淺析紅甜菜的應(yīng)用價(jià)值

劉 劍，張永光，張大明，蘭 西，王清發(fā)，張宇航，寧彥東*

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)扎蘭特旗音德爾鎮(zhèn)人民政府 2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院)

0 前言

紅甜菜屬甜菜四個(gè)變種之一，劃分為食用甜菜(亦稱根用甜菜)的栽培類型范圍內(nèi)，起源于地中海沿岸，其作為甜菜種質(zhì)資源的組成部分之一，在糖用甜菜和飼用甜菜的育種過(guò)程中應(yīng)用并不多見。紅甜菜是以食用、色素為主體用途，觀賞為輔助用途的一種多功能、多用途作物，在歐美國(guó)家廣泛應(yīng)用已有數(shù)百年[1]，我國(guó)進(jìn)行研究較晚，主要是受天然色素得到廣泛應(yīng)用后，重視程度才有所提高。目前，針對(duì)種質(zhì)資源重要性認(rèn)識(shí)的不斷提升，以及蔬菜種類拓展、食品安全和人們亞健康等主要問(wèn)題，紅甜菜作為蔬菜、色素和保健領(lǐng)域作物的重要組成部分不容忽視。因此，在原有研究的基礎(chǔ)上，深入開展紅甜菜研究，不斷挖掘其可利用價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值，是值得解決的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。

1 種質(zhì)資源的應(yīng)用價(jià)值

種業(yè)“芯片”問(wèn)題涉及農(nóng)業(yè)發(fā)展，不僅是主要農(nóng)作物，蔬菜等非主要農(nóng)作物同樣面臨著這個(gè)影響我國(guó)農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。紅甜菜作物甜菜的四個(gè)變種之一，其種質(zhì)資源的關(guān)鍵作用不容忽視。目前看，我國(guó)育成的紅甜菜資源和品種較少，不僅影響到蔬菜和色素等產(chǎn)業(yè)發(fā)展在品種上的需求，同時(shí)作為栽培種的糖用甜菜、飼用甜菜和葉用甜菜可利用的親本來(lái)源，涉及到糖料、飼料、觀賞等領(lǐng)域作物種業(yè)的發(fā)展。

1.1 遺傳多樣性研究

遺傳多樣性分析是現(xiàn)代育種的重要手段，可促進(jìn)育種進(jìn)程。分子技術(shù)和表型鑒定相結(jié)合是遺傳多樣性分析兩個(gè)不可分的重要方面，其中，分子技術(shù)的研究進(jìn)程是關(guān)鍵。

目前，SSR、ISSR等分子技術(shù)在糖用甜菜和飼用甜菜的研究中得到了廣泛應(yīng)用，但在紅甜菜研究領(lǐng)域的報(bào)到極少。因此，應(yīng)積極運(yùn)用分子技術(shù)的成果，并利用好紅甜菜種質(zhì)資源，開展好資源創(chuàng)新和材料創(chuàng)新工作，進(jìn)而促進(jìn)優(yōu)異品種的選育工作進(jìn)程。

劉蕊等[2]利用SSR、InDel分子標(biāo)記技術(shù)，分析了21份國(guó)內(nèi)外紅甜菜品種的遺傳多樣性，聚類分析結(jié)果表明：21份紅甜菜品種中，國(guó)內(nèi)品種多與國(guó)外品種相關(guān)，國(guó)內(nèi)外品種均有血

緣關(guān)系；該研究說(shuō)明了紅甜菜資源比較匱乏，以及遺傳背景存在一定的狹窄性。劉乃新等[3]針對(duì)市場(chǎng)中12個(gè)紅甜菜品種，利用SSR分子技術(shù)，在100多對(duì)引物中篩選出3對(duì)核心引物，

構(gòu)建了相應(yīng)品種的指紋圖譜。上述研究說(shuō)明在紅甜菜的分子育種方面已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，為下一步的深入研究奠定了基礎(chǔ)；同時(shí)，也說(shuō)明我國(guó)目前的紅甜菜品種存在遺傳背景狹窄問(wèn)題，提示了育種者應(yīng)充分利用其它類型或其它變種甜菜資源，發(fā)揮雜交育種優(yōu)勢(shì)，開展創(chuàng)新工作的必然趨勢(shì)。

