龔雪梅
(阜陽職業(yè)技術(shù)學院生化工程系,安徽阜陽 236031)
木本彩葉植物是指植物的葉片、莖(枝)、芽等色彩豐富,呈現(xiàn)紅褐、黃褐、亮紅、紫紅、金黃色等色彩而具有較高觀賞價值的木本植物。根據(jù)葉色變化的特點,園林應(yīng)用中將其分為春色葉類、秋色葉類和常色葉類。近年來,木本彩葉植物在城市園林綠化中應(yīng)用越來越普遍,其引種適應(yīng)性研究已成為熱點。
目前,我國木本彩葉植物來源主要有兩個途徑:一是利用我國原產(chǎn)種質(zhì)資源,從中選出適合園林綠化的彩色植物品種,另一個途徑就是從國外引種[1]。近百年來國外在彩葉植物品種選育上做了大量工作,近年來我國許多科研單位和園林企業(yè)對彩葉植物新品種引種研究越來越廣泛。通過科學地開展引種栽培,對引種植物進行適應(yīng)性、繁育研究,可以為園林推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
我國擁有豐富的植物資源,被稱為“世界園林之母”,有極為豐富的木本彩葉植物。1993—1997年張啟翔等[3]調(diào)查了我國華北、華東、華中及華南20余省、市、自治區(qū)栽培應(yīng)用的彩葉植物資源,描述和記載了62科402種彩葉植物的觀賞特性、習性、園林應(yīng)用;楊昌煦等[4]報道了我國約有151種槭樹種類,占世界種類的75%,是槭樹種類最多的國家;董俊嵐[5]調(diào)查統(tǒng)計了北京地區(qū)野生彩葉樹種資源為247種(含變種);雷玉蘭[6]調(diào)查統(tǒng)計了木本色葉植物有22科27屬54種(變種);徐華等[7]調(diào)查研究了深圳市共有24科66種的彩葉植物種類;李彩云[8]對廈門市彩葉植物種類進行調(diào)查統(tǒng)計,其中灌木45%、小喬木10%、藤本10%。夏冬明[9]對上海地區(qū)木本彩葉植物資源進行調(diào)查,為推廣應(yīng)用提供了科學依據(jù);彭麗軍[10]分類整理出北京地區(qū)主要應(yīng)用的木本彩葉植物種、品種共95種,其中春色葉類12種,秋色葉類61種,常色葉類22種,野生的31種秋色葉類;夏惠玲[11]調(diào)研結(jié)果表明,上海地區(qū)木本彩葉植物中應(yīng)用較多的有槭樹科(Aceraceae)、漆樹科(Amcardiaceae)、木犀科(Oleaceae)、小檗科(Berberidaceae)等48種木本彩葉植物。
植物引種可以迅速有效增加園林植物種類,還可以豐富園林景觀,對提高園林景觀生態(tài)效益具有重要意義。目前我國許多木本彩葉植物都從國外引種,如金葉女貞、紫葉小檗、斑葉日本桃葉珊瑚、金葉假連翹、紅葉石楠、金葉紅瑞木、金葉接骨木等[12]。隨著我國園林綠化產(chǎn)業(yè)發(fā)展,一些園林企業(yè)開始進行彩葉植物的引種和開發(fā)研究。夏冬明[9]調(diào)查了上海地區(qū)彩葉樹木資源,其中從國外引進的彩色樹20多種,包括國王楓、挪威槭、北美紅櫟等,本土種類主要有黃櫨、黃金槐、彩葉柳(又稱金絲柳)、中國楓香等7個品種,上海郊區(qū)栽培的木本彩葉植物30多種;王慧娟等[13]對河南省引進的11種槭樹屬彩葉樹種進行研究,結(jié)果表明金葉復葉槭、金邊復葉槭、金葉銀槭、茶條槭生長速度非???,抗性強;粉葉復葉槭、花葉挪威槭等葉色穩(wěn)定獨特,觀賞價值較高,基本都能適應(yīng)中原地區(qū);王濟成等[14]對紅千層、金雀兒、多花梾木、柳葉櫟等國外彩葉樹種在常州市的引種育苗進行研究;李孝良[15]對美國紅楓、北美楓香、日本紅楓、美國紅櫨和紅瑞木5種木本彩葉植物在合肥進行了引種栽培試驗;黃彥青等[16]運用層次分析法(AHP)綜合評價選出16種優(yōu)良木本彩葉植物在大連城市園林綠化中推廣應(yīng)用。
