四川花椒種質(zhì)資源調(diào)查與資源圃的建立

吳銀明，李佩洪，楊 琳，曾 攀

(四川省植物工程研究院，四川 資中 641200)

蕓香科(Rutaceae)花椒屬(ZanthoxylumL.)植物包括花椒亞屬(Subgen.Zanthoxylum)和崖椒亞屬(Subgen.Fagara)兩個(gè)亞屬。崖椒亞屬中，種間形態(tài)多樣，從攀援藤本到高大喬木均有，除部分種通過野生采集作藥用(如兩面針，狹葉花椒)外，很少有人工栽培，也少有作食用?；ń穪唽僦懈鞣N多為灌木或小喬木，除部分種作藥用外，人工栽培的“花椒”則主要是該亞屬的花椒(Zanthoxylum bungeanumMaxim)和竹葉花椒(Zanthoxylum armatum.DC)兩個(gè)種，民間一般都將這兩個(gè)種的果實(shí)統(tǒng)稱為“花椒”(Pepper，Pricklyash Peel，Chinese prickly ash)。近年來，由于竹葉花椒中“青椒”、“藤椒”等品種栽的培面積和消費(fèi)量的大幅增加，人們又習(xí)慣將其統(tǒng)稱為“青花椒”，而將花椒(種)中各品種所產(chǎn)果實(shí)統(tǒng)稱為“紅花椒”。

花椒屬植物不僅是傳統(tǒng)且廣泛使用的調(diào)味品和中藥材，同時(shí)也是極具開發(fā)潛力的藥源［1～3］和木本油料植物［4～8］。四川花椒種植資源的調(diào)查和花椒種質(zhì)資源圃、數(shù)據(jù)庫的建立，對(duì)更好地服務(wù)花椒科研和生產(chǎn)，促進(jìn)花椒產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化都具有十分重要的作用和意義。

1 四川花椒種質(zhì)資源調(diào)查

1.1 調(diào)查方法

為了查清我省花椒屬植物的野生種、地方品種以及引進(jìn)品種的種類、分布及保存狀況，2008年～2010年，每年4月～11月，特別是在花椒植物學(xué)性狀較為明顯、穩(wěn)定的果期(7月～10月)，以文獻(xiàn)資料記載的我省花椒資源豐富，生態(tài)和植被保存較完好的地區(qū)以及花椒主產(chǎn)區(qū)為重點(diǎn)，采用踏查、線路調(diào)查和樣株調(diào)查相結(jié)合的方法［9］進(jìn)行了花椒種質(zhì)資源的實(shí)地調(diào)查、標(biāo)本和繁殖材料的采集［10～12］。

對(duì)文獻(xiàn)資料有記載而筆者未觀察到活體或完整數(shù)據(jù)的17個(gè)野生種類，則以《中國植物志》、《四川植物志》、館藏標(biāo)本等的記載描述為主，同時(shí)廣泛查閱、收集近年來對(duì)我國、我省花椒種質(zhì)資源研究的相關(guān)文獻(xiàn)［13，14］，對(duì)收集的資源信息進(jìn)行了篩選、核對(duì)和數(shù)字化整理。

根據(jù)區(qū)域生態(tài)類型和特點(diǎn)，將全省分為川西北山地(阿壩、甘孜)、川西南山地(樂山、峨嵋、雅安)、攀西地區(qū)(涼山、攀枝花)、川北丘區(qū)(巴中、南充、廣安及綿陽的部分地區(qū))和川中丘區(qū)(遂寧、內(nèi)江、自貢及瀘州、宜賓的部分地區(qū))5個(gè)片區(qū)。每片區(qū)中，又以生態(tài)、植被保存較完好、花椒資種質(zhì)源豐富的縣(市、區(qū))為調(diào)查點(diǎn)。在與被調(diào)查區(qū)域的農(nóng)林科技、行政、生產(chǎn)等機(jī)構(gòu)、單位聯(lián)系交流，并走訪當(dāng)?shù)厝罕姷幕A(chǔ)上，根據(jù)各個(gè)調(diào)查點(diǎn)的生態(tài)類型差異大小和摸底情況，每個(gè)點(diǎn)制訂、選取1個(gè)～3個(gè)調(diào)查線路進(jìn)行調(diào)查。各片區(qū)的選點(diǎn)情況詳見表1。

