红皮糙果茶研究进展
2019-03-24文珊娜玄祖迎田雪琴赵鸿杰
文珊娜,玄祖迎,田雪琴,赵鸿杰
(佛山市林业科学研究所,广东 佛山 528222)
红皮糙果茶(CamelliacrapnellianaTutcher)属山茶科山茶属植物,常绿小乔木或乔木,是国家II级保护野生植物,自然分布于香港、广西南部、福建北部、浙江南部和江西等地。红皮糙果茶具有山茶属糙果茶组最大的花和果实,树干挺拔,树皮光滑被砖红色粉末;叶厚革质,表面发亮;花顶生,花瓣为白色,略带香气,花期长,花期为10月至翌年3月;果实秋季成熟,其直径可达10 cm,蒴果球形或梨形,红褐色,挂果期长,果皮厚度可达2 cm;其种子含油量较高,出油率可达17%[1-3]。红皮糙果茶不仅是一种优良的庭园绿化树种,还是具有较大潜力的油料植物。
本文对红皮糙果茶近30年在生物学特性、栽培繁育技术、生理生态特征、分类学研究以及园林应用等方面的研究进行综述,期望对红皮糙果茶的进一步研究和利用提供一定的帮助。
1 生物学特征研究进展
红皮糙果茶生长适应性强,姚月华等[1]对庆元县的红皮糙果茶的资源分布情况进行了调查,红皮糙果茶分布于海拔528~1 100 m,其结果性能受生境影响较大,孤立木或与油茶等小乔木混生,结果量较大,与杉木、松木混生,其结果量较小。卢天玲和廖汉刃[2]在1986年对红皮糙果茶的核型进行了研究,其体细胞染色体数目为2n=30,其核型公式为:k(2n)=30=20 m+8 sm+2 st,何春燕等[4]对红皮糙果茶在内的7种油茶花粉数量和花粉萌发率进行了测定,其中,红皮糙果茶的单花药花粉平均数量为3 503.7P,其花粉在10 g·L-1琼脂+0.1 g·L-1硼酸+100 g·L-1蔗糖配制的培养基上萌发率最高为56.3%。李薇等[5]对红皮糙果茶种皮进行了解剖结构观察,种皮由栓化壁和骨状石细胞组成,内、外部石细胞垂直交错排列,可能是造成红皮糙果茶种子萌发困难的机械阻碍原因。
2 繁育和栽培研究进展
红皮糙果茶主要以种子进行繁殖,李薇等[5]研究了红皮糙果茶的种子生活力和种子发芽试验,得出:4 ℃贮存有利于保持种子生活力,其次是常温贮存,而最差为-10 ℃贮存;红皮糙果茶种子发芽率不高(最高为40%);综合平衡法分析得出在处理浓度为800 mg·L-1GA3溶液中浸泡6 h的种子发芽最佳。红皮糙果茶种子发芽率不高,通过无性繁殖来获得大量的红皮糙果茶苗木是非常有必要的。魏琦[6]利用正交试验方法对红皮糙果茶进行了扦插生根试验研究,研究表明:红皮糙果茶生根类型为综合生根类型,扦插基质宜选取蛭石∶珍珠岩=1∶1,插穗经IBA的一些处理后其生根率可达80%以上,利用综合评分法优化出扦插的最佳处理方案是在浓度为1 500 mg·L-1IBA溶液中浸泡30 s。李岗[7]研究了适宜红皮糙果茶容器苗生长的基质,发现最适宜的基质为泥炭土∶蛭石∶椰糠=5∶3∶2,还在以此基质为栽培基质的基础上,开展了配方施肥对红皮糙果茶容器苗生长质量影响的研究,发现在施肥量为N 2.0 g、P3.0 g、K1.0 g(N∶P∶K=23∶9∶15)对苗木生长最为有利。红皮糙果茶幼苗还可作为金花茶嫁接苗砧木,其亲和力要大于宛田红花油茶(Camelliapolyodonta)和油茶(C.oleifera)[8]。
3 生理生态特征研究进展
李庭海等[9]对红皮糙果茶的叶片光合特性研究结果表明:在晴天条件下,红皮糙果茶的净光合速率日变化曲线呈双峰状,最大值为20.2 μmol·m2·s-1,在9:10至13:10期间有一个长达4 h 的高效光合平台期;气孔导度日变化呈单峰曲线,在13:10达到峰值0.22 μmmol·m-2·s-1,蒸腾速率的日变化的峰值为10 mmol·m-2·s-1,说明红皮糙果茶具有较强的耐高温能力;与油茶(C.oleifera)相比,红皮糙果茶光合作用时间长、光合产率高,更能有效利用光能。郭亚男等[10]研究了红皮糙果茶的半致死温度,以1年生幼苗的成熟叶片为材料进行了高温、低温胁迫试验,通过Logistic方程拟合来确定半致死温度,结果表明其高温半致死温度在42.35 ℃,其低温半致死温度为-7.19 ℃,这为红皮糙果在扩大引种栽培地区、园林绿化应用以及迁地保护等研究提供参考依据。另外,在广东省28种木本花卉的耐热性的研究中,显示红皮糙果茶在耐热性最强的分组内[11]。魏琪[12]也对红皮糙果茶进行了低温胁迫处理,红皮糙果茶具有较好的抗寒能力,抗寒性能力要强于毛枝连蕊茶(C.trichoclada)和南山茶(C.semiserrata)。渠心静等人研究了包含红皮糙果茶在内的22种山茶科植物叶片的铝含量[13],其结果显示:红皮糙果茶新叶铝含量为11 542.04401.18 mg·kg-1,老叶铝含量在19 364.7052.09 mg·kg-1,铝主要结合于叶片的细胞壁上,在研究中,红皮糙果茶老叶和新叶铝含量在22种山茶科植物中最高。
