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兴安杜鹃研究现状及保育对策探析

2019-09-22于忠亮苑景淇李成宏周梅妹王梅芳杜凤国

南方农业·下旬 2019年5期
关键词:繁殖技术

于忠亮 苑景淇 李成宏 周梅妹 王梅芳 杜凤国

摘 要 兴安杜鹃具有一定的观赏价值和药用价值,对其进行推广种植能带来一定的经济效益。基于此,概述兴安杜鹃的生物学特性、生态学特性、繁殖方法、药用价值及开发利用等方面的研究现状,指出了兴安杜鹃应用和研究中存在的问题,提出了兴安杜鹃保育和开发利用的策略。

关键词 兴安杜鹃;繁殖技术;保育对策

中图分类号:S685 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.15.025

兴安杜鹃(Rhododendron dauricum L.)是杜鹃花科杜鹃花属(Rhododendron L.)的半常绿灌木,为先花后叶的稀有树种[1],是东北早春开花最早的观赏灌木。兴安杜鹃的花具有芳香味,是良好的蜜源植物,叶可提取挥发油,也可入药,对急、慢性支气管炎等症均有疗效。可见,兴安杜鹃是很有开发前景的野生植物资源。

兴安杜鹃主要分布在我国的吉林、黑龙江(大興安岭)、内蒙古等地区。此外,朝鲜、日本、俄罗斯等国家也有分布。兴安杜鹃常与落叶松、白桦、岳桦等树种组成稳定的植物群落[2]。

1 兴安杜鹃的研究现状

1.1 兴安杜鹃的生物学特性

兴安杜鹃为半常绿灌木,高0.5~2.0 m,分枝多,幼枝细而弯曲,被毛;叶片近革质,椭圆形;花冠漏斗状,粉红色;蒴果长圆形。李畅等[3]、徐娟等[4]研究了吉林省和黑龙江省的兴安杜鹃,发现其在种子形态上差异不明显,但千粒质量、萌发率及发芽势均有一定差异,即种子外形均为卵状或椭圆形,千粒质量分别为0.085 9 g、

0.133 g,发芽率为80.67%、91%,发芽势为47.33%、60%,这可能与生境、种子成熟度、贮存时间等有关。

1.2 兴安杜鹃的生态学特性

野外调查发现吉林地区兴安杜鹃多生于海拔300~1800 m的石砾山坡上、山脊半遮阴之处,郁闭度在0.3~0.4为最佳生长条件,树高最高可达3.2 m。徐娟等[5]、

郁永英等[6]对兴安杜鹃的生态学特性进行探讨,发现其多生于山脊、林间、酸性土壤的山坡,通过测定兴安杜鹃的根系活力时发现其在pH为4.5~7.5时可正常生长;当pH为5.5,田间持水量为60%时,兴安杜鹃苗木生长最好。

1.3 兴安杜鹃的繁殖方法

1.3.1 有性繁殖

徐娟等[7]针对兴安杜鹃种子细小、种皮薄、不易出苗等问题进行了覆盖物对出苗率、保苗率的影响试验,结果显示,不同覆盖物的出苗率情况为覆盖松针>覆盖腐殖土>不覆盖;保苗率依次为覆盖腐殖土>覆盖松针>不覆盖。综合来看,疏松的腐殖土最适合兴安杜鹃种子繁殖,田间播种时需用0.3%高锰酸钾对种子进行1 h的消毒处理,再用清水洗净,方可进行播种。

1.3.2 无性繁殖

1.3.2.1扦插繁殖

周金梅等[8]通过不同植物生长调节剂、不同基质对兴安杜鹃嫩枝扦插进行研究,结果表明:在扦插前,采用150 mg·L-1的IBA溶液对兴安杜鹃嫩枝处理30 s,其生根率最高;扦插基质最好为河砂、腐殖土的体积比为1∶2,扦插生根率可达90%。崔希洙[9]选择6月刚木质化的枝条作为插穗,在150 mg·L-1的IBA溶液浸泡4 h后插入苗床,每隔10 d喷施1次0.1%的多菌灵溶液,可杜绝病虫害发生。

1.3.2.2嫁接繁殖

张举印等[10]、王克平等[11]分别在室内和室外对兴安杜鹃及杜鹃属的嫁接进行了研究,室内嫁接结果表明,嫁接的时间最好为7月,嫁接后棚内温度25~30 ℃,相对湿度为90%以上,嫁接后长势最优。室外嫁接结果表明,在生长季靠接,在生长季旺盛期劈接,嫁接愈合快,成活高,但都未提及所采用的砧木。

