我國鳳仙花屬植物資源研究和開發(fā)現(xiàn)狀

朱雪云+郭光

摘要： 對我國鳳仙花屬植物種質(zhì)資源的調(diào)查、研究和開發(fā)現(xiàn)狀進行了探討，我國鳳仙花屬植物資源雖然豐富，但研究、開發(fā)和利用的程度尚處于初級階段，有待進一步加強。

關(guān)鍵詞： 鳳仙花；種質(zhì)資源；育種；研究進展；開發(fā)利用

中圖分類號： S681 102 文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）08-0195-03

鳳仙花屬（Impatiens）是鳳仙花科（Balsaminaceae）最大的屬，該屬植物的花器官特別，由1枚旗瓣、4枚翼瓣、1枚唇瓣、2個側(cè)生萼片組成，整體如鳳狀 [1-2]。鳳仙花屬植物種類繁多，1年生及多年生，花形奇特且變化多樣，花色豐富。該屬植物的莖肉質(zhì)多汁，不耐干旱，對環(huán)境要求嚴(yán)格，一般生活在降水量大或濕度較大的林緣、林下、山澗、溝谷中，大多數(shù)為區(qū)域特有種 [3-4]。部分鳳仙花屬植物野生種類具有很高的觀賞價值。本研究對目前我國鳳仙花屬植物研究概況進行了整理，以期為鳳仙花屬植物的開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 我國鳳仙花屬植物資源研究現(xiàn)狀

全球鳳仙花屬植物有900余種，我國約220種 [4]。我國鳳仙花屬種質(zhì)資源在全國各地均有分布，尤以云南省、四川省、貴州省、西藏自治區(qū)等省區(qū)為多 [4-5]。云南省是我國鳳仙花屬物種最為豐富的省份，約110種。四川省擁有的鳳仙花屬植物種類僅次于云南省。羅強報道，四川省鳳仙花屬植物種類共80個種、1個變種，四川省特有種20種 [6]。近些年來，隨著調(diào)查研究的深入，新的鳳仙花種不斷被發(fā)現(xiàn)，在浙江省東部地區(qū)發(fā)現(xiàn)了黃巖鳳仙花 [7]、Impatiens yilingiana、I huangyanensis subsp attenuata [8]；在四川省發(fā)現(xiàn)了涼山鳳仙花 [9]、四裂片鳳仙花 [10]； 在云南省發(fā)現(xiàn)了藥山鳳仙花 [11]、高大鳳仙花 [12]、I oblongipetala [13]；在湖南省發(fā)現(xiàn)了I rupestris [14]， 在江西省發(fā)現(xiàn)了白花鳳仙花 [15]；在廣東省發(fā)現(xiàn)了I yangshanensis [16]、I nanlingensis [17]；在廣西壯族自治區(qū)發(fā)現(xiàn)了I parvisepala [18]、I angulata [19]、變種瑤山鳳仙花 [20]；另外在中國和越南邊界發(fā)現(xiàn)的3種鳳仙花，分別是I aconitoides、I purpureifolia、I rugata [21]。這些新種的發(fā)現(xiàn)進一步豐富了我國鳳仙花種質(zhì)資源。

