陳 藝 ,王湘瑩,曾慧杰,蔡 能,李永欣,喬中全,王曉明
(1.湖南省林業(yè)科學院,湖南 長沙 410004;2.長沙市木本花卉工程技術研究中心,湖南 長沙 410004)
紫薇(Lagerstroemiaindica)是千屈菜科(Lythraceae)紫薇屬(Lagerstroemia)植物,在中國分布廣泛,主要集中分布于我國的東南地區(qū)和西南地區(qū),華北地區(qū)和黃河以南也有種植。紫薇在我國有一千多年的栽培歷史,但育種工作起步較晚[1-6]。近些年,紫薇育種進展較快,已培育出一批新品種。江蘇省中國科學院植物研究所王淑安等[7]選育出了成熟葉金黃色的紫薇品種“金幌”;華南農(nóng)業(yè)大學林嘉蓓等[8]從紫薇自然雜交種子實生苗中選育出了花徑達6~8 cm 的大花紫薇品種“紫嬋”;北京林業(yè)大學秦波等[9]選育出了我國第一個株型低矮的垂枝紫薇品種“玲瓏”;王湘瑩等[10]、Wang等[11]也發(fā)現(xiàn)并選育出了矮生紫薇品種“玲瓏紅”和不結實的紫薇品種“湘韻”。但是,目前具有較高商業(yè)價值和育種價值的優(yōu)良新品種仍較缺乏。本研究以紫薇自由授粉種子實生苗為試驗材料,開展了品種比較試驗,旨在選育出花色和葉色艷麗,觀賞價值和商業(yè)價值高的紫薇新品種,以加快紫薇產(chǎn)業(yè)的品種更新與升級。
試驗地位于湖南省林業(yè)科學院杜家沖試驗林場,其中心點地理坐標為113°01′30″E ,28°06′40″N;屬低山丘陵地貌,海拔60~108 m,地勢較為平緩,坡度<20°。試驗區(qū)屬亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),年均氣溫17.1℃,年日照1496~1850h;年降雨量100~1900mm,無霜期264d,年均相對濕度80%。試驗地土壤為四紀紅色粘土發(fā)育的酸性紅壤,土層厚度50~100cm,砂礫含量37%;土壤的pH值5.6,有機質含量14.21g·kg-1,速效氮含量75.14mg·kg-1,速效磷含量3.44mg·kg-1,速效鉀含量32.15mg·kg-1。
2.1.1“紫精靈”紫薇(Lagerstroemiaindia“Zijingling”)
2010年11月,在湖南省林業(yè)科學院試驗林場紫薇資源圃中收集到一批紫薇種子,2011年春季播種,2011—2012年在實生苗中篩選出花色深紫的優(yōu)良單株。該單株嫩葉淺綠色,成熟葉深綠色;花芽圓柱形,略帶紅色;花徑3.8~4.7cm,花紫羅蘭色(RHS N81A)。2012年9月至2013年5月采集該優(yōu)良單株枝條進行扦插和嫁接繁殖,并對扦插苗和嫁接苗進行植物學特性觀測。2013—2022年進行生物學特征和物候期觀察以及品種比較試驗,結果顯示其性狀能穩(wěn)定遺傳,被命名為“紫精靈”。該品種2016年獲得國家植物新品種權,2019年審定為湖南省林木良種(品種權號:20160171;良種編號:湘S-SV-LI-010-2018)。
2.1.2 “紫韻“紫薇(Lagerstroemiaindia“Ziyun”)
2012年11月,在湖南省林業(yè)科學院試驗林場紫薇資源圃中收集到一批紫薇種子,2013年春季播種,2013—2014年在實生苗中篩選出成熟葉為灰紫紅色、花色紫紅的優(yōu)良單株。該單株嫩葉紫紅色(RHS 187A),成熟葉灰紫紅色(RHS N187A);花芽圓柱形,紫紅色(RHS Red 59C);花徑3.6~4.2 cm,花色紫紅(RHS 58B)。2014年9月至2015年5月,采集該優(yōu)良單株枝條進行扦插和嫁接繁殖,并對扦插和嫁接苗進行植物學特性觀測。2013—2022年進行生物學特征和物候期觀察以及品種比較試驗,結果顯示其性狀能穩(wěn)定遺傳,被命名為“紫韻”。2016年獲得國家植物新品種權,2019年審定為湖南省林木良種(品種權號:20160172;良種編號:湘S-SV-LI-009-2018)。
