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肉质花盘亚组野生牡丹资源利用价值及保护策略分析

2020-05-09王二强庞静静冀含乐

湖北农业科学 2020年1期
关键词:保护利用

王二强 庞静静 冀含乐

摘要:对肉质花盘亚组(Subsect. Delavayanae)野生牡丹资源的种类及生物学特性进行了阐述,同时对肉质花盘亚组野生牡丹的药用、油用、育种潜在利用价值进行了分析,并提出了保护对策及合理利用建议,以期为肉质花盘亚组野生牡丹的有效保护和可持续利用提供参考依据。

关键词:肉质花盘亚组(Subsect. Delavayanae);野生牡丹;利用;保护

中图分类号:S685.11         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2020)01-0082-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.01.017           开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract: The species and biological characteristics of wild peony resources of Subsect. Delavayanae were expounded,and the potential utilization value of medicinal, oil and breeding of wild peony of Subsect. Delavayanae were analyzed, besides,the protection countermeasures and rational utilization were also proposed. It is expected to provide reference for the effective protection and sustainable use of wild peony in the Subsect. Delavayanae.

Key words: Subsect. Delavayanae; peony; utilization; protection

牡丹隶属芍药科(Paeoniaceae F.Rudolphi)芍药属(Paeonia L.)牡丹组,该组是芍药属中惟一的木本类群,进一步分为革质花盘亚组(Subsect. Vaginatae)和肉质花盘亚组(Subsect. Delavayanae)[1]。中国是芍药科植物的起源和分布中心,牡丹组植物全部原产中国,是中国特有的野生种质资源[2]。野生牡丹作为中国特有的珍贵种质资源,也是中国生物多样性保护的关键类群之一[3]。目前,牡丹野生种分为9种,其中革质花盘亚组5种,肉质花盘4种。其中肉质花盘亚组包括黄牡丹(P.lutea)、紫牡丹(P.delavayi)、狭叶牡丹(P.potaninii)和大花黄牡丹(P.ludlowii)。洪德元等[4]将黄牡丹、紫牡丹、狭叶牡丹合并称为滇牡丹。牡丹肉质花盘亚组物种在研究芍药属植物的起源、地理分布及演化等方面有重要学术价值,是培育黄色和黑色牡丹品种的重要育种材料[5]。肉质花盘亚组野生种牡丹的科学研究和应用价值得到了牡丹研究工作者的普遍认可。同时,该亚组所有野生种均为珍稀濒危植物[6],并且近年来由于生态环境恶化和一些人为因素的破坏干扰,野生群落分布范围正在逐渐缩小甚至消失,牡丹组肉质花盘亚组野生资源的分布情况、保存、利用措施急需展开研究。本文对肉质花盘亚组野生牡丹资源的种类及生物学特性进行了综述,同时对肉质花盘亚组野生牡丹的药用、油用、育种潜在利用价值进行了分析,并提出保护对策及合理利用建议,以期为肉质花盘亚组野生牡丹的有效保护和可持续利用提供参考依据。

1  肉质花盘亚组野生牡丹资源的种类及生物学特性

1.1  肉质花盘亚组野生牡丹的种类

肉质花盘亚组野生牡丹的各种花盘皆为肉质、三角状并仅包心皮的基部。主要分布于云南中北部、西北部,贵州西部,四川西南部及西藏东南部。共有4种:紫牡丹、黄牡丹、狭叶牡丹和大花黄牡丹,其中黄牡丹又有棕斑黄牡丹、矮黄牡丹、银莲牡丹3个亚种,同时在紫牡丹和黄牡丹交错分布的区域,由于紫牡丹和黄牡丹种间天然杂交而形成一些野生居群,花色特异,包括绿瓣黄牡丹、橙红黄牡丹、复色牡丹等。

1.2  肉质花盘亚组野生牡丹的生物学特性

1.2.1  紫牡丹  落叶亚灌木,全体无毛。根纺锤状加粗,具地下茎,为兼性营养繁殖。茎高约1.5 m,当年生小枝草质,暗紫红色,小枝基部具数枚鳞片。叶为二回三出复叶,小叶羽状分裂,裂片披针形至长圆状披针形,全缘或具少数齿,叶背灰白色。每枝着花2~5朵,生枝顶和叶腋,红色、红紫色,基部稍深,有光泽。花盘肉质,包住心皮基部,顶端裂片三角形或钝圆。心皮2~5个,无毛。花期5月,果期7—8月。主要分布于云南西北部和四川西南部,西藏東南部局部有零星分布。多见于海拔2 300~3 700 m山地阳坡。

