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二月兰研究进展

花匠小妙招
2024-12-17 14:31

二月兰(Orychophragmus violaceus)十字花科诸葛菜属，一二年生草本植物，又名诸葛菜、菜籽花。因其在农历 2月前后开花，故称为二月兰。主要分布于亚洲中部和东部，我国有1 种及3 变种[1]，在东北、华北到华东、华中及西北地区，多生长在草地、平原、山坡、路边、阴湿山林等处。在国外仅朝鲜有分布[2]。二月兰作为野生花卉，因其端庄的花形、靓丽的紫色，具有很强的观赏价值；再者，二月兰适应能力强，管理粗放，一次播种年年能自成群落。全株具药用价值;幼茎可作为蔬菜供人们食用；花是珍贵的蜜源资源；种子可作为优良的油料作物，是集观赏、食用、保健于一身的优良植物，具有广阔的开发前景。目前，关于二月兰的基础研究, 已有学者在引种驯化[3,4]、生长特性[5-12]、杂交育种[16-22]、营养成分[24-27]、饲用价值[31-37] 、观赏价值[38 ]等方面进行了报道，二月兰在休闲农业方面的应用实例较少，仍处于野生状态。本文概述了我国关于二月兰生长特性、杂交育种和开发应用等方面的研究，以期为今后的开发利用提供参考依据。

1 生长特性

1.1 耐寒性强。冬季常绿，用作地被，覆盖效果良好。魏力军等[5]在哈尔滨引种二月兰栽培成功，可抵抗深 5～10cm、-20℃的地温，并且能抵抗住冰雪、霜冻等恶劣天气。

1.2 适生性强。从东北、华北，直至华东、华中都能生长。在湿润向阳的生境中生长十分健壮,在阴湿的环境也能生长良好,较耐干旱[6，7] ，对霜冻、冰雪等恶劣条件具有一定的抗性[8]。据报道，二月兰叶片有较强的吸附铅、铝等有害金属元素的能力[9,10]。

1.3 喜土层深厚、肥沃、疏松，但对土壤要求不严，酸性和碱性土均可生长。耐贫瘠，甚至在石砾上也能生长，植株高5cm就可开花[11]。

1.4 耐阴性强,二月兰在弱光下仍然具有很大的叶面积、较快株高生长量和较多开花数, 耐阴性很强[12]。在具有一定散射光的情况下,就可以正常生长、开花、结实。

1.5 紫色花，从下到上陆续开放，2～5、6月开花不绝，尤其是群栽时，一片蓝紫色。如种植在河边、海堤，绿叶—花海—海水—蓝天交织在一起，十分壮观。

2 遗传多样性

二月兰具有丰富的变异类型，包括花色、花型、叶色、株形等方面。二月兰的花朵较多，全株开花246.4 －411.5 朵，较大，花冠颜色从白色、粉色到堇色呈连续分布，并且在调查过程中发现花瓣有很多变异类型，包括花斑、洒金、花边、花瓣带齿等等，具有较高的开发价值。不同单株间的叶色差异也较大，从黄绿到深绿均有分布，并且还有叶片黄斑的变异植株。在株形上，有曲枝类型和矮小型等变异类型，这些丰富的变异类型与二月兰的异花传粉特性紧密相关，从而表现出丰富的遗传多样性[14,15]。

3 杂交育种

研究人员将二月兰与同属之间或近缘种之间的远缘杂交，得到了不同杂交结果。有的杂交获得了真杂种，杂种一代表现为完全的雄性不育，有的属间杂交存在高度的不亲和。乔海云[16]等以不同类型的大白菜与二月兰进行属间正反杂交，在大白菜为母本的组合中获得了 31 株幼苗，GISH鉴定表明有 16 株具有预期的染色体数为真杂种。在二月兰为母本的组合中没有得到杂种植株。胡大有[17]等以黑芥为母本、二月兰为父本的正交组合获得了 1 株真杂种，结籽率为 0．72%，而以二月兰为母本、黑芥为父本的反交组合没获得杂种。杂种一代的一些性状介于 2 个亲本之间，一些性状倾向于母本。花粉育性观察表明，杂种一代表现为完全的雄性不育。李再云等[18，19]通过有性杂交方法获得了甘蓝型油菜和二月兰的属间杂种, 但杂交率低。而王爱云[20]研究二月兰与芸薹属属间杂交存在高度的不亲和，很难得到杂种。芥菜型油菜和二月兰的属间杂交获得了成熟种子，其结籽率为5．2%。芥菜型油菜与二月兰杂交存在高度不亲和，对 F1植株的形态学鉴定表明, 大部分植株为偏母植株, 仅 9株在某些性状方面表现为父母本的中间型。李再云等[18，19]在甘蓝型油菜、芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥与二月兰、殷家明等[21]在芥蓝与二月兰以及WU et al[22]在甘蓝型油菜 OguCMS 与二月兰的远缘杂交研究中也获得了类似结果。偏母植株的产生可能是异源父本花粉诱导的孤雌生殖所致。以芥菜型油菜做母本能获得杂种, 以二月兰为母本在本试验中没有获得杂种。