由于鳳仙花屬植物種類豐富，花序、花部特征及生境等均存在巨大的多樣性，加之該屬植物莖常肉質(zhì)多汁，花被極薄且質(zhì)地嬌嫩，造成制作、解剖觀察標(biāo)本困難 [22-23]，因此鳳仙花屬分類很困難，迄今尚未提出一個比較合理的自然分類系統(tǒng) [24]。國外對鳳仙花屬植物的分類學(xué)研究起步較早。田建平等總結(jié)了2006年以前國內(nèi)外鳳仙花屬植物系統(tǒng)分類學(xué)及生物地理學(xué)的研究情況 [22]，當(dāng)時我國除了魯迎青等和Tian等對鳳仙花屬植物少數(shù)種類的花粉、種子、葉片形態(tài)等進行研究 [25-27]外，該屬植物的研究主要集中在植物種類的調(diào)查整理方面。近年來，我國學(xué)者在探索鳳仙花屬植物新的分類依據(jù)、完善鳳仙花屬植物分類系統(tǒng)方面做出了努力。高萌通過研究臘葉標(biāo)本總結(jié)了鳳仙花屬植物形態(tài)變異規(guī)律，證實鳳仙花屬植物有價值的分類依據(jù)多在花器官，特別是花序類型、側(cè)生萼片的數(shù)目及形狀、果實形狀等具有重要的分類價值 [28]。蔡秀珍等和張雪對10種國產(chǎn)鳳仙花屬植物的花粉形態(tài)進行了觀察，認為花粉的種間差異主要表現(xiàn)在花粉粒大小、形狀、網(wǎng)脊寬度等方面，花粉特征與植物表型特征具有一定的相關(guān)性，具有重要的分類學(xué)意義 [29-30]。張碩等對四川省雅安地區(qū)13種鳳仙花進行孢粉學(xué)和SRAP分類研究，認為雖然花粉大小、形狀、外壁紋飾對該屬植物分類有意義，但花粉形態(tài)特征在分類上有局限性，應(yīng)結(jié)合生態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)等綜合研究 [31]。陳薇等研究結(jié)果顯示，鳳仙花屬植物種子表皮微形態(tài)特征與植物體的部分表型特征具有相關(guān)性，一定程度上反映了類群的分化 [32]，這一結(jié)論與田建平的研究結(jié)論 [33]一致。高萌等發(fā)現(xiàn)，葉表皮的某些形態(tài)特征可以作為鳳仙花屬分類學(xué)依據(jù) [34]。一些微觀形態(tài)特征可以作為鳳仙花屬植物傳統(tǒng)分類依據(jù)的有效補充。利用分子生物方法結(jié)合聚類分析在一定程度上可以進一步證明鳳仙花屬植物之間的親緣關(guān)系，因而對該屬植物的分類具有重要參考價值。高萌以Marcgravia、Norantea為外類群，對鳳仙花屬20多種植物的ITS區(qū)和atpB-rbcL序列進行了測定并構(gòu)建分子系統(tǒng)樹， 結(jié)果表明，鳳仙花科為單系，水角屬是鳳仙花屬的姊妹群，位于系統(tǒng)樹的最基部，證明傳統(tǒng)分類學(xué)將鳳仙花科分為水角屬、鳳仙花屬2個并列屬的正確性。蔡秀珍對鳳仙花屬植物的ITS區(qū)和trnL-F 序列進行了測定，且構(gòu)建了分子系統(tǒng)樹，結(jié)果顯示，果實形態(tài)可能是該屬分類最為重要的性狀，另外唇瓣形狀、距的長短等性狀亦具有較重要的分類學(xué)價值，花梗基部是否具苞片、側(cè)生萼片數(shù)目等性狀的分類學(xué)價值并不顯著 [35]。

鳳仙花屬植物種類繁多，在分布上具有很強的狹域性。對鳳仙花屬植物進行區(qū)系研究有助于了解某個地區(qū)鳳仙花屬植物的種類、區(qū)系的性質(zhì)和特點以及該地區(qū)鳳仙花屬植物的起源、演化等。云南省高黎貢山地區(qū)共有鳳仙花屬植物69種（含變種），主要分布于海拔2 500～3 500 m的地段，該區(qū)鳳仙花屬植物中絕大部分為中國特有，中國特有種多達53種，云南省特有種31種 [36]。四川省西南地區(qū)鳳仙花屬植物共有65種，該區(qū)的中國特有種達53種，四川省西南特有種達34種，區(qū)域特有現(xiàn)象非常明顯 [37]。

2 我國鳳仙花屬植物開發(fā)利用現(xiàn)狀

2 1 我國鳳仙花屬植物育種研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)鳳仙花栽培種除了各地廣泛栽培的鳳仙花（Impatiens balsamina）外，還有從國外引進的新幾內(nèi)亞鳳仙、非洲鳳仙、何氏鳳仙等。鳳仙花屬的花卉品種在世界各地都受到歡迎，2006年，鳳仙花屬的花卉品種單在美國的銷售額就達1 55億美元之多，是花卉銷量冠軍 [38]。因此，鳳仙花新品種開發(fā)受到很多國家的重視，也陸續(xù)育出了一些品種，如荷蘭諾華、美國保爾、日本坂田、瑞士先正達等公司均有鳳仙花品種推出。我國鳳仙花種質(zhì)資源相當(dāng)豐富，為鳳仙花育種提供了雄厚的基礎(chǔ)。我國鳳仙花屬植物花形奇特且變化豐富，既反映出該屬植物的多樣性，又為選育觀賞價值高的花卉優(yōu)良品種提供了豐富的基因資源 [1]。劉娜等認為，我國鳳仙花屬植物資源豐富，分布廣泛，但幾乎未被開發(fā)利用，現(xiàn)大面積栽培的除觀賞并藥用的鳳仙花外，大多數(shù)從國外引進 [5]。金孝鋒等提出，野生的鳳仙花屬植物為園藝花卉的選擇提供了優(yōu)良的種質(zhì)資源 [39]。王越收集了原產(chǎn)我國的鳳仙花屬植物38、，2個變種及7個未定名種，并對這些種進行了觀賞性狀、利用價值綜合評價 [3]。余明艷對鳳仙花屬中群體觀賞效果良好的天權(quán)鳳仙花進行了生物學(xué)特性研究 [40]。馮彩等對牯嶺鳳仙花進行了較為詳盡的研究 [41]。程根盛等對婺源鳳仙花的生物學(xué)特性進行了研究 [42]。張雪對四川省雅安地區(qū)的鳳仙花屬植物進行了調(diào)查 [30]。湯澤生等利用衛(wèi)星搭載方式對鳳仙花進行誘變育種，結(jié)果顯示，利用航天誘變技術(shù)可以誘導(dǎo)鳳仙花產(chǎn)生較大變異且誘變能夠影響多代，通過多代選擇育出了西航1號、西航2號2個品種 [43-47]。離子注入法可以使鳳仙花發(fā)生DNA水平上的變異，為花卉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的育種手段 [48]。趙曼禎報道，通過離子注入改變了鳳仙花的諸多形態(tài)特征實現(xiàn)品種改良，并選育出了春霞、朝陽2個品種 [49]。杜曉華等對鳳仙花及茶花鳳仙進行多倍體育種，發(fā)現(xiàn)利用秋水仙素誘導(dǎo)的四倍體植株的花瓣數(shù)目、花徑相比二倍體植株均有所增加，提高了單花的觀賞價值 [50]。樊梅英等對睫毛萼鳳仙花進行人工引種栽培并與野生植株比較觀察，發(fā)現(xiàn)睫毛萼鳳仙花的適應(yīng)性較強，適于引種栽培 [51]。

