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专家带你认类群——秋海棠科植物的研究与应用

花匠小妙招
2024-08-28 08:34

(中国花卉报)1、秋海棠科是什么?

秋海棠科(Begoniaceae)是一个庞大的植物家族,虽然只有2个属,其中仅分布在夏威夷几个岛屿的夏威夷秋海棠(Hillebrandiasandwicensis)为单种属,而秋海棠属(Begonia)全世界已知的种类为1,978种。广泛分布于非洲、美洲、亚洲的热带和亚热带地区,并少量延伸至大洋洲的部分岛屿,个别延伸至暖温带地区。生长于林下阴湿处、水沟边、瀑布旁、石壁上、洞穴中或附生于树干上,部分球茎种类可分布到海拔高达4,500m处。绝大多数为草本植物,个别为茎基部木质化的亚灌木,高度可超过3.5m;叶形和叶色变化多样,花色有白、粉、黄、橙、红等,少数种类具有沁人心脾的芳香或为雌雄异株。

作为全球野生资源种类最多、多样性最丰富的观赏植物类群,也是世界植物学家和园艺学家研究和开发的最重要和最活跃类群之一,它们有什么共同特征吗?如果我们用舌头舔舔叶柄或茎段横切面有酸味(因其体内含有草酸),基本可以判断其为秋海棠。

2、秋海棠名字的由来

秋海棠(Begoniagrandis)早在元代(1271年—1368年)伊世珍《琅嬛记》引用《采兰杂志》中就被描述为:“其花甚媚,色如妇面,其叶正绿反红,秋开,名曰断肠花,即今秋海棠也”,随后“秋海棠”就用来泛指本属植物。清代闵梦得的《万历葵丑漳州府志》这样解释秋海棠的由来:“早秋始花,略似海棠半含,浅红可爱”。

后来,清代赵学敏在《本草纲目拾遗》(1765年)中张冠李戴:“海棠喜背阴而生,故性寒,凡大热症可用”,再到上世纪90年代出版的《花卉学》、《中国花经》和《花卉词典》都无一例外的、或多或少地称呼部分本属植物为“某某海棠”,这下秋海棠的美名算是被彻底毁了,直到现在还有很多人称呼其为“海棠”!

在西方,1690年法国传教士、植物学家CharlesPlumier前往中美洲的安的列斯群岛群岛发现了6个新种(后来研究将其全部归并为一个种),并用Begonia命名这些植物以纪念法属安的列斯群岛的行政长官MichelBégon,并于1700年被JosephPittondeTournefort首次使用在其著作中,1753年CarlLinnaeus将其收录在《植物种志》(SpeciesPlantarum)中作为秋海棠的属名沿用至今,自然地英语用了begonia、法语bégonia和德语Begonien。

3、秋海棠的引种与育种简史

在东方,中国传统名花秋海棠(Begoniagrandis)的栽培历史可追溯到12世纪中叶的南宋,历史上还流传着一个关于大诗人陆游(1125年—1210年)与唐琬的动人爱情故事,秋海棠便是二人寄托和传递相思之物,因而秋海棠又多了“相思红”和“断肠红”的别称,也因此成为中国爱情花之一。1641年秋海棠从中国传入日本,1804年引入英国,然后被世界各国广泛引种栽培,并作为观赏植物栽培应用至今。

在西方,1777年英国人WilliamBrown将原产牙买加的美洲小秋海棠(Begoniaminor)引入英国邱园,成为欧洲第一个被引种栽培的秋海棠。1821年从巴西采集的兰花基质中长出了兜状秋海棠(B.cucullata)而被偶然引入德国柏林植物园,1835年英国人NathanielBagshawWard发明了适合长距离海运时栽培热带植物的沃德箱,让引种更多的活体秋海棠成为了可能。1856年,印度阿萨姆邦的大王秋海棠(B.rex,目前尚未在中国找到野生分布,以前国产标本实为长纤秋海棠B.longiciliata)被偶然引入英国,并很快成为种植者和育种家的新宠。此外,1861年—1862年德国人GustavMann从西非引种了开黄花的棱果秋海棠(B.prismatocarpa),被爱好者栽培至今。

1864年英国人RichardPearce首次引入栽培来自玻利维亚安第斯山脉的玻利维亚秋海棠(Begoniaboliviensis)和皮尔斯秋海棠(B.pearcei),1877年英国人WalterDavis从秘鲁安第斯山脉引种栽培了戴维斯秋海棠(B.davisii)随后,英法德国育种家用这些球茎类秋海棠经过广泛杂交,形成了今天市场上花色最艳、花径最大的球茎秋海棠栽培群(B.TuberhybridaGroup)。兜状秋海棠与19世纪70年代新发现并引种栽培的亚绒毛秋海棠(B.subvillosa)和罗兹尔秋海棠(B.roezlii)杂交形成了重要的花坛花卉:四季秋海棠栽培群(B.SemperflorensCultorumGroup)。1883年球茎秋海棠栽培群与新近发现并引种栽培的索科特拉秋海棠(B.socotrana)杂交获得了丽格秋海棠栽培群(B.HiemalisGroup)。至此,通过引种栽培和杂交改良,当今观赏园艺界三大主流观花秋海棠栽培群相继问世了。

