栽培甜菜的起源及分类简介

罗成飞，吴玉梅，代翠红

(1.黑龙江大学 2.哈尔滨工业大学)

0 前言

关于甜菜(BetavulgarisL．)最早栽培的历史说法不一，有学者认为大约是在公元前2000-1500年，在底格拉斯河和幼发拉底河流域的古老灌溉农业条件下，从杂草中培育出来并开始种植(B．Ⅱ．卓西莫维奇)。此后，从叙利亚和巴比伦将栽培甜菜传到其他西方和东方国家。在古代，甜菜作为蔬菜和药用植物进行栽培，主要食其叶。根用甜菜是在大约是在公元前5～4世纪，波斯统治时期传入西亚细亚。到公元4世纪已出现白甜菜和红甜菜。公元8-12世纪，糖甜菜在波斯和古阿拉伯已广为栽培，其栽培品种后又由起源中心地传入高加索、亚细亚、东部西伯利亚、印度、等世界各地。但当时主要以甜菜的根和叶作蔬菜食用。

1 甜菜的起源

栽培甜菜起源于野生种，是前亚细亚的根用甜菜与起源于欧洲的叶用甜菜间的杂种(B．Ⅱ.卓西莫维奇(1968))。甜菜商业化获得大力支持是在十八世纪，通过普鲁士国王的支持。德国普鲁士科学院院长Andreas Marggraf (1749 )在1747年第一次证明，糖可从甜菜根中分离。当时，甜菜根中含糖率约为1.3～1.6%。他的学生F.C.阿哈德通过进一步的人工选择，于1786年在柏林近郊培育出世界上第一个块根肥大、根中含糖分较高的甜菜品种——西里西亚糖甜菜品种，该品种的含糖率为7%左右。这是栽培甜菜种中最重要的变种，也是世界上第一个糖用甜菜品种。从此，甜菜被确认为商业产糖产品。长期的人工选择，使甜菜根的含糖率得以大幅度提升。至19世纪初，块根含糖率为6～7%，到1860年增加到10%，至20世纪30年代则增至18～20%，前苏联育成的部分品种含糖率达到21～22%。在上世纪的80年代，我国选育的甜菜品系中也出现了含糖率超过21%的高糖品系。甜菜在欧洲种植并且形成商业规模是在十九世纪。为了回应英国战争期间对蔗糖的封锁，拿破仑从国家角度宣布用甜菜生产食糖，拿破仑在法国专门开设学校学习利用甜菜生产食糖技术。还额外鼓励28000公顷(69200英亩)耕地种植新选育的甜菜品种，这大大推进了欧洲甜菜产业的迅速增长(Zohary and Hopf 2000 )。在亚洲，中国于1908年建立第一家糖厂-阿什河糖厂。日本1871年(明治4年)开始种植甜菜，此后设立甜菜制糖厂。在北美，糖用甜菜1830年被引入，其中第一个商业化生产开始在阿尔瓦拉多一个农场，加州在1879年(Zohary and Hopf 2000 )。同时，在1850年，甜菜被德国人推广到智利。现在仍然在欧美和加拿大被广泛种植的经济作物，为了食糖产量，占世界糖的30%以上。

2 甜菜的分类

2.1 栽培甜菜分类

Beta属的分类法至今并未统一，每种观点都有一定的道理。我国认同卓西莫维奇分类法的学者占主流。卓西莫维奇(1940、1968)的分类，他基于B．A特兰谢里(1927)分类法将Beta属分为三个组(类群)，包括14个野生种和1个栽培种糖甜菜(Beta vulgaris L．)属于藜科(Chenopodiaceae)甜菜属(Beta)。甜菜属在分类学上的位置如表1所示。

由于分类方法的不同，甜菜属中种的数目亦不尽相同。B．Ⅱ.卓西莫维奇(1940、1968)的分类主要是基于B．A特兰谢里(1927)分类法将Beta属分为三个类群，包括14个野生种和1个栽培种。我国学者通常采用该方法。见表2。