2 2 我國鳳仙花屬植物組織培養(yǎng)研究

鳳仙花屬植物組織培養(yǎng)體系的建立為該屬植物資源的人工保存、保護以及輔助育種提供保障。目前有文獻記載的鳳仙花屬植物組織培養(yǎng)研究主要是有關(guān)鳳仙花 [52-53]、新幾內(nèi)亞鳳仙 [54]以及野生鳳仙花中的大旗瓣鳳仙花 [55]、睫毛萼鳳仙花 [56]等。王越對11種鳳仙花的組織培養(yǎng)體系進行了研究，包括豐滿鳳仙花、銳齒鳳仙花、龍州鳳仙花、瑤山鳳仙花、菱葉鳳仙花、鴨跖草狀鳳仙花、瑞麗鳳仙花、紅稚鳳仙花、華鳳仙、新幾內(nèi)亞鳳仙花、大旗瓣鳳仙花 [3]。其中，除新幾內(nèi)亞鳳仙外，其他種類均為我國原產(chǎn)野生種，這一研究為我國鳳仙花屬植物種質(zhì)資源的保護、保存、育種打下了基礎(chǔ)。王馬斌等報道，利用組織培養(yǎng)方法繁殖經(jīng)過航天誘變產(chǎn)生的鳳仙花雜色突變體可以穩(wěn)定保持其突變性狀且長勢良好 [57]。由此可知，組織培養(yǎng)技術(shù)在保持、繁殖鳳仙花突變體方面也具有較大優(yōu)勢。

2 3 鳳仙花屬植物其他方面的應(yīng)用

鳳仙花屬的鳳仙花全草、花、果皮、種子、根均可入藥，可祛風(fēng)活血、消腫止痛，用于治療關(guān)節(jié)風(fēng)濕痛、跌打損傷、腰痛、鵝掌風(fēng)、白帶、婦女閉經(jīng)腹痛及產(chǎn)后瘀血等 [58]。鳳仙花具有抗真菌、抗過敏、抑制細菌等功效 [59-62]。鳳仙花各器官中含有人體必需的微量元素，對人體正常生理活動、生長發(fā)育、增強體力、防止衰老起著非常重要的作用 [63-65]。研究顯示，鳳仙花在降低反芻動物瘤胃甲烷產(chǎn)量、改善瘤胃代謝模式方面初見成效 [66]。用鳳仙花染指甲的習(xí)俗在民間流傳已久。鳳仙花花瓣中含有黃酮類花色素、2-羥基-1，4 萘醌，可以將指甲染紅 [2，67]。新幾內(nèi)亞鳳仙花瓣中含有花色素苷，被廣泛應(yīng)用于食品、化妝、醫(yī)藥等領(lǐng)域 [6，8]。鳳仙花色素值得深入研究、開發(fā)和利用，然而這些方面的研究在我國都還處于起步階段。

3 結(jié)束語

目前我國鳳仙花種質(zhì)資源保護、保存、引種馴化、新品種選育以及鳳仙花基礎(chǔ)性研究等都還處于初級階段。相比鳳仙花資源的豐富程度，我國對鳳仙花資源的研究、開發(fā)、利用程度還遠遠不夠。

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