2.1.3 “紫瑩”紫薇(Lagerstroemiaindia“Ziying”)
2013年11月,在湖南省林業(yè)科學院試驗林場紫薇種質資源圃收集到一批紫薇種子,2014年春季播種,2014—2015年在實生苗中篩選出成熟葉灰紫紅色、花色深紫的優(yōu)良單株。該單株成熟葉深灰紫色(RHS N186A);花芽圓柱形、顏色綠和紅;花徑2.04~3.45 cm,花色深紫(RHS N78B)。2015年9月至2016年5月,采集該優(yōu)良單株枝條進行扦插和嫁接繁殖,并對扦插和嫁接苗進行植物學特性觀測。2014—2022年進行生物學特征和物候期觀察以及品種比較試驗,結果顯示其性狀能穩(wěn)定遺傳,被命名為“紫瑩”。2018年獲得國家植物新品種權,2019年審定為湖南省林木良種(品種權號:20180116;良種編號:湘S-SV-LI-008-2019)。
2.2.1 試驗設計
參試紫薇新品種為“紫精靈”“紫韻”“紫瑩”,以“紅葉” 紫薇(Lagerstroemiaindia“Hongye”)(國家級林木良種)為對照。2019年5月將1年生參試品種扦插苗和對照品種扦插苗(苗高30~35cm、株行距2 m×1.5 m)種植于紫薇基地的圃地上。隨機區(qū)組設計,每處理5株,各重復5次,連續(xù)觀測4 a。
2.2.2 試驗方法
(1)物候期觀察。每個紫薇品種選擇5株生長健壯、無病蟲害的植株進行物候期觀察。在生長期(每年的4—10月)每3 d觀察1次,觀察與記錄當時的氣候及植株花、果、葉的生長情況等,并拍照。
(2)生長量調查。于每年的12月測量參試品種的株高、地徑、新梢長、新梢粗等。在植株停止生長后,每株隨機選擇10個當年生新梢,用直尺和電子數(shù)顯游標卡尺測量當年生新梢的長度(新梢基部至頂端)、粗度(新梢基部1 cm處)。
(3)開花特性觀測。在初花期至盛花期(每年的5—9月),于植株中上部選取生長正常的花、葉進行觀測,調查花芽、花色、花序、花瓣、瓣爪、花萼、花徑、花序著花數(shù)、花期及葉色等。用游標卡尺測量花徑、花序、葉的大??;用英國皇家園藝學會定制的色卡(RHS Color Chart)觀測花、瓣爪、葉等的顏色。
2.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
采用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行處理;采用DPS 19.05軟件進行單因素方差分析和相關性分析。
3.1.1 “紫精靈”紫薇
“紫精靈”紫薇屬小喬木,其枝條直立,老枝褐色,新枝紅色;小枝四棱明顯,微具翅,柔毛密度低。葉片橢圓形,葉背柔毛密度低,葉緣不起伏,嫩葉淺綠色;成熟葉深綠色,長4.0~7.6 cm,寬2.1~4.8 cm。頂生圓錐花序;花芽圓柱形,長0.76~0.86 cm,寬0.66~0.74 cm,綠色和紅色,縫合線中度突起,頂端微突起;花萼長0.89~0.97 cm,花萼棱明顯;花徑3.8~4.7 cm,花色紫羅蘭(RHS N81A);花瓣長1.0~1.5 cm,邊緣褶皺;瓣爪長0.49~0.72 cm,紫紅色(RHS N78A);花期6—10月。蒴果圓形,長0.6~0.94 cm,寬0.62~0.85 cm,成熟時深褐色;果期10—11月。初開花為深紫色,漸退為紫藍色,一樹多花色;開花早,花量大,結實少,花期超長,觀賞性極高。
3.1.2 “紫韻”紫薇
