蒋雨萌 陈庭巧 袁涛 李清道
摘要:牡丹是我国特有资源,观赏、经济和文化价值较高。开展牡丹新品种资源研究对牡丹的保护和合理应用具有重要意义。文中介绍了涉及牡丹新品种保护和管理的机构,梳理了近20年我国牡丹新品种授权、登录和林木良种审定认定概况;分析我国牡丹新品种资源的现存问题,包括观赏性状有待更大突破,新品种推广、保护和管理有待加强;在此基础上,提出扩大亲本范围、加速推广繁育新优品种、构建牡丹资源DNA分子数据库等建议,以助力牡丹新品种保护和管理。
关键词:牡丹;新品种;保护;管理
中图分类号:S685.11 文献标识码:A 文章编号:2096-9546(2023)04-0036-07
DOI: 10.12344/lczcyj.2022.11.26.0001
蒋雨萌,陈庭巧,袁涛,等.牡丹新品种资源发展现状[J].林草政策研究,2023,3(4):36-42.
Current Development in New Variety Resources of Tree Peony
Jiang Yumeng1Chen Tingqiao1Yuan Tao1Li Qingdao2
(1.School of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;
2.The Sui & Tang Dynasties City Ruins Botanical Garden, Luoyang 471023, Henan, China)
Abstract: Tree peony (Paeonia suffruticosa) is a species endemic to China, with high ornamental, economic and cultural values, and the study of new variety resources is of great significance for its protection and reasonable application. The paper introduces the institutions responsible for the protection and management of new tree peony varieties, reviews the authorization, the registration and the improved species validation of new tree peony varieties in China in the past 20 years, and analyzes the existing problems, including the need to better improve ornamental traits and to strengthen the promotion, protection and management of new varieties. On this basis, it is suggested to expand the parental range, accelerate the popularization and breeding of new and superior varieties and construct a DNA molecular database of tree peony resources, in order to help the protection and management of new varieties of tree peony.
Keywords: tree peony; new variety; protection; management
