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新疆野巴旦杏的资源现状和发展趋势分析※

2020-12-29高雯雯苏婧怡韦家隆余镇藩新疆农业大学林学与园艺学院新疆乌鲁木齐830052

特种经济动植物 2020年8期
关键词:花粉种质树种

●高雯雯 肖 凡 苏婧怡 韦家隆 余镇藩 曾 斌(新疆农业大学林学与园艺学院新疆乌鲁木齐830052)

新疆野巴旦杏(Prunus tenella Batsch,Synonym,Amygdalus Ledebouriana Schleche.)是蔷薇科扁桃属植物,别名野扁桃。目前我国现存的数量已达到濒危状态,是珍稀的第三纪孑遗植物[1]。新疆野巴旦杏植株为落叶灌木树种,树体最高可达2.0m。若使用种子繁殖法对新疆野巴旦杏进行栽植培育,在种子掩埋当年即可形成花芽,此后在第2年可开花。新疆野巴旦杏在生长期具有诸多特点,例如发芽早而落叶相对较晚,当花期来临时,可观测到其花瓣呈现粉红色,同时还具有芳香气味。在秋季,新疆野巴旦杏的叶片颜色会由绿色逐渐变为鲜红色,这些特点使它成为被人们认可的城市和庭园绿化的优良树种之一[2]。新疆野巴旦杏的生长较为缓慢,因此不需要频繁地对其进行修剪,同时它也是一种油药兼用的经济树种[3]。新疆野巴旦杏的适应能力非常强,无论是在严寒、干旱、风沙环境下还是在盐碱土壤中都能很快适应,对温度的耐受范围较大,同时能很好地适应不同土壤基质类型,即使处于砾石堆中也可顽强地生长,若10~30cm厚的表土层含水量达10%左右,则新疆野巴旦杏生长更为茂盛,由于抗性强、病虫害少,因此不需要对其进行特殊管理。

迄今为止,新疆野巴旦杏在世界上现存鲜少,仅在哈萨克斯坦国境内和我国新疆有少量的天然分布,其中分布范围最为广泛的区域主要是在新疆裕民县西南部的巴尔鲁克山西侧附近,但近些年来随着现代环境的变化及人文因素等的影响,新疆野巴旦杏无法很好地适应当下的环境状况并良好地生长,其数量和面积都在不断地减少,处于慢慢衰退的阶段。正因为这些原因,新疆野巴旦杏成为了新疆特有的一种珍稀野生果树种质资源,故该树种的资源保护与繁育工作具有重要的意义[4]。

1 自然地理条件对新疆野巴旦杏分布的影响

1.1 地貌条件

新疆野巴旦杏分布区所处的高山山地常年几乎没有积雪,河流的水量很小,新疆野巴旦杏生长在较为平缓的凹坡一带以及较为宽阔的流水河谷区域,海拔在800~1 300m。

1.2 气候条件

拥有一个良好的外界环境条件对于新疆野巴旦杏整个生长发育过程来说起着关键性的作用,特别是在开花的阶段,温度对于新疆野巴旦杏的生长尤为重要。研究地理、纬度位置以及地形地势对探寻新疆野巴旦杏的生存环境具有重要的作用。按照地理位置划分,新疆野巴旦杏的分布范围主要在欧亚大陆的中心区域;按纬度位置划分,新疆野巴旦杏分布区处于温带气候区,由于该地区冬季降雪量大,覆雪很深,湿度大,温度较为恒定,常年温暖,冻土层浅,较适宜新疆野巴旦杏的生存。

2 新疆野巴旦杏的资源保护与遗传研究

2.1 新疆野巴旦杏资源保护与遗传研究的难点

从现阶段来看,新疆野巴旦杏资源的最大问题就是其种质资源在不断地缩减,呈现相对不足的现状,同时也缺乏多样性,因此目前最亟需采取的措施便是对新疆野巴旦杏的天然种质资源加以保护。但是就国内外研究现状而言,由于对新疆野巴旦杏的种质遗传领域的研究尚不明确,所以对其天然种质资源采取一定的遗传保护措施存在难度。除此之外,新疆野巴旦杏资源不断地减少还与其繁殖能力有着很大关联,应加强对其繁殖特性的研究,掌握新疆野巴旦杏的繁殖变化规律,有助于保护和繁育这一野生资源。

2.2 新疆野巴旦杏资源保护研发的突破点

大量的研究结果显示,在相当一部分植物中存在着自交不亲和的现象[6]。许多蔷薇科果树植物,例如苹果、李子以及新疆野巴旦杏等都属于最常见的自交不亲和性果树。在对新疆野巴旦杏的研究中发现,该树种在一般情况下难以正常自交授粉,需要不同品种的授粉树来帮助其授粉,获得果实[7]。因此开展新疆野巴旦杏不同居群的花粉的原位萌发和花粉活力测定等研究,会为丰富该树种的植株特性提供新的内容。

新疆野巴旦杏属于配子体型自交不亲和性物种,结实率极低。虽然在花期花粉可进入柱头伸长并萌发,但未伸至基部就会受到抑制,所以即使在自然生长状态下,若花期遇不良气候,就会造成花粉管堵塞,从而导致无法结出果实[8],造成新疆野巴旦杏大幅度减产。这种抑制形成的原因可以从不同的方面找寻,若从细胞学水平方面来分析这种抑制,由于花粉管互不亲和,一旦受到外界刺激后花粉壁上便会产生大量胼胝质,这些胼胝质会使花粉管的传输路径变得不通畅,从而阻碍了其正常的生长发育[9]。另外,还可采用荧光显微法对新疆野巴旦杏的自交不亲和进行观察,它是一种十分直接有效、操作简单、观察方便的方法,同时还具有制作观察样本简便与后期观察程序简单等一系列的优势,因此在生物学研究中,荧光显微法在试验观察中起着关键的作用,荧光显微观察法的应用愈加广泛[10]。在相关研究中,一些研究工作者在对新疆野巴旦杏不同品种进行自花授粉、异花授粉之后通过使用荧光显微技术观察花粉在花粉管的生长状况,发现能够进行自花授粉的品种都具有一定程度的亲和性[11];使用荧光显微技术观察不同油茶品种在自花授粉条件下与异花授粉后其花粉管的不同生长情况,发现自花授粉和异花授粉后的花粉管都呈现出同样的特点,其白天生长速率明显优于夜晚,但将自花授粉和异花授粉单独作对比时发现,异花授粉更有利于加快其生长速率[12];自交不亲和性的应用对于促进植物间产生壁垒形成和物种多样性具有十分重要的作用,除了需要在生物领域对其进行探索之外,也要探索在生产实践中的重要应用价值。对新疆野巴旦杏花粉展开更深入的科学研究,能够更好地保护和利用新疆野巴旦杏这一珍贵的野生种质资源。

3 结束语

新疆野巴旦杏具有较高的经济价值和营养价值,对该树种进行发展规划是非常必要的。加强对新疆野巴旦杏的育种研究,做好种质资源的保护工作,对该树种在如何进行遗传改良的问题上加以探究,建立相应保护体系并采取嫁接或组织培养等多种措施来培育优良的品种。由此可见,开展新疆野巴旦杏的授粉和相关的生物学研究具有重要的现实意义。

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