全 文 ：广 , 西 植 物 G u i h a i a g ( 3 ) : 2 5 9一 2 6 4 . ] 9 8 9
早熟翼豆 “ 83 ” 选育初报
郭发华 牛红华
( 中国科学院华南植物 研究听 )
摘要 本文报道了早熟翼豆 “ 83 罗 品种的选育过程和主要性状 。 试验表 明 . 翼 豆 “ 83 3 ” 具
有早熟 , 蛋白质含量高和固氮能力强等优点 。 在高纬度 , 夏季长日照的条件下能开花 . 豆荚 的 成
熟期也相应提早 。
翼豆 (W i n g e d b e a n ) , 又名四棱豆 ( F o u r一 a n g l e b e a n ) , 学名 P s O P h o c a r P“ “ ` e t r a -
万。 。 oI 。加 : ( L ) D C 。 是一种多年生食用豆科植物 。 植株各部位都有用 。 嫩 芙、 嫩叶 、 花 、
块根和种子可作食用 , 种子可提取食用油 , 制作豆乳 , 人 造奶油等 。 与它共生的根瘤菌具有
较高的固氮能力 , 有提高上壤肥力的作用 〔 ” “ 〕 。 翼豆在国外被誉为 “ 热带大豆 ” 、 “ 绿色的金
子 ” 。 美国科学年鉴把 翼豆列为未来绿色革命有希望的植物之一 [ “ ] 。 目前 , 国内现有 的 翼
准豆均属中 、 迟熟品种 。 种植地区局限于南部诸省 。 为了扩大这种高蛋白植物的种植范围 ,
们进行 了翼豆早熟品种的选育研究 。 经多年试验 , 已选育出经济性状好 , 成熟期早 , 适应地
区范围广的优良品种 “ 8 3 3), 。 现将早熟翼豆 “ 8 3 3’, 的选育方法 、 植物学特 征 、 生 物 学 特
性 、 根瘤及其固氮 、 营养价位等分述如下 。
一 、 选育方法
早熟翼豆 ,’8 3 ” 系从国外引进翼豆品种 “ H 45 ” 中的早熟变异株 系 , 连 续 7 代 “ 早中
选早 ” 定向系统选育成的早熟品系 , 其开花期比亲本提早 63 天 , 成熟期相应提早 。
1 9 8 3年 7 月 , 我们在试验地的翼豆品种 “ H 45 ” 小区群体中发现有 2 株株系在主茎近地
面的叶腋 内抽出花序 , 不久开花 、 结芙。 当时同一品种的其他植株均无花芽 , 别的品种小区
内亦未出现类似早开花的植株 。 1 9 8 4年将此早开花株系的种子单畦种植 , 再从 中选取早开花
表 1 早熟翼豆 “ 83 3 ” 逐代选育程序 地点 : 广州
I }l 一代次 ( F ) 种植年份 播 种 期 出 苗 期 始 花 期
( 日/月 ) ( 日 /月 ) ( 日/月 )
2 60 西 植 物 9卷
株系的种子于当年 7 月中旬种植 。 以 后每代以 同法在其后代连续选育 。 1 9 83一 1 9 87年逐代选
育程序列于表 1 。
1 9 8 6一 1 9 8 7年将选育成的早熟品种试种于纬度高于及年均温低于广州的南京 、 北京 , 以
观察它在当地的早熟性和适应性 。
二 、 植物学特征
早热翼豆 “ 8 3 3 ” 在形态土具有一般翼豆的主要特征 。 为草质蔓生攀援植 物 。 蔓 长 4 一
“ m , 叶互生 , 小叶三枚 , 阔卵形至阔菱形 。 花为腋生总状花序 , 每个花序有小花数朵至十
余朵 。 花冠兰色 , 有雄蕊 1 0枚 。 子房上位 , 有一弯曲的花柱 。 柱头为扁球形 , 有绒毛 。 为自
花授粉植物 , 授粉后的子房逐渐发育成四菱形的关果 。 成熟的荚果黑褐色 , 内含种子数粒至
十余粒 。 种子近圆形 , 有稍突起的种脐 。 种皮米黄色 。 近地面的根系能膨大成块根 。 “ 83 ,
八}: 种与亲木 ,.I J 4 5” 的某些主要农艺性状 , 有较明显的差异 ( 见表 2 ) 。
二 、 生物学特性
翼 I
旱熟 。
表 2