1.3.2.3组培繁殖

为快速繁育兴安杜鹃优质苗木,冯颖等[12]应用均匀设计法优化了兴安杜鹃高效快繁体系,以嫩茎为外植体,改良MS为基本培养基,得出了兴安杜鹃适宜培养基为:改良MS+IBA 0.10 mg·L-1+GA3 1.20 mg·L-1,再生率可达98%,增殖倍数超过60倍。刘晶等[13]对兴安杜鹃愈伤组织培养进行了研究,结果表明:外植体消毒6 min为最佳时间,最佳启动生长培养基为MS+6-BA 2.0 mg·L-1

+NAA 0.1 mg·L-1,最佳增殖培养基为MS+6-BA 1.5 mg·L-1

+NAA 0.1 mg·L-1,接种苗生长正常。

1.4 兴安杜鹃的药用价值

兴安杜鹃全身是宝,根、叶、花均可入药,根主治风湿性关节炎、活血祛瘀等,叶、花可治支气管炎和荨麻疹,具有清热解毒等功效,同时叶片和枝干的甲醇提取物中具有很强的抗HIV的活性物[14]。李丽等[15]对离体小白鼠心脏的实验结果表明:兴安杜鹃挥发油对离体小白鼠的心脏有减慢心率和降低心肌收缩的作用。总的来说,兴安杜鹃对呼吸系统有镇咳作用,对心血管有强心、改善毛细血管的脆性作用等。

1.5 兴安杜鹃的园林应用

郁永英等[6]对兴安杜鹃园林绿化应用模式进行了研究,针对东北高寒地区城市绿化,提出了与常绿树种(樟子松、云杉)搭配,与观枝、观干、观皮树种(红瑞木、白桦)搭配,与观果树种(山楂、花楸)搭配的三种配置模式,营建了春季观花的勃勃生机,夏、秋观叶、观枝的色彩缤纷,冬季观果的硕果累累园林景观。同时,兴安杜鹃也可通过人为修剪塑造成半球形灌木,与杜鹃属其他种混合搭配,形成错落有致的花屏,连绵于道路两侧,彰显北国春色。

2 兴安杜鹃应用及研究中存在的问题

2.1 应用中缺少良种

兴安杜鹃主要生长于山脊上,种子繁殖时所需的种子均采自野生植株,存在种子小、瘪、空、色泽暗淡和病虫害等问题,在没有进行优树选择时,野生植株质量参差不齐,存在“有种就种,有苗就栽,野生就挖”的现象,没有根据其用途而将经济性状作为选优的标准,导致培育的苗木质量差,不仅破坏了森林环境和资源,也阻碍了园林绿化应用的质量和发展进程。

2.2 繁殖技术尚未过关

兴安杜鹃种子繁殖虽然取得了初步成功,但还存在着种子采集的最佳时间无法确定、成苗周期长、移植苗成活率低、苗木生长过慢等问题。同时,嫁接繁殖尚未确定合适砧木,硬枝扦插尚未见到报道,这些技术难题亟待解决。

2.3 缺少抗逆性的研究

兴安杜鹃多生长于山脊乱石缝隙中,土壤层瘠薄,具有抗寒、抗旱、抗瘠薄的特性,但关于其抗逆机理,特别是抗逆性与光合生理特性之间的关系尚未见到报道,而关于抗逆的分子机理更是无人问津。

2.4 开发利用过于单一

兴安杜鹃作为北方早春野生开花最早的经济树种,极具观赏性,花朵粉红而芳香,是绿化美化香化的理想树种,但由于苗木数量、质量和配置模式的限制,至今在园林绿化上尚未得到推广应用。一些学者对兴安杜鹃化学成分、枝条抗HIV活性物、精油等进行研究,并取得了一定的成效,但抗HIV活性物分离提取技术及药物产品尚未研制成功,精油功能性產品尚未见到报道。

3 兴安杜鹃研究与应用策略

3.1 加强良种选育工作

调查兴安杜鹃的种群分布及数量、生境、群落结构等特征,基于野外调查,依据兴安杜鹃应用目的,分别以观赏、药用、芳香等价值确定优树,确定选优标准,选择优良性状植株采集繁殖体,进行区域试验和观察,选育出优良品种。同时,建立母树林或种子园,提供数量充足、质量上乘的优良种子,解决兴安杜鹃绿化无良种的难题。