表1 外業(yè)調(diào)查分區(qū)、選點(diǎn)和觀測、采集情況

1.1.2 調(diào)查和記錄

1.1.2.1 調(diào)查

野外實(shí)地調(diào)查由植物學(xué)、植物保護(hù)學(xué)、遺傳育種學(xué)、果樹學(xué)等專業(yè)技術(shù)人員組成調(diào)查組，在被調(diào)查地區(qū)農(nóng)、林及院校等相關(guān)部門、單位的支持配合下，邀請(qǐng)當(dāng)?shù)赜薪?jīng)驗(yàn)的林農(nóng)、椒農(nóng)或藥農(nóng)，共同參與調(diào)查。對(duì)野生種質(zhì)的調(diào)查采用了踏查和線路調(diào)查相結(jié)合的方式進(jìn)行，對(duì)栽培品種的調(diào)查采用了踏查和樣株調(diào)查相結(jié)合的方式進(jìn)行。

1.1.2.1 記錄

由于目前我國還沒有花椒種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)描述規(guī)范，所以，根據(jù)科技部《自然科技資源共性描述規(guī)范(試行)》、《國家自然科技資源平臺(tái)數(shù)據(jù)上報(bào)規(guī)范》、《植物種質(zhì)資源共性描述數(shù)據(jù)規(guī)范》等的要求，并參考《柑橘DUS測試指南》、昆明植物所《植物資源信息數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》以及《中國植物志》等，設(shè)計(jì)制作了《花椒種質(zhì)資源性狀調(diào)查記載表》、《花椒標(biāo)本采集信息表》和《花椒種質(zhì)資源調(diào)查日志》，對(duì)花椒種質(zhì)資源的調(diào)查信息進(jìn)行了詳細(xì)記錄，同時(shí)采集標(biāo)本、圖片和繁殖材料。

GONG Chun-ai, XIA Qing-ming, HU Chu-ling, GU Fen-fen, QIANG Lei, GAO Shen

1.2 調(diào)查結(jié)果

2008年4月～2010年10月，共對(duì)四川26個(gè)縣(區(qū))的53個(gè)資源材料進(jìn)行了實(shí)地觀測和記錄，共采集資源標(biāo)本297份，種子材料41份，圖像資料約20G。收集、整理相關(guān)研究文獻(xiàn)近百篇(部)，對(duì)采集到的資源標(biāo)本邀請(qǐng)西南大學(xué)有關(guān)專家結(jié)合圖片資料、采集記錄和調(diào)查日志進(jìn)行進(jìn)行了分類鑒定。

1.2.1 在對(duì)外業(yè)調(diào)查的記載表、照片、標(biāo)本、繁殖材料、分類鑒定結(jié)果及調(diào)查日志進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)和整理的基礎(chǔ)上研究表明，項(xiàng)目期間共對(duì)花椒屬中12個(gè)“種”(含變種，Species＆ varieties，下同)的資源信息進(jìn)行了實(shí)地觀測和記錄。由于花椒品種(cultivars)的分類鑒定尚無系統(tǒng)、權(quán)威的研究資料，所以，項(xiàng)目通過對(duì)資源材料的性狀觀測、比對(duì)，結(jié)合采集繁殖材料在資源圃進(jìn)行播種、培育、觀察，初步判定，項(xiàng)目共對(duì)大約14個(gè)栽培品種或類型(cultivars＆formas)的資源信息進(jìn)行了實(shí)地觀測和記錄。詳見表2。

表2 通過實(shí)地觀測記錄的四川花椒種質(zhì)資源

(續(xù)表2)

1.2.2 對(duì)文獻(xiàn)資料有報(bào)道而本項(xiàng)目未觀察到活體或完整信息的17個(gè)資源種類(表3)，則通過文獻(xiàn)資料、館藏標(biāo)本的收集、核對(duì)和整理，獲得了相應(yīng)信息數(shù)據(jù)。

表3 根據(jù)文獻(xiàn)、標(biāo)本資料分析整理的四川花椒種質(zhì)資源

1.2.3 資源的自然分布及人工保存情況

1.2.3.1 資源的自然分布狀況

調(diào)查結(jié)果表明，川西北、川西南山區(qū)，以及攀西地區(qū)，由于生態(tài)類型豐富，植被、生態(tài)受人為因素影響相對(duì)較小，一直是我省花椒種質(zhì)資源分布較為集中和保存較完好的地區(qū)，包含了文獻(xiàn)記載的全部24個(gè)種(含變種)［13，14］。該區(qū)栽培品種(類型)也十分豐富，觀測記錄到栽培品種或類型12個(gè)，占筆者記錄到的四川花椒栽培品種數(shù)(14個(gè))的85%以上。

