新疆野生郁金香的园艺价值及保护利用

2018-08-27 02:43康晓珊张永智杨维康苏志豪
安徽农业科学 2018年24期
关键词:郁金香伊犁生境

康晓珊,张永智,杨维康* ,熊 琦 ,王 莉,苏志豪

(1.中国科学院新疆生态与地理研究所,中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室,新疆乌鲁木齐 830011; 2.中国科学院新疆生态与地理研究所,吐鲁番沙漠植物园,新疆吐鲁番 830083; 3.新疆伊犁哈萨克自治州特克斯县菜篮子工程办公室,新疆特克斯县 835500)

郁金香属(TulipaL.)植物隶属于百合科(Liliaceae)郁金香族,是世界著名的球根花卉。新疆是中国野生郁金香的主要分布区,《中国植物志》中记载有14种野生郁金香,其中12种都在新疆[1-2]。

我国学者在该属植物的系统分类学[3-6]、繁殖生物学[7-9]、物候学[10-11]、种子生态学[12-17]、形态学[18]、解剖学[19]等方面都进行了不少有价值的研究,为了解该属植物的分类、繁殖特性等积累了丰富的基础研究资料。但关于野生郁金香杂交的研究国内鲜有报道,目前还处于野生种和栽培种的杂交摸索阶段[20-22],后续的研究还需要更具方向性和针对性。同时,国内对野生郁金香所具有的潜在园艺价值还尚鲜见报道,究其原因,还是对该属的植株形态、园艺性状缺乏相应的观察和研究,没有对其潜在育种价值给予应有的重视。事实上,一直深受大众关注喜爱的、具有较高观赏价值的都是改良培育的品种郁金香,而这些郁金香品种都是由野生种引种驯化或杂交而来,由此可见野生种质对于郁金香花卉产业来说具有巨大的影响作用。

鉴于此,笔者从发掘我国野生郁金香潜在育种价值出发,在查阅文献和标本的基础上,经过多年野外调查,对新疆野生郁金香的分布、形态和性状有了较为充分的了解后,从中遴选具有优良园艺性状的种质,并对其郁金香野生资源的保护提出针对性的措施。

1 研究对象与方法

1.1研究对象及范围以新疆分布的12种野生郁金香作为研究对象,2013—2017年在郁金香开花期5—6月,以北疆地区为主要考察区域,沿伊犁盆地、塔城盆地以及天山北麓西段为主要调查范围。

1.2研究方法在收集、查阅相关文献、标本的基础上,采用踏察法调查野生郁金香种质资源的分布状况,对野生郁金香的形态特征(株高、花冠、叶片形态等)进行观察记录,并对其分布进行简要描述。

2 结果与分析

2.1新疆野生郁金香资源与分布在调查中发现,《新疆植物志》中记录的12种郁金香,未发现迟花郁金香和单花郁金香,其余每个种的分布、生境、形态都具有各自的特征,也有一定的共性,还有一些同域分布的种,如新疆郁金香和伊犁郁金香、异叶郁金香和天山郁金香。在分布范围上,除垂蕾郁金香、柔毛郁金香、毛蕊郁金香等分布区较少外,其余种类分布范围相对广泛,尤其是新疆郁金香和伊犁郁金香分布最为广泛。

