四川盆周山区猕猴桃野生资源调查及保护利用建议
2021-08-20涂美艳唐合均宋海岩蒲仕华孙淑霞徐子鸿江国良
涂美艳,唐合均,宋海岩,蒲仕华,陈 栋,孙淑霞,李 靖,徐子鸿,江国良*
(1.四川省农业科学院园艺研究所/农业农村部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,四川 成都 610066;2.四川省都江堰市农业农村局,四川 都江堰 611830)
种质资源是推动现代种业创新的物质基础、推进农业高质量发展的“芯片”,是国家战略性资源。猕猴桃是原产且主产我国的重要果树,黄宏文等[1]研究认为,全世界猕猴桃共有54个种、21个变种,共75个分类单元,除白背叶猕猴桃(A.hypoleucaNakai)和尼泊尔猕猴桃(A.strigosaHooker F. and Thomas)外,其余73个种(变种)我国均有野生分布。
四川是我国最早开始猕猴桃经济栽培的省份之一。据统计,2020年,全省猕猴桃种植面积5万hm2,产量46万t,产值突破80亿元。但近年来,猕猴桃溃疡病、根腐病、早期落叶病等危害日趋严重,成为制约猕猴桃产业健康持续发展的重要瓶颈,迫切需要选育并推广应用抗病强的优新品种来推动产业转型升级。然而,品种选育的基础是资源。四川是世界猕猴桃野生资源的分布中心之一,据王明忠、李明章等[2-3]2000年的调查结果显示,在四川盆周山区102°~110°12' E,26°03'~34°19' N的广阔地域内,猕猴桃野生资源极其丰富,分布总面积约36万km2,至少包含有20个种、2个变种和1个变型,但当时受交通条件等限制,未能明确各种类的主要分布区域及蕴藏量。2010年,罗强[4]在凉山州冕宁县发现显脉猕猴桃(A.venosaRehder)新变种,并鉴定命名为凉山猕猴桃(A.venosavar.liangshanensisQ.Luo & J.L.Liu)。2013年黄宏文等[1]根据修订后的分类方法认为,四川猕猴桃野生分布的种(变种)共20个,包括特有种1个(榆叶猕猴桃,A.ulmifoliaC.F.Liang)。但长期以来,我省对本土猕猴桃野生资源的收集保存及评价利用工作较为落后,生产上主栽品种主要来源于省外野生资源实生选种(如红阳、金实1号等)和省外引进品种(如海沃德、金艳、东红、金红1号等)。尤其是2008年和2013年两次地震发生后,四川盆周山区地质灾害频发,猕猴桃野生境遭到严重破坏,资源流失现象普遍。2018年,随着第三次全国农作物种质资源普查与收集行动工作启动,笔者所在单位牵头对四川农作物种质资源进行了连续3年的大范围普查与收集行动,共动员上百名科技人员参与其中,猕猴桃因在四川野生分布范围广、资源类型多,成为本次行动的重点普查对象。行动中,通过文献资料查阅法和野外资源调查法结合,进一步明确了四川盆周山区猕猴桃野生资源主要分布种类、区域及蕴藏量,发现了野生资源开发利用中存在的突出问题,发掘了一批具有重要利用价值育种材料,为野生资源开发利用奠定了重要基础。
1 四川盆周山区自然概况
四川自然地理条件独特,气候类型多样。四川盆地是我国四大盆地之一,面积17万km2,海拔300~700m,四周为海拔1000~5000m的山地所环抱。盆周山区是四川盆地的天然屏障,境内山脉绵延,地势起伏大,地形以山地为主,占总面积的93%[5]。其中,又以海拔1500~3000m的中低山地为主,占山地面积的96%左右。从地理上看,四川盆周山区主要包括以广元、巴中、达州为主的川东北秦巴山片区,以德阳、成都、阿坝州、雅安为主的川西北龙门山片区,以乐山、冕宁、越西、雷波为主的大小凉山片区,和以泸州、宜宾为主的川东南乌蒙山片区,共包含80余个县(市、区),幅员面积27万km2。该区域土壤和气候类型丰富,且垂直分布特征明显。多数地区属于中亚热带湿润气候,四季分明,温和多雨,年均温度一般13~18℃,≥10℃积温4200h以上,无霜期220~260d,年降雨量1000mm以上,年空气相对湿度≥70%,年日照时数900h以上,1300~1500m区域的土壤以黄壤和黄棕壤为主,非常适宜野生猕猴桃生长。
