湖北省櫻花野生資源調(diào)查及華中櫻自然變異單株選育

夏文勝 章曉琴 孫宏兵 聶超仁

(武漢市園林科學研究院 武漢 430081)

櫻屬植物分布廣泛，物種多樣性程度較高，經(jīng)過長期不斷變遷、演化，向全世界各地擴散、遷移。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全世界櫻屬植物約150種，品種可達500多個。中國櫻屬植物野生資源共有50多種及10多個變種，廣泛分布于中國的亞熱帶和溫帶區(qū)域[1-4]。根據(jù)中國原生櫻屬植資源的分類研究報道，華中地區(qū)分布的原生櫻屬野生植物資源有21種[5]。湖北也是中國櫻屬植物野生資源分布較為豐富的地域之一，其中以華中櫻Prunusconradinae的種質(zhì)適應(yīng)能力較強，分布范圍極大，而且植株生長高大，自然變異性較大，花色有白或粉色兩種，花期較早，可作為連接早花櫻和中花櫻的過渡品種培育，極具觀賞價值和推廣應(yīng)用前景。同時,由于華中櫻具有良好適生性、適應(yīng)性和生物學特性，也是櫻花新品種繁育的優(yōu)良親本，或者新優(yōu)櫻花種苗培育的良好砧木[6]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

①野外采集、制作野生櫻花種類鑒定的憑證標本，整理拍攝的野生櫻花生境、植株、枝條、花、葉片的相片以及調(diào)查記錄表。②采集野生櫻花種類的秋冬季枝條，保鮮、保濕并在培養(yǎng)箱低溫(8℃)貯藏，開展櫻花枝接、芽接等無性繁殖。③采收野生櫻花成熟的果實，搓洗、晾干后獲得純凈的種子，在培養(yǎng)箱低溫貯藏后于翌年初春播種繁苗。通過物流托運不同種類的櫻花種苗。④選用華中櫻2～3 a播種苗為砧木，開展低位和高位的芽接或枝接，保存、培育野生櫻花種類資源。⑤開展赤壁市葛仙山華中櫻野生資源調(diào)查、標記，共標記了12個華中櫻自然變異單株，經(jīng)自然變異單株性狀穩(wěn)定性比較，選定了4個華中櫻自然變異單株：標記編號GX01為1株開粉紅色花、花期早、花量大、枝條柔軟的自然變異單株；標記編號GX03 為1株開紅色花、花期早、每花序有6～10朵花的自然變異單株；標記編號GX04為1株樹形高大、生長旺盛、開白色花，花序傘形總狀，每花序有6～10朵花的自然變異單株；標記編號GX07為1株樹形低矮緊湊、粗壯，花序為圓球形的自然變異單株。

1.2 調(diào)查方法

在湖北省的咸寧、黃岡、宜昌、隨州及武漢等地開展實地調(diào)查，調(diào)查過程中記錄野生櫻花分布地海拔高度、經(jīng)緯度、種類、現(xiàn)存分布量以及保護利用現(xiàn)狀，對不可確定野生櫻花種類用專業(yè)相機拍攝相片，采集鑒定物種憑證標本，對于少數(shù)特異資源的櫻花植株進行生境拍攝標記，做好標記的記錄。恩施、神農(nóng)架、十堰、襄樊等地區(qū)委托恩施東升植物開發(fā)有限責任公司開展實地櫻花資源調(diào)查與收集。同時為了重點研究開發(fā)華中櫻，選擇離武漢距離近、華中櫻資源豐富的赤壁市葛仙山為實地調(diào)查重點區(qū)，多次進行標記、觀察記錄、資源收集。

1.3 調(diào)查時間

2014～2018年，每年2、3月調(diào)查野生櫻花資源分布與種類，5～6月采集野生櫻花資源的種子，9～10月采收野生櫻花資源接穗；同時選定赤壁市葛仙山為華中櫻野生資源調(diào)查樣區(qū)。

2 結(jié)果與分析

2.1 湖北省櫻花野生資源調(diào)查

湖北省內(nèi)櫻屬植物野生資源的調(diào)查從2014年春開始，調(diào)查發(fā)現(xiàn)湖北櫻花野生資源分布十分廣泛，共有25個自然地理分布點(表1、圖1)。櫻花野生資源現(xiàn)存面積較大的片區(qū)主要集中在鄂東南、鄂東北的丘陵地帶，經(jīng)度114°、緯度30～31°左右，垂直海拔高度為400～1 300 m。分布最為集中在鄂東南幕阜山系的通山縣大城山、大幕山，崇陽縣龍泉山，赤壁市葛仙山，通城縣藥姑山等地，面積少則上千畝，多則近萬畝；其次集中分布在鄂東北大別山余脈的紅安縣五臺山、麻城市龜峰山、大悟縣悟峰山，以及鄂北隨州大洪山、谷城縣老君山等地，面積達上千畝。此外，有不少野生櫻花、櫻桃的種(品種)零星分布在鄂西南的宜昌、恩施、以及鄂西北的襄陽、十堰、神農(nóng)架等地區(qū)，其分布的垂直海拔高度大都在1 000 m以上。

表1 湖北省境內(nèi)野生櫻花資源分布調(diào)查

表1 湖北省境內(nèi)野生櫻花資源分布調(diào)查 續(xù)表

圖1 湖北省境內(nèi)櫻花野生資源分布圖(2014～2018年)