按照分布的生境划分,可分为3类:①分布在海拔较低的前山或者低山带荒漠、平原荒漠,分布在此类生境的有伊犁郁金香、准噶尔郁金香、新疆郁金香、柔毛郁金香。伊犁郁金香(Tulipailiensis):主要分布于新疆的乌鲁木齐、伊犁地区(八县均有)、博州地区(博乐、精河)、塔城地区(沙湾、乌苏、石河子)、昌吉地区(昌吉、玛纳斯、呼图壁)。准噶尔郁金香(Tulipaschrenkii):塔城地区(塔城、裕民、额敏、托里)、博乐、伊宁。新疆郁金香(Tulipasinkiangensis):为中国特有种,分布于新疆乌鲁木齐、乌苏、奎屯、玛纳斯。柔毛郁金香(Tulipabiflora):伊宁市、阿勒泰地区(布尔津、吉木乃、福海、富蕴)、塔城地区(裕民、托里)、温泉、伊宁。②分布在平原或者低山带草甸草原,分布在此类生境的有伊犁郁金香、阿尔泰郁金香、天山郁金香、毛蕊郁金香、垂蕾郁金香和异瓣郁金香。阿尔泰郁金香(Tulipaaltaica):新疆的阿尔泰地区(吉木乃、布尔津),塔城地区(塔城、裕民、额敏、托里)、博乐。天山郁金香(Tulipathianschanica):伊犁地区(八县)、博州地区(博乐、精河)。毛蕊郁金香(Tulipa dasystemon):塔城地区(塔城、裕民、托里)、察布查尔县、特克斯、乌恰。垂蕾郁金香(Tulipapatens):塔城、博乐、温泉、霍城。异瓣郁金香(Tulipaheteropetala):阿勒泰地区(阿勒泰、哈巴河、布尔津)、巩留、奇台北塔山。③分布在海拔2 000 m以上的亚高山带和高山带,分布在此类生境的郁金香有异叶郁金香和天山郁金香。异叶郁金香(Tulipaheterophylla):伊犁州地区(昭苏、特克斯、新源、察县)、乌苏、巴里坤。其中,伊犁郁金香在天山北坡区域普遍分布,适生环境多样,在水分条件好的山地阳坡长势明显优于前山带或平原荒漠,植株形态与环境密切相关。在荒漠分布区表现为低矮、叶片波形折皱,在山地阳坡表现为植株高大、花大、叶片披针条形、不折皱。异叶郁金香对海拔要求较高,多分布在高山阳坡,分布区域狭窄有限,有些曾有记载的分布地点已经无法找到该种的踪影。

2.2野生郁金香的优良园艺性状通过观察发现在花色上,除柔毛郁金香、垂蕾郁金香、毛蕊郁金香为白色花冠,其他种多为黄色花,有些种黄色花冠,花被有不同颜色的加深(红色、绿色等);在花朵数量上,大部分种为单花顶生,仅新疆郁金香和柔毛郁金香有多花顶生的性状;在植株高度上,大多数种植株高度为10~15 cm,其中伊犁郁金香、阿尔泰郁金香和准噶尔郁金香的植株高度可以到达30 cm;在叶片形态上,叶片形态及数目具有多样性,大多种为多叶互生(除异叶郁金香为对生)。综合分析花朵形态、叶片形态、植株高度、繁殖能力等特征,筛选出6种具有优良园艺性状的野生郁金香:伊犁郁金香、新疆郁金香、准噶尔郁金香、天山郁金香、阿尔泰郁金香和异叶郁金香。

从表1可以看出,伊犁郁金香、阿尔泰郁金香和准噶尔郁金香的花冠直径较大,最大可达到8 cm(可与品种郁金香相媲美),植株高度最高可达30~40 cm,叶片的形态变化范围较大,说明这3个种在这些形态特征上具有较强的可塑性,尤其伊犁郁金香分布最为广泛、植株形态变化幅度较大。新疆郁金香独特观赏性状是其植株颜色(灰绿色)和多花现象,目前其他品种的郁金香还未发现多花现象;天山郁金香具有1~2个下延茎的特点,其繁殖能力强;异叶郁金香有不同颜色的雄蕊、下垂的花冠、具有绿色纹状加深的花被、光泽的全缘对生条形叶片等优良园艺性状。

这6种野生郁金香在高度、花冠大小、植株颜色、叶片形态等方面表现出的独特特点为今后的种质保育以及优良性状开发提供了借鉴。同时它们具有良好的观赏价值和生态适应性,也是进行应用的前提。