2 调查方法
2.1 文献资料查阅法
通过查阅《四川志·农业志》[6]《猕猴桃》[7]《中国猕猴桃种质资源》[8]《猕猴桃属:分类资源驯化栽培》[1]《中国猕猴桃科研与产业四十年》[9]等有关文献资料,初步确定四川野生猕猴桃的主要分布区域、种类,了解各种类生物学特性和分布规律,做足野外调查前期准备工作。
2.2 野外资源调查法
第一步(2018年),对各县农业农村局种子站工作人员进行专题培训,组织当地人员分别于花期(4~5月)和果实成熟期(8~10月)对当地猕猴桃野生资源分布情况进行摸底,并将重要资源编号、拍照、采集标本邮寄至笔者单位进行分类鉴定。第二步(2019~2020年),由省、县、村三级骨干人员组成调查队,在果实成熟期(8~10月)对野生猕猴桃种类较多、分布较集中的区域(如都江堰市的赵公山、彭州市的丹景山、天全县的二郎山、冕宁县的小相岭、古蔺县的大娄山、峨边县的黑竹沟、峨眉山市的峨眉山、剑阁县的剑门山、江油市的五指山、泸定县的海螺沟等)进行实地调查,记载生长环境,并采集样本进行分类鉴定。
3 调查结果分析
3.1 主要种类及分布情况
本次资源调查范围从四川东缘-巴中市万源市庙子乡(108°22′8″E,32°12′38″N)到四川西缘-甘孜州得荣县古学乡(99°15′28″E,28°25′54″N),从四川南缘-攀枝花市米易县新山傈僳族乡(102°7′26″E,26°49′39″N)到四川北缘-阿坝州九寨沟县白河乡(104°6′38″E,33°20′2″N),横跨经度9°7′,纵跨纬度6°31′。通过对照模式标本及查阅相关资料,参考黄宏文等[1]确定的75个分类单元分类法,可初步确定四川盆周山区共分布有猕猴桃属植物种(变种)20个(详见表1),总蕴藏量1.85万t左右,与李明章等[2]先期调查的2.3万t蕴藏量有明显减少。其中,以美味猕猴桃(A.chinensisvar.deliciosaA.Chevalier)分布最广、蕴藏量最大,占总蕴藏量的99%,其次为硬齿猕猴桃(A.callosaLindley)。这与相关文献[1,3,10]记载的种(变种)总数量基本一致,但种(变种)类别存在一定差异。如黄宏文等[1]研究认为,四川天然分布的猕猴桃物种中包含大花猕猴桃(A.grandifloraC.F.Liang)、阔叶猕猴桃(A.latifolia(Gardner and Champion) Merrill)、花楸猕猴桃(A.sorbifoliaC.F.Liang)、毛蕊猕猴桃(A.trichogynaFranchet)等4个种,但在此次调查中未发现其野生分布区域,反而发现了中华猕猴桃(A.chinensisPlanchon)、毛叶硬齿猕猴桃(A.callosavar.strigillosaC.F.Liang)、小叶猕猴桃(A.lanceolataDunn)、对萼猕猴桃(A.valvataDunn)的野生分布。
表1 四川盆周山区猕猴桃野生资源主要种类及分布情况
调查过程中,共收集野生猕猴桃资源171份,其中:美味猕猴桃119份(含美味红心资源8份)、中华猕猴桃3份、硬齿猕猴桃13份、毛叶硬齿猕猴桃1份、京梨猕猴桃6份、异色猕猴桃1份、葡萄叶猕猴桃8份、革叶猕猴桃4份、葛枣猕猴桃5份、四萼猕猴桃1份、小叶猕猴桃1份、软枣猕猴桃2份、对萼猕猴桃2份、显脉猕猴桃1份、狗枣猕猴桃4份(含海棠猕猴桃1份)。