4 开发利用

4.1 观赏

二月兰整株有效分枝可达46.47个，主花序长度可达43cm以上，分枝花序长度可达 35cm 以上[23]。花朵较多，全株开花246～415 朵以上[24]，在北京地区，3月下旬至5月中旬开花，部分花期可延长至夏季。一个居群的花期可延续两个多月，最佳观赏效果长达1个月之久。二月兰是北方地区不可多得的早春观花地被植物，深受人们喜爱。在我国很多城市都有一定数量的应用，曾被提名为上海市市花的候选花[25]。

城市绿化应用优秀实例四川大学1987 年首先将二月兰引种到校园种植，观赏应用，其后又引种到成都地区白塔湖等旅游景区种植，美化环境效果比较理想。北京天坛公园1992 年把二月兰应用于园林，约2万㎡的地被栽培群落，主要配置于侧柏林下，形成特有的郊野风光，引来无数游人驻足观赏。颐和园的山坡上大面积种植二月兰和草坪，伴生效果好，打破了纯草坪的呆板，这样的大手笔带给人们强烈的震撼，使人陶醉其间。北京四季青乡在果树（苹果、樱桃、梨树等）和城市隔离片林（杨树、柳树、银杏等以及花灌木）下成片种植二月兰，既抑制了杂草生长，提高地表土壤温度，同时还收获大量的二月兰种子作为油料来源。另外，圆明园、中科院植物所、北京植物园内均有大面积的二月兰，形成了一道道独特的风景线，为景观增色不少。南京市很多公园和工厂、学校在空闲地上撒播二月兰种子，都收到很好的效果。南京植物园经过多年的收种和扩大播种，现已经满园生长，形成春景特色。每年3月份，南京理工大学校园十几亩水杉林内的二月兰全部绽放，片片淡紫中散发出阵阵芬芳，令人心旷神怡，吸引众多学生及其他游人前来观赏。

4.2 蔬菜

二月兰茎、叶、苔均可食，含有丰富的营养成分，特别是蛋白质、维生素等含量较高，作为野生蔬菜在民间有长期的食用历史。早在三国时，诸葛亮行军作战，因粮食短缺，就把它作为战时救急菜，因此又名诸葛菜。二月兰茎的蛋白质、 Ca、 Fe、胡萝卜素、抗坏血酸等的含量比紫菜苔高 30%～100%，特别是蛋白质和Ca的含量，几乎为所有食用蔬菜之冠[24]。李新华等[26]对二月兰和青菜维生素含量比较研究结果得出，二月兰维生素含量都显著高于青菜，特别是Vc含量，二月兰小苗和茎分别高出青菜345.7% 和 128%。另外，吴延友等[27]的研究还发现二月兰含有人体所需氨基酸以及矿物质元素和微量元素等。二月兰茎中含有18种氨基酸，包括8种人体必需氨基酸，赖氨酸的含量极高，可达干基的2.48%，异量氨酸（1.60%）、苏氨酸（1.65%）、苯丙氨酸（1.83%）、缬氨酸（2.13%）、亮氨酸（3.01%）都超过了所有十字花科植物的蔬菜，是人体必需氨基酸的大聚集。即使是来源较少的色氨酸（0.47%）、蛋氨酸（0.30%）也有一定的含量，二月兰小苗和茎中Ca、P、K、Mg、Mn、Zn、Cu的含量极为丰富，二月兰是人体良好的矿物质和微量元素源。由于二月兰具有极强的富集营养元素的能力，蛋白质含量高，必需氨基酸丰富，能满足人体的正常需要；并且丰富的维生素、矿物质元素和微量元素对于一些疾病，如坏血病、夜盲症、脚气病等有一定的辅助治疗和预防作用。春、夏和初秋采摘嫩茎，水烫后浸泡去除苦味，可炒食、凉拌或做汤。尤其在一些地区春季蔬菜品种较少的季节，早春食嫩叶，春末食用菜薹，秋季收获种子，可发挥全身是宝的作用。二月兰还可开发制作蔬菜饼干与饮料，由于二月兰干品中的蛋白质和微量元素的含量都很高，具有很高的营养价值。因此，二月兰将是一种良好的新型蔬菜。

