全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(1): 172−176 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2010CB126600), 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-12)和国际合作项目
基金(2011DFB31690, 2010DFA62040)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 王文泉, E-mail: wquanww@hotmail.com, Tel: 0898-66894533
第一作者联系方式: E-mail: wenmingfu308@163.com, Tel: 0898-66894533
Received(收稿日期): 2012-03-29; Accepted(接受日期): 2012-10-09; Published online(网络出版日期): 2012-11-14.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20121114.1643.012.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00172
八个木薯品种(系)储藏根采后耐贮性生化指标的变化
文明富 胡梅珍 陈 新 王海燕 卢 诚 王文泉*
中国热带农业科学院热带生物技术研究所, 海南海口 571101
摘 要: 选用 8个木薯品种(系)调查和评价储藏根采后 3、7、12、17和 27 d贮藏保鲜过程, 发现其耐贮存性从高至
低依次为 SMH、BRA755、SC205、SC5、BRA440、7G-2、T1 和 BRA258。利用线性回归分析表明, 木薯储藏根贮
存变质抗性与干物质含量呈负相关, 相关系数 r 为 0.687 (P=0.05); 与淀粉率含量呈负相关, 相关系数 r 为 0.696
(P=0.05); 与储藏根氢氰酸(HCN)含量无相关性。其中 SMH 贮存变质抗性最强 , 储藏根干物质和淀粉含量最低 ;
BRA258和 T1贮存变质抗性最差, 干物质和淀粉含量最高, 因此这 3个木薯品种(系)在育种上具有较高的利用价值。
关键词: 木薯; 储藏根; 耐贮存; 生化指标
Biochemical Indicators for Storability of Eight Cassava (Manihot esculenta
Crantz) Tuberous Roots in Postharvest Storage Process
WEN Ming-Fu, HU Mei-Zhen, CHEN Xin, WANG Hai-Yan, LU Cheng, and WANG Wen-Quan*
Institute of Tropical Bioscience & Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou 571101, China
Abstract: Cassava (Manihot esculenta Crantz) is an important food and bio-energy crop, which grows in marginal land by sub-
sistent farmers in tropics and subtropics. Cassava contains abundant starch in its tuberous roots, but easily turns rot after harvest,
which greatly affects storage life and subsequent starch processing. In this study, tuberous roots of eight varieties (lines) were
evaluated at 3, 7, 12, 17, and 27 days after harvest. The results showed that storability of tuberous roots was SMH>RA755>
C205>SC5>BRA440>7G-2>T1>BRA258. The association between the storability and each of dry matter, starch content, and
HCN content was evaluated by a linear regression analysis. There were negative correlation of storability with dry matter (r=0.687,
P=0.05) and starch content (r=0.696, P=0.05), and no correlation between the storability and HCN content. In addition, SMH
showed the higher storability, lower dry matter and starch content, but BRA258 and T1 showed lower storability, higher dry mat-
ter and starch content. These special genotypes should be useful for cassava breeding in the future.
Keywords: Cassava; Tuberous root; storability; Biochemical indicators
木薯(Manihot esculenta Crantz)是大戟科块根作物 ,
具有热带作物典型的高光效、高淀粉率、抗旱、耐瘠薄等
特性, 为全球第 6大粮食作物, 提供近 6亿人口赖以生存
的主粮, 也是我国重要的工业和生物能源原料[1-5]。但是
收获后的木薯储藏根不耐贮藏, 容易变质, 必须在 3 d 内
加工, 否则储藏根周边部位出现褐变, 这种现象被称之为
木薯特有的“采后生理性变质”(postharvest physiological
deterioration, PPD)[6]。采后生理性变质的发生是先在木质
部薄壁组织出现蓝色或褐色的斑点 , 随后在贮藏薄壁组
织呈现管束状的褐色条纹, 一般在 5~7 d后, 受到微生物
的入侵导致腐烂变质 , 给农民和淀粉及燃料乙醇加工企
业造成严重的经济损失[7-9]。据统计, 全世界每年由于木
薯采后变质导致的损失占总收获量的 5%以上, 减缓木薯
储藏根的采后变质可每年增加近 2亿美元的产值[10]。
通常情况下, 木薯储藏根在 24~48 h内将发生采后生
理性变质 , 但通过改变贮藏条件可以延缓采后生理性变
质的发生, 如在温度 10℃, 相对湿度 80%条件下, 木薯储
藏根的采后生理性变质时间可以推迟至 2周。此外, 储藏
根的干物质含量与采后生理性变质发生呈正相关 [11], 而
高干物质含量的品种(系)又是木薯育种家的主要育种目
标, 这 2个育种目标恰好相悖[12]。
本试验主要对国内高产主栽木薯品种(系)和国外引
第 1期 文明富等: 八个木薯品种(系)储藏根采后耐贮性生化指标的变化 173


