摘 要:報(bào)春花屬(Primula)植物為著名的高山花卉,色彩絢麗、花型獨(dú)特,觀賞價(jià)值高。本文綜述了報(bào)春花屬植物在種質(zhì)資源的地理分布、種群特性、引種栽培、栽培環(huán)境因子方面的研究進(jìn)展,并提出了報(bào)春花屬植物今后的研究方向。
關(guān)鍵詞:報(bào)春花屬;種質(zhì)資源;引種栽培;研究進(jìn)展
中圖分類號(hào):S682.1+50.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2010)05-0062-04
報(bào)春花為三大高山花卉之一,具有較高的觀賞性,多數(shù)種類為多年生宿根花卉。本屬植物花色豐富,有白、粉、紅、黃、橙、淡紫等,花期各異,1~8月均有開花的種類,很多是盆栽、花境、野趣園和巖石園的良好材料。國內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)及高校開展了本屬植物的研究。本文重點(diǎn)綜述了報(bào)春花屬植物資源的分布、種群特性、引種栽培、栽培環(huán)境因子方面的研究進(jìn)展,并提出了報(bào)春花屬植物今后研究的方向。
1 報(bào)春花屬植物地理分布
報(bào)春花屬(Primula)是報(bào)春花科(Primulae)最大的屬,約有500種[1],主要分布在北半球溫帶和高山地區(qū)。中國有該屬植物300余種,主要分布在云南、西藏和四川。從世界范圍來看,報(bào)春花科有70%的屬和60%的種集中分布在兩條分布帶上。一條自我國西部沿喜瑪拉雅至克什米爾,這一帶的東段較寬,包括了緬甸和越南北部、我國云南和四川、貴州兩省的西部;西段較窄,主要沿喜瑪拉雅山脈和雅魯藏布江河谷,很少種類分布到高原面上。在這一地帶又以我國西南橫斷山區(qū)和東喜瑪拉雅種類最為豐富,是報(bào)春花屬現(xiàn)在的分布中心和多樣化中心。另一條帶以高加索和阿爾卑斯山為中心,東部向伊朗北部稍延伸,西段與比利牛斯山脈相連,北至歐洲南部山區(qū),向南延伸到地中海區(qū),報(bào)春花屬的幾個(gè)組 Sect.Julia、Sect.Megaseifolia、Sect.Auricutastrum為這一地區(qū)特有,高加索至阿爾卑斯山可稱為本屬的第二分布中心。陳封懷等(1990)[1]將報(bào)春花屬的30個(gè)組歸納為13個(gè)分布型,沿喜馬拉雅山兩側(cè)至云南、四川西部是本屬的分布中心,胡啟明(1994)[2]對我國報(bào)春花屬植物的分布作了較全面的報(bào)道,西藏有報(bào)春花屬植物129種,云南128種,四川117種,甘肅20種,貴州和青海15種,陜西12種,湖北10種,其它有分布的省區(qū)在10種以下。
2 種群特性研究
國內(nèi)針對報(bào)春野生種群的相關(guān)研究相對較少,張小平等(2003)[3]報(bào)道了安徽特有珍稀瀕危植物安徽羽葉報(bào)春花(P. merrillian)的生境和地理分布、瀕危機(jī)理,探討了安徽報(bào)春花屬兩物種安徽羽葉報(bào)春和毛茛葉報(bào)春(P. cicutariifolia)的遺傳多樣性,結(jié)果表明兩種報(bào)春的遺傳多樣性都比較高,分別達(dá)到71.6%和66.7%,推測這可能不是致瀕的主要因素。Nan 等(2003)[4]對分布于湖北、四川4個(gè)不同自然居群和人工栽培的鄂報(bào)春的ISSR標(biāo)記結(jié)果分析表明,自然分布的鄂報(bào)春居群遺傳多樣性高于人工栽培的居群,分布于湖北大老嶺居群的遺傳多樣性高于分布于四川瓦屋山的居群,但分析得知兩地區(qū)的鄂報(bào)春并無明顯基因差別。鄂報(bào)春野生居群的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)研究表明,早期的生境片段化及有限的種子傳播能力是造成當(dāng)前遺傳結(jié)構(gòu)的重要原因[5]。薛大偉等(2004)[6]對稀有種景東報(bào)春(P. interjacens)2個(gè)變種景東報(bào)春(P. interjacens var.interjacens)和光葉景東報(bào)春(P. interjacens var.epilosa)用ISSR分子標(biāo)記進(jìn)行遺傳多樣性分析,發(fā)現(xiàn)該種報(bào)春盡管居群小且分布區(qū)狹窄,但其遺傳多樣性卻很高,進(jìn)而推測異型花和雜交可能是景東報(bào)春維持高遺傳多樣性的原因。