,’8 33 ” 在不同纬度 、 不 同年均温 、 不同月均温的广`州 、 南京 、 北京试种 , 均 表 现
翼豆 “ 83 3 ’ 与其亲本 “ H45 ” 的主要农艺性状比较
主茎最初花序 一于}片大小 c m l m 蔓长 . 英 长 关 种 英种子重 种 子 种 子的着生位置 ( 。}了间小 ’子于的长 X 宽 ) 的节间数 ( e m ) 子 数 ( g ) 百粒重 颜 色
( g )
离地面 1 . 5 m 处 9 一 1 5 3 . 2一 3 。 8 3 5 。 0 褐 色
离地面30 c m 处 8 一 1 3 2 . 8一 3 。 2 3 1。 0 米黄色
. 株龄 80 天 , 从主茎顶芽以下 1 口蔓长的节间 数。
从表 3 看出 , 它 在 纬 度 较
低 , 年均温较高的广州和在纬度
较高 , 年均温较低的南京、 北京
种植 , 分别于播种后 60 天 、 64 天 、
8 4天始花 ( 表 4 ) 。 此后 , 边开
花 、 边结荚 、 边成熟 。 气温降至
10 ℃以下时一 , 生长停止 。 在晚秋
结的荚 , 因受低温或 霜 冻 的 影
响 , 部分鲜英不能成熟 。 不能成
熟的荚与成熟芙的比率 , 以种植
于广州的最小 , 南京次之 , 北京
的较大 。 植株的始枯期 , 依各地
霜 卜J到来的早迟而不 i司。 以 一比京
最早 , 南京为 次 , 广州最迟 。 在
表 3 广州 、 南京 、 北京的自然条件
洲忿酬百黔醚粉~…黯毒嚣黔洪旧于1蔗
表 4 翼豆 “ 83 ” 在广州 、 南京 、 北京的物候期
一 物 一丽 一 。。 } 广 们 南 ’ 训 川几!犷飞-一俪赫而少沂一{一丽一…一认一)一 ~不-始花期 ( 日 / 月 ’ ! 5 / 6 { ` , / 7 { “ 6乙6女台到、期 ( f丫 · , l , } “ 5 / 7 · 或 / 9 1 ` 1 / 8
_ 些 {i臼丫兰二二一竺生` 止兰二二一兰生
3 期 郎发华等 :早熟翼豆 “ 83 ” 选育初报
广州 , 冬季地上部枯死 , 以地下块根越冬 , 次
年春萌芽再生 。 在南京 、 北京虽可结块根 , 但
不能在 田间越冬 。
早熟翼豆 “ 8 3 3 ” 种子发芽需一定的 积 温 。
在18 ℃恒温条件下 , 从 播种到出芽 ( 叶芽 ) ,
需1 4一 1 5天 ; 在 2 5 ℃ , 为 6 一 7 天 ; 在 3 0 oC ,
为 4 一 5 天 。 在广州春季 4 一 5 月播种的 , 幼
苗出土后 4 一 5 星期内 , 生长缓慢 , 其后随着
气温的升高和雨量的增加而加快 。 茎蔓 日长 2
一 4 c m , 最快的可达 1 c2 m 。 当营养生长期转入
孕蕾期后 , 离地面30 一 40 c m 的主茎叶腋内 分
化出第一簇花序芽 , 每花序有数朵至十余朵花 。
一般 l 个花序结 1荚 , 少 数 结 2 荚 。 豆 荚 的
发育分二个阶段 , 前期 ( 约 3 个星期 ) 主要是
豆荚膨大和延长生长 。 其后 , 主要为籽粒的膨
大和成熟 。 豆荚从开花至成熟约需40 一 50 天 。
在广州夏季 7 月播 种 的 , 9 月 始 花 , 10 月下
旬 , 主茎顶芽分化为花芽 , 称 之 为 ,’j 页花 现
象 ” 。 茎蔓表现为有限生长 , 在主茎下部的腋
芽长出分枝 , 继续生长 、 开花 、 结荚 。 夏秋季种
植的植株分枝数及茎蔓长度明显次于春种 的。
它的主要经济性状 , 在广州 、 南京 、 北京三地
无 明显差异 ( 见表 6 ) 。
表 5 翼豆 “ 83 3 ” 在广州 、 南京 、
北京的主要经济性状
经 济 性 状 广州 南京 北京
平均单株英数
荚种子数
种子百粒重 ( g )
平均单株种子重 ( g )
英长 ( e m )
英种子重 ( g )
科:子颜色
6 4
8 一 1 3
3 1
1 8 3
.
