生产基地建设提供理论支持,从江苏、河北、安
徽等地引进7个甜叶菊进行栽培比较试验,通过对参试基因型的生长特性、产量和甜叶菊糖苷含量分析
结果表明:甜叶菊具有较强的适应性,在西北地区可以广泛种植;引进的ZS-4的干叶产量和茎杆产量都
最高,达4801.50 kg/hm2和5647.33 kg/hm2;ZS-3的莱苞迪苷A和总苷含量都高,分别为7.69%、12.39%,
达极显著水平。综合分析得出,ZS-3甜叶菊糖苷产量最高,可以作为优势种在河西推广栽培,ZS-4也具
有一定的推广价值。
关键词:基因型;甜叶菊;产量;甜菊糖苷含量
中图分类号:S5-037 文献标志码:A 论文编号:2010-1083
Study on Yield and Stevioside Content of Different Stevia Rebaudiana
Zhao Yongping1 2, He Qingxiang1, Zhu Ya1, Zhang Xiaoling1,
Qian Yongkang1, Wang Zhihe1, Zhang Xiuhua1
(1Gansu State Farms Academy of Agricultural Reaserches, Wuwei Gansu 733006;
2College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070)
Abstract: In order to know the ecological adaptability of stevia rebaudiana and provide theoretical support for
setting up of stevia rebaudiana production base on Gansu, seven stevia rebaudiana genotypes were introduced
from Jiangsu, Hebei, Anhui regions and cultivated for comparative experiment. The result showed that stevia
rebaudiana had stronger ecological adaptability, which can widely planted in northwest; the dry leaves yield
and stalk yield of introduced genotype ZS-4 was the highest, reached 4801.50 kg/hm2 and 5647.33 kg/hm2, the
rebaudioside A and stevioside content of ZS-3 was the highest, which was respectively 7.69% ,12.39% and
reached very significant level. Comprehensive analysis indicated that stevioside yield of ZS-3 was the highest,
which could extend culture on hexi area as advantage genotype, and ZS-4 also had certain value to popularize.
Key words: genotypes; stevia rebaudiana; yield; stevioside content
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
糖之后的第三种天然糖源[3,4],其次还应用于医学临床
实践,作为强壮剂、醒酒剂、健胃剂,对于肥胖病、高血
压、糖尿病、心脏病均有一定疗效[5]。目前为止,己从
甜叶菊中分离得到 8种不同甜度的糖苷,其中含量高
且具有经济价值的糖苷体为甜叶菊糖苷(St)、莱包迪苷
A(R-A)、莱包迪苷 C(R-C)、杜尔可苷(D-A)四种 [6-9]。
鉴于此,甘肃省农垦农业研究院与国内甜叶菊研究突
出的高校及科研院所广泛合作,引进国内甜叶菊优良
基因型在河西地区进行栽培研究,筛选优良基因型进
行快速繁殖和推广栽培,为农业产业结构调整提供保
障。
1 试验材料和方法
1.1 试验地点
试验地处于甘肃省农垦农业研究院试验基地和原
种场,地处甘肃西部,河西走廊东端,属于半干旱大陆
性季风气候,地势平坦,年日照时数3000~3400 h,年平
均气温 6℃~10℃,≥10℃的有效积温 1500℃~1800℃,
年平均无霜期160~200天,绝对无霜期120~170天,年
降雨量30~200 mm,,土壤表层富含有机质,肥力中等。
1.2 试验材料
2009年从江苏、河北、安徽、四川等地引进甜叶菊
优良种质资源7个,供试材料见表1。
1.3 栽培管理
甜叶菊栽培管理主要是做好水肥管理和病虫害防
治。甜叶菊为喜湿不耐涝的作物移栽后查苗补苗,确
保苗全,生育期结合浇水适时向根部追施氮、钾肥,中
耕锄草,及时向根部培土以及病虫害防治。
1.4 测定方法
生产性状测定 在主要物候期进行观察记载,统计
其分枝与株高等生物学指标,收获时以小区计产,折合
计算得出亩产。
甜叶菊糖甙含量测定 采用高效液相色谱法[10-12]:
BECKMAN 110B高效液相色谱仪,UV200Ⅱ紫外检测
器,C-RIB数据处理系统。以研碎的甜叶菊干叶为样
品进行测试,色谱柱-NH2基柱,流动相为乙腈:水=
75:25,柱温30℃,流速0.6 mL/min,进样量20 μL,紫外
检测器波长210~400 nm[10-12]。
1.5 数据处理