2.2 湖北省櫻屬植物野生資源收集

在開展資源調(diào)查的同時收集櫻花野生資源，通過采集野生櫻花種類的枝條接穗、種苗、種子等方式，開展櫻花無性繁殖和種子繁育。共收集湖北境內(nèi)野生櫻花種類15種(表2)，其中華中櫻、迎春櫻、山櫻在鄂東南、鄂東北分布較廣且量多，表現(xiàn)為野生櫻花分布的優(yōu)勢種群，而且華中櫻是湖北境內(nèi)分布最廣、適應(yīng)最好的野生資源種類。其他種類的櫻花野生資源分布相對較為零散，現(xiàn)存分布量較少，需要特定的生境條件。此外在鄂西南、鄂西北還有不少自然分布或人為種植的櫻桃品種。

表2 湖北省野生櫻花資源收集名錄

2.3 華中櫻與4個自然變異株的形態(tài)特征比較

在野外實地調(diào)查和收集的過程中，選定離武漢距離近、櫻花資源豐富的赤壁市葛仙山為華中櫻的資源研發(fā)地，并在此發(fā)現(xiàn)、標記了12個華中櫻自然變異單株，采集華中櫻自然變異單株的枝條為接穗，嫁接在3～4 a生的華中櫻植株上，經(jīng)無性繁殖兩代后，一代苗分別在2018年、2019年春開花，二代苗在2019年開花。通過持續(xù)3年自然變異單株性狀穩(wěn)定性觀察、比較，發(fā)現(xiàn)‘GX01’、‘GX03’、‘GX04’、‘GX07’等4個華中櫻自然變異株的變異性狀穩(wěn)定，不僅與華中櫻在形態(tài)特征上存在明顯差異性，而且4個自然變異株之間也相互存在形態(tài)特征的不同，且這些差異性的形態(tài)特征保持相對穩(wěn)定性(見圖2、表3)。 ‘GX01’、‘GX03’與華中櫻最大差異表現(xiàn)在花色，‘GX01’為粉紅色，‘GX03’花蕾為紫紅色。‘GX01’與‘GX03’主要的差異：‘GX01’的花序為傘房花序，單序花數(shù)3～6朵，萼筒鐘形，花瓣橢圓形，分離，先端淺嚙齒狀，縱向內(nèi)卷；‘GX03’的花序為傘房或傘形花序，通常枝頂端為傘房花序，花開后呈球狀，枝條上為傘形花序，單序花數(shù)6～10朵，萼筒管狀，花瓣近圓形，相交，先端淺2裂?！瓽X04’、‘GX07’與華中櫻最大差異為花量大，單序花數(shù)為6-10朵，萼片為卵狀三角形，花瓣近圓形?！瓽X04’與‘GX07’的主要差異：‘GX04’樹形高大開散呈喬木，樹皮紅棕色，花芽著生于枝條中上部，花梗相對較短，為綠色；‘GX07’樹形低矮緊湊呈灌木狀，花芽著生于枝條頂端，花梗相對較長，為紫紅色。

圖2 華中櫻與4個自然變異株花型性狀比較

表3 華中櫻與4個自然變異株形態(tài)特征差異性比較

4 結(jié)論與討論

湖北省境內(nèi)現(xiàn)存有大量野生櫻花資源分布，分布范圍相當廣泛，主要分布在鄂東南的幕阜山系、鄂西南武陵山系、鄂西北大巴山系、鄂東北大別山系等山區(qū)；調(diào)查發(fā)現(xiàn)的野生櫻花種類有15種(或品種)，其中華中櫻為野生櫻花種類中的優(yōu)勢種群，也是原產(chǎn)于我國的野生櫻花，華中櫻野生群體在湖北境內(nèi)分布廣泛。湖南省華中櫻群體遺傳結(jié)構(gòu)和多樣性分析表明，60%的遺傳變異存于華中櫻群體間，40%存在于群體內(nèi)，群體間遺傳變異大于群體內(nèi)，群體間的遺傳分化程度普遍較高；而且華中櫻群體的核苷酸多樣性高于尾葉櫻、山櫻、中國櫻桃等原產(chǎn)我國櫻屬植物[7]。由此可見，野生華中櫻存在的自然變異單株十分普遍，本次從鄂東南的幕阜山系野生華中櫻群體間選育的4個自然變異的優(yōu)株，僅僅是華中櫻新品種選育研究工作的開端，在湖北省境內(nèi)還分布有其他許多不同的野生華中櫻群體,華中櫻自然變異的新品種選育工作有待進一步開展。

武漢市園林科學研究院自2012年開展國內(nèi)櫻屬植物野生資源收集工作至今，已通過枝條接穗、種苗、種子等方式從全國各地收集櫻花資源116個，其中野生種或變種33個、栽培品種58個、優(yōu)良單株9個、雜交新種質(zhì)6 個。本次華中櫻自然變異株選育工作，在實地開展自然變異單株標記時主要側(cè)重于花部形態(tài)差異性，據(jù)浙江野生櫻花枝干及葉片形態(tài)變異分析表明，野生櫻花種間及種內(nèi)的枝干、葉片形態(tài)變異也是以其自身的遺傳為基礎(chǔ)，是種質(zhì)資源鑒定和篩選的重要依據(jù)[8]。華中櫻為異花受粉結(jié)實植物，而且研究表明不同種源華中櫻種子在自然生長狀態(tài)下均能萌發(fā)成苗，其成苗率較為接近[9]。另外，在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，在華中櫻自然分布的群體內(nèi)通常還混有山櫻花、迎春櫻、尾葉櫻、崖櫻等野生櫻花種類[10]，這些種類櫻花的花期與華中櫻花期幾乎同期，為華中櫻種間的自然雜交結(jié)實提供了可能性，也是華中櫻產(chǎn)生自然變異單株不可忽視重要原因，為華中櫻新品種培育提供了資源，也為華中櫻通過人工種間受粉培育櫻花新品種的提出了探索思路。