國外相關(guān)報(bào)道稍多。Glover等(1995)[7]研究了P. scotica 分布在蘇格蘭奧克尼群島(Orkney Islands)的5個(gè)居群和分布于蘇格蘭其它地區(qū)的9個(gè)居群,分析得到P. scotica的這些報(bào)春群落間遺傳差異不大,環(huán)境條件才是影響其居群生長分布的限制因子。Valverde等(1998)[8]利用種群統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究了英國森林中上層喬木衰弱對歐報(bào)春(P. vulgaris)生境的影響。Kery等(2000)[9]通過對生長在退化草地中的黃花九輪草(Primula veris)進(jìn)行調(diào)查,分析其在退化草地生境中的結(jié)實(shí)及后代表現(xiàn)。Lienert等(2003)[10]對瑞士東北部地區(qū)生境中遭受破壞的常見濕地植物粉報(bào)春(P. farinosa)的27個(gè)群落進(jìn)行了調(diào)查,得出結(jié)論:沼澤生境中,種群的大小、種群之間的隔離和種群邊緣與中心的比率均影響粉報(bào)春的豐富程度,并建議今后的研究應(yīng)多注意群落的邊際效應(yīng)。Brys等(2003)[11]在比利時(shí)對黃花九輪草的殘留群落進(jìn)行了調(diào)查,分析種群衰落是否對整個(gè)種群的種子產(chǎn)量有影響。同時(shí)還觀察到花朵結(jié)實(shí)比例、每個(gè)果實(shí)產(chǎn)生種子的比例以及每個(gè)植株產(chǎn)生種子總數(shù)的比例都明顯的與種群大小呈反比。所觀察到的種子產(chǎn)量變化也許是影響種群類型和數(shù)量結(jié)構(gòu)的因子之一。Jacquemyn等(2004)[12]通過大量的調(diào)查和歷史數(shù)據(jù),利用基因分析方法,認(rèn)為P. elatior 的遺傳多樣性與種群大小無關(guān),大部分的遺傳變異出現(xiàn)在種群內(nèi)部,并提出在景區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行種群遺傳學(xué)研究時(shí),不能脫離景區(qū)的歷史變遷背景。
3 引種栽培研究
根據(jù)地方志的記載和云南民間將報(bào)春花盆栽供春節(jié)欣賞的習(xí)俗,我國栽培報(bào)春花屬植物,至少始于明清兩代。國內(nèi)對報(bào)春花的引種最早為陳封懷教授,他自1936年開始對我國報(bào)春花屬植物進(jìn)行系統(tǒng)整理,并曾在廬山植物園引種報(bào)春花數(shù)十種,對報(bào)春的引種栽培起到了倡導(dǎo)作用[13]。此后,中國科學(xué)院華西亞高山植物園也引種了40余種報(bào)春花進(jìn)行栽培試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)海拔3 000 m以下的種類較易引種成活,但也指出只要完善基地的設(shè)備及加強(qiáng)管理,滿足各個(gè)種的生態(tài)要求,高海拔地區(qū)種類也完全有可能引種成功[14]。我國較大規(guī)模的報(bào)春花種質(zhì)資源的引種就是上述兩次,其它的引種栽培都集中在某些種。如黑龍江森林植物園的李長海等(1994)[15]對瀕危植物巖報(bào)春(P. saxitilis)進(jìn)行了引種栽培試驗(yàn),表明巖報(bào)春在黑龍江省森林植物園遷地保護(hù)是成功的。中國科學(xué)院昆明植物研究所經(jīng)過3年的栽培試驗(yàn),使得高穗花報(bào)春(P. vialii)已在昆明地區(qū)正常生長發(fā)育并能保持觀賞性,播種到開花結(jié)實(shí)只需兩年時(shí)間,并能夠完成從種子到種子的生活史;引種獲得初步成功[16]。張長芹等(2003)[17]對灰?guī)r皺葉報(bào)春(P. forrestii)、海仙花(P. poissonii)、桔紅燈臺(tái)報(bào)春(P. bulleyana)、偏花報(bào)春(P. secundiflora)和鐘花報(bào)春(P. sikkimensis)進(jìn)行了引種馴化研究,5種報(bào)春在昆明栽培條件下均表現(xiàn)出較高的萌發(fā)適應(yīng)性,但所有引種植株開花都需10~16個(gè)月,花期較野生種提前2~3個(gè)月。
