施世強,葉如夢
(1.福建農林大學藝術學院、園林學院(合署) 350002; 2.福建農林大學園藝學院)
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水仙屬植物分類及中國水仙資源利用研究現狀
施世強1,葉如夢2
(1.福建農林大學藝術學院、園林學院(合署) 350002; 2.福建農林大學園藝學院)
摘要:綜述水仙屬植物分類以及中國水仙資源利用的現狀,分析存在的問題,并提出未來的發展方向。
關鍵詞:水仙;分類;系統發育
水仙,原產于地中海沿岸,花型多樣,花色清新淡雅,是經濟價值極高的觀賞植物[1-7]。在野生環境下,由于群體間雜交容易發生變異,形成豐富的多樣性和龐大的雜交種群,產生許多不同的分類單元和過多的同物異種[8-11],從而導致學者對其種的界限看法不一,分類非常復雜。依據對其種界限的不同劃分,水仙屬植物可被劃分為16~160個種,而普遍被學者接受的有60~80個種[4, 12-15]。本文通過對前人的研究成果進行整理、分析,闡述水仙屬植物的分類現狀,以及我國水仙種質資源的利用現狀,并分析其中存在的問題,展望未來的研究、利用及發展方向,為更好地開展水仙育種以及資源挖掘利用提供一定的參考和指導。
1水仙的分類及國際通行的分類體系
1.1水仙屬植物的分布及分類
水仙屬植物主要分布于地中海沿岸,絕大部分位于歐洲西南角的伊比利亞半島、法國南部和摩洛哥[12-13, 16]。伊比利亞半島是水仙屬植物分布中心[9, 15],主要在西班牙和葡萄牙,擁有非常豐富的水仙資源。以地中海為中心,水仙屬植物分布的北界到英國,南端到加那利群島,而小亞細亞地區和敘利亞可以算是東部界線[16]。其中比較特別的是多花水仙類N.tazettaL.,除分布中心外,還分布于伊朗、中國和日本等地區[17-18]。中國水仙[Narcissustazettasubsp.chinensis(M.Roem.)Masam.& Yanagih.]在我國主要分布于福建、浙江和上海的沿海島嶼,最為出名的有漳州水仙、平潭水仙、普陀水仙和崇明水仙。
水仙由著名的瑞典植物學家卡爾·林奈于1753年命名確定,主要通過其花型等形態特征將其劃分為4種單花水仙(N.poeticus、N.pseudonarcissus、N.bulbocodium、N.serotinus)和2種多花水仙(N.jonquilla、N.tazetta)[19]。此后,有許多學者對水仙屬植物進行分類研究,其中具有較大影響力的有葡萄牙學者Fernandes、英國學者Baker和Mathew等人。
Baker[20]根據水仙花冠的大小特征將水仙屬植物劃分為6類,包括16個種和10個雜交種,得到多數學者的認可,并在19世紀末20世紀初的半個多世紀里,普遍應用于水仙分類相關文獻中[16, 21]。20世紀中期,葡萄牙學者Fernandes[17-18, 22-23]對水仙屬植物進行大量的細胞學研究,根據基本染色體數將水仙屬植物分為2個亞屬Hermione(x=10或11)和Narcissus(x=7),10個組(Serotini、Hermione、Aurelia、Apodanthi、Bulbocodii、Ganymedes、Jonquilla、Narcissus、Pseudonarcissus、Tapeinanthus),首次將水仙屬植物分類從形態學水平擴展至細胞學水平,被絕大多數學者接受并采用[4, 12, 24],成為后來眾多水仙分類系統的基礎。Webb[25]在Baker分類基礎上,結合形態學特征與細胞學研究成果,將水仙屬植物分為26個種和4個雜交種。Blanchard[12]在Fernandes[17-18]的分類基礎上,結合Webb對水仙分類的成果,總結補充了1968年之后水仙分類研究的新成果,形成了較新的水仙分類系統。