李 勇,莫榮利,黃 錦,于 翠,朱志賢,董朝霞,胡興明,鄧 文
(湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,武漢 430064)
新疆維吾爾自治區(qū)位于亞歐大陸腹地,東經(jīng)73°40′—96°23′,北緯34°25′—49°10′。東西長約2 000 km,南北寬約1 600 km,總面積166.49 萬km2,約占全國國土面積的1/6。四面環(huán)山,氣候干燥,日照時(shí)間長,晝夜溫差大,無霜期短,降雨量稀少,屬亞熱帶干燥性沙漠氣候[1]。全國蠶業(yè)區(qū)劃新疆屬北方干旱蠶區(qū),是古絲綢之路的重要節(jié)點(diǎn),新疆桑樹種質(zhì)分布面積廣,資源豐富,獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境使得其在抗旱、抗寒、耐鹽堿等抗逆性狀突出,在桑樹多元化發(fā)展的今天,豐富的桑樹種質(zhì)資源對(duì)桑樹多元化品種選育具有重要意義。為此,湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所桑樹團(tuán)隊(duì)于2018—2021 年對(duì)地處新疆天山以北溫涼氣候地帶桑樹自然區(qū)和天山南坡桑樹自然區(qū)的石河子市和庫爾勒市的桑樹種質(zhì)資源進(jìn)行了調(diào)查收集,并對(duì)異地保存繁育方式進(jìn)行了探討,以期為桑樹種質(zhì)資源的收集保存、鑒定評(píng)價(jià)、創(chuàng)新利用等奠定基礎(chǔ)。
石河子市位于新疆維吾爾自治區(qū)北部,地處天山北麓中段,古爾班通古特大沙漠南緣,準(zhǔn)噶爾盆地南緣,東經(jīng)84°58′—86°24′,北緯43°26′—45°20′。屬典型的溫帶大陸性氣候,冬季長而嚴(yán)寒,夏季短而炎熱,日照充沛,年日照時(shí)數(shù)為2 721~2 818 h,北部地區(qū)氣溫低,南部高,年降水量為125.0~207.7 mm。
庫爾勒市地處歐亞大陸和新疆腹心地帶,塔里木盆地東北邊緣,是古絲綢之路中道的咽喉之地和西域文化的發(fā)源地之一,屬暖溫帶大陸性干旱氣候,總?cè)照諗?shù)2 990 h,無霜期平均210 d,年平均氣溫11.4 ℃,最低為-28 ℃,年平均降水量58.6 mm,年最大蒸發(fā)量為2 788.2 mm。
在調(diào)查過程中,詳細(xì)記錄種質(zhì)資源所在地的地形、坡向、土壤等生態(tài)條件,觀察資源的主要形態(tài)特征,如枝皮顏色、葉片形狀、葉片大小、葉尖、葉緣、花性、果實(shí)顏色等[1]。使用ATAGO-PAL-1 手持折光儀測定桑果可溶性固形物含量,并用手持GPS 儀精確定位。
石河子市土壤類型主要為山地灰棕漠土、山地棕漠土和山地栗鈣土,屬新疆天山以北溫涼氣候地帶桑樹自然區(qū)。收集了該地努爾巴克村和沙依巴克村的共計(jì)43 份桑樹種質(zhì)資源,其中雌株33 份,雄株9 份,雌雄同株1 份。以群生為主,少有散生,偶有百年樹齡桑樹。該地區(qū)的桑樹年生育期短,生長較少,耐旱、耐寒能力強(qiáng)。樹形開展,枝條直立,有臥伏枝;枝條皮色為青色或褐色,節(jié)間直,節(jié)距中等。成葉多為心臟形,全葉、裂葉或全裂混生(圖1、圖2、圖3),葉長5.65~14.68 cm,葉幅5.35~12.23 cm,葉色黃綠色或深綠色,葉面多光滑,葉柄長或短,葉基深心形,葉緣為乳頭狀齒,葉尖短尾狀,著生葉片下垂少;雌株多,偶有雄株,桑果顏色有紫黑、淺黑、黑、粉白、米白、純白(圖4),果實(shí)縱徑11.4~35.86 mm,果實(shí)橫徑11.99~19.36 mm,平均單果重1.1~5.4 g,可溶性固形物含量10.3%~18.9%(表1)。
表1 石河子市桑樹種質(zhì)資源分布現(xiàn)狀