0
16一 2 1
3
.
2
米黄色
5 8
9 一 1 4
3 9
.
3
1 8 4
.
7
1 5一 2 0
3
.
4
米黄色
5 7
7 一 1 4
2 9
.
0
1 8 8
.
0
1 5
.
5一 1 9
3
.
3
米黄色
表 6 翼豆 “ 8 33 ” 根瘤的固氮能力
根瘤样品采集时期 开花结荚期二
1 壳鲜根瘤产生乙烯
u m /小时
克鲜根瘤固定氮鼠 卜 g /小时 }26
平均单株根瘤数 (个 )
平均单株根瘤鲜重 ( g )
折亩根瘤重 ( k g ) ’
折亩年固定氮量 ( k g )
相当亩 /年固定硫钱量 ( k g )
.
8 2 0 9
.
5 1 5 4
4 3 1
4 4
.
7
4 4
.
7
1 0
.
3 1
5 1
.
5 5
3
.
6 3 9 3
3 3
.
9 6 6 8
9 5 6
6 7
.
6 5
6 7
.
6 5
2 0
.
1 3
1 0 0
。
6 5
签 以亩 10 0 0株计 ; 诱 签 为 2 个不同样点。
表 7 翼豆 “ 8 3 3 ” 及 “ T P T一 1 ” 种子氨基酸含量 ( 占利,子干物重男 )
氨赢廊奥~遏衅子屯 8 3 3 1 T P T一 1 氨赢蔽一遏秒乡产 8 3 3 一 T P T一 1
一厂/
(
不`一卜.l(,比天门冬氨酸苏氨酸
丝氨酸
谷氨酸
脯氨酸
甘氨酸
丙氨酸
胧氨酸
颧氨酸
5
.
3 5 9 9
1
.
6 4 7 0
1
.
4 9 1 6
7
.
2 1 4 0
2
.
6 3 7 0
2
.
0 7 1 3
1
.
7 8 2 1
0
.
3 8 7 5
2
.
5 0 8 1
1 1左 4
理 2 1 8
找 4 9 5
0 8 8 9
2 3 5 8
7 0 7 9
6 4 5 2
挂 9 0 8
2 3 7 6
甲硫氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
酪氨酸
苯丙氨酸
赖氨酸
氨
组氨酸
精氨酸
0
.
3 0 9 3
2
.
2 5 3 8
3
.
8 8 3 6
2
.
0 5 9 0
2
。
2 2 4 1
3
.
5 0 7 0
1
.
2 7 0 0
3
.
2 5 1 4
0
.
2 6 8 4
1
.
8 3 4 2
3
.
2 7 5 8
1
.
6 8 7 4
2
.
0 2 9 3
2
.
8 6 4 4
0
.
7 3 6 3
1
.
1 0 9 1
2
.