Mathew[26]在Fernandes和Webb的分類系統基礎上,對其進行補充修正,并指出有個別分類單元還有必要進行進一步的修訂[4]。2008年Zonneveld[27]在前人研究基礎上,將水仙屬劃分為2個亞屬11個組,進一步完善了水仙屬植物分類系統。2013年,英國皇家園林學會(RHS)對水仙屬植物分類進行進一步的整理修正,最后將其劃分為10個組,分別為Serotini、Tazettae、Aurelia、Apodanthi、Jonquilla、Tapeinanthus、Ganymedes、Bulbocodium、Pseudonarcissus和Narcissus[28]。
盡管有大量的學者對水仙屬植物的系統分類進行研究,成果不菲,但迄今為止水仙屬植物的分類工作還未完結。一方面是由于水仙屬植物種的界限范圍廣,難以確定;另一方面是現代系統發育學方法還較少應用于水仙的分類[4]。
1.2國際通行的水仙分類體系
水仙屬植物群體間易雜交,種的界限范圍廣,分類復雜,所以還沒有統一、明確的分類體系?,F行的分類體系主要以葡萄牙學者Fernandes的分類系統為基礎。Fernandes經過40多年對水仙屬植物的細胞學研究提出的水仙分類系統,依據充分、可靠,被后來的許多學者所認可。其分類系統的主體沿用至今,并被國際水仙品種注冊權威機構英國皇家園藝學會所采納。英國皇家園藝學會在Fernandes分類體系的基礎上,通過世界范圍內植物學家的研討、協商,根據水仙的形態、習性和細胞染色體等特征,將水仙按園藝學和植物學進行分類,即12個園藝學分類和1個植物學分類[9],這是國際通行的較權威的水仙分類體系,詳情見表1、表2。

表1 英國皇家園藝學會水仙分類目錄

表2 英國皇家園藝學會水仙第13分類(植物學分類)列表
(未完待續)
(續表2)
注:引自The International Daffodil Register and Classified List 2008,并在(..)處省略了雜交種部分列表內容。
1.3中國水仙的分類階元與分布
在我國,多數學者認為中國水仙是多花水仙(N.tazettaL.)的一個變種,并采用德國植物學家Roemer Max Joseph[31]確定的中國水仙學名N.tazettavar.chinensisM.Roem.。然而,據英國皇家植物園(Royal Botanic Gardens)編纂的檢索表(WCSP,WorldChecklistofSelectedPlantFamilies)顯示,中國水仙學名Narcissustazettasubsp.chinensis(M.Roem.) Masam.& Yanagih.被接受,而Narcissustazettavar.chinensisM.Roem.為中國水仙異名(不被接受)。WCSP的主要依據是[32]對亞種(subsp.)和變種(var.)的定義:同種植物不同群體,分布區域界線明確或接近、基因交流缺失或嚴重受限、特征有差異的分類階元為亞種(subsp.);分布區域重疊、可能有基因交流、特征無差異、種群獨立的分類階元為變種(var.)。中國水仙與其他多花水仙群體分布界線明顯、無重疊,基因交流嚴重受限。因此,中國水仙更應該被認定是多花水仙的一個亞種,采用亞種命名。
中國水仙主要分布于中國東南沿海的浙江、福建、臺灣及日本本州與九州的沿海一帶,是我國傳統十大名花之一。中國水仙按其花型通常分為兩種:一種是單瓣型,花被片白色、6瓣,副冠黃色、小杯狀,俗名“金盞銀臺”;另一種是重瓣型,無明顯副冠,其副冠與雄蕊變態為花瓣狀,且相互交疊呈簇,黃白相間,俗名“玉玲瓏”[33]。按其產地不同,主要分為漳州水仙、平潭水仙、普陀水仙及崇明水仙等[34]。除此之外,在東南沿海一帶的莆田湄洲島、南日島,溫州洞頭島、南麂島,舟山桃花島、朱家尖等島嶼,以及臺州的部分沿海地區均有種植。