庫爾勒市土壤類型主要為山地灰褐色森林土和山地栗鈣土,屬新疆天山南坡桑樹自然區(qū)。收集了該地客爾巴克村和木蘭村的共計(jì)20 份桑樹種質(zhì)資源,其中雌株19 份,雄株1 份。以群生為主,少有散生,偶有百年樹齡桑樹。樹形開展,枝條直立(圖5),發(fā)條中等,有下垂枝;皮青灰色至褐色,節(jié)間直,節(jié)距較長。成葉心臟形,全葉、裂葉或全裂混生,缺刻中等,葉長11.2~16.9 cm,葉幅12.8~14.8 cm,葉色綠色或深綠色,葉柄粗而短,葉基深心形,葉緣鈍鋸齒,葉尖長尾狀,葉片向上;雌株多,偶有雄株,桑果顏色有粉黑、黑、粉、白色,果實(shí)縱徑在10.4~33.50 mm,果實(shí)橫徑10.66~18.25 mm,平均單果重1.2~5.6 g,可溶性固形物含量高于石河子市,13.6%~29.7%(表2)。
表2 庫爾勒市桑樹種質(zhì)資源分布現(xiàn)狀
湖北省位于中國中部、長江中游,北緯29°05′—33°20′,東經(jīng)108°21′—116°07′,地處亞熱帶,全省除高山地區(qū)屬高山氣候外,大部分地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,光能充足,熱量豐富,無霜期長,降水充沛,雨熱同季,為全國蠶業(yè)區(qū)劃適宜區(qū)之一。桑樹繁殖多采用嫁接法,一般在三月上中旬,樹液開始流動(dòng)時(shí)進(jìn)行嫁接。而本次新疆2 地區(qū)桑樹種質(zhì)資源收集時(shí)間在6 月份,分別采用插皮接、劈接、芽接和袋接等4 種方法,篩選非桑樹繁殖適宜期桑樹種質(zhì)異地保存最適方法。由表3 可知,采用插皮接成活率最高,達(dá)90%,其次為芽接方法,袋接方法成活率最低,為30%。原因可能是本次采集桑樹種質(zhì)接穗均為新生嫩枝條,未完全木質(zhì)化,采用袋接方法時(shí),插接穗時(shí)穗頭皮層皺縮導(dǎo)致,而劈接時(shí)由于接穗嫩且細(xì),導(dǎo)致削出的接穗韌皮部未能與砧木皮層充分貼合;而插皮接(圖6)和芽接則避免了以上缺點(diǎn)。
表3 桑樹種質(zhì)資源異地保存方法
為明確新疆天山以北溫涼氣候地帶桑樹自然區(qū)和天山南坡桑樹自然區(qū)桑樹種質(zhì)資源概況[2,3],開展了對(duì)該區(qū)石河子市和庫爾勒市的桑樹種質(zhì)資源調(diào)查工作。調(diào)查發(fā)現(xiàn),該2 大桑樹自然區(qū)的桑樹種質(zhì)資源非常豐富,分布于房前屋后、溝渠路邊、田間地頭等多種生態(tài)環(huán)境[4-7],且偶有百年樹齡桑樹。多數(shù)為果葉兼用桑種質(zhì)材料。成葉心臟形,全葉、裂葉或全裂混生,桑果顏色有紫黑、淺黑、黑、粉白、米白、純白等,可溶性固形物含量10.3%~29.7%,且?guī)鞝柪帐猩9扇苄怨绦挝锖靠傮w高于石河子市,原因可能是庫爾勒市高光照、低降水量特殊的地域環(huán)境所致。種質(zhì)異地保存以插皮接和芽接為宜。
隨著新疆經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及城鎮(zhèn)化速度加快,新疆桑樹種質(zhì)資源面臨嚴(yán)峻生存挑戰(zhàn),如本次桑樹種質(zhì)調(diào)查收集地石河子市的努爾巴克村和沙依巴克村均面臨整體拆遷現(xiàn)狀,除少數(shù)百年樹齡古桑移植外,其余桑種質(zhì)均面臨砍伐挖除的窘境。而豐富的桑樹種質(zhì)資源是選育優(yōu)良桑樹品種的基礎(chǔ),建議結(jié)合新疆獨(dú)特的生態(tài)條件,在加強(qiáng)產(chǎn)地保護(hù)的同時(shí),收集種質(zhì)材料、擴(kuò)繁、引進(jìn)桑樹種質(zhì)資源進(jìn)行苗圃保存,確保古桑樹基因得到充分利用。要加強(qiáng)當(dāng)?shù)鼐用癖Wo(hù)種質(zhì)資源的意識(shí),使房屋前后種植的古桑樹能夠得到很好的保護(hù);要加強(qiáng)相關(guān)業(yè)務(wù)主管部門對(duì)分布廣泛的古桑樹資源進(jìn)行普查,建立檔案,列入保護(hù)名單[1,2]。
新疆獨(dú)特的地理?xiàng)l件使該地區(qū)桑樹種質(zhì)資源具有良好的抗寒、抗旱、抗風(fēng)能力,在分子生物學(xué)快速發(fā)展的今天,通過種質(zhì)資源重要性狀鑒定評(píng)價(jià)可從中挖掘優(yōu)良性狀基因,用于多元化桑樹新品種選育的早期鑒定或定向改良。