“紫韻”紫薇屬小喬木[12-13],其枝條直立,老枝褐色,新枝深紫紅色;小枝四棱明顯,柔毛密度低。葉片橢圓形,葉背柔毛密度低,葉緣不起伏,嫩葉灰紫色(RHS 187A);成熟葉深灰紫色(RHS N187A),長3.0~4.7 cm,寬1.8~3.9 cm。頂生圓錐花序;花芽圓柱形,長0.76~0.86 cm,寬0.66~0.74 cm,紫紅色(RHS 59C),縫合線中度突起,頂端有突起;花萼長0.92~1.03 cm,花萼棱明顯;花徑3.6~4.2 cm,花色紫紅(RHS 58B);花瓣長1.6~1.9 cm,邊緣褶皺;瓣爪長0.55~0.62 cm,顏色與花色相同;花期6—10月。蒴果圓形,長0.98~1.14 cm,寬0.85~0.96 cm,成熟時深褐色;果期10—12月。植株耀眼的紫紅色葉片橫貫春、夏、秋三季,配以錦簇的紫紅色花,既可觀葉又可觀花,超長觀賞期,極具觀賞價值。
3.1.3 “紫瑩”紫薇
“紫瑩”紫薇屬小喬木,其枝條直立,干褐色;小枝四棱明顯,翅短,柔毛密度低。葉片橢圓形,葉背柔毛密度低,葉緣不起伏,嫩葉紫色(RHS N77A);枝條中部葉片顏色深灰綠色(RHS N189A),下部葉片深灰紫色(RHS N186A);成熟葉長4.5~5.6 cm,寬2.7~3.4 cm。圓錐花序;花芽圓柱形,綠色和紅色,長0.74~0.85 cm、寬0.61~0.67 cm,縫合線弱度突起,頂端有突起;花萼無棱,沒有密被柔毛,長0.90~1.03 cm;花色深紫(RHS N78B),花徑2.04~3.45 cm;花瓣邊緣褶皺;瓣爪長0.57~0.69 cm,顏色與花色一致;花期6 —10月。蒴果圓形,長1.0~1.16 cm,寬0.83~0.93 cm,成熟時深褐色,果期10—11月。植株花量大,花期長,集觀花、觀葉于一體,紫色葉配深紫色花,非常美麗。
“紫精靈”“紫韻”“紫瑩” 紫薇的開花性狀特征見表1。由表1可知:3個紫薇新品種花色分屬2個色系,其中紫色系的有“紫精靈”紫薇(花色紫羅蘭)和“紫瑩”紫薇(花色深紫),紫紅色系的有“紫韻”紫薇(花色紫紅)和對照品種“紅葉” (花色深紫紅)。“紫韻” “紫瑩”紫薇和“紅葉” 紫薇的瓣爪顏色與花色一致,“紫精靈” 紫薇的瓣爪顏色為深紫色(RHS N78A),與花色略有差異。3個紫薇新品種和對照品種“紅葉”紫薇的花色均艷麗。
由表1還可知:參試的4個紫薇品種花的大小有明顯差異。“紫精靈” 紫薇的花徑最大,達4.30cm,但與“紫韻”“紅葉” 紫薇的差異均不顯著;“紫瑩” 紫薇的花徑最小,僅為3.23 cm,比“紫精靈” 紫薇的小24.88%?;◤阶畲蟮摹白暇`” 紫薇的瓣爪和花萼長卻均最短,分別為0.53 cm和0.89 cm;“紅葉”紫薇的瓣爪和花萼長均最長,分別為0.77 cm和1.25 cm,且與“紫精靈” 紫薇的均有顯著差異;“紫瑩” 紫薇的瓣爪和花萼長與“紫韻” 紫薇的差異不顯著。
從表1還可看出:參試的4個紫薇品種的花序大小、花序著花數(shù)和花芽大小都有明顯差異。不同品種紫薇的花序大小排序為“紫瑩”的(24.52 cm×20.31 cm)>“紫精靈”的(22.52 cm×21.24 cm)>“紅葉”的(23.81 cm× 17.56 cm)>“紫韻”的(18.25 cm×16.72 cm)。不同品種紫薇的花序著花數(shù)多少排序為“紫精靈”的(126.78個)>“紫韻”的(109.16個)>“紫瑩”的(106.45個)>“紅葉”的(101.22個);“紫精靈” 紫薇的花序著花數(shù)顯著高于“紅葉” 紫薇的,高20.16%。不同品種紫薇的花芽大小排序為“紅葉”的(0.90 cm×0.75 cm)>“紫瑩”的(0.80 cm×0.65 cm)>“紫韻”的(0.76 cm×0.66 cm)>“紫精靈”的(0.65 cm×0.58 cm)。除“紫韻” 紫薇的花芽為紅色外,其他3個品種的花芽均為綠和紅色;所有參試品種的花瓣數(shù)均為6瓣,無差異性。各紫薇品種的花期長短不一致。4個紫薇品種的花期都超過了110 d,但以“紫精靈”紫薇的花期最長,達127 d;其他3個品種的花期長短差別不大,均在115~118 d之間。這可能與其初花期的早晚有關,“紫精靈” 紫薇的初花期最早,比其他3個品種的早10~15 d。芳香程度是植物的一個重要開花性狀,“紫精靈”紫薇和“紅葉” 紫薇的花均有淡雅的香味,花香程度為中等,而“紫韻”紫薇和“紫瑩” 紫薇的花香程度則均較弱。