1.2.2  黄牡丹  落叶亚灌木,全体无毛。根纺锤状加粗,具地下茎,为兼性营养繁殖。茎高0.5~1.5 m;一年生枝条紫红色,二年生以上枝条表皮块状剥落。叶为二回三出复叶,小叶深裂,二回裂片又2~3裂,小裂片披针形。每枝着花2~3朵,少为单花,生枝顶和叶腋,花瓣黄色、黄绿色,有时花瓣腹部有棕褐色斑。雄蕊多数,花丝黄色,花盘肉质。心皮3~6个,多数为5个。花期5月,果期8月。该种分布区域最广,四川、云南、西藏均有分布,其种下类型相当丰富,花朵、叶型变化大,且适应不良生境能力极强。其中西藏黄牡丹个别居群存在不结实现象,主要通过走茎进行繁殖,也有一些居群存在少量植株开花仅有雄蕊,雌蕊未发育[7]。

1.2.3  狭叶牡丹  落叶亚灌木,全体无毛。茎高1.0~1.5 m,表皮淡绿色,光滑。根纺锤状加粗,有发达的地下茎,兼性营养繁殖。二回三出复叶,二回裂片又3~5裂或更多深裂。裂片线形至狭披针形,宽0.5 cm左右。花红色至红紫色,花朵小,花径5~6 cm。雄蕊多数,花丝红色,心皮2~3个,多为2个,心皮表面光滑,柱头细而弯曲,花盘肉质。花期5月,果期7—8月。该种适应性强,在引种地同等栽培管理条件下,花期较紫牡丹、黄牡丹晚,叶形纤细秀美,是培育叶形奇特型牡丹品种的重要育种材料。主要分布于四川西部和云南昆明、丽江、嵩明及东川一带。

1.2.4  大花黄牡丹  大花黄牡丹在形态学上和黄牡丹有较大差异,在1995年被提升到种的等级[8]。落叶灌木,基部多分枝而成丛,高达3.5 m,根向下逐渐变细,不呈纺锤状加粗。茎皮灰褐色,片状脱落。叶二回三出复叶,两面无毛,上面绿色,下面淡灰色,小叶9枚,侧小叶近无柄,通常3裂至近基部,齿尖渐尖。大花黄牡丹枝顶及靠近枝顶腋芽形成3~4朵花,花色稳定,为纯净的亮黄色,心皮1~2个,花期5月上中旬,果实8月下旬开始成熟,结实性强,种子比其他种及栽培种都大,新鲜种子千粒重2 000 g左右[9]。该种分布区相当狭窄,仅见于西藏东南部米林县至林芝市海拔3 000~3 700 m的坡地上。

2  肉质花盘亚组野生牡丹资源的开发利用价值分析

肉质花盘亚组野生牡丹是中国野生花卉资源的重要组成部分,叶形秀美,花色纯正、亮丽,与目前栽培品种相比,可挖掘优异性状很多,挖掘并利用这些优良性状和基因类型对于牡丹新品种选育、种质资源创新及牡丹产业化发展意义重大,而目前国内肉质花盘亚组牡丹开发利用程度还相当低,因此对肉质花盘亚组牡丹的利用价值急需进一步客观评价,从而挖掘其潜在利用价值。

2.1  药用保健价值

1972年在甘肃武威县柏树乡的旱滩坡汉墓中发现的医简,就有用牡丹治疗血瘀病的记载,这也是中国迄今已有文献中最早关于牡丹的记载[10]。可见,野生牡丹的最早应用形式始于药用价值,药类深加工产业也是整个牡丹产业发展中最传统、最成熟的组成部分,牡丹的传统入药部位为根部,中药名称“丹皮”,丹皮的药力作用和临床功效与丹皮中酚的含量有直接关系,肉质花盘亚组野生牡丹根皮同样富含丹皮酚,另外藏药大花黄牡丹根皮挥发油的医疗保健作用突出,同时牡丹种皮和果荚中富含茋类成分,牡丹枝叶中含没食子酸,因此肉质花盘亚组牡丹作为医疗保健产品开发潜在价值巨大。

2.2  油用价值

中国林业科学院通过对牡丹子油分析,发现不饱和脂肪酸含量高达90%以上,其中?琢-亚麻酸占40%左右,多项指标超过橄榄油。2011年,国家卫生部正式批准牡丹子油为新能源食品,从此油用牡丹在全国适栽区域掀起种植高潮。肉质花盘亚组野生牡丹结实性强,种子个大、饱满,滇牡丹千粒重为1 060 g[11],大花黄牡丹种子千粒重更是高达2 000 g左右,肉质花盘亚组野生牡丹突出结实性状为其引种栽培及油用资源的开发利用提供了基础。通过分析比较滇牡丹子油和凤丹牡丹子油的脂肪酸成分可知,二者不饱和脂肪酸含量接近,而滇牡丹子油检测出的脂肪酸成分多于凤丹牡丹子油,且其亚麻酸含量高于凤丹牡丹子油[12]。因此,肉质花盘亚组野生牡丹是中国西南地区发展油用牡丹和培育油用牡丹新品种的重要种质资源。

