孫景文,石 巖
(1.贛州菊隆高科技實(shí)業(yè)有限公司,江西贛州 341108;2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)旱作技術(shù)山東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266109)
甜菊又稱甜葉菊、甜茶、甜草,是菊科多年生草本野生植物。甜菊葉提取物是高甜度甜味劑,葉中含有甜菊糖甙的甜度為蔗糖的200~400倍,而熱值只有蔗糖的三百分之一,并且口味純正、食用安全,長期食用,可以起到清肝明目、增強(qiáng)免疫功能、抑制一些細(xì)菌的生成,并可有效保持血糖平衡。被譽(yù)為“天然糖精”、世界“第三糖源”,是蔗糖、甜菜糖的理想替代品,可以廣泛應(yīng)用于食品、飲料、制藥、日化等行業(yè)[1]。
我國是目前世界上甜菊原料最多的生產(chǎn)國和出口國,甜菊生產(chǎn)從1984年中試計(jì)算至今已有20余年,甜菊糖甙的年產(chǎn)總量在2000多t。在我國甜菊產(chǎn)業(yè)鏈中,其上游的源頭部分即甜菊的品種選育研究以及國產(chǎn)甜菊品種的種植推廣等相對于中游甜菊糖甙的提取加工和生產(chǎn)以及下游甜菊糖甙的銷售及應(yīng)用要薄弱得多,特別是相對于中游部分。因此,培育新品種,進(jìn)行甜菊品種與種植技術(shù)的更新,是根本解決產(chǎn)品質(zhì)量問題和開拓國內(nèi)外市場的唯一途徑。
贛州菊隆高科技實(shí)業(yè)有限公司(簡稱菊隆高科)是一家全球領(lǐng)先的甜菊提取物—甜菊糖甙生產(chǎn)企業(yè),企業(yè)自選課題進(jìn)行甜菊新品種選育與高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究,選育出“菊隆5號(hào)”新品種,并配套了相關(guān)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù),菊隆5號(hào)達(dá)到667m2產(chǎn)干葉200kg以上,干葉總甙在13%以上,RA組分占總甙比重80%以上,極大地提升了企業(yè)自主生產(chǎn)能力與競爭力。
表1 篩選結(jié)果
課題組分別從目前大田主栽品種守田3號(hào)和守田2號(hào)變異后代選擇抗病高產(chǎn)變異株,以守田3號(hào)變異株和守田2號(hào)變異株為父母本,通過雜交與回交技術(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行選育[2],根據(jù)田間長勢與實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果,篩選出單株產(chǎn)量和RA甙含量最好的5個(gè)單株(表1)。
對以上篩選出的5個(gè)優(yōu)良單株,用組培和扦插相結(jié)合的繁殖方式進(jìn)行大量繁苗,然后抗病性測試評比,得出單株007579為單產(chǎn)、總糖甙、RA含量、抗病性綜合性狀最好的單株,命名為菊隆5號(hào)。
圖1 3個(gè)甜菊品種的SDS-PAGE電泳圖譜
作物蛋白質(zhì)電泳技術(shù)是目前種子純度檢驗(yàn)中廣泛使用的方法,其中蛋白質(zhì)十二烷基磺酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳 (SDSPAGE)已被認(rèn)為是一種簡便、快速、可靠和成本較低的品種真實(shí)性和純度鑒定方法。甜葉菊葉中全蛋白提取容易,需時(shí)較短,再加上不同品種因遺傳組成不同,其蛋白質(zhì)在種類、數(shù)量、大小及結(jié)構(gòu)等方面也不同,可通過電泳形成不同的蛋白質(zhì)譜帶,從而鑒別品種的真實(shí)性和純度[3-4]。
3個(gè)甜菊品種——守田2號(hào)變異株、守田3號(hào)變異株與菊隆5號(hào)均采自大田,稱取0.5g中上部功能葉片,加2.5mL蛋白質(zhì)提取液,4℃冰浴研磨,9000r/min離心15min,取上清液,4℃放置90min后利用SDS-PAGE技術(shù)對3個(gè)甜菊品種的葉中全蛋白進(jìn)行電泳分析,譜帶如圖1所示。從圖1中可以看出3個(gè)甜菊品種葉中全蛋白質(zhì)譜帶數(shù)變化范圍在20~30條之間,不同品種間蛋白質(zhì)譜帶表現(xiàn)出明顯的多態(tài)性。除了譜帶數(shù)目、位置上的差異外,3個(gè)甜菊品種在譜帶寬窄和譜帶顏色深淺等方面也有非常明顯的差異。據(jù)此,可將3個(gè)品種完全區(qū)分開。
采用組培室、溫室與大田扦插繁殖相結(jié)合的方式培育壯苗,進(jìn)行大田生產(chǎn)。結(jié)合品種特性與氣候條件,提出最佳配套栽培綜合技術(shù),并形成如下技術(shù)規(guī)程。