另外,北京林業(yè)大學(xué)張啟翔教授的研究生們也將多種野生種引入溫室栽培并進(jìn)行了相關(guān)研究。如張艷麗(2003)[18]將小報(bào)春(P. forbesii)分別引種在昆明和北京,小報(bào)春在這兩個(gè)地區(qū)生長開花情況良好,生態(tài)適應(yīng)性好,觀賞形狀有很大提高。周濤(2003)[19]引種了粉背燈臺(tái)報(bào)春,結(jié)果表明在溫室條件下生長較慢。文藝(2004)[20]引種了鐘花報(bào)春(P. sikkimensis)和偏花報(bào)春(P. secunddflor),溫室栽培條件下,鐘花報(bào)春進(jìn)入蓮座期需要160天,偏花報(bào)春需要117天。梁樹樂(2006)[21]重點(diǎn)引種栽培了滇北球花報(bào)春(P. denticulata ssp.sinodenticulata)、桔紅燈臺(tái)報(bào)春(P. bulleyana)、霞紅燈臺(tái)報(bào)春(P. beesiana)和粉背燈臺(tái)報(bào)春(P.pulverulenta)4種觀賞價(jià)值高、海拔分布相對較低的報(bào)春花屬植物。
國外報(bào)春屬植物的栽植歷史也有數(shù)百年。從19世紀(jì)末英、美等國家的植物學(xué)者到中國采集報(bào)春花的種苗開始,不少種類的報(bào)春花在歐美已經(jīng)有超過一百年的栽培歷史,其中阿爾卑斯山原產(chǎn)的高山報(bào)春(P. auricula)已經(jīng)有近400年的栽培歷史[22]。國外從中國引入了數(shù)種報(bào)春,1820年前后,英國的傳教士把我國的藏報(bào)春(P. sinensis)從廣州引入英國,引入的藏報(bào)春于次年開花,這引起極大轟動(dòng)。從此以后,歐美等國不斷派人來我國采集報(bào)春花屬植物的種子和標(biāo)本。法國植物采集家Delavay于1867年引走海仙報(bào)春(P. poissonii)。英國的Forrest從1904~1932年7次來到中國,引走的報(bào)春花屬植物有:桔紅燈臺(tái)報(bào)春、霞紅燈臺(tái)報(bào)春、橙紅燈臺(tái)報(bào)春(P. aurantiaca)、高穗花報(bào)春、玉葶報(bào)春(P. chionantha)、垂花報(bào)春(P. flaccida)、報(bào)春花(P. malacoides)、麗江報(bào)春(P. forrestii)和偏花報(bào)春(P. secundiflora)等。Wilson于1899~1918年5次來中國采集植物,從四川峨眉山引種了偏花報(bào)春、多脈報(bào)春(P. polyneura)、鵝黃燈臺(tái)報(bào)春(P. cockburniana)、粉背燈臺(tái)報(bào)春和川西報(bào)春(P. veitchii)。英國人Ward是來華次數(shù)最多、時(shí)間最長且資格最老的植物采集家,他于1911~1938年15次來中國,在云南的大理、思茅、麗江及西藏等地采集植物,引種了雜色鐘報(bào)春(P. alpicola)、緬甸燈臺(tái)報(bào)春(P. burmanica)、中甸燈臺(tái)報(bào)春(P. chungensis)、短筒穗花報(bào)春(P. concholoba)、條裂垂花報(bào)春(P. cawdoriana)。據(jù)統(tǒng)計(jì),英國由我國引入栽培的種類曾多達(dá)110余種,其中不少已廣泛栽培于歐美各國的庭院。這些報(bào)春花的引入對以后歐美等國培育美麗的報(bào)春花品種做出了重大貢獻(xiàn)[1]。
4 栽培環(huán)境因子研究
報(bào)春花屬植物大多不耐高溫和陽光直射,喜涼爽濕潤、稍有蔭蔽的環(huán)境條件[22]。報(bào)春花屬植物對土壤的酸堿性和微粒結(jié)構(gòu)需求,依種類和原產(chǎn)地的不同而差異很大,但總的來說,中性至偏酸性的土壤更適合大多數(shù)報(bào)春花屬植物的生長[23]。
蘇文華等(2002)[24]研究發(fā)現(xiàn)土壤溫度和氣溫都對報(bào)春花屬植物的生長發(fā)育有影響,不利的土壤溫度和氣溫會(huì)嚴(yán)重?fù)p害報(bào)春花屬植物的光合作用和蒸騰作用,以至阻礙報(bào)春花的正常生長發(fā)育。土溫、氣溫影響紫花雪山報(bào)春光合作用、蒸騰作用的生理機(jī)制不同,同時(shí)土溫對光合作用的影響和氣溫對光合作用的影響之間存在協(xié)同和脅迫作用。