2.3  育种价值

肉质花盘亚组野生牡丹花色以黄色、深红色居多,而中国现有栽培牡丹品种中黄色系和黑色系稀缺,因此,肉质花盘牡丹是中国牡丹培育黄色、橙色、黑色牡丹品种的重要种质资源。研究表明,西南地区野生牡丹还未参与到中国现有栽培牡丹的进化过程中[13]。而欧美国家早在19世纪末就开始使用黄牡丹、紫牡丹与革质花盘亚组的品种进行组内杂交,并培育出一系列种间杂种。

近年来,随着中国牡丹育种事业的不断发展,肉质花盘亚组牡丹的育种价值引起育种工作者的高度重视,在全国范围内广泛引种驯化和开展远缘杂交,已获得不少优良新奇品种。肉质花盘亚组野生牡丹除了在花色育种方面意义突出外,另外所培育的品种大部分生命力强、抗逆性强、生育周期短、具有二次开花能力等特点[14]。因此,充分利用肉质花盘亚组牡丹野生资源的育种价值是中国芍药科作物育种的重要出路。

3  肉质花盘亚组野生牡丹资源的保护对策

由于各种因素,导致全球生态环境日益恶化,生物多样性正在迅速降低,许多物种频临灭绝,生物多样性保护已经成为全球关注的重大问题,保护濒危物种是当前的迫切任务[15]。因过度利用和生境干扰严重等因素,肉质花盘亚组野生牡丹分布区域非常狭窄,种群数量稀少,并且自然更新能力差,本类型均为珍稀濒危植物。因此,对肉质花盘亚组野生牡丹进行资源保护刻不容缓。

3.1  政府部门要鼓励引导人工种植,严禁原生境野生分布区域随意采挖

肉质花盘亚组牡丹保护工作的重要性,当地林业部门和科研院所要引起重视,在野生牡丹分布区加大宣传物种保护的意义,让群众认识到保护野生牡丹物种的重要性,并积极开展野生牡丹人工栽培技术培训,引导野生牡丹价值的实现途径从野生采挖模式向人工种植模式转变,必要时制定相关奖励扶持政策,促使野生牡丹的保护利用工作可持续推进。

3.2  根据物种自然分布范围,建立原生地自然保护区

根据生物界适者生存的自然原则,植物物种的野生原始分布区域的土壤、气候类型也是相应物种的最佳适生区域,因此野生牡丹自然分布区原地保护是保存野生濒危牡丹资源的最佳方式。自然保护区已经成為中国生物多样性就地保护的最主要场所和濒危物种的最后避难所,因此要及时在野生牡丹资源分布丰富的保护空缺区建立新的自然保护区,通过严禁人为采挖、封育保护等措施,使种群数量及规模逐渐得到恢复。对地下茎进行营养繁殖是肉质花盘亚组牡丹的主要繁殖方式,只要能够有效控制滥采乱挖,就能高效降低灭绝的危险。

3.3  因地制宜,结合物种特性,积极建立迁地保护圃

充分考虑各种肉质花盘亚组野生种牡丹的生物学特性和生态习性,在全国范围内尤其牡丹栽培、科研核心种植区,寻找能够基本保证各牡丹野生种正常生长发育的迁地环境区域,因地制宜,坚持“适地适花”的原则进行野生种收集和引种驯化,结合不同野生牡丹种的自然繁殖特性[16],建立种质保护圃,开展迁地保护工作。迁地保护工作,一定要和迁入地林业部门和科研院所紧密结合,必要时可建设和完善迁入地保护设施,增加抗极端气候环境风险能力,最好能以项目的形式长期得到资金支持。1993—2000年在甘肃省兰州市建成了国内芍药属牡丹组植物较为齐全的种植资源圃,目前保存9个种、23个居群的植株,另外2000年在河南省栾川县海拔800、1 300 m建立了两处牡丹野生种迁地保护圃,收集芍药科植物13种,其中肉质花盘亚组各野生种主要种植在海拔1 300 m处。目前,这两处迁地保护圃内所栽植野生种绝大部分生长健壮,能正常开花结实,完成了从种子到种子的生育周期,且性状基本稳定,符合引种驯化成功的标准。这两处牡丹野生种迁地保护圃的成功,为牡丹组的研究奠定了基础,并积累了迁地保护经验。全国范围内其他地区的引种工作也正在稳步推进。

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