牡丹(Paeonia×suffruticosa Andrews)是芍藥科(Paeoniaceae)芍药属(Paeonia L.)牡丹组(sect. Moutan DC)栽培植物的统称,是我国特有的资源,也是栽培历史悠久的传统名花,观赏价值、经济价值和文化价值较高,被誉为“花中之王”。中国花卉协会牡丹芍药分会(Peony Branch of China Flower Association)是我国牡丹芍药品种登录机构,自1991年开始牡丹芍药品种登录,并先后出版了《中国牡丹品种图志》《中国牡丹品种图志(西北西南江南卷)》《中国牡丹品种图志(续志)》,展示我国牡丹品种分类、新品种培育及相关研究进展。2015年时,我国牡丹品种1 000多个[1],但大多是近缘杂交培育,其品种相似、生长势衰退等问题逐渐受到关注[2]。本文将统计2000—2022年我国授权、登录和林木良种审定的牡丹新品种,总结、分析品种资源现状和问题,提出新品种保护和管理建议,以期为促进我国牡丹资源的综合利用提供参考。
1 牡丹新品种授权、登录与良种审定
本文统计的新品种包含2000—2022年国家林业和草原局授权的所有新品种、中国花卉协会牡丹芍药分会登录的新品种、美国牡丹芍药协会(American Peony Society,APS)登录的我国的新品种、林木品种审定委员会审定(认定)的新品种。数据来自中国林草植物新品种保护网、中国花卉协会牡丹芍药分会审定品种名录、美国牡丹芍药协会网站、中国各省林业厅网站(除去重复新品种)。其中,国家林业和草原局授权牡丹新品种220个,中国花卉协会牡丹芍药分会登录品种416个(除去国家林草局授权重复的31个品种),APS登录的中国牡丹新品种44个(除去重复的19个品种),审定(认定)省级良种44个(除去传统品种、重复品种、种子园与母树林30个),共计724个。
1.1 国家林业和草原局授权牡丹新品种
国家林业局于2001年首次授权13个牡丹新品种,花色以白色、红色和紫色花为主,花型以单瓣型居多,主要通过杂交和实生选育育成。截至2022年底,国家林业和草原局共授权220个牡丹新品种(表1),主要为牡丹组内亚组间远缘杂交、牡丹组与芍药组的远缘杂交、实生选育3类新品种;品种权人以高校和科研单位居多;花色以红色系占比最大,白色系次之,黑色系、橙色系等品种相对较少,无绿色系和蓝色系品种;花型以单瓣型最多,其次为菊花型、荷花型、皇冠型、蔷薇型和绣球型,托桂型较少,多花型品种极少。
1.1.1 牡丹组内亚组间远缘杂交
牡丹组内亚组间远缘杂交培育出许多花色丰富的新品种,填补了我国牡丹花色无纯黄色和橙色系的空白。肉质花盘亚组紫牡丹(Paeonia delavayi)、黄牡丹(P.lutea)和革质花盘亚组紫斑牡丹(P.rockii)是我国近年远缘杂交最常用的亲本。国家林业局于2010年授权的新品种中就有6个以肉质花盘亚组野生种为母本育成的新品种,如‘华夏一品黄(品种权号:20090006)。此后我国芍药属牡丹组内亚组间远缘杂交新品种数量飞跃式增长。
甘肃省林业科技推广总站利用紫斑牡丹与黄牡丹、紫牡丹育出淡黄色‘洮玉(品种权号:20170142)、黑紫色‘墨王(品种权号:20170145)等花色新颖的新品种。四川牡丹(P.decomposita)、卵叶牡丹(P.qiui)和杨山牡丹(P.ostii)等也参与远缘杂交,如四川牡丹和黄牡丹杂交育成的‘仙女(品种权号:20170138)、卵叶牡丹和紫牡丹杂交育成的‘云鄂粉(品种权号:20170139)、杨山牡丹和紫牡丹杂交育成的‘梦幻(品种权号:20150062)等。紫牡丹、黄牡丹是我国黄色系、橙色系、红色系和黑色系品种的主要亲本。
1.1.2 组间杂交
在牡丹组与芍药组的远缘杂交方面,我国尚处于起步阶段,国内首个组间杂种‘和谐为芍药(P.lactiflora)与紫斑牡丹自然杂交获得[3]。截至2022年底,国家林业和草原局共授权5个牡丹组与芍药组组间杂交育成的新品种,是以芍药‘粉云飞荷为母本与牡丹组内亚组间杂种‘Esperance(‘金帝)杂交育成。2017年和2021年,洛阳国家牡丹园分别在中国花卉协会牡丹芍药分会登录‘橙色年华(登录号:MD2017023)和‘古都彩蝶(登录号:MD2021016)等6个新品种,2022年又审定‘河洛奇观和‘媛黄轻红2个省级良种,均属于伊藤杂种(牡丹组与芍藥组组间杂种后代被命名为伊藤杂种)。牡丹组与芍药组远缘杂交难度较大,我国育成品种较少。