表1 甜菜属在分类学上的位置

表2 栽培甜菜在 B．Ⅱ.卓西莫维奇(1940、1968)的分类法的位置

所有栽培甜菜均属于Beta vulgarisL．种，即甜菜栽培种。E．Knapp (1958年)根据栽培种的用途，将其分类如下：

叶用甜菜B．vulgaris cicla.(Swiss chard，Spinachbeet，leaf beet)；根用甜菜(根菜用甜菜)B.vulgaris crucenta (garden beet.)；根用甜菜(根菜用甜菜)B.vulgaris esculenta (table beet.)；饲用甜菜B.vulgaris rapa (fodder beet，mangel，mangold，field beet)；糖用甜菜B.vulgaris saccharifera (Sugar beet)。

2.2 近缘野生种的发现及特性

2.2.1 加内里甜菜(pateIlaris Transch)类群

1)维比纳甜菜(Beta Webbiana Mog)：维比纳甜菜发现于1840年，主要分布在非洲加那利群岛。多年生，植株高大，似灌木状，茎高可达1-2米，叶片较长，箭头状，根粗，木质化。含糖率1-1.5%，出苗后第一年即能开花结实，花期长，果实单果型，小盘状，千粒重5-7克，果皮坚硬，种子休眠期可长达5年以上。属于二倍体甜菜，抗旱性强，是较好的抗性资源。

2)平匍甜菜(Beta Procumbens Chr.Smifh)：平伏甜菜发现于1815年。主要分布在非洲加那利群岛一带。一年生草本，植株矮小，叶片较小，叶片呈箭头状，深绿色，页面平滑。根部较小，根产量低，根色白，木质化，含糖率较低。当年抽薹结实。果实为单胚型，小盘状，千粒重7-8克，种子发芽缓慢对线虫、褐斑病、及曲顶病有免疫能力，抗旱性强，性细胞中染色体18条，属于二倍体。

3)碗状甜菜(Beta Patellaris Moq)(1849)：主要分布在加那利群岛，西北非洲、意大利南部一带，一年生草本，植株矮小，叶浅绿色，长心形，根小，木质化，含糖率低，当年抽薹结实，果实单果型，小盘状，种子萌发缓慢，性细胞中染色体既有36条染色体的四倍体群体，也有18条染色体的二倍体甜菜群体。抗黄化毒病和线虫病。

2.2.2 山地甜菜(Sect.Corollinae Transch)类群：

1)大根甜菜(Beta Macrorrhiza Stev)：大根甜菜也称长根甜菜，发现于1812年，主要分别在土耳其安娜陀利亚东部高原、伊朗、外高加索高山地带(欧亚大陆腹地的南格鲁吉亚、亚美尼亚、阿塞拜疆地区)。多年生草本，植株较高，有明显的茎，叶片较大，叶柄细。茎基部生长的叶近圆形，茎生叶卵圆形，深绿色。根肉白色，根体较长，入土可达1.5米，根重可达10公斤，含糖率5-10%。为二年生，果实为复胚种，种子千粒重40-90克，喜湿耐寒，性细胞中染色体18条。属于二倍体甜菜。

2)花边果甜菜(Beta Lomatogona Fisch．et Moq)：花边果甜菜也称单果甜菜，发现1838年。分布在伊朗、土耳其安纳托利亚中部高原。叙利亚北部高山地带、外高加索高山地区。二年生或多年生。植株较高，有明显的直立茎，分枝少，叶片窄披针形，深绿色，叶柄长，叶脉和叶柄有时呈现红色，根肥大，肉质白色，分叉，木质化，入土很深，生长缓慢，根重可达5公斤左右。含糖率8-9%，果实单胚型，抗旱，耐盐碱，抗黄化毒病。性细胞中染色体18条，属于二倍体甜菜，个别也有四倍体甜菜。

3)中间型甜菜(Beta intermedia Bunge)：中间型甜菜发现于1879年。主要分布在土耳其安纳托利亚中部高原。多年生，根长纺锤形。入土很深，种子单胚型，形态性状及经济性状介于单果甜菜和三蕊甜菜之间。抗寒性、耐旱性突出。性细胞中染色体36条，属于4倍体甜菜。

4)三蕊甜菜(BetaTrigynaWald,etKit)：三蕊甜菜发现于1802年。主要分布在土耳其安纳托利亚西部高原、巴尔干半岛、莫尔达维亚和克里米亚高山地带。多年生，植株高大，具有明显直立高大的茎。茎绿色，基部粉红色。叶片肥大厚实，蓝绿色，叶柄长，叶柄基部粉红色。根长圆柱形，根肉白色，入土可达1.5米。根重可达10公斤，含糖率4-10%。果实为复胚型。抗寒性突出，抗褐斑病。性细胞中染色体54条，属于六倍体甜菜。