进的特殊木薯品种(系)储藏根进行贮藏变质的抗性研究,
比较品种(系)间的贮藏变质抗性, 找出耐贮藏保鲜的木薯
品种(系), 为我国抗贮藏变质木薯新品种(系)培育提供基
础材料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选用 8 个木薯品种(系)(表 1), 即 3个国内品种(系)
SC5 (华南 5号)、7G-2和 SC205 (华南 205), 5个国外品种
(系) BRA258、BRA440、BRA755、T-1和 SMH。2011年
3 月将其种植于中国热带农业科学院热带生物技术研究
所澄迈试验基地, 按照随机区组设计, 重复 3 次, 每个品
种(系)单个小区种植 20单株, 3个小区按标准统一管理。
1.2 木薯储藏根的收获、处理和评估
为了避免机械收获过程中储藏根损伤和加速变质 ,
于 2011 年 12 月人工收获木薯品种(系)储藏根。期间, 昼
夜气温为 17~30℃, 平均温度为 23.5℃; 空气相对湿度为
90%~100%, 平均相对湿度为 95.4%。筛选大小相近的储
藏根, 放在空气可以自由流通的架子上。分别在收获后 3、
7、12、17和 27 d选取每品种(系) 3条储藏根观察评估其
贮藏保鲜过程。采用标准方法测定储藏根贮藏保鲜过程褐
变程度, 即去除储藏根的两端, 统计两端的褐变面积比例
(褐化指数)[13]。该检测是一个对储藏根破坏性损伤的过程,
在储藏根两端近 10 cm处各切一个厚度 2 mm的切片, 按
照变色的面积占总切面的百分比划分等级(Ⅰ级为 10%,
Ⅱ级为 20%等)。每条储藏根的褐化指数为 2 个切片等级
的平均值[13]。
1.3 木薯储藏根干物质含量测定
采取同一批收获的木薯储藏根, 每个品种(系)随机选
取 3条储藏根样品, 每个样品称取 200 g鲜重, 切成薄片,
60℃烘箱连续干燥至恒重得干重 , 干物质含量以储藏根
干重占鲜重的百分比表示。
1.4 木薯储藏根淀粉率测定
采取同一批收获的木薯储藏根, 测定 8个品种(系)总
淀粉。按中华人民共和国国家标准(GB/T 20378-2006/ISO
10520:1997)测定淀粉含量[14]。
1.5 木薯储藏根 HCN含量测定
采取同一批收获的木薯储藏根, 每个品种(系)取 3个
样品 , 采用硝酸汞滴定法测定氰化氢(hydrogen cyanide,
HCN)含量。
1.6 数据分析
根据实验结果 , 褐化指数以百分数表示 , 数据分析
是利用反正弦平方根转化(arcsine square root transforma-
tion), 将百分数进行转换 [15]。分析贮藏变质抗性与干物
质、淀粉率和氢氰酸间的相关性采用线性回归。使用
SAS9.1 软件统计分析数据[16]。采用 LSD-t 检验统计数据
的有效性。
2 结果与分析
2.1 木薯储藏根采后贮藏保鲜过程的比较分析
储藏根褐化指数随着储藏时间的推移而增加(图 1 和
表 2)。SC5、7G-2、BRA258、BRA440 和 T1 品种(系)易
发生采后生理性变质, 并被微生物侵染。对前 4个时间点
褐化指数进行综合评定(27 d 后, 由于微生物的侵染, 部
分品种(系)储藏根已经腐烂 , 无法统计该时期的褐化指
数), 8 个供试品种(系)的贮藏变质过程的抗性由高至低依
次为 SMH、BRA755、SC205、SC5、BRA440、7G-2、T1
和 BRA258。在供试的 8个品种(系)中, BRA258和 T1在
7 d后褐化指数就高达约 35%, 表明其采后贮藏保变质性
弱; SMH在整个试验期间褐化指数最小(27 d∶1.42%), 采
贮藏变质抗性强。
2.2 木薯储藏根干物质含量与贮藏保鲜过程相关性分析
8个品种(系)间干物质含量差异显著(12.23%~ 2.03%),
最高的是 BRA258, 最低的是 SMH (表 2)。利用 SPSS19.0
软件对 8 个品种(系)褐化指数(12 d)与干物质间相关性进
行线性回归分析, 其测定系数 R2为 0.437, 相关系数 r 为
0.687 (r=0.687>0.632=r0.05,8)。表明木薯储藏根干物质含量
与贮藏变质的抗性呈负相关, 即干物质含量越高, 贮藏变
质的抗性越差。
2.3 木薯储藏根淀粉率与贮藏保鲜过程相关性分析
各品种(系)淀粉率从高至低依次为 BRA258、T1、
BRA440、7G-2、SC205、SC5、BRA755和 SMH (表 2)。

