中国野牡丹科观赏植物资源的研究与利用

中国野牡丹科观赏植物资源的研究与利用

野生牡丹科拥有丰富的植物资源，世界上约240种。广泛分布于世界各地的亚热带和亚热带地区，其中美国是最重要的。中国有25种左右160种和25种。目前,有关该科植物药理作用方面的研究较多,据报道,野牡丹科部分植物具有护肝、降血糖和降血压、抗炎和止血作用;但有关观赏植物方面的研究较少,只有少部分种类被直接利用,而大部分尚未开发利用。笔者概述了我国野牡丹科观赏植物资源的研究与利用情况,并就今后该科观赏植物资源的系统研究与利用提出几点建议。1中国牡丹科学院植物资源研究1.1代后期的植物观赏中国的野生花卉资源异常丰富,被誉为“世界园林之母”、“世界花卉宝库”。国内野牡丹科野生观赏植物种质资源调查工作开始于20世纪80年代中后期,丁慎言等对海南岛的花卉种质资源进行了全面考察,初步认为多花野牡丹、毛稔等具有较高观赏价值。此后,尹俊梅等又对海南岛野牡丹科野生观赏植物种质资源进行了全面考察,并收集、保存了10多种该科植物活种质。中科院华南植物所对华南地区特别是广东地区作了详细调查,林秀香等、李秀等分别对福建和云南普洱市思茅区野牡丹科植物资源进行了初步调查及评价,目前广西、西藏等地区的野牡丹科观赏种质资源还有待调查。1.2野牡丹花科植物物种选择野生植物资源的引种及驯化栽培是种质资源研究与应用的第一步,引种成功与否以及驯化栽培的结果直接决定了该物种在引入地区应用的可能性及潜能。马国华等自1998年对华南地区部分野牡丹科植物进行引种,并进行了初步繁殖和示范栽培工作,并从中选出了多花野牡丹、野牡丹等5个具有较大观赏价值的种类。朱纯等自2003年从广州附近引种30多种野生野牡丹科植物,并通过对观赏价值较高的6个野牡丹科植物野生种及国外引进的4个园艺栽培种进行物候学、抗寒性系统观察,筛选出展毛野牡丹、巴西野牡丹等7个在广州地区具有较好适应性的野牡丹科观赏植物。尹俊梅等对海南野牡丹科植物引种驯化研究认为,野牡丹、多花野牡丹和毛稔均在遮光率不超过50%的半荫蔽条件下生长良好。引种及驯化栽培的成功是建立植物资源(基因)库、研究种质资源系统、种质创新及改良的前提,目前,云南、广西等大部分地区的野牡丹科观赏植物尚处于野生状态,应加强引种驯化研究。1.3野牡丹花科植物的观赏特点该科植物的体态变异较大,从草本到乔木,直立到攀缘,从陆牛、附生到河生,甚至水生;单叶对生或轮生,全缘或具锯齿,叶色紫红色、深绿色或淡绿色等;花两性,辐射对称,呈聚伞花序、伞形花序、伞房花序,或由上述花序组成圆锥花序,花瓣艳丽,常为紫红色、粉红色等,野牡丹科植物开花时间不一致、花期长短不一致,有的全年开花,但多数集中在5~8月份,因此,野牡丹科观赏植物的花序、花色、花期等花的主要观赏形状呈多样性化,朱纯等对部分野牡丹科植物引种驯化后的花期生物学特性观察也证实了这一点。野牡丹科花卉的缺点是单朵花的花期短,1~7d不等,但由于花多,以致整株植物开花期长。1.4不同种类花芽分化的繁殖野牡丹科观赏植物大多喜疏松肥沃、富含有机质、透气良好的微酸性或酸性土壤。该科植物喜阳,但忌阳光直射,在夏季栽培管理时特别注意遮阳,遮光率需达50%左右,生长适温为17~30℃,多数耐寒性较差,除地艹念、野牡丹等少数能在5℃以下自然越冬外,多数应采取保温措施;该科植物大多喜湿润或阴湿环境,不耐干旱。目前有关该科观赏植物花期调控方面的研究不多,贺漫媚等于2006年报道低温处理可延长多花野牡丹花芽分化的时间,适当的高温能够提高花芽分化率;花芽分化后,适当的高温能加快花芽的发育进程,缩短花蕾的形成时间。研究表明,野牡丹科观赏植物通过种子、分株或扦插进行繁殖均能获得成功。大部分种类1个蒴果能够产生成百上千个种子,自然条件下,种子发芽成活率低。在人工控制管理条件下,可大大提高其出苗率,由于种子数量大,有性繁殖仍为较理想的繁殖途径。陈妙贤等研究认为光和一定浓度赤霉素对多花野牡丹种子萌发具有促进作用,并认为其最适发芽温度为26℃左右。野牡丹科植物从种子萌发到植株开花至少需要2~4年的时间,通过扦插来繁殖优良性状的单株,将缩短繁殖至开花的时间,特别对于繁殖有性结实率低的种类是非常理想的途径。另外,分株繁殖相当有效,如地艹念生长迅速,分株繁殖无需考虑死亡率。马国华等报道不同种类扦插出根时间需15~30d,成活率也不同,其中银毛野牡丹成活率最高达100%,而野牡丹仅50%左右。目前,有关组织培养方面的工作已取得一定进展,如虎颜花、多花野牡丹、地艹念、野牡丹等几种材料已建立了有效的芽繁殖体系和植株再生体系,为进一步开展生物技术育种奠定了良好的基础。