陕西省西安植物园国家秦岭宿根花卉种质资源库:突出秦岭特色 保护与应用并重

在国家林业和草原局公布的第二批国家花卉种质资源库名单中,陕西省西安植物园国家秦岭宿根花卉种质资源库成为陕西省惟一一家入选的种质资源库。西安植物园的宿根花卉科研工作始于20世纪80年代。30多年来,植物园科研团队承前启后、坚持不懈,在宿根花卉引种、栽培、繁育等方面做了大量工作。西安植物园科研中心主任李艳介绍说,此次申报工作是在前书记董长根、研究员原雅玲老师等项目组长期收集保存的科研材料基础上,综合近年来其他研究团队收集的野生宿根植物资源和科研成果,最终获得成功。这既是对过去工作的肯定,也是对未来工作提出的新要求。

▲品种资源圃
▲品种资源圃

突出秦岭特色

西安植物园立足秦岭特色,通过野外采集、国内外种质交换及购买等多种方式收集宿根花卉种质资源。与北京植物园、上海植物园、武汉植物园、南京中山植物园等国内多家植物园以及波兰波兹南植物园、芬兰约恩苏植物园、以色列耶路撒冷植物园等国外植物园积极开展交流合作。截至目前,西安植物园收集宿根花卉种质资源2026种,其中原种606种,品种1420种。收集秦岭及黄土高原宿根原种349种,以百合科、禾本科、莎草科、唇形科、玄参科、毛茛科、菊科、虎耳草科、天南星科、罂粟科等为主。收集观赏草235种,包括粉黛乱子草、陕西狼尾草、三种针茅、涝峪薹草、细叶薹草等。

目前,西安植物园已建成面积6公顷的国家秦岭宿根花卉种质资源库,其中核心区2公顷,附属区4公顷,建成旱生区、湿生区、品种区、阴生区、禾草区、藤蔓区以及设施保存区等不同区域。资源库以保存秦岭及黄土高原宿根花卉种质资源为重点,打造集宿根花卉保存、育种及展示应用于一体的平台。

秦岭地区宿根花卉种类繁多,粗略统计约有1800余种,其中不乏一些珍稀濒危种类。目前西安植物园保存的陕西特有以及珍稀保护植物80多种,如红豆杉、庙台槭、秦岭冷杉、陕西羽叶报春等乔灌木及多年生草本植物。

▲大棚保存的植物材料
▲大棚保存的植物材料

李艳告诉记者,在这些特有植物种类的保育工作中,陕西羽叶报春、铁筷子、秦岭岩白菜颇具代表性。陕西羽叶报春分布地狭窄,全国范围内仅在陕西秦岭区域和湖北少量分布。植物学家自1904年在陕西南部的秦岭山区第一次采到标本后,百余年来再没有见到存活的植物。在《中国物种红色名录》中,陕西羽叶报春已列为灭绝的物种之一。值得庆幸的是,科学家于2015年在秦岭发现了陕西羽叶报春种群,西安植物园科研人员采集后进行了引种栽培及迁地保护,于2018年成功培育出300多株,并在春节期间首次向公众展示。今年,植物园播种育苗5000余株,准备在明年春季进行野外回归。

铁筷子为中国西部特有的单种属植物,对于中国西部植物区系和欧亚植物区系的联系有重要的科研价值。同时,铁筷子在早春傲雪盛开,具有非常高的观赏价值。但由于种子萌发困难,时间跨度长,制约因素尚不清晰,因此科研人员开展了种子萌发机理研究,目前已取得初步的研究结果,有望在不久的将来提供规模化生产技术,为铁筷子的大面积园林应用提供苗源。

秦岭岩白菜是我国特有种和渐危物种,产自陕西秦岭和祁连山地区,在陕西关中地区园林应用中以常绿状态自然越冬,早春开放紫红色花,具有较高的观赏价值。西安植物园针对秦岭岩白菜开展了传粉生物学特性与繁育研究,同时针对温度、光照对秦岭岩白菜种子萌发的影响进行了初步研究,为今后推广应用所面临的繁育瓶颈提供了强有力的技术支撑。此外,西安植物园还针对桃儿七、野大豆、金荞麦、刺萼参等多种草本保护植物做了大量科研工作。

▲老园区的资源库
▲老园区的资源库

注重合理开发应用

引种驯化的最终目的是在保护资源的基础上实现推广应用。在李艳看来,根据关中地区的气候和土壤特点,经过植物园多年的研究及试验成果,能在关中地区种植的优秀宿根植物需要具备以下特点:首先要有一定的抗逆性,主要是耐寒、耐旱和耐阴性。其次,针对土壤条件要有较强的适应性,可在中性或者略偏碱性土壤中正常生长。三是具有较强的观赏性,或者可以弥补关中地区炎热夏季或者深秋季缺花、少花的不足。四是管理相对简单。五是最好为常绿品种。

通过引种驯化及栽培繁育试验,西安植物园已筛选推出适应关中地区种植的优秀宿根种或品种100余个,包括中国西部特有单种属植物铁筷子、我国特有种及渐危物种秦岭岩白菜、常绿宿根顶花板凳果以及灌丛石蚕、大吴风草、八宝景天、欧石竹、毛地黄、钓钟柳、柳叶马鞭草等常绿或多花宿根植物种类,并在城市园林绿化中得到了广泛应用,丰富了园林植物种类,为提升城市景观效果发挥了重要作用。

▲观赏草分株
▲观赏草分株

在新品种选育方面,科研人员立足于应用中的需求以及需要解决的问题开展定向育种,比如提升或改良香味、花色、花型,增强耐寒、耐旱、耐水湿性等特性。目前,植物园培育的睡莲‘大唐倾城’‘天赐’等5个新品种通过了国际登录,鸢尾新品种‘紫色蝴蝶’‘紫色幻想’等通过了良种审定。此外,植物园近5年来完成了“秦岭野生百合属植物引种选育及规范化栽培技术研究”“耐阴地被植物新品种选育”“玉簪新品种的规模化繁殖技术研究”“秦岭6种薹草的引种及西安适应性研究”“陕西地区地被植物种质优选、繁育及生态配置研究”等科研项目29项,发表相关论文300余篇,出版《多年生草本花卉》等专著及图册8部,获得专利授权8项。

在谈到下一步工作目标时,李艳表示,西安植物园国家秦岭宿根花卉种质资源库的建设及发展任务艰巨。秦巴山区及黄土高原宿根种质资源非常丰富,是陕西省极具潜力的乡土植物资源。为了更好地保护这些野生资源的生物多样性并进行合理开发利用,西安植物园将持续加强宿根花卉的种质资源收集及研究工作,尤其是秦巴山区及黄土高原宿根原生种的收集及品种选育,扩大宿根花卉不同种源地原种的收集,丰富宿根花卉遗传多样性。通过一系列的技术研发,让这些乡土植物资源通过引种、驯化及改良、栽培,尽早融入城市生态空间及环境建设中。同时,努力将资源库打造成全国宿根花卉研究的交流平台,进一步加强资源库的科学管理,比如数字化、网络化以及多模块技术管理,深入开展宿根花卉种质资源科学研究,使资源库成为培养年轻科研骨干的摇篮。



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