中国猪牙花属研究现状和世界猪牙花分布概况

2021-01-05 14:59曹长清任丽刘丹李贺洋李怡莹
林业科技 2021年4期
关键词:鳞茎繁殖栽培

曹长清 任丽 刘丹 李贺洋 李怡莹

摘要:  通过对猪牙花的调查发现:在中国有2种猪牙花,还有重瓣和并蒂的植株,均可通过种子进行有性繁殖,也可用鳞茎、鳞座进行无性繁殖;世界猪牙花属约29种。最后还介绍了猪牙花在国内和国外的分布,分子水平和经济用途等方面的最新研究水平。

关键词:  猪牙花;  鳞茎;  种子;  栽培;  繁殖

中图分类号:   S 682. 2 + 9               文献标识码:   A                文章编号:1001 - 9499(2021)04 - 0049 - 03

猪牙花属分布于北半球温带地区,分布中心在美国加州,维多利亚大学的杰拉尔丁·艾伦博士认为,与猪牙花属亲缘关系最近的属是郁金香属。该植物属于多年生草本植物,以其开花早,叶片较大且有花斑,花朵硕大,花冠奇特,花色艳丽多姿而广受园艺育种工作者青睐,其地下鳞茎淀粉含量高,有很好地保健价值和食用价值,有的种类还具有药用价值等[1 - 6 ]。全球猪牙花约有29种,而我国只有2种,即猪牙花(Erythronium japonicum)和新疆猪牙花(Erythronium sibiricum),分别产于东北和新疆;这2种猪牙花均属于早春短命类植物,春季开花,夏季叶片枯萎进行芽的分化,秋季和冬季休眠。

1 中国2种猪牙花形态学特性

1. 1 猪牙花

猪牙花为多年生草本植物,具肉质圆筒状鳞茎,其茎、叶和花的具体形态特征详见中国植物志(http://www.iplant.cn/info/%E7%8C%AA%E7%89%99%E8%8A%B1?t=z),蒴果稍圆形,有3棱。鲜种子黄白色,干种子褐色,卵圆形,有纵向皱纹,长约4.5 mm,径约1.6 mm;千粒重4 g,容重493.94 g/L。花期4~5月,果期6月。鳞茎含淀粉,可食用或酿酒;嫩茎叶和花也有焯水食用者,花艳丽,可供庭园观赏;蜜源植物。

猪牙花主要分布在吉林省白山市、通化市,辽宁省宽甸县、桓仁县,日本和朝鲜也有分布。主要生长在林下润湿地。

猪牙花有2个变型,分别为白花猪牙花(Erythronium japonicum f. album)和无斑叶猪牙花(Erythronium japonicum f. immaculatum)。白花猪牙花花冠基部无紫色斑纹,花为白色;无斑叶猪牙花叶为绿色无斑纹。

本次除调查到白花猪牙花和无斑叶猪牙花之外,还发现猪牙花花型有重瓣和并蒂的植株,是否为多倍体或受伤导致重瓣和并蒂,还有待于进一步研究。

1. 2 新疆猪牙花

新疆猪牙花为多年生草本植物,具肉质圆筒状鳞茎。茎、叶和花的具体形态特征详见中国植物志(http://www.iplant.cn/info/%E6%96%B0%E7%96%86%E7%8C%AA%E7%89%99%E8%8A%B1?t=z),果实为蒴果,有3棱。花期4~6月,果期6月。鳞茎含淀粉,鳞茎、嫩茎叶可食用;鳞茎入哈药称“别克”或“别克参”,有滋补、强壮等保健作用[ 7 ]。

新疆猪牙花自然分布于新疆天山地区、阿尔泰和福海。新疆猪牙花的生境:森林灌丛下和亚高山草地,前苏联的西伯利亚和中亚地区也有分布。

2016年在吉林白山引种了10株新疆猪牙花,成活4株,能正常开花和越冬,但未发现结实。

1.3 中国猪牙花属种子特点比较

由中国猪牙花属种子特点比较(表1)可知:猪牙花的千粒重和播种量均小于新疆猪牙花,但猪牙花的种子要大于新疆猪牙花的。

2 全球猪牙花分布状况

由全球猪牙花分布状况(表2)可知:全球猪牙花属约29种,染色体基数x =10、 11、12,各种猪牙花的花色主色调有紫色、粉红色、白色和黄色等,多数种类分布在北美洲北部,亚洲和欧洲都有分布;其分布中心在美国加州,仅美国加州就有15种[ 8 ]。

3 中国猪牙花的核型研究及鳞茎

通过几种猪牙花的核型参数(表3)并根据殷根深等人的《国产猪牙花属植物的比较核型研究》[ 9 ]认为:新疆猪牙花染色体数2n=20是从2n=24的原始祖先种通过染色体重排的方式演化而来。

舒甜甜[ 10 ]等人研究发现,猪牙花种子采后难萌发与形态构造、种皮透性和机械阻力、后熟作用 、营养物质含量、酶活性和细胞膜透性无关,一定条件的湿度和变温条件均有利于种子萌发[ 11 ]。古丽江等人的研究表明,新疆猪牙花种子难萌发是胚形态、晚熟和发芽抑制物有关[ 12 ]。