2野生牡丹植物的发展和应用2.1锦草属、虎颜花属野牡丹科观赏植物是近年来国际上新流行的花卉,如野牡丹属、锦香草属、虎颜花属等植物株型美观,叶形奇特,花大艳美,色彩丰富。目前,国内野牡丹科植物被开发成花卉的主要有以下几种[13,14,15,16,17,18]:2.1.1野生牡丹灌木,高0.5~1.5m,花瓣玫瑰红色,花大色艳,花期5~7月;喜阳,半遮阴;是优良的庭园观赏花卉,地栽或做盆花。2.1.2嫁接树灌木,高1.0~2.0m,圆锥花序,花多,花瓣粉红色,花期7~9月;阴湿处;优良的庭院观花植物。2.1.3本拉姆灌木,高0.6~3.0m,花多且花期长,花瓣白色,花期6~8月;喜阳,半遮阴;观花、观叶植物。2.1.4calendary匍匐状草本,高0.10~0.15m,叶型奇特,花瓣粉红色、紫色,花期6~8月;喜阴湿;观叶、观花植物,宜盆栽。2.1.5毛、施花与花、花常绿草本,叶大、膜质,心形,被红色粗硬毛,蝎尾状聚伞花序,花瓣暗红色,盛花期花多而艳丽,花期1~2月;喜高温、湿润的半荫环境;理想的观叶观花植物,宜室内盆栽。2.2年中的不同季节野牡丹科植物形态多样,色彩艳丽,花期分布在一年中的各个季节。目前国内野牡丹科观赏植物在园林上主要用作地被植物及布置花坛等[13,14,15,16,17,18]。如以下几种:2.2.1麻黄、评论员匍匐状亚灌木,高0.1~0.3m,叶对生,卵形或椭圆形,聚伞花序顶生,花瓣紫红色,花果期几乎全年;耐旱、耐贫瘠、耐践踏、酸性土壤指示物;优良地被植物。2.2.2叶椭圆、花镜小灌木或灌木,高0.3~0.6m,叶椭圆或长圆状椭圆形,花瓣紫色、玫瑰红色,花期7~9月;喜阳,半遮阴;盆栽或作园林地被植物或布置花坛。2.2.3母乳喂养大灌木或小乔木,高1.0~3.0m,花大色艳,花瓣紫红色,花果期几乎全年;阴湿;分布广,可作庭园观赏或园林绿化植物。2.2.4叶片及花镜草本,植株高大,高0.4~1.5m,叶片膜质,长圆形或椭圆状长圆形,花很多、花期长,花瓣粉红色,花期7~10月;喜阴湿;可作花坛、花镜或地被植物等。2.2.5硫醚类创建苗,草或花亚灌木状草本,高0.25~0.50m,叶片坚纸质,椭圆状心形至卵状心形,叶底紫红色;伞形花序或聚伞花序,顶生,花瓣紫色或紫红色,卵形至广卵形,花期6~8月;喜阴湿;优良的观叶观花植物,可作庭院地被、花坛花镜及花灌木等布置。3关于研究3.1建立自然保护区我国具有较为丰富的野牡丹科植物种质资源,如野牡丹属、金锦香属、锦香草属、藤牡丹属、柏拉木属、偏瓣花属等,大多具有较高观赏价值。目前,有关该科观赏植物的资源状况特别是云南、广西等野牡丹科植物分布较集中地区还应进一步调查,特别是一些中国特有种类应通过迁地保护与就地保护等方式进行有效的保护,并建立自然保护区,重点保护原生地的生态环境和野生种群,防止物种遗传多样性和优良遗传基因的丢失。对观赏价值较高种类的开发利用要遵循“保护、发展和合理利用”的方针,严禁对资源进行大规模的破坏性采挖,要通过人工繁殖手段解决种苗供应问题。应加大资源的收集与保存力度,尽量多地收集植物活种质,并加强对原生境自然条件的研究,提高移栽成活率,积极开展栽培繁殖技术研究,把引种驯化-栽培-扩繁的每个环节研究透彻,在相对适宜的地区建立野牡丹科野生植物种质资源圃,促进野牡丹科野生花卉园植化,以满足园林绿化建设的需要。在对国产野牡丹科生物学特性、适应性、抗逆性、观赏价值等系统研究及综合评价的基础上,制定相应的综合评价体系及建立完整的个体挡案;同时应用RAPD、RFLP、SRR等分子技术对野牡丹科植物的遗传多样性、亲缘关系进行研究,并构建与不同物种材料、表型性状、基因型相应的DNA分子标记指纹图谱,为今后野牡丹科植物种质资源的遗传育种、种质创新及开发利用等研究奠定物质基础。3.2种质资源调查和引种驯化研究野牡丹科观赏植物的育种及种质创新研究在国外自19世纪中期就已经开始,如酸脚杆属植物粉苞酸脚杆(M.magnifica),别名宝莲灯,原产菲律宾,目前全世界共有300个品种,其中有观赏价值很高的盆栽品种。国内对野牡丹科观赏植物的研究起步较晚,虽然丁慎言等自20世纪80年代中后期开始调查海南野牡丹科观赏植物种质资源,但有关该类观赏植物的引种驯化研究是近十年左右的时间,所以,有关该科观赏植物的研究尚处于资源调查及引种驯化阶段,未见有关杂交育种或优良品种选育方面的报道。该科植物虽然单朵花的开花时间短,但整株花的花期长,这样有利于种内杂交及种间杂交,甚至属间不同种类之间进行杂交。野牡丹科植物形态多样、色彩艳丽、花期分布在一年中的各个季节,在园林上有广阔的应用前景,但未经驯化的野