1.1.3 实生选育
实生选育也是新品种培育的重要方式,如国家林业和草原局授权的2个牡丹的彩叶品种‘彩云飞(品种权号:20120091)、‘金琉鹤舞(品种权号:20210069)即来自实生选育。
1.2 新品种登录
品种登录是对育种者的育成品种名称及存在进行规范,使其唯一化、合法化,并被育种界和学术界公认,有利于育种者了解现有品种情况,对新品种培育和产业发展具有重要作用[4]。
1.2.1 中国花卉协会牡丹芍药分会新品种登录
中国花卉协会牡丹芍药分会于1989年成立,品种资源调查和品种登录是协会的首要工作;1996年,牡丹芍药品种登录委员会成立,并颁布品种审定登录办法。新品种申请登录时,要求“在观赏性状上要优于亲本,或有某些特殊的优点,如花期极早或极晚,抗病虫害、抗湿热,或一年生枝较长,适用于切花等;并要求性状稳定一致,具有10株以上达到开花树龄的营养繁殖苗,附有植株与开花的彩色照片,才予受理审定”。按照这一要求,即使申请登录的新品种通过特异性(Distinctness)、一致性(Uniformity)和稳定性(Stability)测试,但新而不优则不予审定、登录。
2001—2022年中国花卉协会牡丹芍药分会总计登录447个牡丹新品种。2017年之前,登录申请人均来自河南省洛阳市和山东省菏泽地区的园林绿化单位,登录品种以中原品种群内选育的新品种为主;2017年之后,个人育种者开始申请登录,亚组间杂交后代育成的品种逐渐增多,特色鲜明。2017年协会登录的69个牡丹新品种多数为远缘杂交育成[5]。2021年11月,中国花卉协会再次登录64个新品种[6],包括陈德忠育成的我国第一批黄色品种‘华夏金梦(登录号:MD2021001)、‘炎黄金梦(登录号:MD2021002),及洛阳国家牡丹园育成的2个伊藤杂种。2022年则仅登录1个牡丹新品种,即以西北品种‘观音面为母本、黄牡丹为父本远缘杂交育成的橙黄色品种‘金凤凰(登录号:MD2022001)。
1.2.2 美国牡丹芍药协会新品种登录
美国牡丹芍药协会(APS)负责世界范围内牡丹芍药新品种登录,推动了品种整理、统一名称及新品种鉴定和登录等工作开展。APS将牡丹品种分为4个类群:1)传统品种群(Suffruticosa Group),即中国和日本的传统品种、紫斑牡丹杂交品种以及革质花盘亚组内的品种(不含肉质花盘亚组);2)黄牡丹杂种品种群(Lutea Hybrid Group),即肉质花盘亚组的紫牡丹、黄牡丹、大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)为亲本之一,传统品种群为另一个亲本的亚组间杂种后代品种群;3)单种品种群(Species Selection),由某个种直接育成或由该种种内杂交育成,即该品种群仅起源于某个种;4)伊藤杂种品种群(Itoh Group)。
APS登录时,申请人不仅要明确品种所属的类群,还要提供较详细的信息,特别是花部性状,其要求与我国国家标准GB/T 32345-2015《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南 牡丹》不同(表2)。
1994年,中国育种者开始在APS登录,当年登录12个牡丹品种,属传统品种群(Suffruticosa Group),来自实生选育。2018—2022年,中国在APS登录的品种(不包含芍药品种)共55个,传统品种群最多,黄牡丹杂种品种群(Lutea Hybrid Group)次之,伊藤杂种品种群(Itoh Group)仅2个。实生选育和远缘杂交培育的品种较多,以紫色和红色最多,白色、橙色、黄色和粉色次之,如淡紫色的‘Hua Cai Lan Meng、变色的橙色系品种‘Jin Tai Xi Zhao等;此外,‘Nong Yan Xiang Yu和‘Nong Zui Mo Xiang嫩叶红色,‘Chūnyǔ和‘Xiao Xiangfei花期特异。登录人以机构为主,近年来个人登录开始增加。