从各猕猴桃物种的野生分布区域看,美味猕猴桃在全省40余个县(市、区)均能见到其规模化野生群体,且分布海拔跨度大,最低点为广安市邻水县柑子镇桅子村(海拔699m),最高点为凉山州越西县马拖镇安洛村(海拔2127m),并在秦巴山片区、龙门山片区和乌蒙山片区均发现美味猕猴桃红心材料,分布海拔高度为1245~1872m。这次调查中发现的中华猕猴桃主要分布在龙门山片区和秦巴山片区部分区域,规模较小。硬齿猕猴桃、京梨猕猴桃和狗枣猕猴桃在四川分布范围也较广,而异色猕猴桃、毛叶硬齿猕猴桃、革叶猕猴桃、四萼猕猴桃、小叶猕猴桃、对萼猕猴桃、显脉猕猴桃等虽然采集到野生资源样本,但分布量少,且均以单株散生为主。榆叶猕猴桃(A.ulmifoliaC.F.Liang)、昭通猕猴桃(A.rubusH.Leveille)、黑蕊猕猴桃(A.melanandraFranchet)、城口猕猴桃(A.chengkouensisC.F.Liang)、陕西猕猴桃(A.argutavar.giraldii(Diels)Voroshilov)等五个种在相关文献中记载四川部分区域有野生分布,通过询问当地年长者确认看到过类似猕猴桃,但此次调查中未能收集到对应资源类型。
3.2 开发利用价值分析
在本次采集的野生猕猴桃资源中,发现叶片会变红的狗枣猕猴桃资源2份(包含雄株1份),果形端正、抗病性强的红心美味猕猴桃材料2份,单果重>110g的大果型美味猕猴桃材料3份,干物质含量>18%的美味猕猴桃材料16份,软熟后可溶性固形物含量>17%的美味猕猴桃材料3份,树龄>100年的野生美味猕猴桃树王2株,果肉红色的显脉猕猴桃材料1份,紫果型软枣猕猴桃材料1份,这些材料将为四川猕猴桃优新品种选育提供重要基础。
调查中还发现,都江堰市广大果农从湖南、陕西及省内各产区引种了大量野生猕猴桃砧木材料,通过对这些引进砧木挂牌观察、表型鉴定和重测序发现,至少包含7个类型,目前已明确的种有:对萼猕猴桃、大籽猕猴桃、葛枣猕猴桃、四萼猕猴桃、狗枣猕猴桃、硬齿猕猴桃。从这些砧木2021年春季嫁接红阳猕猴桃的成活率看,普遍为30%左右,但有一个种可达65%以上。通过连续2年的田间观察可确定,这些砧木类型虽然长势差异较大,但普遍对涝害抗性较强,对连作障碍反应不明显,综合抗性较美味猕猴桃有明显优势。这些野生材料将为四川猕猴桃砧木育种提供重要基础。
4 种质资源保护与利用建议
4.1 加强猕猴桃原生境保护区建设
因猕猴桃原生境气候宜人,常年云雾缭绕,空气中负氧离子含量高,常被当地政府和投资者视为旅游开发和养老产业发展的重点区域。因此,部分猕猴桃原生境被人为过度开发,造成大量野生资源被砍伐流失。调查中就发现,部分几十年生的野生猕猴桃植株开花期还在,但果实成熟期已不见踪影,而部分成片的野生美味猕猴桃林第一年还在,第二年已成为房车营地。更有甚者,在知道当地有美味猕猴桃的红心材料后,直接将大树连根挖出移栽至房前屋后,造成珍稀材料死亡。因此,建议都江堰市、天全县、苍溪县等野生猕猴桃蕴藏量>2000t的县(市、区)积极争取国家农业农村部野生猕猴桃原生境保护区建设项目支持,保护好野生猕猴桃规模化集中分布区,尽可能避免人为再次破坏。
4.2 支持创建地方特色猕猴桃资源圃
四川猕猴桃野生资源丰富、原生境范围广,但保护与利用严重不足。调查中发现各区域分布的猕猴桃种类存在一定差异,建议在国家西南特色园艺作物种质资源圃建设和完善的基础上,在野生资源集中分布的四大片区筛选产业基础好、发展潜力大、野生资源类型丰富的县(市、区)创建一批地方特色猕猴桃资源圃,重点收集保存片区内特异性猕猴桃资源,既为当地猕猴桃资源开发利用提供便捷,也为全省产业发展提供种质保障。
4.3 加大野生猕猴桃抗性资源发掘利用
目前,四川猕猴桃主栽品种仍以红阳、东红等红肉品种为主,占栽培面积的65%,海沃德、徐香等绿肉品种占10%,金艳、金果、金实1号等黄肉品种占25%。从近3年全省生产现状来看,红肉品种因溃疡病发生严重,面积萎缩较快,抗性强的黄肉品种发展迅猛,综合性状优良的绿肉品种不断引入试种。长此以往,四川省红肉猕猴桃产业发展优势将受到极大挑战,生产上对抗病性强的红肉品种期盼度极高。因此,建议依托野生资源优势,加快资源评价和优异基因资源发掘力度,加大红肉抗病品种和配套抗性砧木、雄株等的选育种投入,为四川打造世界红心猕猴桃之都提供科技支撑。