表 1 供试木薯品种(系)特征描述
Table 1 Characteristics of cassava varieties (lines)
品种(系)
Variety (line)
来源
Origin
特征
Characteristics
SC5 中国 China 高产、多分枝 High yield and multiple branch
SC205 中国 China 种植面积大 Widely planted
7G-2 中国 China 杂交 F1代 F1 hybrid
BRA258 巴西 Brazil 高淀粉 High starch content
BRA440 巴西 Brazil 高产 High yield
BRA755 巴西 Brazil 高产 High yield
SMH 巴西 Brazil 高糖、低淀粉 High sugar and low starch content
T1 泰国 Thailand 抗病 Disease tolerance

174 作 物 学 报 第 39卷

表 2 木薯储藏根采后贮藏保鲜过程褐化指数及储藏根干物质含量、淀粉率和 HCN含量
Table 2 Biochemical indices of cassava tuberous roots in a period of storage after harvest
褐化指数 Browning index (%) 品种(系)
Variety (line) 3 d † 7 d 12 d 17 d 27 d
干物质
DMC (%)
淀粉含量
SC (%)
氢氰酸含量
HCN (μg g–1)
SC5 1.78±0.03 D 2.35±0.02 F 9.54±0.10 G 23.27±0.14 D NA 32.92±0.22 F 28.67±0.48 F 14.89±0.26 H
SC205 1.51±0.03 E 1.93±0.01 G 18.58±0.15 D 14.17±0.10 G 28.34±0.29 B 32.42±0.49 G 29.00±0.07 E 65.39±0.33 E
7G-2 2.19±0.04 C 12.18±0.20 C 24.28±0.06 C 52.58±0.44 C NA 36.31±0.25 C 32.14±0.24 D 151.81±0.90 B
BRA258 28.49±0.44 A 37.45±0.42 A 52.08±0.79 A 68.00±0.31 A NA 42.03±0.16 A 38.96±0.32 A 103.22±0.32 C
BRA440 0.00±0.00 F 10.03±0.12 D 12.55±0.19 E 19.53±0.34 F NA 35.58±0.48 D 32.77±0.30 C 23.45±0.26 G
BRA755 0.00±0.00 F 4.15±0.04 E 11.24±0.09 F 20.12±0.12 E 69.24±1.37 A 33.52±0.52 E 28.60±0.58 G 92.46±0.26 D
SMH 0.00±0.00 F 0.30±0.01 H 0.74±0.00 H 5.20±0.06 H 11.42±0.01 C 12.23±0.32 H 7.71±0.20 H 45.56±0.49 F
T1 2.62±0.01 B 33.40±0.63 B 50.88±0.90 B 66.87±0.42 B NA 36.66±0.78 B 34.44±0.58 B 193.64±0.45 A
平均Mean 4.57±3.03 12.72±4.56 22.49±5.97 33.72±7.75 13.63±7.68 32.71±2.75 29.04±2.90 91.87±19.47
表中同列字母分别表示显著性差异(P<0.01); NA表示腐烂变质。† 收获后天数。
Values within a column followed by different letters are significantly different at P<0.01. NA: not available. † Days after harvest.