參考陳俊愉等[14]、王曉明等[15]的百分制記分評選法,結合紫薇的開花特征,以花色、花徑、花序長、花序寬、花序著花數(shù)、瓣爪顏色、花香程度、花芽顏色、始花期、花期天數(shù)等主要開花性狀為指標,每個指標10分,總分100分,制定紫薇開花性狀綜合評分標準(見表2),并邀請專家打分(結果見表3)。由表3可見:3個紫薇新品種和對照品種“紅葉”的綜合評分均在77分以上;“紫精靈” 紫薇評分最高,達91分;“紫韻” “紫瑩”和“紅葉”3個品種的很接近,差異不大。說明3個紫薇新品種的綜合開花性狀與紫薇優(yōu)良品種“紅葉”的差異不大,都具有極佳的觀賞價值。
表2 紫薇品種開花性狀評分標準Tab.2 Scoring standard for flowering characters of Lagerstroemia indica varieties開花習性評分標準(總分:100分)花色顏色淺:l~4分;顏色中等:5~7分;顏色深: 8~10分花徑(D)D<3 cm:1~4分; 3≤D<4 cm:5~7分;D≥4 cm:8~10分花序長(L)L<15 cm:1~4分; 15≤L<20 cm:5~7分;L≥20 cm:8~10分花序寬(K)K<15 cm:1~4分; 15≤K<25 cm:5~7分;K≥25 cm:8~10分花序著花數(shù)(S)S<80個:1~4分;80個≤S<100個:5~7分;S≥100個:8~10分瓣爪顏色顏色淺:l~4分;顏色中等:5~7分;顏色深:8~10分花香程度弱:l~4分;中:5~7分;強:8~10分花芽顏色顏色淺:l~4分;顏色中等:5~7分;顏色深:8~10分始花期7月上旬開花:1~4分; 6月下旬開花:5~7分;6月中旬或更早開花:8~10分花期天數(shù)花期<80 d:1~4分; 80d≤花期<100d:5~7分;花期≥100d:8~10分
表3 參試紫薇品種開花性狀評分表Tab.3 Scoring table of flowering characters of Lagerstroemia indica varieties分品種花色花徑花序長花序寬花序著花數(shù)瓣爪顏色花香程度花芽顏色始花期花期長度評分總計紫精靈10.08.99.26.910.010.06.89.310.010.091.1紫韻8.27.66.55.49.78.24.38.79.49.277.2紫瑩9.14.710.06.69.39.14.48.57.29.278.1紅葉8.37.210.05.38.18.35.68.47.29.277.6
由表4可見:參試的4個紫薇品種的生長量差異明顯。對照品種“紅葉” 紫薇生長最快,各生長量指標值均最大,4年生的植株高達2.63 m,地徑達3.32 cm;當年生新梢長達95.80 cm,新梢粗達9.42 mm。 “紫瑩” 紫薇的生長量其次。 “紅葉” 紫薇的株高、地徑、新梢長和新梢粗與“紫瑩” 紫薇的差異都不顯著;“紫精靈”紫薇的當年生新梢長與“紫韻”紫薇的差異顯著,兩者的其余3個生長量指標值的差異都不顯著;“紫精靈” 紫薇的株高、地徑、新梢長、新梢粗與“紅葉” 紫薇的差異都顯著,且“紅葉” 紫薇的株高、地徑、新梢長、新梢粗分別比“紫精靈” 紫薇的高22.90%、14.08%、50.75%、11.71%。這說明3個紫薇新品種的生長量不一致,“紫瑩” 紫薇的生長較快,“紫精靈” 紫薇與“紫韻” 紫薇的生長略慢。