4 分类学研究进展
在张宏达的山茶属植物的分类系统中,红皮糙果茶属山茶亚属糙果茶组,别名为博白大果油茶[3,14]。石祥刚等[15]对红皮糙果茶和博白油茶(C.gigantocarpaHu et Huang)分类学问题进行了讨论,对比了两种植物在树皮、叶、花等形态性状的差异,认为这两个种在这些形态性状间存在着显著差异,应该将博白油茶看作一个独立的种。晏嫦妤等[16]利用SRAP标记分析了30份油茶种质资源的遗传多样性,其研究结果显示红皮糙果茶与青皮糙果茶(C.sp)的相似度最高,与新兴红花油茶(C.chekiangoleosa)的遗传相似性最低。皮二旭[17]开展了云理论在山茶属植物数值分类学应用研究,在山茶属6个组基于RCOC(相对叶绿素含量)、Ca(胞内CO2浓度)以及E(蒸腾速率)值等光合生理参数进行的聚类分析中显示红皮糙果茶与博白大果油茶、合柱糙果茶(C.connatistylaMo et zhong)在光合生理特性较相似,同时也印证了红皮糙果茶分布广泛的状况。姜武[18]开展了基于叶片颜色分形和RGB强度值指标的模式识别分类器在山茶属植物组水平上的分类研究,红皮糙果茶和阔柄糙果茶(C.latipetiolata)聚在一起。
5 化学成分研究进展
万江等[19]对红皮糙果茶的枝叶化学成分进行了测定分析,得到了7个单体化合物,经鉴定其7个单体物分别是:(-)-pinoresinol(1)、(±)-syringaresinol(2)、(±)-lariciresinol(3)、cytochalasin D(4)、blumenol B(5)、kaempferol-3-O-L-rahmnoside(6)和α-spinasterol(7),其中有4种化合物[2-5]首次在山茶属植物中分离得到,另外,通过蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)抑制活性测试检测分离所得化合物,其结果显示这些化合物均无明显活性。姚月华等[1]研究了红皮糙果茶干籽含油率和油脂质量,其结果表明,红皮糙果茶的干籽含油率达43.5%,且油质好,不饱和脂肪酸含量可达85.4%以上,其中亚油酸含量为9.8%以上,亚麻酸含量为0.3%以上。
6 种质资源保护与利用研究进展
红皮糙果茶在2004年被《中国物种红色名录》列为极危种,野生数量稀少。陈里娥[20]在1999年对广东省国家级珍稀濒危保护植物的分布进行了调查研究,发现红皮糙果茶在广东省的自然分布较窄,仅在从化地区有分布。在福建尤溪县建立全省首个野生红皮糙果茶基地,当地还成立了红皮糙果茶的专业合作社,对当地红皮糙果茶低产林进行改造,科学管理,提高了红皮糙果茶的产量,增加了产值,合作社还与县林业科技推广中心合作,建立红皮糙果茶种苗繁育基地,苗木得以推广种植,从而扩大红皮糙果的种植面积[21]。东莞市大岭山森林公园应用迁地保护的原理和方法引种保存了红皮糙果茶,保存率为95%,其生长表现良好,表明在东莞市的迁地保护基本成功[22]。福建南平来舟林场于2002年引种红皮糙果茶,其1年生苗高为27.3 cm,地径为0.46 cm;另观测苗木上山定植3年后的生长情况,其平均高为1.34 m,平均地径为1.33 cm,生长旺盛,红皮糙果茶在来舟林场引种栽培成功[23]。
红皮糙果茶在我国分布广泛,具有耐热、耐晒、抗寒的能力,对生长环境要求不高,适应性较强,在林下和全光照环境下均能良好生长。红皮糙果茶四季常绿,花期较长,是较好的观花、观叶、观果植物,在园林绿化上应用效果好。不仅可以孤植,如在草坪中心孤植能营造较好的景观效果;也可以在建筑物入口处对植,或是在马路两侧列植;或与其他山茶植物、低矮灌木、宿根花卉、地被植物等进行配植,提高园林的观赏性[1-2,24]。
综上所述,红皮糙果茶具有一定的耐热性和抗寒性,生长适应性较强,分布范围广泛,但仍处于野生零散分布状态,需加强对红皮糙果茶野生种质资源的保护,在保护的同时开展种质资源的收集和繁育工作,建立红皮糙果茶种质资源繁育基地。红皮糙果茶的油质优良,干籽含油量高,价格比普通油茶要高,是具有较大应用潜力的油料植物,目前,仅在个别地方有成片种植,采集果实以利用种子榨油食用,仍需加强红皮糙果茶的推广种植以及加工利用的研究。关于红皮糙果茶在组织培养、分子生物学方面的相关研究还未见报道,有待研究;有待开展优良种源和家系选择试验,比较其在表型、生长和油质等方面的差异性,同时研究其遗传背景。针对不同研究目标,筛选和培育抗逆性强(如耐热、耐晒、耐旱、耐寒等)、产油量高、油质好的优良品种,还要建立一套全面的红皮糙果茶苗木繁育、栽培的技术规程用于指导生产实践,以期能为保护和利用红皮糙果茶,提供理论参考和技术支撑。