5)冠状花甜菜(BetaCorollifloraZoss)：冠状花甜菜发现于1937年。主要分布在外高加索、伊朗、土耳其安纳托利亚东北部高原一带。多年生，植株较高，有明显的茎，叶卵形。根粗而长，分叉，入土很深，根重可达10-15公斤，含糖率10-14%，最高可达17%以上。种株高大，果实为复胚型。抗寒性强，性细胞中染色体36条，为四倍体甜菜。

6)矮生甜菜(Beta．Nana Boiss et Heldr)：矮生甜菜发现与1846年。主要分布在希腊高山地带。多年生草本，植株矮小，生长缓慢。根小，白色，含糖率低，种子为单胚型。耐寒性较突出。细胞染色体18条，属于二倍体甜菜。

2.2.3 普通甜菜(V Ulgares Transch)类群

1)普通甜菜(Beta Vulgaris L)：一般认为普通甜菜发现于1753年。普通甜菜类群主要分布在西亚、地中海沿岸以及西欧一带。在人工选择的作用下，野生普通甜菜被逐步改良成栽培甜菜。现在栽培甜菜已经遍布世界各国。

2)叉根甜菜(Beta Patula Ait)(1789)叉根甜菜发现于1789年。主要分布在位于北大西洋的东部，马德拉岛海岸一带。一年生或多年生，植株矮小，高约20-25公分，叶子小，呈窄披针形，根白色，纤细分叉，木质化严重，含糖率1.5-2.0%。当年抽薹结实，果实大，复胚型，含有3-5个种子，千粒重40-50克，性细胞中染色体18条，属于二倍体甜菜，具有抗线虫病和黄化毒病性。

3)藜叶甜菜(Beta Atri plicifolia Roy)：滨藜叶甜菜发现于1883年。主要分别在西班牙南部山麓一带，二年生或多年生草本，茎直立，浅绿色，菱形，叶酷似滨藜叶，叶面被毛，果实复胚型，性细胞中染色体18条，属于二倍体甜菜。

4)大果甜菜(Beta Macrocarpa Guss)：大果甜菜发现于1827年。

多年生甜菜(Beta Pernnis HaI)：多年生甜菜发现于1940年。分布在马来亚、印度、印度支那、美索不达利亚、叙利亚、伊朗、外高加速、北非、苏丹、墨西哥、加利福尼亚的海岸。

滨海甜菜(Beta MaritimaL)：沿海甜菜也称滨海甜菜，发现于1762年。分布较广，主要在北亚德里亚、法国北部、英国、比利时、荷兰、丹麦、瑞典以及意大利北部一带。包含有一年生和多年生。植株较大，有明显的茎，基部叶片呈现三角形或心形，叶柄绿色或浅红色，中部叶呈菱形，上部叶多呈披针。根白色，有分叉，木质化，根重150-200克，果实复胚为主。具有抗褐斑病、耐寒、抗旱等优良性状。性细胞中有18条染色体，为二倍体甜菜。目前，有些栽培甜菜品种具有沿海甜菜血缘。

5)滨海甜菜也称沿海甜菜，于1762年发现，分布在北亚德里亚、法国北部、英国、比利时、荷兰、丹麦、瑞典及意大利北部一带。一年生或多年生，植株较大，有明显的茎；基部叶片呈三角形或心形；根白色，叉根且木质化，根重150-200克；果实复果型；抗褐斑病，耐寒，抗旱；性细胞中染色体18个，属于二倍体甜菜。

6)多年生甜菜(B .Perennis Hal):1904年被发现。主要分布在印度、印度支那、马来亚、美索不达利亚、叙利亚、伊朗、外高加索、北部非洲、苏丹、墨西哥和加利福尼亚的海岸线。草原或山麓一带。多年生或一年生。种子为多胚型，性细胞中18条染色体吧，属于二倍体甜菜。

