不同基因型甜叶菊产量和甜菊糖苷含量研究

中国农学通报2010,26(19):73-75ChineseAgriculturalScienceBulletin

0引言甜叶菊（Stieviarebaudiana）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12，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4801.50kg/hm2和5647.33kg/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：2010-1083StudyonYieldandSteviosideContentofDifferentSteviaRebaudianaZhaoYongping12,HeQingxiang1,ZhuYa1,ZhangXiaoling1,QianYongkang1,WangZhihe1,ZhangXiuhua1(1GansuStateFarmsAcademyofAgriculturalReaserches,WuweiGansu733006;2CollegeofAgronomy,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070）Abstract:InordertoknowtheecologicaladaptabilityofsteviarebaudianaandprovidetheoreticalsupportforsettingupofsteviarebaudianaproductionbaseonGansu,sevensteviarebaudianagenotypeswereintroducedfromJiangsu,Hebei,Anhuiregionsandcultivatedforcomparativeexperiment.Theresultshowedthatsteviarebaudianahadstrongerecologicaladaptability,whichcanwidelyplantedinnorthwest;thedryleavesyieldandstalkyieldofintroducedgenotypeZS-4wasthehighest,reached4801.50kg/hm2and5647.33kg/hm2,therebaudiosideAandsteviosidecontentofZS-3wasthehighest,whichwasrespectively7.69%,12.39%andreachedverysignificantlevel.ComprehensiveanalysisindicatedthatsteviosideyieldofZS-3wasthehighest,whichcouldextendcultureonhexiareaasadvantagegenotype,andZS-4alsohadcertainvaluetopopularize.Keywords:genotypes;steviarebaudiana;yield;steviosidecontent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3000~3400h，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30~200mm，，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]：BECKMAN110B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0.6mL/min，进样量20μL，紫外检测器波长210~400nm[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75.67~88.33cm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4801.50kg/hm2，较平均高553.97kg/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5647.33kg/hm2和5579.01kg/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1234567基因型ZS-4HX-2ZS-3HY-1ZY-1GA-4GA-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-4HX-2ZS-3HY-1ZY-1GA-4GA-3平均值标准偏差变异系数/%平均分枝数/个18.33*8.3315.3315.3310.0013.007.3312.524.101.42平均株高/cm88.3383.3383.0083.0075.6777.6775.6780.954.741.55干叶产量/(kg/hm2)4801.50*4649.404428.454217.553786.154018.053831.604247.53395.931.40茎杆产量/(kg/hm2)5647.33*5579.01*5338.725498.255308.204856.614937.485309.37307.34

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。··74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4801.50kg/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[1]苗玉新.甜菊的综合利用[J].黑龙江农业科学.1998,(2):42-43.[2]丁宁,郝再彬,陈秀华.甜叶菊及其糖苷的研究与发展[J].上海农业科技.2005,(4):8-10.[3]JeppesenPB.Steviosideinducesantihyperglycaemicinsulinotropicandglucagonostaticeffectsinvivo:studiesinthediabeticGoto-Kakizakirats[J].Phytomedicine.2002,9(1):9-14.[4]对策法规标准.美国FDA批准来源于甜叶菊的甜味剂的使用[J].食品与发酵工业.2008,40(3):121.[5]滕祥金.甜叶菊糖苷的提取纯化及分离检测方法的研究[D].东北农业大学硕士学位论文.2007:1-8.[6]马磊,石岩.甜叶菊的综合开发利用[J].中国糖料.2009,(1):68-72.[7]GeunsJMC.Stevioside[J].Phytochemistry.2003,(64):913-921.[8]舒世珍,陆挺.甜菊糖苷成分及其产量分析[J].中国糖料.1998(4):6-9.[9]伏军芳,黄新异,宋玉民，等.甜叶菊水提取液的除杂工艺研究[J].化学世界.2010,(2):126-128.[10]FangF,LiJM,PanQH,etal.DeterminationofredwineflavonoidsbyHPLCandeffectofaging[J].FoodChemistry.2007,(101):428-433.[11]沈秀丽,张贤泽.甜叶菊糖苷的制备与含量测定[J].中国甜菜.1995,(4):54-55.[12]于聪敏,石岩.甜菊糖甙的测定方法[J].中国糖料.2009,(1):65-67.[13]钱敏之,付萼辉.甜叶菊引种驯化研究[J].武汉植物学研究.1983，1(1):39-47.[14]冷志杰，马汇泉,张春杰.甜叶菊品种的综合评价[J].黑龙江八一农垦大学学报.2003，12(3):26-30.[15]温晓燕,孙建义,臧荣春.不同甜菊品种的某些生理特性及糖苷含量比较[J].浙江农业大学学报.1996,22(5):538-540.基因型ZS-4HX-2ZS-3HY-1ZY-1GA-4GA-3平均值标准偏差变异系数（%）甜叶菊苷（St）4.27*3.814.013.982.141.864.103.451.010.29莱苞迪苷C（R-C）0.580.470.691.18**0.430.330.590.610.280.46莱苞迪苷A（R-A）5.524.397.69**4.744.614.094.945.141.210.24总苷含量10.378.6712.39**9.907.186.289.639.202.050.22表3不同基因型甜叶菊甜糖苷含量分析表··75