林木常规育种技术对园林绿化花卉资源的保育与应用

韩 阳，何利贤

（沧州市市政公用事业服务中心/ 沧州市园林绿化服务中心，河北 沧州 061000）

我国幅员辽阔、地大物博，拥有着非常丰富的自然资源，优渥的自然环境为我国动植物的生存和发展提供了基础条件，孕育出了多种多样的动植物品种。据统计，我国的植物资源几乎涵盖了北半球所有的主要森林植被品种。但在如此得天独厚的地理环境和生态优势下，我国的林业基础并不理想。2004 年，森林覆盖面积为1.3 亿hm2，木材蓄积量为90 亿m3，仅占世界森林总面积的3%～4%，全国森林覆盖率约为16%，人均森林面积仅为0.11 hm2，总蓄积量为8.6 亿m3，分别为世界平均水平的11.7%和12.6%，并且我国的林木分布非常不均衡，东北地区和西南地区的森林面积超过我国森林总面积的1/2，其仅占我国土地面积的1/5，而在我国西北地区森林面积仅占国土总面积的2.55%，其占我国土地面积的1/3[1]。在中华人民共和国成立后，国家人口迅速增长，农业、工业、建筑业迅速发展，森林资源被过度开采利用，破坏了我国现有的生态系统和生物多样性，再加上洪水等自然灾害，我国林木资源的数量和质量都急剧下降，水土流失和荒漠化的现状愈来愈严重。

面对如此严重的生态环境问题，国家和政府已关注到森林保护和生态建设的重要性[2]。要想推进国家生态文明建设进程，其中的一个重要环节便是植树造林和城市绿化，因此必须重视林木育种技术和园林绿化花卉的培育事业。

1 园林绿化的意义

当前许多城市和社区都在努力贯彻落实“绿色繁荣”生态文化[3]，以美丽的环境吸引投资者和旅行者，以达到繁荣经济的目的。许多有远见的建筑商和开发商也进行了“绿色生活”的项目开发，他们有意识地投入土地和资金进行绿化建设，以吸引更多的消费者。城市绿化是环境建设的基础，是城市最活跃的有形资产。从宏观的角度来说，城市绿化是保护环境、防止污染和维护生态平衡的关键措施，对于城市的良性发展具有重要影响。

公路柏油路会种植易修剪、笔直、抗性好的树木，比如杨树、银杏、悬铃木等；公园、道路间会种植具有观赏性的苗木，比如松树、柏树、花灌木、月季、杜鹃等，不仅能展现出园林的美丽姿态，还能净化空气；河流两侧会种植耐水湿的柳树，以及具有防风固土功能的草坪，可以很好地保护河道环境；在办公楼、住宅楼附近的区域会种植味道清新香甜的苗木，比如荷花、木棉花、茉莉等，艳丽的花朵可以使人们身心愉悦、缓解身心疲惫。

因此，良好的城市绿化为人们的娱乐、休息、文化、科学教育提供了重要场所，对美化城市、提高教育水平、营造时尚氛围起到了积极的作用。应促进人与自然的协调与和谐，让人们在优美的环境中工作和生活，坚持可持续发展战略，正确处理人口、资源和环境的关系，改善和美化生态生活环境，完善公共设施和社会福利设施，使人们拥有健康生产生活方式和良好的生态环境，这是可持续发展的任务要求，也是城市绿化工作的原则。要实现可持续的生态经济，必须在城市中建立完善的绿化生态系统[4]。