4.3油料

江西和江苏的部分地区有用二月兰种子榨油食用的习惯[2，28]。郭荣麟等[26]对二月兰种子油进行了分析，含油量达35.8%，油分中油酸含量为20.32%，亚油酸含量为53.17%，亚麻酸含量为4.76%，芥酸含量为0.94%。华西医科大学通过动物试验，证明二月兰种子油无毒，安全性试验结果均为阴性，表明二月兰是一种油分品质优良，营养价值高的油料新种源[25]。在栽培条件下，二月兰表现出很大的生产潜力，分枝性强，一次有效分枝10～15枝；全株角果数量较多，角果长，每果籽粒数为39～40粒；种子千粒重为3.0～3.8g；单株产量为23.9～60.9g，在理论上每公顷.产量为3 000kg/以上[25, 29]。四川大学经过多年栽培研究，获得了优质二月兰改良群体，得到优质二月兰保健油并申请了科技成果。因此，二月兰油不仅可以成为一种新型的食用油，而且因其品质优良，营养丰富而将作为高级保健食用油进入人们的生活。

4.4饲料

吴延友等[30]开展了二月兰饲用价值的研究，结果表明，在贵阳可年采草4次，产草量达到38 011kg/ hm2，产种量达到1 275kg/ hm2，干物质中赖氨酸含量是麦麸的4倍多，是玉米、大麦的 8倍，并具有与甘蓝同样的适口性，是一种优良的牧草饲料。二月兰籽粕可以不必脱毒，直接作为饲料添加剂使用[25]。

4.5绿肥

发展绿肥是生物养田的一条重要途径。梁金凤[31]根据二月兰、冬油菜（陇油 8号）、冬油菜（陇油 9 号）、冬小麦 4 个绿肥品种越冬成活率、生物量、土壤覆盖率、植株养分含量以及田间展示效果比较，表明二月兰适应性强，耐寒旱，越冬成活率高，土壤覆盖效果佳，冬前土壤覆盖率 88%，春季达全覆盖，且田园景观优美。二月兰生物量高，一般在 2 000～2 500 kg/亩。植株（烘干基）含全氮3.7%、全钾 3.28%、全磷 0.56%，翻压后可补充土壤养分总量在 19～23 kg/亩，相当节约肥料投入50 kg/亩左右。刘佳等研究表明，在华北地区，收获春玉米后适时播种二月兰，二月兰能够安全越冬，返青后快速生长并迅速覆盖地面，在 4 月达到盛花期，此时二月兰鲜嫩多汁，且产量较高，可以翻压用作绿肥，为下一茬玉米的生长提供养分[32]。二月兰养分含量较高，盛花期时二月兰的氮、磷 ( P) 、钾 ( K) 养分累积量分别可以达到 103. 6、14. 7 和96. 3 kg / hm2。京津地区及周边河北四市的冬闲田面积约 200 万hm2，这些土地如果种植二月兰，每年的养分生产能力相当于45. 0 万 t 尿素，6. 7 万 t 五氧化二磷和23. 2 万 t 氧化钾，可节省大量化石燃料等能源物质的投入，同时具有环境、经济效益。此外，通过田间模拟试验发现，二月兰翻压后，氮和钾释放较快，在翻压后的14 d 内，氮和钾分别释放了总量的 50. 01% 和 74. 47%，约相当于为后茬玉米提供了112. 6 kg / hm2的尿素和 86. 4 kg /hm2的氧化钾，有利于玉米苗期的生长; 磷的释放在前期较慢，后期较快，可以弥补磷肥施用后被土壤缓效化的不足。赵秋等[34]研究了二月兰间作及其翻压对北方桃园生长环境及果实品质的影响。结果表明：二月兰翻压或自然生长处理能够维持土壤温度、保持土壤水分，显著防除艾蒿等杂草，降低土壤容重，提高了土壤有机氮、有机碳、有效氮含量及微生物数量，为桃树生长发育提供适宜的土壤环境; 增加果桃 Vc、可溶性糖和可溶性固形物含量。闫巧凤[35]研究了桑园套种二月兰、郑本军等[36]研究了杨梅园、油桃园、李园中套种二月兰，李万红[37]研究了谷子地套种二月兰，可以少施基肥20% ～ 30%，并且控制杂草能力极强，具有覆盖、养地、观光、节水等多种功能。因此，二月兰可作为农田治裸、田园美化、培肥土壤、发展休闲观光农业的首选冬绿肥品种。

5 结语

5.1 二月兰有着很好的开发应用前景，但目前在休闲农业中应用的实例较少，还主要处于野生状态，对其应用还没有引起足够的重视。应该大力宣传和开发二月兰的种质资源，更好地发现二月兰种植的新模式，加强种植，广泛应用。

5.2 深入研究二月兰丰富的种下变异类型，更好地开发其育种价值，从而选育出适合不同地区、不同观赏特性的品种。通过育种与各种栽培措施把其发展为优良的景观植物，得到广泛的应用，为休闲农业发展提供新的亮点。