1.3 林木良种审定、认定
国家技术监督局发布的国家标准GB/T 14071—1993《林木良种审定规范》规定,林木良种包括审定或认定的优良品种、优良家系、优良无性系、优良种源内经过去劣的正常林分和种子园、母树林生产的种子。良种经过区域化实验,质量、适应性和抗性优秀,较新品种更值得推广。审定是经审查、评价和认可进行使用的过程;而认定是对正在测定尚不具备审定条件的优良种、条(穗、根),经审查认定合格后发给使用证明,可作良种使用。2011—2022年河南、甘肃、山东、安徽、陕西、吉林省共审定或认定牡丹良种74个,其中新品种63个。
甘肃省林木良种审定、认定的牡丹良种数量最多,共39个。其中,2011年审定子午岭紫斑牡丹为省级良种;2013年又审定 ‘金花状元和‘观音面等8个临夏传统品种,同年审定远缘杂交后代‘波心和‘甘林黄等13个新品种;2015年审定6个良种,分别为传统品种‘洮阳红、可油用品种‘白蝶、可作花油兼用的品种‘粉面桃花和‘蓝紫托桂等;2017年又审定、认定11个良种,包括可油用品种‘甘林1号和‘甘林2号等。河南省自2013年以来审定、认定牡丹良种24个,均为新品种,分别由洛阳国家牡丹园、洛阳农林科学院和洛阳市中心苗圃申报。其中,2013—2015年审定、认定20个良种,花色多为白、粉和紫红色;2021年审定‘长枝芙蓉和‘火炬之光2个良种,前者可作切花;2022年审定‘河洛奇观(芍药ב金阁)和‘媛黄轻红(芍药ב海黄)2个良种,均为伊藤杂种。其他省份如山东省2016—2017年審定‘绯红少女和‘相映生辉等5个新品种为林木良种,认定牡丹新品种‘紫绒洒金为良种。安徽省2015年审定传统品种 ‘凤丹为地方良种。吉林省审定‘紫冠和‘吉农白莲2个新品种。陕西省审定‘秦玉和‘秦韵2个牡丹良种,前者为母树林、后者为实生种子园。
2 新品种特点
2.1 花色填补空白
近年,国内远缘杂交培育出多个与传统品种花色明显不同的纯黄色、橙色和复色的新品种,填补了国内牡丹花色的空白,提高了整体观赏性(表1)。有些新品种花色可随其花朵开放进程变化,如‘山川霞光(品种权号:20160037)初开紫红色、后期橙红色。一些新品种花瓣有明显色斑、色晕、条纹等,如‘彩虹(品种权号:20120092)花基部有红色斑块,花瓣边缘有橙红色晕边。虽然牡丹花色改良取得较大发展,但纯黄、纯红和纯白等花色纯度高的品种仍较少,新的绿色花品种也未见报道。
2.2 花期延长、多次开花
2017年以来,国内鼓励育种人登录花期极早、极晚,及一年多次开花和单株花期长的新品种,如花期极早的品种‘第一春(登录号:MD2017032)、极晚花品种‘黄蝶(登录号:MD2017025)、一年多次开花品种‘春秋锦(登录号:MD2017031)。当远缘杂交亲本为花期晚的紫牡丹和黄牡丹时,后代早花品种少,但这2个亲本花期较长,每株的花期可超过2周,因此可用于选育花期长的品种。如‘香妃(品种权号:20120096)和‘小香妃(品种权号:20140077)等均由黄牡丹杂交育成,花期均超过10天[2]。
2.3 叶片多色
彩叶品种‘彩云飞幼叶着生粉红和淡黄色条纹,成叶则具不规则黄色和白色斑块;中原品种‘紫叶红绫(登录号:MD2017034),叶片在生长期紫红色;金叶品种‘金琉鹤舞,从春至夏、秋叶片持续金黄色。
2.4 油用和花油兼用品种出现
牡丹籽可加工食用,油用牡丹品种以生产籽油为主[7]。花油兼用品种是指观赏性、种子产量及籽油营养价值均较高的牡丹品种。甘肃省林业科技推广总站通过实生选育挑选优良亲本育出油用品种‘白蝶和‘甘林1号等,及花油兼用品种‘甘林4号和‘甘二乔。油用和花油兼用是牡丹育种新的方向。
3 存在问题
3.1 新品种培育仍有待突破
虽然紫牡丹、黄牡丹作为亚组间远缘杂交亲本育成诸多新花色品种,但花型育种进展缓慢,托桂型、千层台阁型、楼子台阁型等花型较少;育种亲本范围尚可进一步扩大,以改良现有品种观赏性状和经济性状。
空间诱变育种、分子标记辅助育种成果较少。2011年“神舟八号”宇宙飞船搭载首批牡丹种子进入太空,后育成“太空白”[1],但空间诱变在牡丹新品种培育中的优势尚未显现。分子标记辅助育种是以特定性状相关的分子标记作为辅助手段进行育种,可提高育种效率[8],但目前尚未有育成的新品种报道或登录。