2 我国园林花卉培育现状

城市绿化的要求并不是单单种植一种苗木就能满足的，并且不同种类的花卉都有各自的生长习性，其对生长温湿度、气候等多种自然条件都有不同的要求，而且不同城市拥有的地域条件和自然气候不尽相同，现有的花卉品种和苗木种类很难满足人们在不同地区、不同情况下的绿化需求，需要抗性高、形态美、种类新的绿化苗木品种以满足不同情境的需要，而我国的绿化花卉育种工作起步较晚，在培育技术方面与先进国家相比有着较大差距。在花卉新品种培育方法上，我国沿用的是由袁隆平教授发明的种植嫁接水稻方法沿袭而来的传统人工育种方式，多使用人工嫁接的方式培育花卉新品种，出口的花卉产品多为我国传统的名花，缺乏新品种。首先，花卉栽培设施较差，花卉质量参差不齐，同时花卉产量较低，不能很好地满足人们的需求以及对花卉产品的出口需求。其次，我国花卉生产规模较小，目前尚未做到生产专业化，根据我国2016 年原农业部公布的全国园林花卉业绩数据可知，我国的园林花卉生产总面积已达1 亿m2，约占世界花卉总生产面积的33%，已成为世界上园林花卉种植面积最大的国家，但我国花卉年出口总量仅占全世界花卉出口总量的5%～8%。可见，我国的花卉生产技术面临着很大的难题，需要对其进行专业化管理。再次，我国相关部门并未制定有关花卉生产标准的法律法规，花卉培育规则模糊，从而造成了我国在出口花卉时遇到众多难题的局面。最后，园林花卉工作人员应提高产权意识，这是由于我国的花卉种植主体多是散户花农，他们中的大多数人并不懂得科学的培育技术，更遑论花卉品种保护意识，不利于绿化园林花卉产业的发展。总而言之，我国的绿化花卉育种事业与其他发达国家的花卉育种事业相比仍然存在一定的差距，我国绿化花卉资源的保育事业任重而道远[5]。

3 林木常规育种技术的内容及应用

3.1 引种驯化

植物的引种驯化是通过人工栽培、自然选择和人工选择，使野生植物、外来（外地或外国）植物能适应本地的自然环境和栽种条件，成为生产或观赏需要的本地植物。

相比于人工培育新品种的方法，植物引种驯化更加简便经济有效，这种花卉培育方法也在实际工作中运用已久，例如，有的学者进行了花园玫瑰的引种研究，他们经过收集筛选，在Hryshko 国家植物园内引进22 个传统的花园玫瑰品种，在基辅的自然环境下对其进行培育，并观察其生长情况，从观赏特性和经济性状等方面评价其引种效果，并把这些品种的基因库与全世界收藏的玫瑰进行了比较，通过记录冬季田间枝条的损伤程度来进行抗寒性评价。结果表明，22 个花园玫瑰中有13 个品种具有极强的抗冻性，其他9 个表现出温度敏感性，即不耐低温。从而得出结论：“黎塞留红衣主教”“博雷尔司令”“拉雷恩”“路易丝·德·奥迪尔”“普兰蒂埃夫人”“少女腮红”“玛丽·鲍曼”“红毛鼠”“波斯黄”“罂粟花”“紫罗兰花”“杂色”等12 个品种的花园玫瑰有较大的引进价值，非常适用美化当地环境。相关学者也进行了类似的试验，其针对斯塔夫罗波尔高地的土壤气候条件，对来自6 个花园群的29 个铁线莲品种进行了引种研究，通过花朵的形状、大小和颜色来评估其观赏价值，再综合花卉的生长情况和经济价值进行分析，最终选出了最具稳定性和装饰性的品种，从而得出结论：在塔夫罗波尔高地的土壤气候条件下，Viticella、Jackmanii、Integrifolia 和Texensis 组的花期最长，适合种植在当地的园林和公园内；Integrifolia 组的品种植株较矮，可用于装饰低矮的物体；对于高度超过3 m结构的垂直园艺，可种植Jackmanii、Lanuginosa、Patens、Viticella 等品种。这些引种驯化试验的开展，为不同地区的花卉培育事业提供了科学建议，具有非常广阔的应用价值。

3.2 种源试验

种源试验是林木育种的方法之一。通过种源试验可以研究各树种的地理变异形式、变异大小、变异与生态环境及进化因素的关系。在此基础上，为不同地区确定造林用的适宜种源，或为一定地域范围（如一个国家或一个树种的分布区）确定种子区划方案和用种规则。由于林木地理变异普遍存在，所以林分选择和单株选择有时也要在选择种源的基础上进行。1745 年杜蒙所将不同来源的欧洲赤松种子在当地进行了栽培，这次试验可看作种源试验的初次开展。

随着研究深度的不断推进，现在的种源试验设计更加科学与全面，相关学者对土耳其不同地域的杜鹃花种子进行了统一培育，在（25±2）℃温度、（70±2）%湿度的温室条件下研究了从土耳其东北部的3个不同种源扎法诺斯（39°46′N，40°56′E，592 m）、马卡（39°39′N，40°41′E，1 234 m）以及济加纳（39°24′N，40°39′E，1 744 m）可获得坤甸杜鹃种子发芽率，并测定发芽后的幼苗大小和根茎长度，最终得出以下结论，从马卡（1 234 m）收集的种子的发芽率最高（发芽率为78.91%），这项研究的开展为当地杜鹃花的培育和良种选拔工作提供了科学的数据支持，这样一来种源试验被广泛用于其他种类的花卉良种选拔工作中。