7 3 7 5
计 ` 吐 3 . 8 6多 一 3 7 . 9 3厂
分析仪器名称 : 日立 8 3 5一 50型高速分析议。
广 西 植 物 9 卷
四 、 根病及其固氮
翼豆 ,’8 3 ” 与一般翼豆品种一样具有发达的根系 , 不用专性根瘤菌接种 , 能结大 量 根
瘤 。 与它共生的根瘤为广布于土壤中的或豆型根瘤菌 t “ 飞。 出苗 20 天的幼根已能结 瘤 。 根瘤
着生于幼嫩根系的表皮 , 呈瘤状突起 , 圆形 , 自色 , 剖面为暗紫红色 。 此为血红 蛋 白 的特
征 。 长大的根瘤 , 表 而为灰白色 , 呈不规则 的圆形 。 根瘤直径一般为 0 . 2一 0 . 5 。 m , 最 大的
达 1 . 4 c m , 重 0 . 6 5 9 。 须根着生大量根瘤 , 多者成串珠状 。 单株 结瘤多达 20 0一 9 56 个 , 重 27
一 6 7 9 。 其 固氮能力经用乙炔还原法和气相色谱仪测定 , 为 1 小时 1 克鲜重根瘤 固 氮26 声一
3 3
.
9件g 。 如按年亩产鲜根瘤 4 4 . 7一 6 7 . 6 5 k g计 , 则年亩固氮量相当于 5 1 . 6一 1 0 . 6 k g硫按 ( 理
论值 ) ( 表 6 ) 。 固氮活性高的根瘤菌和结瘤较多的植株 。 固氮量相应增多 。
五 、 营养价值
翼豆 “ 8 3 3” 具有较高的营养价仇 。 利,子中含有 人丁术必需的多种氨从酸 。 1 8种氨基 酸 .的
总含量高于一 般翼豆棍、种 T P T一 1 ( 表 7 ) 。 植株 各部位的蛋自质含最亦较高 。 匕豆荚 , 老
藤蔓的蛋 自质含 狱高于大米 、 小麦 。 块根的蛋 自质含量为蕃薯 的 4 . 8倍 ( 表 8 ) 。 种 子蛋 白
质含量为 3 8 . 5% 、 粗脂肪 1 6 . 5% 。 其中 7 0%脂肪为不饱和脂肪酸 。 嫩 笑富 含多种维生素和矿.
物质 。 其中维生 素 A 、 B 、 C及矿物质钙 、 磷 、 铁含量相 当于戴豆 、 菜豆 L” ’ , 可作蔬菜 , 干
辽可代替大豆
表 8 翼豆各部位及其他作物的蛋白质含量 ( 占干物玉多 )
翼 种子 块根 叶片 { 豆荚 藤蔓 大劝一
(花面黄 ) ` 人米 小麦 ) 蕃薯藤 {蕃薯块
豆 3 8 . 5 1 8 . 8 , 2 3 . 1 1 1 4 . 5 1 4 . C 3 0
六 、 小 结
1
. 根据早熟翼豆 ,’8 3 ” 的亲本 “ 11` 5 , 、甘:种 中少数株系后代发生性状分离 现 象 , 可
以认为 , 弓}自澳大利亚的 “ H 4 5 ” ,针,种群体 , 是 一 杂合体 , 其 中一部分群体保持原种特性 ,
另有少数株系于原产地因自然杂交 , 渗入 翼豆旱熟遗传特性 , 其后代产生的旱熟株系 , 经定
向系统选择 , 而育成早熟的翼豆新况:种 “ 8 3 3 ” 。
2
. 翼豆原产潮湿热带地区 , 属喜温短 日照植物 , 分布 于 年 均 温 1 5 . 4一 2 7 . 5 ℃ , 南纬
2 0
0
5至北纬 2 5 “ N之间 t 7 ] 。 南 化纬 3 1 “ 是翼豆正常生长发育的气温临界纬度 。 在位于 南 北纬
31
” 的 2 个点 : 佩思澳大利亚西部 31 ” 57 ` 5 ) 及费萨拉 巴德 ( 巴基斯坦 31 “ 2 5, N ) 试种的翼豆
能开花、 结英 , 但不能成熟 仁“ ’ 。 试种于南朝鲜济州岛 ( 3 “ 30 , N ) 的翼豆 , 亦 表现 同 样 情
况 阳 压 。 在我 r欧化京 ( 39 “ 48 ` N 、 年均温 1 1 . 6 ℃ ) 有关科研单位曾引种翼豆 , 试 种 结 果 , 亦
可结英但不能成熟 。 翼豆 “ 8 3 3 ” 在 化京引种成功 犷大了过去一直认为适种翼豆 的 地理纬
3期 郭发华等 : 早熟翼豆 “ 38 3’ 选宵初报
度 ( 2 1 “ S一 2 5 O N ) 和年均温 ( 1 5 . 4一 2 7 . 5℃ ) 的界限 。
