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多肉养殖书籍(多肉植物国内外研究进展)

来源:村晓农业网|更新时间:2023-11-14|点击次数:
多肉植物国内外研究进展

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多肉植物国内外研究进展

编辑|蕴藏冬夏

概述及发展简史

多肉植物的概念在1619年由瑞典植物学家琼・鲍汉首次提出,是指植物器官依靠发达的薄壁组织贮藏水分和养分,供给生命活动能量来源的一类外形肥厚的植物。广泛分布于世界各地,主要集中在温带和亚热带地区,墨西哥高原及美国西南部、南非等干旱、干燥地区,抗逆性较强,具有一定的空气净化功能。

多肉植物国内外研究进展

国外最早对多肉植物进行描述的是在《植物之探索》一书中对大戟科进行描述,这是在国外多肉植物第一次出现。15世纪后才被带入欧洲等地,并引起轰动,经过较长时间的引种、栽培方面的研究才开始流入其他国家。随后18世纪初SuccuLent一词被确立为多肉植物。

多肉植物国内外研究进展

国外对于多肉植物的形态分类、观赏价值和生产应用等方面都有较早且深入的研究,有着系统的产业链条。日本多肉市场兴起于20世纪初,以生产高端中小型种为主要模式,韩国生产模式与其相似,但在品种上日本侧重于百合科,韩国更侧重于景天科。世界上许多国家植物园和公园都出现了多肉植物的展馆,如美国汉延顿植物园和日本仙人掌植物公园等。

我国成书于秦汉时期的《神农本草经》和明朝李时珍编著的《本草纲目》等古籍中都曾对多肉植物有所描述,但多肉植物的栽培历史相比较于其他国家要晚许多年,最早是在一些口岸城市由一些华侨或商人引进,价值千金仅供亲贵赏玩。直到上个世纪80年代,随着国内经济的恢复,多肉植物开始流传开来。

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1984年出版的《中国植物志第三四十分卷第一分册》中系统介绍了本土的景天科多肉植物。1991年出版的《仙人掌类及多肉植物》一书中系统的介绍了此类植物,为我国后来的园林、观赏花卉等方面做出巨大贡献。我国上海植物园、厦门植物园和北京植物园都是目前国内收集多肉植物也比较丰富的园地。

进入21世纪后,我国多肉市场发展突飞猛进,园林绿化、药用、观赏等方面都取得了巨大突破。随着花卉设施栽培技术和电子商务等领域的迅猛发展,多肉植物已由小众爱好者规模逐渐发展成为全国范围内的多肉植物产业。

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但是本土观赏价值高的多肉品种较少,珍稀品种仍旧依赖外国进口,价格方面居高不下,无论是生产设施还是养护养殖等方面,我国与国外相比较都尚且还有一定距离,同样有巨大的发展空间。

多肉植物的分类及地理分布

至今世界上发现的多肉植物约有50科、334属,近1万种,中国约有62属、600种,不是多肉主要原产地。常见的有景天科、仙人掌科、百合科、番杏科等,而菊科、马齿苋科也有一些种类常见栽培,葫芦科、桑科的多肉植物相对引进较少,不常见到。

并且随着杂交选育和人工诱变工作的不断开展,新品种还在不断涌现,为了便于分类、栽培、育种等工作的顺利开展,将多肉植物分为广义和狭义两个概念,广义相较于狭义,关键在于仙人掌科的归属。

多肉植物常见的分类方法主要有按肉质变态部位、植株形态或生长习性分类,按肉质变态部位分类,叶多肉如百合科十二卷属等,茎多肉如仙人掌科等,茎干多肉如美丽异木棉等。

多肉植物国内外研究进展

按植株形态分类,乔木状多肉植物如木棉科猴面包树等,灌木状多肉植物大戟科虎刺梅,藤本多肉植物葫芦科碧雷鼓,草本多肉植物马齿苋科大花马齿苋;按生长习性分类,冬型种多肉植物如景天科黑法师,夏型种多肉植物如芦荟属木立芦荟和中间型多肉植物。