3.3 杂交育种

杂交育种是育种技术中较为常见的一种技术手段，杂交育种方式主要包括4 种，分别是有性杂交育种、回交育种、远缘杂交育种、优势杂交育种，不同情况会采取不同的育种方法，最为常用的是有性杂交育种。利用人工对各类植物进行授粉，这样可以保留每种植物的优势，这些优良品质会体现在下一代植物，通过优质培养来获取纯品种。可见，此种育种技术可以培育出更多优质、高端的新品种，使植物种类更多样。如“杂交水稻之父”袁隆平采用了有性杂交育种技术。香水月季这一品种是通过欧洲的蔷薇和中国的月季运用杂交技术而培育的，因花期长、味道香甜、易养护，得到了人们的喜爱。另一种名为“金发”的品种，也是经过有性杂交而来的。2013 年，全罗巴克道农业研究所和推广服务中心以红色和橙色花瓣为母株的“Regato”和以黄色和橙色花瓣为父株的“Cherry Brandy”之间进行了人工杂交，获得了74 粒种子，培育了53 个幼苗个体。2014—2015 年期间通过对其特性评估，选择了开花均匀、香味浓郁、产量优异的“金发”品种，“金发”品种在2016—2017 年通过了特性试验、偏好评估和产量测试开发。“金发”品种作为一个新的蔷薇品种，具有橙色（O24C）和桃双色（R36D）花瓣，花香浓郁，叶表面光泽度较好，花的形状是不规则的圆形，具有许多传统品种不具备的新性状，因此“金发”能成功培育完全得益于杂交育种技术。

3.4 基因工程育种

基因工程育种技术是从根本出发，对树木重新培育，培育出更优质的种子，以满足人们更高的需求。具体来讲，随着社会的发展，人们的认识提高，对优质植物的要求越来越高，需要提取某些植物的基因，然后重新组合到目标植物，将目标植物培养成满足人类要求的植物。

例如花卉栽培的一个重要方向是生产观赏性植物品种，其中属花色奇特的植株需求量最大。以前的传统育种方法较难获得全新的花卉品种，基因工程的发展为花卉新品种的培育工作开辟了新的途径，基因工程能提供另一种方法创造新的花卉品种，黄酮类花青素、甜菜碱和类胡萝卜素是植物中的主要色素类型。

使用基因工程方法可以改变色素生物合成路径，从而实现传统育种无法获得的结果，其中最常用的方法是抑制基因表达以阻止色素合成，或者反方向消除阻碍色素合成的因素，具体操作方法是：将色素生物合成路径中缺失的额外异源基因引入植物基因组。此外，还可使用CRISPR/Cas 技术对基因组进行编辑来改变花朵的颜色。与传统育种方法相比，基因工程技术可以克服许多植物的生产和经济问题，且基因育种拥有更高的指向性，可根据人们的实际需要定向培育所需品种，拥有更高的培育效率，但成本较高。随着花草育种方法相关研究的推进，基因工程技术也在不断推进发展，拥有较好的发展前景和应用前景。

4 结束语

城市绿化是改善城市人居环境、提高人民生活质量、实现城市可持续发展的重要课题之一，也是建设节约型社会和低碳环境的重要组成部分，城市绿化质量反映了城市的文明、环境、经济和形象。近年来，随着国民经济和社会发展速度的加快，城市绿化发展迅速，各个城市都在积极探索和实践适合当前社会发展的城市绿化管理的新方法。

绿化花卉的培育是国家生态文明建设和绿色城市建设事业中不可或缺的一环，绿化花卉不仅能改善城市居住环境，还能改善国家自然生态，对人与自然的和谐共生意义重大。目前政府和人民均提高了对改善城市环境的重视程度，园林事业绿化花卉产业在此期间飞速发展，全国的绿化覆盖率、绿地率和人均绿地占有率都稳步增长，但仍不能满足人们对生态居住环境和生态城市建设的需求。与发达国家相比，我国的绿化花卉事业仍有较大差距，要结合他国的发展经验，充分利用我国丰富的花卉种质资源开展培育工作，以促进我国花卉业的快速发展。