3
. 一般翼豆品种为短 日照植物 , 寿季播种 , 秋季 8 、 9 月始花 。 翼豆 ,(8 33, 在广州 、
南京 、 北京三地 , 春季播种 , 于长日照的夏季 ( 6 一 7 月 ) 开花 ( 表 3 , 4 ) , 此时这三地
的 日照时数分别为 1 3 . 5 、 1 4 . 0 、 1 5 . 0小时 , 从播种至始花期的平均气温分别为 2 4 . 8 ℃、 2 4 . 0
℃ 、 1 8 . 9 ℃ 。 夏季播种 , 在短 日照的秋季亦能开花 。 它能在这样不同的 自然条件下生长 、 发
育 、 开花 、 结荚和成熟 , 表 明翼豆 “ 8 3 3” 具有对光周期不敏感和为完成生长 、 成育所 需 要
的积温较低的特性 。
4
. 翼豆的根瘤固氮能力高于大豆 。 据 报道 , 东北黑土中土著大豆根瘤 固氮活性在适宜
的条件下 , 年亩固定氮量相当于30 一 4了. sk g硫钱 [ ` 〕 。 翼豆 ,’8 3 ” 的根瘤年亩固定氮量相当
于 5 1 . 6一 1 0 . 6 k g 硫铁 。 且其生物产量高 , 除产 干豆 、 块根外 , 尚产大量藤蔓叶 , 是一种很
好的改良土壤的作物 。
5
. 翼豆 ,’8 33), 比一般翼豆品种具有成熟期早 , 适生范围广 。 其各部位蛋 白质 含 量 、
干豆产量及根瘤固氮能力均较高等优点 , 是一种有发展前途 的翼豆品种 。 为开发利用这种高
蛋 白植物 , 尚需对其高产栽培技术 、 综合利用和深加工等进行研究 。
致谢 : 本文承贺善安教授提出修改意 见 , 钱 大 复 、 侥璐璐同志分别提供在南京 、 北 京有
关资料 ; 朱进同志参加部分工作 , 谨致谢意 。
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t r i a l p l a n t i n g i n G u a n g z h o u
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t h e v a l l b e l o n g t o s h o r t 一 d a y t y p e s a n d f l o w e r e d a f t e r
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w e s e l e e t e d a e a r l y 一 r i P e w i n g e d b e a n “ 8 3 3
, ,
f r o m t h e v a r i e t y “ H 4 5 ”
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T h e e a r l y 一 r i p e w i n g e d b e a n f l o w e r e d 6 3 d a y s
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, , .
S e e d s o f t h e w i n g叼 b e a n “ 8 3 3 , , w e r e s o w n i n G u a n g z h o n N a n -
k i n g
, a n d B e i j i n g
,
t h e y a l l f l o w e r e d i n , u m m e r a f t e r ; o w i n g 6 0
,
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K . y w o r d、 w i n g e d b e a n : e a r l y 一 r i p e : r i e h p r o t e i n e r o p