景天科有35个属上千种植物,常见的有景天属、拟石莲花属等,具有喜光、耐旱、耐阴等特点,主要分布区域有非洲,美洲,亚洲等。多肉植物在我国分布范围也较广,多为景天属植物还有少量的石莲花属,西南地区最多,西藏地区、华北地区及西北地区也有少量的分布。

多肉植物国内外研究进展

多肉植物的应用

多肉植物的价值除体现在观赏方面,更加体现在药用、饲用、酿酒等方面,甚至有着良好的防火能力。百合科芦荟含有多种药用成分和氨基酸、维生素等有益营养成分,可外敷内用,被广泛应用于化妆品、食用及工业等多方面;蛇鞭柱属的大花蛇鞭柱可用于治膀胧炎、风湿等疾病治疗。

仙人掌属植物清热解毒,可用于腮腺炎等有明显疗效。西番莲科多肉植物的果实可制作饮品。龙舌兰属某些植物可用于酿造酒类。

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多肉植物在景观方面也有着举足轻重的地位,当今社会我们的生活中多肉植物无处不在。室内观赏是最为广泛的应用方式,主要包括单株盆栽和组合盆景,多肉植物的形态多样,组合的形式也千姿百态,而且多肉植物生长缓慢,作为景观可以保持较长时间的观赏期。

多肉植物具有一定的环保功能,可以防辐射、净化空气,对土壤修复有一定作用,适应性强,能够很好的对抗恶略环境,已被广泛应用于屋顶绿化、庭院景观、防护林带等场地。

多肉植物外表多花型奇特、花色艳丽,观赏价值较高,有的还具有芳香,多肉植物与其他C3、C4明显的区别在于其特有的景天酸代谢途径(CAM),具备净化空气和较强的抗干旱能力,特点是白天气孔关闭,不发生或极少发生气体交换,温度低、湿度大的夜晚气孔开放,蒸腾作用降低,通过光合作用和呼吸作用进行气体交换,因此其释放的O2远高于CO2。

种子生物学特性研究

植物的繁殖是指植物生长发育由营养生长进入到生殖生长,通过有性或无性生殖的方式产生与自己相同或相似后代,保证基因在世代间的传递的过程,是种族延续、发展和进化的核心,对植物栽培养护及新品种开发等有重要的意义。植物繁殖方式包括有性繁殖和营养繁殖。有性繁殖是通过种子形成新个体,无性繁殖主要利用植物营养器官的再生能力来获得完整的新植株。

种子是由胚珠发育而成的具有生命活力的可进行有性生殖的重要器官之一,是联系上下代植物体的纽带,是种群更新的基础,是最基本的农业生产资料。

种子外部形态的研究

种子外观形态主要包括大小、颜色、体积、形状等,可以为植物分类提供丰富的资料,是种子生物学的重要组成部分,也是植物系统与演化研究的重要领域之一。物种在长期的进化过程中会产生适应当地环境的变异,并将遗传变异性状反映在种子的各种品质中,分析种子的形态指标间,对于探索种子生活史以及各形态间的相互作用有重要意义。

陈丹以7种花楸属植物种子为研究对象,测定了不同种群种子的长宽厚和千粒重等形态指标分析了不同类群种子的差异,并在石灰花楸和江南花楸之间发现了分类学证据,为该属的分类修订和系统学研究提供基础资料。

种子萌发特性的研究

种子萌发行为是植物繁殖对策研究的重要方面,是植物生长重要的生理过程。种子萌发特性受遗传和环境因子的相互作用,受到光照和温度、种子大小、种子层积、破皮、降水、海拔和光,偶尔还需要特定真菌共存体等的影响。

温度对于种子萌发有着重要作用,温度可以改变酶的活性,促进种子内物质代谢、提高膜结合蛋白活力从而增加膜透性,增强种子与外界的水分和气体交换,可促进种子的萌发。植物种类不同,种子萌发最适温度各不相同,或恒温或变温。

如长鞭红景种子在15~22℃变温和20℃恒温条件下发芽率较高,最适温度是20~25℃,40℃时会导致种子失去活力。多数多肉植物通过播种进行繁殖,也是国内外人工规模化繁育的主要方法,具有方法简便和成本低等优势。