试验数据采用Excel应用软件和DPS统计分析
软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同基因型甜叶菊分枝与株高比较
各基因型甜叶菊分枝和株高性状比较分析结果
如表2。参试的7个甜叶菊分枝个数在7.33~18.33间,
其中引自江苏的基因型ZS-4、ZS-3的分枝个数最多,
分别为 18.33个、15.33个,两者之间差异不显著,但二
者与其他基因型间存在显著差异。株高性状中,各参
试 基 因 型 间 没 有 显 著 差 异 ,其 变 化 范 围 在
75.67~88.33 cm之间。
2.2 不同基因型甜叶菊干叶产量与茎杆产量比较
不同基因型甜叶菊干叶产量与茎杆产量考种结
果见表 2。引自江苏的甜叶菊ZS-4干叶产量最高,达
4801.50 kg/hm2,较平均高 553.97 kg/hm2,与其他参试
基因型干叶产量存在显著差异。供试种质资源干叶产
量的变异度达395.93。引自江苏的甜叶菊ZS-4与河北
的甜叶菊HX-2茎杆产量最高,分别为 5647.33 kg/hm2
和 5579.01 kg/hm2,两者之间差异不显著,但与其他基
因型间存在显著差异。
2.3 不同基因型甜叶菊甜糖苷含量分析
对不同基因型甜叶菊甜糖苷含量分析结果表明,
引自江苏的甜叶菊ZS-4甜叶菊苷含量最高,与其他基
因型相比,达显著水平,引自安徽的HY-1莱苞迪苷C
代号
1
2
3
4
5
6
7
基因型
ZS-4
HX-2
ZS-3
HY-1
ZY-1
GA-4
GA-3
叶形
柳叶形,边缘微齿
椭圆形,边缘微齿
柳叶形,边缘微齿
柳叶形,边缘微齿
椭圆形,边缘微齿
长椭圆形,边缘微齿
长椭圆形,边缘微齿
来源
江苏
河北
江苏
安徽
安徽
四川
四川
表1 供试甜叶菊代号、名称、叶形和来源
基因型
ZS-4
HX-2
ZS-3
HY-1
ZY-1
GA-4
GA-3
平均值
标准偏差
变异系数/%
平均分枝数
/个
18.33*
8.33
15.33
15.33
10.00
13.00
7.33
12.52
4.10
1.42
平均株高
/cm
88.33
83.33
83.00
83.00
75.67
77.67
75.67
80.95
4.74
1.55
干叶产量
/(kg/hm2)
4801.50*
4649.40
4428.45
4217.55
3786.15
4018.05
3831.60
4247.53
395.93
1.40
茎杆产量
/(kg/hm2)
5647.33*
5579.01*
5338.72
5498.25
5308.20
4856.61
4937.48
5309.37
307.34
1.10
表2 不同基因型甜叶菊产量分析表
注:*表示在P=0.05水平显著,**表示在P=0.01水平显著。
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赵永平等:不同基因型甜叶菊产量和甜菊糖苷含量研究
含量最高,达极显著水平,而引自江苏的甜叶菊ZS-3
莱苞迪苷A和总苷含量都高,且达极显著水平,分别较
平均高出2.55%、3.19%。
3 结论
甜叶菊为一种低热量、高甜度的甜味植物,含有
14种微量元素、32种营养成分,其作为一种新型天然
的甜味剂被广泛应用于食品、医药和饲料等[13],推广应
用前景可观。不同基因型本身的遗传特性对作物产量
和品质的影响占 80%,所以好的基因型是获得高产的
重要保障,而目前生产中急需优良甜叶菊基因型,在南
北间引种栽培和育种过程中,因引种地之间的生态环
境差异和所引基因型本身的遗传特性和生态适应性存
在差异,如何把可测定的指标加以汇集,形成一个可以
包含各个方面的综合指标,或寻找可测的几个关键指
标,使优选基因型的指标操作性较好,从而形成不同基
因型甜叶菊的综合评价[14]。笔者对甜叶菊产量、甜叶
菊苷含量、莱苞迪苷C含量、莱苞迪苷A含量和总苷含
量等几个关键性指标进行测定分析,综合评价不同参
试基因型。
通过引种试验栽培发现,甜叶菊在西北地区生长
发育正常,表现较强的适应性,其中ZS-4、ZS-3的分枝
个数与参试的其他基因型间存在显著差异。就产量而
言,ZS-4的干叶产量和茎杆产量都最高,达 4801.50
kg/hm2和 5647.33kg/hm2。甜糖苷含量是衡量甜叶菊
品种优劣的重要指标[15],供试的7个基因型中,ZS-3的
莱苞迪苷A和总苷含量都高,分别为 7.69%、12.39%,
与其他基因型比较分析,均达极显著水平,综合产量和
甜叶菊糖苷含量分析,ZS-3表现最突出,其甜叶菊糖
苷产量最高,可以作为优势种在河西推广栽培,其次,
引进的ZS-4也具有一定的推广价值,可以开展多点试
验,进一步探明其生长规律、适应性等。
参考文献
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基因型
ZS-4
HX-2
ZS-3
HY-1
ZY-1
GA-4
GA-3
平均值
标准偏差
变异系数(%)
甜叶菊苷
(St)
4.27*
3.81
4.01
3.98
2.14
1.86
4.10
3.45
1.01
0.29
莱苞迪苷C
(R-C)
0.58
0.47
0.69
1.18**
0.43
0.33
0.59
0.61
0.28
0.46
莱苞迪苷A
(R-A)
5.52
4.39
7.69**
4.74
4.61
4.09
4.94
5.14
1.21
0.24
总苷含量
10.37
8.67
12.39**
9.90
7.18
6.28
9.63
9.20
2.05
0.22
表3 不同基因型甜叶菊甜糖苷含量分析表
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