3.2 加强快繁技术攻关

鉴于兴安杜鹃实生苗生长过慢且移栽成活率不高,以及嫁接技术还处于试验阶段的情况,建议积极研究促进实生苗快速生长的关键技术,研究组织培养技术,大幅度提高增值系数,实现优质苗木产业化快繁。同时,加强对嫁接繁殖技术和硬枝扦插技术的对比研究,确定最佳的繁殖方法,达到快繁技术的综合运用与相互补充。

3.3 加强光合特性研究

光合特性与生长、发育、演化密切相关,要加强兴安杜鹃光合生理特性的研究,主要通过测定不同光照条件兴安杜鹃叶片的气孔开度、光饱和点、净光合速率、饱和光合速率、气孔导度及蒸腾速率等进行研究。同时,运用现代的分子生物学技术,进一步深入研究兴安杜鹃抗逆性相关的转录因子。从分子水平上的研究探索更加有助于全面而深入的了解兴安杜鹃的抗寒、抗旱机理,培育出更多的抗寒、抗旱性强的优质种。

3.4 加强综合利用研究

兴安杜鹃是一种集观赏、药用等价值于一体的珍贵经济树种,应加强其综合利用的研究与开发。在园林应用上,要应用优质苗木,适地适树,科学种植,既要考虑景观效果,还要注重生态价值的体现。在精油的开发上,要加大对兴安杜鹃在不同发育期、不同海拔、不同生境下各器官精油含量的比较研究,找出精油提取的最佳工艺,研制精油功能性产品;在药用产品开发上,研究兴安杜鹃不同器官的药用价值,探索有效成分的高效提取技术及最佳工艺,特别是枝条的抗HIV活性物分离提取技术,并评估其应用的可能性和范围,大力开发功能性药用产品,将兴安杜鹃的资源优势转换为经济优势,形成可持续、绿色发展产业。

参考文献:

[1] 董世林.植物资源学[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1994.

[2] 张艳红,赵凤军,王文平,等.辽宁耐寒杜鹃花资源调查[J].辽东学院学报(自然科学版),2010,17(2):98-102,132.

[3] 李畅,苏家乐,陈璐,等.长白山区6种杜鹃花属植物种子形态及萌发特性[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2011,32(4):59-63.

[4] 徐娟,于德利,刘焕婷.兴安杜鹃和迎红杜鹃种子、幼苗及苗木生长特性研究[J].森林工程,2010,26(2):24-26.

[5] 徐娟,曹玉峰,田艳丽,等.不同pH值对兴安杜鹃及迎红杜鹃生理特性的影响[J].林业科技,2009,34(5):58-59.

[6] 郁永英,张志军,刘桂英.野生兴安杜鹃和迎红杜鹃的园林应用[J].国土与自然资源研究,2009(3):78-79.

[7] 徐娟,田艳丽,赵丽波,等.兴安杜鹃、迎红杜鹃播种繁殖技术的研究[J].国土与自然资源研究,2009(3):87-88.

[8] 周金梅,宫敬利,建德锋.不同植物生长调节剂及扦插基质对兴安杜鹃嫩枝扦插成活率的影响[J].经济林研究,2012,30(4):123-125.

[9] 崔希洙.兴安杜鹃嫩枝扦插育苗技术[J].吉林林业科技,2013,42(5):41,44.

[10] 张举印,姬慧娟.杜鹃花不同繁殖技术比较[J].现代园艺,2016(24):22-23.

[11] 王克平,吕继春,古守俊.林下花卉兴安杜鹃种植技术[J].吉林农业,2017(20):89.

[12] 冯颖,鞠月秋,顾地周.应用均匀设计法优化两种野生药用及观赏杜鹃花的高效快繁体系[J].安徽农业科学,2009,37(28):3566-3568.

[13] 刘晶,王大勇.兴安杜鹃愈伤组织培养的研究[J].吉林农业,2016(11):79.

[14] Kashiwada Y, Yamazaki K, Ikeshiro Y, et al. Isolation of rhododaurichromanic acid B and the anti-HIV principles rhododaurichromanic acid A and rhododaurichromenic acid from Rhododendron dauricum[J]. Tetrahedron, 2001,57(8):1559-1563.

[15] 李丽,方芳,陈立峰,等.满山红的化学成分及药理作用[J].黑龙江医药科学,2009,32(3):64-65.

(责任编辑:刘昀)

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