文献综述

    REVIEW

    木豆遗传资源及分子利用策略

    罗瑞鸿3

    魏源文 李杨瑞

    广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室, 广西农科院, 南宁, 530007

    通讯作者, louruihong @sohu1com

    摘要

    介绍了世界木豆发源及种植概况、木豆作物的一些生物学特性及生长习性 , 列举了如遗传多样性、抗性等一些较独特的遗传资源 , 并讨论了木豆的分子利用策略。

    关键词

    木豆 , 生物学特性 , 遗传多样性 , 抗性资源

    Genetic Sources and Molecular Utilization St rategy of Pigeonpea

    Luo Ruihong 3

    Wei Yuanwen LiYangrui

    Guangxi Crops Genetic Improvement Biotechnology Key Laboratory , Guangxi Academy of Agricultural Sciences , Nanning , 530007

    3 Corresponding author , louruihong @sohu1com

    ABSTRACT

    Origin and planting , biological characters , habit s of growth of pigeonpea were briefly int roduced1 Certain

    special genetic sources such as genetic diversity and anti2st ress ability were lay out . Moreover , st rategy of

    molecular utilization of pigeonpea was aiso discussed in this paper .

    KEYWORDS

    Pigeonpea , Biological characters , Genetic characters , Anti2st ress sources

    1 引言

    木豆是菜豆族 ( Phaseoleae) 木豆亚族 ( Ca2

    janinae) 豆科 ( Leguminosae) 蝶形花科 ( Papi l2

    ionaceae) 木豆属 ( Cajanus ) 中唯一的一个栽培

    种 ( Cajanus cajan) , 是唯一可食的木本豆类 , 发

    源于印度次大陆 , 已有 6000 多年的栽培历史。目

    前全球木豆种植面积达 520 万 hm2

    , 主要分布在南

    亚的印度 (460万 hm2) 、缅甸 (25 万 hm2) 和尼泊

    尔 (3万 hm2) , 非洲的肯尼亚 (16 万 hm2) 、马拉

    维 (14万 hm2) 、乌干达 (7 万 hm2) 和坦桑尼亚等

    (6万 hm2) 。木豆属热带、亚热带作物, 在纬度上

    主要分布于南北纬 32 度之间, 为多年生作物; 在

    32 - 45度之间, 可作为一年生作物种植。

    栽培木豆大约在 1500 年前由印度传入中国 ,分布在海南、云南、广西、贵州、广东、福建、湖南、四川和江西等省区 , 主要做紫胶虫的寄生

    树生产紫胶。1997 年起 , 我国开始有规模地再次

    从印度引进木豆 , 除作食物外 , 还被开发为牛、分子植物育种 ,2003年 ,第 1 卷 ,第 5 6期 ,第 747 —750页

    Molecular Plant Breeding ,2003 ,Vol11 ,No15 6 ,747 —750

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.羊、兔等动物的高蛋白优质饲料 , 并用于西南地

    区遏止石漠化、保持水土、恢复生态平衡。

    2 木豆的一些生物学特性

    根及根瘤 木豆的根系由木质化程度很高的主

    根和侧根组成 , 通常分布在 30 - 90cm 的土层深度

    内 , 条件适合时能深达 2 - 3m。木豆与豇豆属根

    瘤菌共生 , 播种后 120d 根瘤菌开始形成。根瘤直

    径 012 - 20cm , 多数着生于侧根上 , 位于 30cm 表

    土层内 , 深达 150cm 土层也发现有小根瘤。木豆

    根瘤的固氮量为每生长季 42 - 90kg1hm- 2。

    茎 早熟品种的茎基部一般在 3cm 以下 , 晚熟

    品种的在 4 - 10cm , 最粗可达 15cm。株高介于 40

    - 400cm 之间 , 大多数品种为 150 - 200cm , 早熟

    品种多为 40 - 60cm , 特晚熟品种可高于 400cm。

    花 木豆花序为总状花序 , 着生 3 - 10 朵花 ,以闭花授粉自花受精为主 , 但由于很吸引虫媒 ,异交率也很高 , 多数品种异交率达 20 % - 70 %。

    开花期长 , 木豆同一植株上的花可相继持续开放

    15 - 20d , 每天上午 6 点半开始开花 , 10 时 30 分

    至12 时 30 分为开花盛时 , 下午 2 时停止。花朵

    开放后持续 1d关闭。

    籽粒 籽粒形状为椭圆、长椭圆、扁圆和方形 ,种子底色分为白、乳黄、黄、浅褐、褐、浅灰、灰、紫、深紫和黑色 10 种。不同品种间籽粒大小

    差异大 , 百粒重从 218 - 2214g 都有。种脐小 , 通

    常白色 , 种子萌发时子叶不出土。

    木豆生长对光照和温度的要求 木豆为短日性

    植物 , 早熟品种的临界光周期 1418 h , 晚熟品种

    的临界光周期 1116 h。日长超过临界光周期 , 木

    豆开花将延迟。木豆是热带、亚热带作物 , 喜温

    怕寒 , 0 ℃以下叶片和枝梢即被冻死。开花的最适

    温度: 早熟品种 24 - 27 ℃, 中熟品种 20 - 24 ℃,晚熟品种 18 - 20 ℃。种子萌发最低温度 1218 ℃,58 d达到 50 %出苗; 15 ℃时 26 d可出苗 , 25 ℃则

    5d可出苗 , 温度高于 4615 ℃不能出苗。

    木豆生长对水分的要求 木豆较适宜生长的年

    降雨量为 600 - 1000 mm , 在年降雨量 380 mm 的

    地区无灌溉水情况下仍能收获 , 是十分耐干旱的

    作物。但不耐涝 , 积水 48 h , 木豆就会死亡。

    木豆生长对土壤的要求 木豆对土壤要求不严

    格 , 在砂土、壤土、粘土和石砾土上均可种植 ,在pH510 - 810 的土壤环境都能生长良好 , 以排水

    良好的偏酸性土壤最为适宜。木豆耐盐性差 , 不

    及瓜尔豆、豇豆、大豆和黑吉豆 , 但强于绿豆。

    木豆的营养成分 木豆营养成分丰富 , 营养价

    值高。一般栽培品种蛋白质含量在 1815 % -

    2613 %之间 , 平均 2115 % , 新育成高蛋白品种的

    含量为 30 %左右。木豆含有人体必须的 8 种氨基

    酸 , 其中赖氨酸含量较高 , 达618 mg· 100g - 1

    蛋白

    质。木 豆 淀 粉 含 量 5114 % - 5818 % , 平 均

    5417 %; 还含有丰富的矿质元素和维生素 , 其中

    VA、VB、VC和胡萝卜素含量显著高于其它豆类 ......