20世纪以来,越来越多的秋海棠被引种栽培,有时甚至先有栽培后才发表新种。大王秋海棠与墨脱秋海棠(Begoniahatacoa,目前尚未在中国找到野生分布,以前国产标本实为中缅秋海棠B.medogensis)以及中国原产的花叶秋海棠(B.cathayana)、掌叶秋海棠(B.hemsleyana)、变色秋海棠(B.versicolor)、黄瓣秋海棠(B.xanthina)等亚洲观叶秋海棠广泛杂交,获得了大王秋海棠栽培群(B.RexCultorumGroup)。1907年从南美洲引种栽培的双色秋海棠(B.dichroa)是培育竹节类秋海棠的重要亲本。约1948年墨西哥的睫毛秋海棠(B.bowerae)被引入美国,成为美洲根茎类观叶秋海棠育种的重要亲本。1969年前巴布亚新几内亚的红纹秋海棠(B.brevirimosassp.exotica)已被引入美国并于1978年被引入英国,成为最常见栽培的红叶秋海棠。

最近20年,越来越多的秋海棠被引种栽培,其中尤以亚洲原产的种类最为突出,如菲律宾的镜毅秋海棠(Begoniachingipengii)、婆罗洲的黑武士秋海棠(B.darthvaderiana)、马来半岛的国绅秋海棠(B.koksunii)、中越石灰岩地区的宁明秋海棠(B.ningmingensis)等,其速度之快、种类之多,令人瞠目结舌,与此同时也带来了原生地资源和环境的严重破坏。因此,保护秋海棠及其脆弱的生态环境变得刻不容缓。

4、中国秋海棠野生资源调查与研究

近年来,中国在秋海棠属野生植物保护方面做了大量物种多样性、地理分布等重要的本底调查,其中包括发现一度被认为野外灭绝的保亭秋海棠(Begoniasublongipes,极危),其成果斐然:在已发表的212种国产秋海棠中,全球层面而言有60种极危、76种濒危、29种易危、18种近危、29种暂不需关注;全国层面而言有57种极危、85种濒危、32种易危、22种近危、16种暂不需关注。此外,结合实地调查完成了《中国秋海棠》(2017年),而基于引种栽培工作的《中国迁地栽培植物志》(秋海棠科)即将付梓。目前,国产秋海棠约80%的种类已被中国植物园引种栽培,但其活体植物的可持续保存仍然是个巨大的挑战,因此保护秋海棠野生资源的意义重大。近日,中国野生植物保护协会秋海棠专业委员会成立,这标志着中国秋海棠的保育工作将进入一个新阶段。

中国对秋海棠属除植物学研究外,还涉及园艺、药用、食用、饲用等方面,但相关功能和产品开发力度还远远不够。以管开云研究员为代表的团队从20世纪90年代中期起系统地开展国产秋海棠的引种、栽培、繁殖和保育工作,利用中国野生秋海棠作亲本经过多年杂交选育出了31个自主知识产权品种,并在此基础上编著完成了《秋海棠属植物纵览》(2020年)。秋海棠作为药用资源,最早见于《本草纲目拾遗》。近年来,民族植物学研究表明37种国产秋海棠被用做药用资源:如广西有花叶秋海棠、一口血秋海棠(Begoniapicturata)等23种秋海棠被用做当地的药材;浙江景宁利用美丽秋海棠(B.algaia)作为畲医的传统药材;广东肇庆用紫背天葵(B.fimbristipula)做保健茶;粗喙秋海棠(B.longicarpa)和食用秋海棠(B.edulis)还可作蔬菜食用。因此,合理利用秋海棠的相关研究还亟待加强。

5、国际秋海棠研究、引种栽培与应用

英国爱丁堡皇家植物园主要开展东南亚和南美洲安第斯山脉秋海棠的分类与修订,以及植物基因组学相关研究,并创建了世界秋海棠野生种标本数据库,是最重要的秋海棠研究机构。德国、荷兰、日本长期开展观赏园艺新品种的开发,代表着当前最高园艺水平。以美国秋海棠协会(AmericanBegoniaSociety,ABS)为首的秋海棠爱好者组织,成为一支最活跃的民间力量,在野生资源采集、引种栽培、杂交育种、科普教育等方面成果丰硕。

与此同时,以中国科学院植物研究所牵头的《泛喜马拉雅植物志》编研项目为平台锻炼了中青年秋海棠学者,以中国科学院东南亚生物多样性研究中心为支点对缅甸、老挝、越南等国开展了多次秋海棠资源调查和采集等工作,以第19届国际植物学大会(InternationalBotanicalCongress)为契机还在仙湖植物园组织了一次国际秋海棠研讨会。去年底《世界秋海棠分类及系统》(2019年)的出版把我们的工作又推向了一个新高度。这些项目或活动让世界秋海棠学术界感受到了中国秋海棠研究的动力和实力,为我们更好地融入世界起到了很好的推动作用。

秋海棠属植物不仅是世界各国植物学家的研究对象,还是全球植物园的重点收集类群之一,中国在秋海棠属专类收集比较集中的植物园有深圳市中国科学院仙湖植物园、厦门市园林植物园、中国科学院昆明植物园、上海辰山植物园等,相关人员在多年引种栽培的基础上还编著了《野生秋海棠的引种栽培与鉴赏》(2017年)。此外,秋海棠属也是各地园林绿化和居家花卉布置的重要种类,如四季秋海棠栽培群品种通常作为花坛花卉和盆栽花卉室外应用,球茎秋海棠栽培群品种通常单独或与其他植物混合栽培于各类容器中应用,丽格秋海棠栽培群品种、大王秋海棠栽培群品种等则通常用于室内培栽摆放。