植物學(xué)性狀表現(xiàn)是不同基因型差異性的體現(xiàn)。充分利用DUS測(cè)試的性狀指標(biāo)，通過(guò)表型鑒定反映出不同基因型材料的特征特性，并建立關(guān)聯(lián)性，以檢測(cè)雜交后代的有效性是十分必要的，但紅甜菜表型鑒定方面的研究報(bào)道非常少。以基因型為基礎(chǔ)，以關(guān)鍵農(nóng)藝性狀為指標(biāo)，開展好表型鑒定，對(duì)于遺傳育種工作，具有不可輕視的作用。

1.2 遺傳育種的應(yīng)用價(jià)值

甜菜，二年生三系配套作物，紅甜菜作為甜菜屬重要的組成作物，特異株無(wú)性系繁殖體系的建立對(duì)于紅甜菜育種工作有重要意義；同時(shí)，其不同基因型的種質(zhì)資源在包含糖用、飼用和葉用甜菜的育種工作中均具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。特別是紅甜菜相對(duì)于糖用、飼用和葉用甜菜，其富含的甜菜紅色素，所具有的色澤顯性基因，以及藥用價(jià)值和觀賞價(jià)值，是其它類型甜菜所不具備的優(yōu)勢(shì)，在糖用、飼用和葉用甜菜的品種選育中的價(jià)值尤為突出，但此方面研究的報(bào)道非常少。

李瑩等[4]通過(guò)紅甜菜變異株嫩莖為研究對(duì)象，選擇出理想的MS培養(yǎng)基，建立了無(wú)性快繁技術(shù)體系，為紅甜菜變異或特異株無(wú)性繁殖，以及特異性資源試管苗保存提供了技術(shù)支撐。王華忠等[5]、張景樓等[6]先后利用紅甜菜在甜菜中特有的紅色顯性基因，開展糖用甜菜親本配合力測(cè)定，為雜交育種中親本配合力測(cè)定提供了較為實(shí)用高效的途徑。

2 營(yíng)養(yǎng)保健和食用價(jià)值

紅甜菜作為歐美國(guó)家的傳統(tǒng)蔬菜，屬于藥食兼用蔬菜，被世衛(wèi)組織推薦的13種最佳蔬菜之一和美國(guó)列為30種有防癌作用的果蔬之一，具有較大的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值和食用價(jià)值，是蔬菜種類的有效補(bǔ)充。從營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值看，紅甜菜富含甜菜堿、甜菜苷、多酚等生物活性物質(zhì)。王錦霞等[7]研究表明，紅甜菜提取物對(duì)部分自由基有較強(qiáng)清除能力，對(duì)預(yù)防腫瘤、降血脂[8]等“三高”、抗氧化、提升免疫力等具有一定保健效果，對(duì)于改善人體亞健康，調(diào)節(jié)人體機(jī)能具有促進(jìn)作用，屬于藥食兼用的蔬菜。同時(shí)，紅甜菜含有一定量的蛋白、維生素、纖維等多種人體所需營(yíng)養(yǎng)成分，以及鐵、鈣、硒等微量元素。從蔬菜的角度看，紅甜菜的根、葉均可食用，最早以根肉作為蔬菜食用，可追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代的古希臘時(shí)代[9]。紅甜菜食用是歐美國(guó)家的傳統(tǒng)，得益于其保健價(jià)值，以及顏色鮮艷和口感微甜的特點(diǎn)，且食用方法多樣、簡(jiǎn)便。我國(guó)因傳統(tǒng)因素，缺乏食用紅甜菜的飲食習(xí)慣，一直未得到廣泛食用，使得紅甜菜這種特色功能性蔬菜的功效和價(jià)值未得到有效利用。