图 1 8个木薯品种(系)储藏根采后一段贮藏时期内褐化面积变化
Fig. 1 Browning area changes of cassava tuberous roots in a period of storage

第 1期 文明富等: 八个木薯品种(系)储藏根采后耐贮性生化指标的变化 175


利用 SPSS19.0 软件对褐化指数(12 d)与淀粉率含量间相
关性进行线性回归分析。2 个变量之间呈现相关性, 测定
系数 R2 为 0.485, 相关系数 r 为 0.696 (r=0.696>0.632=
r0.05,8)。结果表明, 木薯储藏根淀粉率越高, 贮藏变质抗性
越差, 即淀粉率与贮藏变质抗性呈负相关。
2.4 木薯储藏根 HCN含量的测定分析
8 个品种(系)储藏根 HCN 含量差异极大, 含量最低
品种(系) SC5 为 14.89 μg g–1, 含量最高品种(系)T1 为
193.64 μg g–1 (表 2), 相差近 13倍(图 2)。8个品种(系)储
藏根贮藏变质抗性与其 HCN 含量无线性趋势, 亦即无相
关性。



图 2 木薯储藏根 HCN含量比较
Fig. 2 Relative HCN content in cassava tuberous roots

3 讨论
木薯储藏根采后变质可分为初级变质和次级变质 ,
初级变质为木薯储藏根采后生理性变质 , 次级变质由微
生物侵染引起, 两种变质属性不同, 具不同遗传机制。初
级变质属于自身生理性变化[6]。在大多数情况下, 木薯采
后性生理变质首先发生于受伤部位 , 最初维管组织出现
深蓝色斑点, 接着储藏薄壁组织迅速出现大面积的斑点。
病原体从受伤部位侵入, 进而导致次级变质[7]。一般采后
生理性变质过程与一些酶类相关。包括过氧化氢酶、苯丙
氨酸解氨酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等[17-18]。同时,
涉及到信号传导、ROS、细胞壁修复、细胞程序性死亡、
代谢物转运、信号传导等一系列生物过程[19]。
木薯储藏根采后贮藏保鲜受内外因素影响。外因主
要与储藏温度和湿度有关, 一般高温、高湿条件下加速生
理性变质的发生, 导致腐烂变质; 内因主要与品种(系)的
特性相关。据报道, 品种储藏根干物质含量高, 其抗贮藏
变质能力差。本研究中 RBA258 和 T1 品种(系)的干物质
含量最高, 其贮藏变质抗性最差, 而 SMH 干物质含量最
低 , 其贮藏变质抗性最强。这与当前报道的研究结果一
致。此外, 木薯淀粉种类差异与贮藏变质抗性相关, 一般
而言, 蜡质淀粉品种(系)贮藏变质抗性更强[20]。
供试木薯品种(系)贮藏变质抗性、干物质含量、淀粉
率和 HCN含量差异较大。贮藏变质抗性强的品种(系), 干
物质和淀粉率含量低; 干物质和淀粉率含量高的品种(系),
贮藏变质抗性差, 且 HCN 含量高。获得高干物质和高淀
粉含量、耐贮藏保鲜、低 HCN含量的木薯品种是木薯的
终极育种目标, 但是, 本研究和前人报道均表明[12-21], 这
些育种目标间存在相互制约。因此, 根据不同的用途有选
择性地改良某个性状, 培育相应的专用品种, 可避免同时
改良多个性状的育种周期长及目标性状难以把握的问题,
达到事半功倍的效果。
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