要求在每年的11月30日前完成冬翻,深度要求達(dá)到25cm,移栽前10d應(yīng)進(jìn)行精細(xì)整地,適時(shí)進(jìn)行耙耱鎮(zhèn)壓,整平耙細(xì),促進(jìn)保墑。整地時(shí),每667m2施基腐熟農(nóng)家肥或堆肥2500~3000kg、三元復(fù)合肥40~60kg。整平后,作成畦面寬 100cm,畦溝寬 40cm 標(biāo)準(zhǔn)畦[5-6]。
移栽一般以5對真葉,苗高10㎝為宜。一般在3月上中旬進(jìn)行移栽為宜,移栽時(shí)溫度必須在日平均氣溫穩(wěn)定在12℃以上。選擇壯苗單株定植。移栽時(shí)要做到合理密植,每667m2定植7500株左右,行距30cm,株距25cm;土壤肥力較低田塊,每667m2定植9500株左右,行距30cm,株距20cm。移栽要求苗正根直,不壓心,不傷底葉,不窩根,深度為苗高的1/2。定植后澆足定根水。并在栽后1周內(nèi)澆1~2次水保持土壤濕潤,以利成活,恢復(fù)生長,切忌移栽后大水漫灌。
3.3.1 蓋膜與除草 在整地做畦后,每667m2用96%的金都爾乳油45~50mL對水45~50㎏進(jìn)行畦面噴霧,然后覆蓋黑色地膜。
3.3.2 查苗補(bǔ)苗 移栽10d后及時(shí)查苗、補(bǔ)苗、確保全苗,防止斷壟缺株。
3.3.3 摘心 應(yīng)在移栽成活后株高10~15cm及時(shí)打頂,每次摘心打頂均需選擇晴天進(jìn)行,摘(剪)下的頂芽全部帶出甜葉菊地銷毀。
3.3.4 灌溉與排水 要求合理灌溉,以保持土壤干濕適當(dāng)。凡植株出現(xiàn)嫩葉凋萎、頂梢下垂,特別是夏季高溫干旱季節(jié),中上部莖葉出現(xiàn)萎垂時(shí),應(yīng)及時(shí)澆灌。高溫干旱季節(jié)澆水應(yīng)在傍晚進(jìn)行,應(yīng)小水勤灌,切忌大水漫灌。
雨水過多(如梅雨季)或暴雨積水時(shí)應(yīng)及時(shí)排除,做到田間無積水,以防積水增加病害或澇害。
3.3.5 追肥 定植后根據(jù)甜菊長勢情況,噴施500~1000倍磷酸二氫鉀,或1000~2000倍氯化鈣等,達(dá)到壯苗抗病的目的。
3.3.6 病蟲害防治 在甜菊病蟲防治中,要貫徹“預(yù)防為主,綜合防治”的植保方針,綜合運(yùn)用各種防治措施,將農(nóng)藥殘留降低到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的范圍,保持菊田內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和生物的多樣性。在甜菊發(fā)病前采取適當(dāng)措施,通過農(nóng)業(yè)技術(shù)措施和物理方法提高植株本身抗病能力,并搞好預(yù)測預(yù)報(bào)。按照病蟲害發(fā)生和經(jīng)濟(jì)閾值,科學(xué)使用化學(xué)防治,有效控制病蟲害(表 2、3)。
表2 蟲害及防治方法
3.3.7 采收晾曬 田間群體10%植株現(xiàn)蕾作為標(biāo)準(zhǔn)收割期。收割應(yīng)在晴天露水干后進(jìn)行。收割后將葉片和嫩莖摘下以利晾曬。
[1] 劉宗林,彭義交,郭洋,等.甜葉菊苷的提取與結(jié)晶工藝研究[J].食品科學(xué),2002,23(8):99-100.
[2] Na Wu,Yongsheng Guan,Yan Shi.Effect of water stress on physiological traits and yield in rice backcross lines after anthesis[J],Energy Procedia,2011,5:255-260.
[3] Ma Lei,Shi Yan.Identification of Stevia rebaudiana Bertoni proteins by SDS-PAGE[J].Asian Journal of Crop Science,2009,1(1):63-65.
[4]王顯生,麻浩,向世鵬,等.不同SDS-PAGE分離膠濃度條件下大豆貯藏蛋白亞基的分辨效果[J].中國油料作物學(xué)報(bào),2004(26):75-80.
[5]李國清,馬磊,石巖.不同鉀肥處理對甜葉菊生長發(fā)育及葉產(chǎn)量的影響[J].中國糖料,2011(1):36-38.
[6]Xiangyang LIU,Guangxi REN,Yan Shi.The effects of different potassium fertilizer on potassium accumulation amount and yield and quality in Stevia rebaudiana Bertoni[C].International Conference on Cellular,Molecular Biology,Biophysics and Bioengineering,published by IEEE,USA,2010,4:239-242.