川中、川南和川東北的丘陵地區(qū)，由于生態(tài)類型相對(duì)單一，加之農(nóng)、牧業(yè)開發(fā)較早，文獻(xiàn)記載和項(xiàng)目實(shí)地調(diào)查中觀察到的資源類型也相對(duì)較少。文獻(xiàn)記載該區(qū)分布有花椒亞屬5個(gè)種，崖椒亞屬3個(gè)種，項(xiàng)目實(shí)地調(diào)查記錄到花椒亞屬中的3個(gè)種，尚未觀測到崖椒亞屬的種類。該區(qū)栽培品(種類)型也較單一，僅觀測記錄到花椒、竹葉花椒和“九葉青”花椒3個(gè)品種或類型。

川西平原地區(qū)，由于生態(tài)類型非常單一，加之該區(qū)農(nóng)、工、商業(yè)開發(fā)很早，文獻(xiàn)記載和實(shí)地調(diào)查中，野生種質(zhì)中除竹葉花椒尚有很少量分布外，其余為植物園等單位有少量種類的引種栽培。

調(diào)查結(jié)果同時(shí)也表明，盡管由于項(xiàng)目時(shí)間和經(jīng)費(fèi)等原因，調(diào)查可能存在疏漏，但我省花椒種質(zhì)資源的分布范圍和種群數(shù)量與文獻(xiàn)記載相比，總體上仍表現(xiàn)出了明顯減少的趨勢，這種現(xiàn)象和趨勢在川中丘陵地區(qū)表現(xiàn)尤為明顯。

1.2.3.2 資源的人工保存情況

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，花椒屬植物不同種類間的生境差異較大，多數(shù)種的環(huán)境適應(yīng)性較差，個(gè)別種類對(duì)生境的要求極高，其正常生長發(fā)育不僅受海拔高度、光照強(qiáng)度(和時(shí)間)、年均溫度、極端溫度、年降雨量和空氣濕度等因素的影響，甚至受伴生植物群落等多種因素的綜合、復(fù)雜的影響。因此，花椒種質(zhì)資源在異地人工保存方面所受局限很大，不同地理(生態(tài))環(huán)境下的資源圃均僅能保存與之相適應(yīng)的部分種質(zhì)。

目前，除四川省植物工程研究院花椒種質(zhì)資源圃外，我省具有一定花椒種質(zhì)資源保存規(guī)模的機(jī)構(gòu)分還有四川省自然資源研究院峨眉生物觀測站、西南交通大學(xué)峨眉藥學(xué)院、中科院植物所華西亞高山植物園等。

目前，省內(nèi)尚無機(jī)構(gòu)通過種質(zhì)庫(低溫離體)方法保存花椒種質(zhì)。

1.2.3.3 栽培種和品種

我省栽培花椒主要為花椒亞屬的花椒(Z.bungeanumMaxim)和竹葉花椒(Z.armatumDC.)兩個(gè)種(species)，崖椒亞屬中尚未見有栽培種類。

在我省栽培花椒中，以花椒的品種或類型為多，其栽培面積和產(chǎn)量占全省栽培花椒總量的80%以上。而竹葉花椒中，盡管野生類型也很豐富，但栽培品種或類型則僅觀察到3個(gè)，其栽培面積和產(chǎn)量約占花椒栽培總面積的15－20%。因此，花椒的各品種目前在我省栽培中仍占有絕對(duì)優(yōu)勢。但近年來，竹葉花椒中的“九葉青花椒”、青椒和藤椒因其特色的風(fēng)味、較廣的適應(yīng)性和較好的豐產(chǎn)性，其栽培面積和產(chǎn)量與花椒相比，呈現(xiàn)出了更大的增長勢頭。

我省從省外、國外引進(jìn)的花椒種質(zhì)較少，1996年，四川省植物工程研究院引種推廣了江津(現(xiàn)重慶市)的“九葉青”花椒;2004年引種保存了日本花椒中的朝倉花椒等3個(gè)品種和河北保定的大紅袍;漢源縣也引種栽培了少量的朝倉花椒。但在生產(chǎn)上僅發(fā)現(xiàn)引種的“九葉青”花椒在我省丘陵地區(qū)有較大規(guī)模的生產(chǎn)栽培。

目前，關(guān)于花椒“品種”的研究資料很少，品種的鑒定(審定及保護(hù))工作也嚴(yán)重滯后，花椒品種名稱雜亂、混淆和產(chǎn)品以次充好的問題十分突出［15，16］。例如，在項(xiàng)目過程中收集到的各地的“大紅袍”花椒，除在果實(shí)形態(tài)和感官品質(zhì)上有差異明顯外，經(jīng)在資源圃播種、栽培，從苗期開始，品種間也表現(xiàn)出了植物學(xué)和生物學(xué)性狀上的明顯差異。因此，開展花椒品種的分類、鑒定和選育研究，對(duì)促進(jìn)花椒產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展意義重大。