周静的研究指出,鳞茎上每年都会增长附属物(鳞座),增长比率40%~50%。其鳞茎?准1.24~1.61 cm和?准0.92~1.2 cm能生长2片叶,正常开花结实;鳞茎?准0.52~0.81 cm生长1片叶,不开花。鳞茎淀粉含量604.5 mg/g,含水率76.81%;附属物淀粉含量203.4 mg/g,含水率57.89%。可溶性糖分别为(1.52%、1.42%),可溶性蛋白(4.13、4.36 mg/g)。发芽期需光较多,休眠期庇荫对其栽培有利,庇荫70%时生长最佳[ 13 ]。

猪牙花鳞茎于盛花期完成更新生长,夏眠期鳞茎不休眠而进行地下芽的分化和发育。地下芽生长具有阶段性优先伸长或增粗的异速生长节律[ 14 ]。新鳞茎的形态建成每年在原鳞茎的基础上更新一次,鳞茎底部形成一个鳞座(附属物),并且新鳞茎在土壤中下移一个鳞座的位置,多年的鳞座排列集合在一起呈串珠状,其鳞茎每年在土壤中逐渐加深,这是为了争取更加优化的生态位,一是有效降低冻害,二是减少森林大型动物挖掘取食,而长期适应的结果;同时根据鳞座的数量(个数),可以测算猪牙花单株的年龄。根据试验,鳞茎当年深埋(60~70 cm),第2年繼续休眠不发芽,但可完成鳞茎的更新,变粗变短,第3年正常移栽可继续发芽生长。鳞茎是否开花结实,与单株的营养物质积累和年龄密切相关。

4 猪牙花繁殖技术

4. 1 有性繁殖

猪牙花和新疆猪牙花均可用种子繁殖,猪牙花种子采集后可以采取随采随播的方法,也可采用层积处理的方法,在翌春播种。猪牙花种子干燥后,显著降低生活力;播种量2 kg/亩。

4. 2 无性繁殖

鳞茎、鳞座均可作为无性繁殖材料进行繁殖;鳞茎即使折断为2段,也可以形成一株新植株。

5 展 望

我国猪牙花属虽然只有2种,分布范围仅限于东北东南部和新疆,猪牙花的开发前景广阔,除了开发观赏价值外,还要从食用、保健和药用价值方面的开发。第一:加强对本属资源的研究,逐步建立系统的规范的种质资源收集、整理、保存和评价体系。第二:在保护野生种群的前提下,加大该属野生资源的栽培和驯化工作,尽早的把这一资源引入到大田栽培、庭院栽培和园林绿化中。第三:通过各种育种手段,如杂交、倍性育种等方法,提高观赏性和抗逆性。第四:加大猪牙花的鳞茎开发力度,从而使这一宝贵的资源在食用、观赏、药用、医疗和保健方面得到更广泛的应用。

参考文献

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.  中国植物志[M].  北京:科学出版社,  2004.

[2] 傅沛云.  东北草本植物志[M].  北京:  科学出版社,  1998.

[3] 武春冶,  于露,  李艺博,  等.  早春花卉猪牙花繁育及园林应用[J].  乡村科技,  2017(31): 63 - 64.

[4] 陈绍通,  刘枫,  宋向文,  等.  老鸦瓣属植物资源及分子系统学研究进展[J].  皖西学院学报,  2017, 33(05): 102 - 108.

[5] 陈春丽.  哈萨克药材别克参多糖分离纯化、  抗炎免疫活性及药材质量标准研究[D].  乌鲁木齐:  新疆医科大学,  2017.

[6] 宫丽婷.  玉竹有性繁殖生物学特性研究[D].  吉林:  吉林农业大学,2016.

[7] 刘雪莲.  长白山早春类短命植物生物与生态特性研究[D].长春:  东北师范大学, 2016.

[8] 陈春丽,  马晓丽,  谢湘云,  等.  哈药别克参中氨基酸成分薄层鉴别及测定[J].  中成药,  2014, 36(09): 1 915 - 1 920.

[9] 殷根深,  翟书华,  刘开庆,  等.  国产猪牙花属植物的比较核型研究[J].  北方园艺,  2018(11): 89 - 93.

[10] 舒甜甜.  猪牙花种子采后生物学相关问题的研究[D].  哈尔滨:  东北林业大学, 2010.

[11] 马全,  杨淑娟,  袁晓红.  长白山早春植物与东北地区园林绿化[J].  中国林副特产,  2008(01): 85 - 86.

[12] 张博文,  张卫东.  猪牙花苗木繁育技术研究[J].  吉林农业,2015(05): 89.

[13] 周静.  猪牙花的种球生物学特性及光适应性研究[D].  哈爾滨:  东北林业大学,  2010.

[14] 刘雪莲,  杨允菲,  朱俊义,  等.  类短命植物猪牙花夏眠期地下芽分化与生长节律[J].  南京林业大学学报(自然科学版),  2018, 42(01): 67 - 72.

第1作者简介:  曹长清(1963-),  男,  正高级工程师,主要从事林业研究。

通讯作者:  李贺洋(2000-),  女,  本科在读,  研究方向:  草坪科学与管理。

收稿日期: 2021 - 01 -  25

(责任编辑:   李 丹)

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