任萌[17]對藍葉忍冬、金枝偃伏株木和金葉風箱果在沈陽進行抗寒性及光脅迫研究;劉吉妍等[18]對紫葉稠李在新疆的引種進行研究,倪柏春等[19]研究了紫葉小檗寒地引種,楊進等[20]在內(nèi)蒙古中西部對紫葉李、紫葉矮櫻、紅寶石海棠、金葉接骨木、美國紅櫨等進行越冬性研究。翟曉宇[21]對金葉風箱果和紫葉風箱果在我國華北地區(qū)引種適應(yīng)性的研究,為其在哈爾濱推廣應(yīng)用提供了依據(jù)。趙瑛[22]觀測研究了太原地區(qū)引種的中華金葉榆、五角楓、紅葉碧桃、太陽李、花葉連翹、紫葉錦帶、金葉白蠟等木本彩葉植物的生態(tài)適應(yīng)性,為引種應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。梁冰[23]對北京地區(qū)的58種彩葉樹種進行生態(tài)適應(yīng)性研究,結(jié)合田間實地觀測,對其物候期、耐熱性、抗寒性及抗病性綜合評價,為北京地區(qū)木本彩葉植物篩選及應(yīng)用提供依據(jù)。馬曉蕊等[24]對新疆引種的17種引種彩葉樹種進行抗寒性研究,選出優(yōu)勢樹種為金枝白蠟、金冠白蠟、金葉紅瑞木、俄羅斯紅葉李等抗寒能力強且觀賞效果好的種類,可大范圍用于城市綠化 。
楊玉想[25]對鹽堿地區(qū)引種的美國紅楓、紅葉石楠、中華金葉榆、金葉蕕等18種彩葉植物進行了引種栽培技術(shù)研究;朱倩玉[26]對引種到青島地區(qū)的34種木本彩葉植物露地栽培試驗進行綜合評價,選出10種優(yōu)良種類可以在青島市推廣應(yīng)用 ;鄭三軍[27]研究了彩葉樹種在(河西走廊)高臺縣的引種表現(xiàn)及栽培技術(shù),先后引進紅葉小檗、紫葉矮櫻、紅葉李、紅瑞木、金葉榆5種彩葉樹種;岳明強等[28]對滄州地區(qū)引種的6種彩葉綠化樹種進行研究,結(jié)果表明金葉復葉槭和黃櫨的成活率高,生長好,能很好地適應(yīng)滄州地區(qū)的環(huán)境。
與歐美國家相比,我國對彩葉植物新品種選育研究起步較晚,但是近年來在品種選育上也取得一定的成績。許肇梅等[29]利用輻照技術(shù)選育出了具有彩葉的月季新品種——“彩葉明星”。高立旦等[30]列出了106種常見的彩葉木本植物,綜述了彩葉木本植物育種和良種繁育技術(shù)研究狀況,并分析了在園林建設(shè)中的應(yīng)用和發(fā)展前景。彩葉木本植物的育種方法主要有從國外引種、從自然變異中選育、雜交育種和誘變育種、利用生物技術(shù)進行基因重組培育新品種。木本彩葉植物新品種的培育研究以觀賞性和適應(yīng)性為主,并結(jié)合抗寒、抗旱等抗逆性和生長性狀研究。常用方法有雜交育種、誘變育種和芽變選種。其中芽變選種是選育新品種的一種簡易而有效的方法。如金葉國槐是從國槐的芽變品種選育出來的,紅葉梅是被稱作“垂絲美人”的美人梅的芽變品種。
雜交育種是目前木本植物培育新品種的主要途徑之一。選配的親本可以是野生種或變種,也可以是栽培品種。有關(guān)木本彩葉植物雜交育種的專門研究鮮見報道。國外培育的小檗(Berberisthunbrtgii‘Monlers’)是從葉片常年金黃色的金葉小檗(Berberisthunbrtgii‘Aurea’)和 秋葉紅色冬果紅滿枝頭的朝鮮小檗(Berberisthunbrtgii‘Kobold’)的雜交后代中選育而成的;從荷蘭引入的紅葉石楠則是光葉石楠(Photiniaglabra)和石楠(Photiniaserrulata)的雜交種[31]。
育苗技術(shù)主要有嫁接育苗、扦插育苗和播種育苗3種,由于播種繁殖不易穩(wěn)定保存母本的優(yōu)良觀賞性狀,播種繁殖報道較少。采用組織培養(yǎng)和扦插相結(jié)合的方式對彩葉樹種進行繁殖可以擴大其繁殖量和縮短成苗時間,從而極大提高彩葉樹種的繁殖效率。因此,對彩葉植物主要開展扦插繁殖、嫁接繁殖和組織培養(yǎng)等方面的研究。2018年楊永山等[32]開展了彩葉樹種新品種引進、篩選、示范和育苗關(guān)鍵技術(shù)研究,引進密枝紅葉李、金葉水蠟、紫葉矮櫻等彩色園林觀賞植物新品種,使西北地區(qū)彩葉樹種育苗關(guān)鍵技術(shù)有了重大突破。余華[33]對櫸樹的研究促進了櫸樹資源的可持續(xù)利用與開發(fā)。