2.3 甜菜近缘野生种的资源利用

不同野生种甜菜的生物学特性大不相同，然而具有一些有价值特性，有的富有强大的抗逆性，如三蕊甜菜。的抗寒性颇强，平伏甜菜抗旱兼抗线虫病，小碗状花甜菜抗根腐病较强，沿海甜菜抗褐斑病性强，也有的野生甜菜具有单果种实性。14个野生种中有6个遗传单胚种：滨藜叶甜菜(2n=18)，花边果甜菜(2n=18.36)，矮生甜菜(2n=18.72)和加内里甜菜(Patellares)组的3个种，其中平伏甜菜具有果实光滑，几乎呈球状的特点。花边果甜菜具有自交可育性高的特点。大根甜菜(B.macrorrhiza Stev.)含有的染色体最大，能形成大种球并可发育成重达lOkg的块根。尽管种间杂交困难(染色体异质性、杂种的不育性)，但上述特点已成为野生种越来越被遗传和育种家们所注意的原因。

3 我国的叶用甜菜

叶用甜菜被认为是栽培甜菜中最早的一种甜菜类型。L.Freseltol(1996)认为，是从滨海甜菜(Beta.maritimaL.)中分离出来的。然后传入欧洲、北非、中国、印度以及其它国家。但有的学者认为第一个叶用甜菜的栽培是在大约4000年前的美索布达米亚。虽然有关叶用甜菜栽培起源说法不一,但可以肯定叶用甜菜是人类栽培最早的甜菜作物中。根据《太平环宇》中的有关记载，中国的叶用甜菜是在大约公元前5世纪由阿拉拍人从波斯传入的，距今已有2500年左右的历史，比原来的说法向前推进1000年(董一忱，1984)。叶用甜菜主要分布于土耳其、希腊等地中海沿岸国家。在我国中部的长江、黄河流域以及西南地区都有广泛的分布。(早在我国南北朝时代梁人陶弘景(公元456-536年)在《名医别录》中提到“茶菜”,即甜菜,指出它“味甘苦、大寒、主治时行壮热,解风热毒”。以后,在《本草纲目》、《新修本草》、《王祯农书》、《农桑辑要》、《农政全书》、《植物名实图考长编》,都提到了茶菜或著蓬菜(一种叶用甜菜),并对它的种植方法、形态、用途都做了详细介绍。据国外有关书刊介绍,公元前400—500年就有人开始栽培甜菜,亚、非、欧洲一些地区是甜菜起源地,主要在地中海沿岸一带。也有报到在公元850年前后,由阿拉伯人把甜菜由中亚波斯带到中国,似乎中国的甜菜来自中亚。但即使此话属实,也是在我国南北朝之后300余年了。长期以来,在我国中部一些省、区的农村,一直有一些叶用甜菜及食用甜菜被农民栽培,作为食用或饲料。)

瑞典博物学家林奈(Linuaeus,1767)按照双名法原则，将甜菜定名为Betaoulgaris,并将其分为野生种及栽培种。栽培种分为Beta vulgaris及Beta cicla,这是最早关于甜菜的分类提法。Beta cica主要指叶用甜菜。Helm(1957)及Krasochkin(1959)提出了叶用甜菜(Swisschards)典型的鉴定特征，又将Swisschards分为Provaroul.garis(叶用)及Provarflavesces(叶柄用)二种，但在实践中,很难将这二种区别开。据W.Iange等(1996)的报道,在国际Beta属遗传资源研讨会上，对叶用甜菜分类的意见是:叶用甜菜属于Beta种群(Section)中的Beta vulgarisL.种，栽培甜菜亚种Subspvulgaris中的叶用甜菜组(Group)。它与糖用甜菜同属于栽培甜菜亚种,两者亲缘关系比较近,易于进行杂交。早在上世纪九十年代，我国学者曾对我国的叶用甜菜资源进行过初步调查,发现其中存在不同的生态类型和抗褐斑病品种，含有丰富的遗传基因，具有广阔的开发、利用、研究潜力，是不可多得的一种甜菜遗传资源。我国通过几年的调查研究，以及目前归纳整理的中国饲料品种目录和中国蔬菜品种目录,根据形态调查及地理位置的不同，孙以楚(1990)把中国现有叶用甜菜初步分为5种类型:白色叶用甜菜、绿色叶用甜菜、四季叶用甜菜、卷叶叶用甜菜、红色叶用甜菜。虽然仅仅根据叶部颜色或形态区分叶用甜菜类型还不够科学、准确，当更科学的分类还有待研究商榷。