表1 郁金香属中具有优良园艺性状的种及特征

3 结论与讨论

3.1郁金香资源现状及保护策略野生郁金香是培育郁金香新品种的重要资源,保护野生郁金香资源可为郁金香花卉杂交选育、持续发展等提供优良种质基因资源库。在野外实地调查的过程中,许多曾经有记录的地方已经不见郁金香的踪影,一方面是景区开发导致生境破坏,另一方面因郁金香全株均可食用,春季的过度放牧导致郁金香被大量采食或踩踏,极大地限制了郁金香的有性繁殖能力,这也可能是单花郁金香和迟花郁金香无法找到的原因。

郁金香从种子萌发到完成一次有性生殖的过程需要经历4~5年,每年会产生新鳞茎替换老鳞茎,但始终保持1个种球(除天山郁金香外),有性生殖的漫长生长过程和无性繁殖效率低的特性使得种群的更新和扩张受到了制约。

综上所述,野生郁金香资源的保护可以从收集野生种质资源、建立种质资源圃、培养当地民众保护意识、利用组织培养技术、实现快速繁殖等方面着手,从而更好地推动野生郁金香资源的保护和利用。

3.2郁金香属植物的表型可塑性王玉荣[18]调查了分布于新疆的10种郁金香,对花、叶、株高等进行了测量,得出这10种郁金香的花冠直径多在3.6~6.8 cm,植株高度在4.0~13.9 cm,叶长在7.9~11.5 cm的结论,其调查地点多在公路边、低山坡前。该研究兼顾了这些生境的同时,也对海拔相对较高的高山草甸阳坡分布的郁金香进行考察,发现相同种在不同生境表现出植株高大、叶片修长、花大等优良特性,如新疆郁金香、伊犁郁金香、阿勒泰郁金香和准噶尔郁金香的植株高度、花冠大小、叶片大小明显大于在公路边及荒漠地区,长势更好,这也充分说明郁金香属植物的可塑性非常强,在不同生境中形态变化丰富,同时这一结果也可以对植物志进行补充完善。

3.3郁金香杂交育种前景思考杂交育种是创造花卉新品种或新类型的一个重要手段,可以把2个或多个种、品种的优良特性和特征结合起来,放大杂种优势,提高花卉生长势、抗逆性等。

该研究筛选出来的优良园艺性状可为将来的引种驯化或者杂交育种做准备。例如,利用可塑性好、适应能力强的种,如伊犁郁金香与花色艳丽的郁金香品种杂交,获得适宜国内种植的品种;利用天山郁金香的下延茎特性,使得种植过程中获得更多的鳞茎,增加繁殖能力,改善野生种只1个鳞茎的现状;利用新疆郁金香的多花性状,与适宜做切花的郁金香品种杂交,获得多头的鲜切花品种;利用新疆郁金香植株颜色不同,获得具有独特观赏价值的品种等,这些都可以作为育种的目标,通过杂交把野生类型的某个优良性状转移到栽培品种来。

同时,王玉荣[18]在对这10个种的花期特征进行观测后发现,伊犁郁金香、阿勒泰郁金香、新疆郁金香等几个种具有9~11 d较长的花期,可以利用花期长的优势来延长郁金香的花期;毛蕊郁金香、柔毛郁金香开花较早,可以用于培育早花郁金香,异叶郁金香、垂蕾郁金香开花较晚,可以用于培育晚花品种等,这些品种同样具有育种前景。

因此,将来的育种工作可以先将重点放在这些优良性状突出的6个种,即新疆郁金香、伊犁郁金香、准噶尔郁金香、阿尔泰郁金香、天山郁金香和异叶郁金香。进一步利用先进的分子技术对这6个种不同居群进行遗传多样性方面的研究,探索稳定的遗传性状,定位优良的遗传基因,搭建遗传连锁图谱,更好、更准确地将野生种质的优良园艺性状运用到郁金香花卉的育种中。

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