3.2 新品种数量可观,但市场转化率低
虽然近年我国牡丹新品种培育成就显著、牡丹产业化发展迅速,但新品种市场转化率低,在各类园林绿地中推广应用的新品种极少。原因可能是新品种繁育较慢,短期难以提供足够的数量,供不应求;部分新品种与现有品种雷同,优势不明显甚至与现有品种相比无优势可言,市场认可度低等。
3.3 品种保护及管理有待加强
随着牡丹新品种的不断涌现,部分优良的新品种供不应求,但也有授权牡丹新品种丢失的现象发生。虽尚未发现有侵权行为,但也伤害了育种者的热情。市场上牡丹品种良莠不齐,以次充好、售假贩假等现象时有发生,一旦在生产、销售过程中出现品种侵权等知识产权法律纠纷,将影响我国牡丹品种的声誉。牡丹品种数量多且缺乏全面的整理,部分国外品种翻译混乱,不同时期、不同地区或不同研究者记载的品种难以准确比较,同物异名、同名异物的品种混乱现象时有发生。以‘紫二乔为例,其在菏泽等地称为‘紫二乔,在洛阳则被称为‘洛阳红等。同样,同名异物的问题在品种登录时也有发生。形态特征已无法满足准确、高效鉴定混乱品种和侵权品种的需求,通过高效分子标记技术建立牡丹DNA分子数据库势在必行。
4 建议
牡丹新品种数量虽快速增长,但优势突出的新品种的培育、评价及如何挖掘其市场潜力,并建立高效DNA分子数据库,都是今后需要进一步开展的工作和面临的挑战。
4.1 扩大亲本范围,丰富品种类型,提高育种效率
应进一步改良、扩大亲本材料和杂交组合,借鉴其他木本花卉的育种经验和技术,规划育种方向与路线。坚持芍药属组内亚组间、组间远缘杂交,充分利用野生种、高代杂种等育种资源,增加品种类型,选育特性突出、适应性强、用途广的新品种,如花期、花型、抗性、结实率和花油兼用等方面有特别优势的类型。
4.2 构建新品种评价体系,加速推广市场潜力大的新优品种
至2022年底,我国授权牡丹新品种(含伊藤杂种)220个,建议构建牡丹新品种评价体系。如APS金奖评选被认为是牡丹芍药育种的最高荣誉,其通过对花的美观、一致性、商业可用性和市场价格进行评定选出具有突出特性的品种。我国也可借鉴APS金奖评选等方式,选出国内特异性突出、性状优良和市场潜力大的新优品种,并增加推广经费、加大宣传力度,以推动新优品种市场转化应用。
4.3 构建牡丹资源DNA分子数据库,助力新品种保护
构建牡丹资源DNA分子数据库,制定更为规范的管理政策并投入资金与人力,推进牡丹育种工作,对我国牡丹发展具有重要意义。目前,DNA分子鉴定技术已经成功应用于品种权纠纷案件证据鉴定。如在某纠纷案中,由农业农村部蔬菜种子质量监督检验测试中心对公证购买的黄瓜品种“锦绣九号”与“德瑞特79”进行SSR(Simple Sequence Repeat)分子鉴定,为法院判决提供了可靠的依据。我国已发布多个植物品种真实性的分子鉴定标准,如白蜡(Fraxinus spp.)[9]、杨树(Populus spp.)[10]、油茶(Camellia spp.)和柳树(Salix spp.)[11-12]等木本作物,及大麦(Hordeum vulgare)、甘蓝型油菜(Brassica napus L.)、番茄(Solanum lycopersicum L.)等农作物[13]。这些标准和技术对建立牡丹DNA分子数据库、进行品种真实性鉴定有较大的参考价值。
建立统一、公开和共享的DNA分子数据库平台,有利于规范品种登记与标准化管理,实现牡丹种质资源统一化检索。应在新品种选育中,指导亲本选择,淘汰近似品种,提高育种效率,并从源头上改善我国品种同质化严重的问题。同时,准确的品种鉴定可用于打假维权、样品掺假质控,以及助力知识产权保护和育种者权益保护,有利于维护市场秩序和市场信誉。此外, DNA分子数据还可用于研究与表型特征关联的基因,检验牡丹DUS测试中分组性状的有效性,提高新品种DUS测试中的实审效率。
参考文献
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