2 花椒種質(zhì)資源圃的建立

四川地理、氣候、土壤、植被的多樣性，為花椒種質(zhì)提供了多樣的生存環(huán)境，存在許多特異或珍稀的花椒種質(zhì)資源。為了收集、保護(hù)和更好地研究、利用花椒種質(zhì)資源，野調(diào)過程中，我們盡可能地采集種子、幼苗等繁殖材料并帶回資源圃播種、培育。除一些野生資源材料因適應(yīng)性差或繁殖材料采集、保育困難等原因，未能成功入圃，或僅保有1株～3株外，其余資源材料均保留10株～30株，并按3 m×3.5 m的株行距定植、保育。

表4 四川省植物工程研究院花椒種質(zhì)資源圃資源保存情況

目前，已建成的花椒種質(zhì)資源圃(資中縣明心，N29°44'15″，E104°56'40″，海拔 383 m)面積大約為1.2 hm2，共收集、保育了花椒、竹葉椒、油葉花椒、毛刺花椒等野生種(含變種)6份，“大紅袍”等地方品種(含栽培型)6份，“九葉青”、“朝倉花椒”等引選品種4份。其中，有品質(zhì)極佳的漢源“清椒”(Z.bungeanumMaxim)、風(fēng)味獨(dú)特且適應(yīng)性較好的金陽“青椒”、“九葉青椒”(Z.armatumDC.var.novemfolius)、花期特長、花器發(fā)育良好的毛刺花椒(Z.acanthopidiumvar.timborHook.f.)、抗逆性、適應(yīng)性強(qiáng)的竹葉花椒的多個(gè)野生型等特色資源材料。并引種保存了無刺的朝倉花椒、結(jié)果性狀較好的葡萄山椒等國外、省外資源材料4份。資源圃具有一定的規(guī)模和較好的保育條件，通過近年來的細(xì)致管理，保育的花椒種質(zhì)資源材料既具有一定的獨(dú)特性，又具有一定的廣泛性和代表性，且總體保存狀態(tài)良好。

3 存在的問題與建議

3.1 資源調(diào)查和收集

種質(zhì)資源調(diào)查和收集是一項(xiàng)系統(tǒng)而又龐大的工程，筆者及團(tuán)隊(duì)連續(xù)3 a對(duì)全川26個(gè)縣(區(qū))的花椒種質(zhì)資源進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，觀測、收集到了部分原生種、變種和栽培品種(類型)的資源信息，但仍有部分種類未觀測、采集到活體材料，或未獲得完整的信息數(shù)據(jù)。因此，學(xué)科、領(lǐng)域內(nèi)各單位今后應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)花椒種質(zhì)資源的調(diào)查、研究協(xié)作和信息交流，從而使四川花椒種質(zhì)資源數(shù)據(jù)更加全面和準(zhǔn)確。

3.2 花椒種質(zhì)資源的保存和保護(hù)

四川地理、氣候、土壤、植被的多樣性，為收集、保護(hù)和開發(fā)利用花椒種質(zhì)資源提供了很好的生態(tài)條件。但是，由于花椒的多數(shù)野生種質(zhì)和部分栽培品種的環(huán)境適應(yīng)性較差，個(gè)別種質(zhì)對(duì)生境要求極高。因此，在花椒種質(zhì)資源的保存、保護(hù)工作中，各部門、各單位應(yīng)緊密合作，在不同的生態(tài)區(qū)域，共同建立完善的花椒種質(zhì)資源圃，共同制定和實(shí)施保護(hù)、研發(fā)策略和措施。

3.3 加強(qiáng)育種基礎(chǔ)研究和育種實(shí)踐

無論是建立種質(zhì)資源庫，還是建設(shè)種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫，都是為了更好地利用種質(zhì)資源。由于花椒生殖生理(無融合生殖)的特殊性［17～20］，以及花椒產(chǎn)業(yè)鏈的不完善，花椒育種方法研究和育種成效相對(duì)滯后［15，17］。因此，今后一方面應(yīng)加強(qiáng)花椒育種的基礎(chǔ)研究，為種質(zhì)創(chuàng)新和新品種選育提供理論和技術(shù)方法的支撐。另一方面，要不斷加強(qiáng)育種實(shí)踐，利用已有的種質(zhì)資源和技術(shù)方法，如人工誘變、優(yōu)選、轉(zhuǎn)基因、組織(繼代)培養(yǎng)［21］以及嫁接(有報(bào)道稱可改良接穗性狀)等，進(jìn)行新品種的選育實(shí)踐，更多、更快地培育出優(yōu)良的花椒新品種，從而更好地為提升花椒產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平并創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益服務(wù)。

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