3 紅甜菜色素的應(yīng)用價(jià)值

紅甜菜色素屬甜菜紅色素主要來(lái)源之一，天然水溶性色素[多篇參考文獻(xiàn)]，與花青苷、β-胡蘿卜素成為國(guó)際三大暢銷紅色素[10]。

3.1 紅甜菜色素理化性狀研究

紅甜菜色素由甜菜紅素和甜菜黃素兩類化合物組成[11]，紅紫色至深紅色，在PH值4.0-7.0之間最穩(wěn)定，耐熱性差，對(duì)光照敏感，易被過(guò)氧化酶分解[12]。因此，紅甜菜色素在PH值5.0，室溫條件下，避光密閉條件下較為穩(wěn)定，顏色相對(duì)不會(huì)發(fā)生變化。

3.2 紅甜菜色素的應(yīng)用價(jià)值

甜菜紅色素廣泛存在于石竹目作物中，因最先在紅甜菜中提取而得名。早在1960年美國(guó)已允許在食用色素中使用紅甜菜液或粉；1976年FAO/WHO制訂了甜菜紅色素的標(biāo)準(zhǔn)，從此開始廣泛應(yīng)用于各類食品和化妝品等商品中，如Yadav等利用甜菜根粉制作有色酸奶、Manoharan等利用甜菜根汁加工冰淇淋等等。甜菜紅色素的天然性、無(wú)毒副作用，以及水溶性的提取便意的特點(diǎn)，使得甜菜紅色素在眾多紅色素來(lái)源中的優(yōu)勢(shì)突顯。在吳則東等[13]的研究表明，在11個(gè)紅甜菜品種中，有8個(gè)品種的甜菜紅色素含量高于火龍果。說(shuō)明了紅甜菜色素含量具有的一定優(yōu)勢(shì)。同時(shí)針對(duì)紅甜菜色素添加在食品中，與食品其它添加劑間的影響，張琳等[14]研究顯示，添加食品添加劑醋酸、甜蜜素、0.5%茶多酚和0.1%苯甲酸鈉時(shí)，紅甜菜色素穩(wěn)定性最好，可放心配合使用。不僅如此，甜菜紅素在染色劑領(lǐng)域也已經(jīng)在國(guó)內(nèi)開展羊毛[15]和蠶絲[16]的染色研究。

4 其它應(yīng)用價(jià)值

甜菜堿是在于甜菜中的天然生物堿，紅甜菜也不例外。該物質(zhì)對(duì)于動(dòng)物有促進(jìn)改善消化功能、促進(jìn)蛋白合成等具有一定功效；對(duì)于植物是滲透調(diào)節(jié)劑；在洗滌用品中有殺菌、抗靜電等作用。紅甜菜也具有觀賞性，雖然歸類為食用甜菜，但葉用甜菜同樣含有紅甜菜類型，紅甜菜莖、葉紅色色澤鮮艷，極具觀賞性，便于園林造型和圖案編制，已運(yùn)用于城市園林建設(shè)中。

綜上，紅甜菜在蔬菜、色素、保健、飼料、糖料等作物領(lǐng)域均有應(yīng)用，只是廣度不同。其色素功能是主體，但因其色素穩(wěn)定性的要求較為嚴(yán)苛，應(yīng)用上的范圍收到了部分限制，但也為科研人員提供了技術(shù)攻關(guān)的方向。紅甜菜的種質(zhì)資源遺傳背景方面，我國(guó)還處于遺傳狹窄的問(wèn)題尚未解決，應(yīng)加快收集資源，規(guī)避我國(guó)非原產(chǎn)國(guó)的劣勢(shì)；同時(shí)，紅甜菜資源對(duì)于飼用、糖用、葉用甜菜的性狀測(cè)定和改良上的作用并未得到充分發(fā)揮，應(yīng)加大資源利用，將對(duì)于整體甜菜不同種類的品種選育工作、種業(yè)的發(fā)展，特別是特異性品種方面，均有較大的應(yīng)用價(jià)值和意義。紅甜菜作為一種特色功能型蔬菜、色素為主體用途的作物，近年來(lái)的開發(fā)、應(yīng)用進(jìn)程并不理想，相信通過(guò)認(rèn)同度的不斷提升，會(huì)得到不斷的發(fā)展，并發(fā)揮好其應(yīng)有的價(jià)值。