多肉植物国内外研究进展

但仅通过有性繁殖的方法远不能达到市场对多肉植物的需求,研究发现景天科种子通过种子繁殖可以提高繁殖系数,但存在种子小、发芽率低和开花结实时间长的问题,不适合在田间直接播种,需要借助扦插及组织培养等无性繁殖方法来解决景天科植物生长繁殖的问题。

植物花部特征研究进展

植物花部外部特征研究进展

花是植物重要的繁殖器官。花部器官的形态特征受到植物遗传基因、生长环境等多因素影响,且花部形态的多样性能够促进植物的基因漂变,因此花部形态是研究植物分类和繁殖特性中不可或缺的一部分。

目前关于花部形态特征的研究,目前主要采取电子显微镜扫描、外部形态测量、AHP等方法。王湘南对油茶的花部形态特征进行测量研究,发现油茶开花时的花径大小、苞萼片和花瓣数各不相同。

廖美兰等通过AHP方法对广西20几种金花茶的花色、花径、花瓣等外部形态进行观测分析,以此达到研究其观赏价值的目的。张玲和李庆军在山姜属植物中发现了花柱在时空上的可变机制,能够帮助促进异交。

花粉活力的测定

花粉生活力是指花粉具有存活、生长、萌发或发育的能力。花粉相比较于其他器官,所处环境受外界条件影响相对来说较少,因此性能相对更加稳定,是品种选择的重要一点,是遗传物质进行传递的载体,花粉生活力和花粉萌发能力均为花粉育性的重要指示指标,都是决定人工辅助授粉成功与否的关键因素。

多肉植物国内外研究进展

花粉生活力的检测是提高杂交育种成功的关键,常用的有染色法和离体萌发法。

染色法。多应用于检测花粉活力,I2-KI染色法、TTC染色法等,可用于龙牙百合、核桃花粉的活力测定。I2-KI染色法,在大叶相思花粉活力的检测上相比较于其他染色法所测的花粉活力要高些。

TTC染色法对拟石莲花属多肉植物、牡丹等的花粉活力测定较为适用。离体萌发法。离体萌发法快速简单,区别花粉活力的有无、强弱较直观,检测结果比较准确,被育种工作者广泛应用于各类植物中。

离体培养法中培养基本成分是蔗糖和硼酸。蔗糖为花粉的萌发及花粉管的生长提供营养成分的同时也维持着细胞内外的渗透压。金鑫等发现高山红景天单性花和两性花的花粉管生长发育上的生理要求有所不同。

蔗糖浓度下伸长较好。花中硼的含量在植物各部分中最高,硼离子不但可以与糖结合能够促进糖在形成络合物,有利于促进糖的吸收与代谢,还可以合成果胶物质用于于花粉管壁的形成,对花粉管生长有明显促进作用。

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植物种类不同,花粉萌发和生长所需的硼酸浓度不同,硼离子浓度不足或过高会阻碍花粉管生长使花粉管形态异常。一些植物的花粉萌发还需要添加适量Ca2+,浓度过高或过低也会抑制花粉的萌发。

植物花部有性繁殖的研究

生长发育和繁殖是植物体基本的生命活动,而繁殖在植物进化过程中发挥着核心作用。随着近年来对多肉植物在观赏和药用、园林绿化等方面的不断重视,研究焦点开始慢慢转移到多肉植物繁殖方式上,如播种、扦插以及组织培养等,尤其是组织培养方面报道甚多,而对其有性繁殖过程等方面的研究较少。

研究植物的有性繁殖方式可以分析其在自然环境下生殖特点和自然选择对生物进化的影响,也有利于研究工作者发现更好的杂交方式,解决种间杂交不育问题,创造新的性状而研发出新品种。

参考文献

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[3]谢维荪. 堕入植物栽培与赏鉴[M]. 上海: 上海科技出版社, 2003.

[4]中国科学院中国植物志编辑委员会中国植物志. 北京: 科学出版社, 1984. [5] 黄献胜, 林颖. 仙人掌类植物[M]. 北京: 中国林业出版社, 2003.

[6] 黄清俊, 辛雅芬, 谢维荪. 多浆植物的原生态环境与引种栽培问题[J]. 上海应用技 术学院学报, 2007, 7(4): 295- 298.

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