Karlsson等(2002)[25]認(rèn)為歐報(bào)春(P.vulgaris)在環(huán)境溫度12~16℃時(shí)花芽分化和形成較快,而在環(huán)境溫度8℃時(shí),同時(shí)設(shè)置每天12 h 以上的長日照和100~120 mol/(m2#8226;s)的光強(qiáng),8℃花芽分化的比率接近12~16℃時(shí)花芽分化的比率,但歐報(bào)春的生長期會(huì)縮短,并延遲開花。Karlsson等(2002)[26]將報(bào)春花的品種(P. malacoides 'Prima Lilac')設(shè)置于16、20℃的溫度環(huán)境中,并分別在8 h短日照和16 h長日照下進(jìn)行栽培并觀察其生長發(fā)育狀況,發(fā)現(xiàn)從開始處理(播種后51天)到出現(xiàn)2 mm長的花芽這一過程中,溫度對報(bào)春花生長的影響大大高于光周期的影響?;ㄑ砍霈F(xiàn)的平均時(shí)間是30 d,20℃時(shí)則為48 d,在20℃同時(shí)長日照處理時(shí),開花要早于短日照下的報(bào)春花,這個(gè)觀察結(jié)果打破了報(bào)春花是短日植物的結(jié)論,表明報(bào)春花屬植物并非嚴(yán)格的短日植物,可以利用其它環(huán)境因子進(jìn)行調(diào)控。
周蘊(yùn)薇(2002)等[27]研究了中國東北地區(qū)的翠南報(bào)春(P. sieboldii)在低溫脅迫下的生理特性,從質(zhì)膜相對透性與膜脂過氧化作用、可溶性蛋白質(zhì)與游離脯氨酸含量、活性氧與保護(hù)酶、葉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)以及光合與蒸騰作用等方面對翠南報(bào)春生理特性的變化進(jìn)行了系統(tǒng)研究,探討了翠南報(bào)春的抗寒生態(tài)學(xué)適應(yīng)機(jī)制。梁樹樂等(2006)[21]對滇北球花報(bào)春(P.denticulata ssp.sinodenticulata)、桔紅燈臺(tái)報(bào)春、霞紅燈臺(tái)報(bào)春、粉背燈臺(tái)報(bào)春4種報(bào)春耐熱性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,隨著溫度的升高,4種報(bào)春的熱害指數(shù)增大,在不同的高溫脅迫下,粉背燈臺(tái)報(bào)春的熱害指數(shù)最大,受害最嚴(yán)重,滇北球花報(bào)春熱害指數(shù)最小,桔紅燈臺(tái)報(bào)春和霞紅燈臺(tái)報(bào)春差異較小。
張艷麗等(2003)[28]認(rèn)為在大氣CO2 濃度下,光強(qiáng)是影響小報(bào)春光合作用的關(guān)鍵因子,栽培管理中應(yīng)提供小于1 400 μmol/(m2#8226;s)的光照條件,并給予適當(dāng)遮蔭。劉飛虎等對粉背燈臺(tái)報(bào)春、桔紅燈臺(tái)報(bào)春、灰?guī)r皺葉報(bào)春、四季報(bào)春(P. obconica)進(jìn)行了光合特性研究,認(rèn)為光補(bǔ)償點(diǎn)以粉背燈臺(tái)報(bào)春最高;光飽和點(diǎn)和光合速率以四季報(bào)春最低;CO2補(bǔ)償點(diǎn)以四季報(bào)春最高;指出在人工栽培條件下只要供200~600 μmol/(m2#8226;s)的光照,報(bào)春花就可達(dá)到足夠的光合速率。
毛娟娟等(2009)[29]比較了5種不同光質(zhì)(紅光、黃光、藍(lán)光、綠光和白光)照射處理對胭脂花(P. maximowiczii)幼苗葉片數(shù)目、株型等的影響,結(jié)果顯示紅光和黃光處理下的胭脂花幼苗生長量明顯高于其它組。
5 報(bào)春花屬植物今后研究方向
報(bào)春花屬植物作為著名的高山花卉,觀賞性強(qiáng),栽培歷史悠久,是冬春季節(jié)重要的賞花植物,因此應(yīng)該充分利用報(bào)春花屬植物資源,不斷創(chuàng)造報(bào)春花新品種實(shí)現(xiàn)各國報(bào)春向著新優(yōu)種類和品種多樣性發(fā)展。我國當(dāng)前對報(bào)春花屬植物研究不多,報(bào)春花新品種選育成果不明顯,野生種質(zhì)資源的保護(hù)缺乏,未來對報(bào)春花屬植物的研究應(yīng)側(cè)重于資源保護(hù)、引種馴化及新品種選育和園林應(yīng)用等,使報(bào)春花資源在園林及花卉生產(chǎn)中得以充分的發(fā)揮作用。
參 考 文 獻(xiàn):
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