表4 4年生參試紫薇品種生長量Tab.4 Spring shoots of four-year-old Lagerstroemia indica varieties 品種株高/m地徑/cm新梢長/cm新梢粗/mm紫精靈2.14±0.12 b2.91±0.23 bc63.55±0.88 c8.28±0.35 b紫韻2.35±0.19 ab2.78±0.15 b82.67±0.79 b7.81±0.31 b紫瑩2.58±0.13 a3.20±0.26 ab93.57±0.82 a9.25±0.26 a紅葉2.63±0.18 a3.32±0.21 a95.80±1.02 a9.42±0.34 a
“紫精靈”等紫薇品種的葉片性狀如表5所示。由表5可見:4個紫薇品種的葉片形狀一樣,都是橢圓形,且葉緣無起伏,葉背密被柔毛程度低。但葉色差異較大,“紫精靈” 紫薇由嫩葉的淺綠色(RHS 146C)變成老葉的深綠色(RHS NN137A);“紫韻” 紫薇由嫩葉的紫紅色(RHS 187A)變成老葉的灰紫紅色(RHS N187A);“紫瑩” 紫薇由嫩葉的深紫色(RHS N77A)變成老葉的中部深灰綠色(RHS N189A),下部深灰紫色(RHS N186A);“紅葉” 紫薇由嫩葉的紫紅色(RHS 61A)變成老葉的深綠色(RHS NN137A)。葉片大小也有明顯差異,各紫薇品種的葉片大小排序為“紫精靈”的(7.19 cm×4.46 cm)>“紫瑩”的(6.04 cm×3.64 cm)>“紅葉”的(5.58 cm×3.95 cm)>“紫韻”的(5.23 cm×2.99 cm)。這說明3個紫薇新品種的葉片性狀差異較大,且都表現(xiàn)出良好的觀賞性,特別是“紫瑩”“紫韻” 紫薇的葉色更加亮麗,觀賞性更好。
表5 參試紫薇品種葉片性狀Tab.5 Leaf characters of Lagerstroemia indica varieties紫薇品種葉片性狀葉形葉長/cm葉寬/cm嫩葉顏色成熟葉顏色葉緣起伏葉背密被柔毛程度紫精靈橢圓形7.19 a4.46 a淺綠色,邊緣略帶紅色(RHS 146C)深綠色(RHS NN137A)無低紫韻橢圓形5.23 c2.99 c紫紅色(RHS 187A)灰紫紅色(RHS N187A無低紫瑩橢圓形6.04 b3.64 b灰紫色(RHS N77A)中部深灰綠色(RHS N189A),下部深灰紫色(RHS N186A)無低紅葉橢圓形5.58 bc3.95 b紫紅色(RHS 61A)深綠色(RHS NN137A)無低
(1)“紫精靈” 紫薇成熟葉深綠色,花紫羅蘭色(RHS N81A),平均花徑4.3 cm;“紫韻”紫薇成熟葉灰紫紅色(RHS N187A),花紫紅色(RHS 58B),平均花徑3.9 cm;“紫瑩”紫薇成熟葉深灰紫色(RHS N186A),花紫色(RHS N78B),平均花徑3.2 cm。3個紫薇新品種都具有特異性、一致性、穩(wěn)定性,優(yōu)良性狀能穩(wěn)定遺傳,且花量大,花期長,花色艷麗,集觀花、觀葉于一體,觀賞價值高。
(2)參試的4個紫薇品種的花色、花徑、花序長、花序寬、花序著花數(shù)、瓣爪顏色、花香程度、花芽顏色、始花期、花期天數(shù)等開花性狀差異明顯,“紫精靈” 紫薇開花性狀的綜合評分最高,“紫韻” 紫薇和“紫瑩” 紫薇的評分與對照品種“紅葉”的差異不大。3個紫薇新品種的綜合開花性狀與紫薇優(yōu)良品種“紅葉”的差異不大,都具有極佳的觀賞價值。
(3)參試的4個紫薇品種的生長量有明顯差異。對照品種“紅葉”生長最快,“紫瑩” 紫薇生長較快,“紫精靈” 紫薇與“紫韻” 紫薇生長略慢。
(4)參試的4個紫薇品種的葉色和葉片大小差異較大,葉片形狀、葉緣、葉背密被柔毛程度均相同?!白暇`” “紫韻” 紫薇和“紫瑩”紫薇新品種的葉片都表現(xiàn)出良好的觀賞性,特別是“紫瑩” “紫韻” 紫薇的葉色更加亮麗,觀賞性更好。
綜合開花性狀,“紫精靈” “紫韻” “紫瑩” 紫薇均具有極佳的觀賞價值,是難得的紫花紫薇系列品種,具有廣闊的推廣應用前景。與 “曉明1號”[16]一樣,花色、葉色的遺傳機理尚不明確,有待進一步開展研究。