4.1扦插扦插繁殖技術(shù)簡單,應(yīng)用方泛。王衛(wèi)成等[34]對金森女貞扦插生根開展試驗研究;胡銀春等[35]對紅葉石楠進行全光照扦插繁殖試驗;丁彤等[36]對北美紅櫟進行扦插繁殖研究;翁琴等[37]對水櫟、納塔櫟、柳葉櫟3種北美櫟樹進行扦插育苗,結(jié)果表明在礱糠灰作為扦插基質(zhì)時生根率最高;鞏文瓊[38]對美國紅楓扦插技術(shù)及生根機理的研究,為其大面積生產(chǎn)和推廣提供了理論依據(jù)。
4.2嫁接嫁接不僅用于繁殖苗木和高接換種,也常用于創(chuàng)造新品種,如通過誘導接穗和砧木的愈傷組織形成不定芽創(chuàng)造新品種,另外發(fā)現(xiàn)芽變時也用嫁接來保存和鑒定變異的芽體[39]。黃玄[40]報道了影響金葉珊瑚樹嫁接成活的因素;黃印冉等[41]報道了中華金葉榆彩用高位嫁接培育工程苗的技術(shù);滿昌華等[42]總結(jié)了美國紅櫨的育苗及嫁接后管理技術(shù);滕貴波[43]研究了美國紅楓嫁接育苗技術(shù);任杰等[44]開展了加拿大紅楓種子繁育、嫁接繁殖研究,結(jié)果表明加拿大紅楓種子出苗率為55.7%,青楓不適合作砧木嫁接加拿大紅楓,加拿大紅楓適應(yīng)性強,可以在我國長江流域及其以北地區(qū)引種;何素芬等[45]進行了高位嫁接快速培育大規(guī)格日本紅楓的研究。
4.3組織培養(yǎng)技術(shù)部分彩葉樹種如金色葉植物由于本身的光合能力弱,組培條件下生長緩慢,繁殖數(shù)量小,其組織培養(yǎng)一直較難,但近年來也有了較大的進展,如周玉珍[46]對金葉風箱果離體快繁進行了研究;顧玉紅等[47]對金葉接骨木組織培養(yǎng)進行了研究;張立磊等[48]報道了金葉繡線菊組織培養(yǎng)誘導效果,初步實現(xiàn)了金葉繡線菊的快速繁殖;邱國金等[49]進行了紅葉石楠組織培養(yǎng)工廠化擴繁技術(shù)研究;胡雪雁等[50]開展了加拿大紅楓愈傷組織誘導研究;李艷菊等[51]對元寶楓組織培養(yǎng)進行了研究;鄧小梅等[52]綜述了殼斗科植物組織培養(yǎng)研究進展;鄧正正[53]針對美國紅楓無性繁殖數(shù)量低的情況,從外植體及其采集時期、消毒、愈傷組織誘導、分化,以及初代、培養(yǎng)、生根培養(yǎng)基選擇等方面,詳細介紹了美國紅楓苗木組織培養(yǎng)研究進展,為其應(yīng)用及推廣奠定了基礎(chǔ)。
由于起步晚,國內(nèi)目前對彩葉植物的研究范圍和深度都非常有限,主要集中在引種栽培及繁殖技術(shù)等方面,對彩葉植物適應(yīng)性及彩葉植物的呈色機理研究報道較少[39]。我國植物資源非常豐富,有許多尚未充分開發(fā)的野生木本彩葉植物種質(zhì)資源,今后在彩葉植物的生理生態(tài)適應(yīng)性、選育新品種、開發(fā)野生資源等方面還需進一步加強。
經(jīng)馴化后的野生木本彩葉植物資源,能夠更好地適應(yīng)當?shù)貧夂蚝筒涣辑h(huán)境條件。我國野生彩葉資源豐富,除少數(shù)種類已作為彩葉樹種在園林上得到廣泛應(yīng)用外,還有大多數(shù)野生彩葉植物在園林上應(yīng)用很少或尚未得到應(yīng)用,如裘寶林[2]對浙江野生木本秋色葉類做了調(diào)查研究,木本秋色葉類有40余種,除了少數(shù)已被栽培之外,還有13個重要的野生種未開發(fā)利用,如連香樹、毛黃櫨、色木槭、天目槭、藍果樹等。郭益力[54]通過野外調(diào)查統(tǒng)計,查明紫金山共有野生木本彩葉植33 科80 種,認為烏飯樹、水冬瓜等 18 種植物具有重要的開發(fā)利用價值。今后應(yīng)重視對這些植物的引種馴化及推廣應(yīng)用,以豐富園林植物種類和生物多樣性。
應(yīng)深入探索環(huán)境條件對彩葉植物葉色表現(xiàn)的影響。光照 、溫度、濕度、土壤等環(huán)境因素對彩葉植物的葉色表現(xiàn)有很大的影響,對任何一方的忽視都會帶來苗木生產(chǎn)和綠化應(yīng)用等的不良后果,因此要探索多種環(huán)境條件對葉色表現(xiàn)的綜合影響[39]。同時需加強木本彩葉植物生態(tài)適應(yīng)性研究,進一步研究不同栽培措施對不同彩葉植物光合特性及葉色的影響,以及不同地區(qū)引種適應(yīng)性,為彩葉植物的栽培及園林養(yǎng)護提供科學依據(jù)。