首页 > 分享 > 国家花卉工程技术研究中心科研优势助力榆叶梅资源的开发与保护

国家花卉工程技术研究中心科研优势助力榆叶梅资源的开发与保护

花匠小妙招
2024-11-06 10:05

连梅

榆叶梅为蔷薇科李属落叶观花灌木或小乔木，开花时花团锦簇、花色明艳，是北方地区重要的早春观花树种之一。榆叶梅原产我国东北、华北和西北地区，是我国特有的花木。我国选育栽培及应用榆叶梅的历史已有300多年，广泛的园林应用产生了大量的栽培品种。

▲园林应用上常用重瓣榆叶梅

收集品种资源构建数据库

北京林业大学榆叶梅课题组较早从事榆叶梅种质资源研究工作，积累丰富。2005年，国家林业局对“榆叶梅植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南及已知品种数据库”立项，北京林业大学榆叶梅课题组对榆叶梅品种展开了研究，并首次进行了榆叶梅新品种DUS测试工作。经过两年多的实地调查，课题组从北京、山西、河北、辽宁、甘肃等省（区、市）收集了75个榆叶梅品种，其中单瓣类27个，复瓣类7个，重瓣类41个，并根据花卉二元分类法进行分类并划分测试等级。重瓣类依据花型又分为玉盘型、千叶型、复蝶型、抱蕊型等11个类型。2008年，首个《榆叶梅新品种DUS测试指南》通过并发布。由于当时调查到的75个品种多数分散在各个原产地，没有进行收集与引种，随时有遗失的可能性。课题组意识到如果不建立起标准的榆叶梅品种资源圃，就无法在同等环境条件下进行品种对照和测试，开展全面的种质创新工作。因此，在2010年后续开展的对原有测试指南修订工作的同时，课题组开始逐步建设榆叶梅种质资源库，全面搜集榆叶梅品种资源，开展构建品种DUS测试标准圃，建立榆叶梅品种数据信息库等工作。“建设榆叶梅种质资源库、完善新品种DUS测试指南，对开展榆叶梅新品种选育、品种审定和资源推广工作有着重要意义，这是一项基础工作。”国家花卉工程技术研究中心主任、北京林业大学教授张启翔说。

2013年，课题组对之前调查的榆叶梅资源进行核查和引种，又新发现了‘白色娇云’、‘复瓣叠粉’、‘羽蝶’、‘娇粉’、‘朱砂玉盘’等30个未收录的品种，其中单瓣类9个、复瓣类4个、重瓣类17个。在此基础上，课题组对《榆叶梅新品种DUS测试指南》中部分测试性状的描述、分级等做了修订。修订后，榆叶梅测试性状共35个，其中花蕾形状、花色、花瓣轮数、萼片瓣化等14个为必测性状，21个为辅助性状，使得新品种测试更加完备。作为DUS测试指南的重要部分，课题组还详细记录了105个榆叶梅品种的性状，构建了榆叶梅已知品种数据库管理信息系统，实现了对榆叶梅品种的数字化管理和应用。“申请新品种时需要先与已知品种数据库里的品种进行比对，确定是否具备特异性，才能定为新品种。建立一个已知品种的数据库管理信息系统，可以提高新品种测试的效率。”张启翔表示。

▲部分野生榆叶梅花部变异状况

依托科研实力建设资源圃

榆叶梅作为我国的特产花木，品种资源丰富，建立榆叶梅品种资源圃具有得天独厚的优势。目前，北京林业大学的榆叶梅野生种质及品种资源主要保存于国家花卉工程技术研究中心种质资源与育种基地。基地位于北京市昌平区小汤山镇，占地面积约200多亩，拥有生产、育苗、实验用日光温室，以及配备了自动化管理终端系统、灌溉施肥设备、自动化水处理设备等的现代化温室设备。基地拥有完善的实验室及相关实验设备，包括组培室、生理生化实验室，能够开展组织培养、生理生化试验等相关研究。基地曾被评为“花卉种质创新与产业化示范基地”，是一个现代化设施设备条件完善的工程技术产业化规模化平台，满足榆叶梅种质资源圃的需要。目前，资源圃已经搜集榆叶梅品种近50个，异地定位近50个，保存了现有资源已知数据库50%以上的品种。

为扩大榆叶梅种质资源的保存、保护效果。依托“雄县人民政府与北京林业大学国家花卉工程技术研究中心共同建设京南生态农业示范区花卉产业园项目”，河北保定雄县榆叶梅资源圃也正在建设中。该资源圃占地50亩，目前已建立配套的办公、科研、生产、生活用房及配套的基础设施，用于科研的设施设备正在逐步完善中。建设完成后，小汤山所有榆叶梅资源将在雄县进行转移备份，成为收集保存榆叶梅野生种质及品种资源的主要资源圃。“建立榆叶梅品种资源圃，使得榆叶梅的优良品种得以保持和延续，也便于综合运用分子生物学等技术手段深入研究榆叶梅品种的亲缘关系。但要在短时间内彻底建立起榆叶梅品种资源圃也非易事，需要投入更多的人力物力进行资源调查、收集、引种，需要科研部门联合起来，做好榆叶梅品种资源圃的建设和保护工作。”张启翔解释说。

保护野生资源开展育种工作

我国榆叶梅品种大多分布广泛，自然杂交品种及变异种多。之前，关于榆叶梅的研究主要集中在繁殖栽培及品种分类，对于野生榆叶梅资源的系统研究较少。榆叶梅为八倍体植物，在自然分布中，适应性强，变异类型丰富。2012年，北京林业大学榆叶梅课题组在对野生榆叶梅的分布进行调查的基础上，重点对河北、北京和辽宁3个有代表性区域的榆叶梅野生居群进行了研究，明确了我国野生榆叶梅的资源状况。从调查来看，野生榆叶梅种群更新较好，数量也较多，不属于渐危或濒危物种，但由于野生榆叶梅主要分布在林缘、路旁或开阔场地，从干扰角度来说，较易受到人为因素的影响。榆叶梅野生资源仍需要进行一定的保护，科学引种后应用于苗圃生产。课题组通过分析榆叶梅野生居群，发现榆叶梅性状在居群间和居群内存在广泛的变异。其中，居群内变异是榆叶梅野生群体变异的主要来源。因此，在进行榆叶梅种质资源保存工作时，居群的完整性相当重要。而榆叶梅品种的遗传改良工作也可在居群内选择优良单株。在资源收集、评价的基础上，课题组利用远缘杂交育种培育了第一个紫叶榆叶梅新品种‘紫烟’。

▲榆叶梅‘紫烟’

值得一提的是，作为优良的园林绿化树种，榆叶梅在北京栽培、应用有较长的历史。特别是2008年奥运会期间，北京地区栽植了大批榆叶梅，栽培品种非常丰富。北京林业大学课题组在对北京地区榆叶梅品种收集、调查过程中，发现了一些具有优良观赏特性的新品种，如花径特别小的‘迷你粉’，花瓣褶皱的‘皱粉’和‘复瓣皱粉’，花药明显大于其他品种的‘巨药’，雄蕊多数且明显散生的‘飘蕊’，花色奇特不均匀的‘锦绮玉盘’等。这些品种对丰富榆叶梅已知品种数据库及优良品种选育都具有重要意义，可作为主要的扩繁、推广品种或榆叶梅育种的优良亲本。