2中國水仙資源利用現狀
中國水仙主要的栽培地區有福建省的漳州市、平潭綜合實驗區,浙江舟山群島,上海崇明島等,因產地而得名漳州水仙、平潭水仙、普陀水仙和崇明水仙(表3),其中最負盛名的是漳州水仙。另外,在東南沿海的各個沿海地區,尤其是一些島嶼上都有發現自然生長的水仙。其中,浙江舟山群島的分布范圍最廣,數量也較多[35]。

表3 中國水仙栽培資源
從品種上來說,中國水仙的栽培品種有“金盞銀臺”“玉玲瓏”“金三角”“綠玉玲瓏”“金邊”“云香”等[53-57]。其中“金三角”“金邊”“云香”栽培面積極少,除漳州外,其他水仙花產地均未見栽培。除此之外,陳曉靜等[58]搜集整理福建省多花水仙資源,分析表明:福建省還分布有白花水仙、黃花水仙和大花水仙等多花水仙,但其原產地不明,且在搜集地也較為少見,是否屬于引進品種并不明確,能否劃分為中國水仙也不能確定。白花型水仙可結籽,是水仙雜交育種的寶貴資源;黃花型水仙不但花色亮黃,而且是二倍體水仙,因此其不僅可以進行雜交育種,更有豐富中國水仙花花色的潛在價值。這些多花水仙資源雖然數量較少,但其對于中國水仙資源多樣性具有較大的意義,是中國水仙極其珍貴的種質資源。
目前我國水仙花在觀賞園藝、景觀園藝、插花藝術等方面都發揮著十分重要的作用。水仙球莖的雕刻更是成為一項新興的花卉產業,并形成以漳州為中心的極具特色的產業鏈[59-62]。我國利用現代生物技術對水仙花的離體植株再生、脫毒苗培育、基因克隆及其內源激素等方面進行了相關研究[63],但缺少在水仙次生代謝物方面的研究。意大利的Marco Masi等[64]發現紅口水仙中的一種生物堿Jonquailine與紫杉醇具有協同作用,可防止惡性細胞擴散,有望促進抗腫瘤藥物的發展。
3問題與展望
水仙屬植物資源豐富,種界范圍不明確,分類系統十分復雜,中國水仙的分類與起源問題更是如此[65-66]。盡管葡萄牙學者Fernandes對其進行了廣泛的細胞學研究,并且經過后來眾多學者的補充、修訂,但仍然有個別分類單元不夠明確,需要修訂。目前,細胞學研究在水仙屬植物應用非常廣泛,但分子系統發育學技術還較少應用。隨著分子系統發育學的發展,使用現代分子系統發育學技術分析水仙屬植物系統發育關系,明確其種的界限劃分將成為可能。
水仙花是我國傳統十大名花之一,具有重要的文化歷史意義。然而,中國水仙品種較少,遺傳多樣性不夠豐富,與歐洲水仙相比,花色、花型均比較單一;繁殖方式單一,新品種選育困難;連作栽培易感染病蟲害,降低種球品質,嚴重影響中國水仙產業發展。
當務之急是尋求解決方案,突破發展瓶頸,改變中國水仙產業發展現狀。首先,必須解決品種單一、遺傳多樣性不夠豐富的現狀。中國水仙為三倍體,新品種的育成極為困難。因此,中國水仙育種方式的創新是解決問題的關鍵。可引進國外優良品種,豐富水仙遺傳多樣性,并尋找品種選育的新途徑。其次,要解決水仙花的栽培技術問題。避免連作栽培,正確使用化肥、農藥,規范水仙花栽培技術,推廣標準化生產,保證水仙花種植業的健康發展,為中國水仙種質的保存與良好發展奠定基礎。
目前我國對水仙花的挖掘利用仍存在許多不足,如水仙球莖的雕刻技術還未能實現產業化、規?;a,且產品的知名度不夠,雕刻的品種也不夠豐富[61];以及水仙花中許多未知的次生代謝物等都需要進一步探索研究。
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(責任編輯:林蕓青)
收稿日期:2016-03-26
作者簡介:施世強,男,1994年生。
DOI:10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.04.019
Plant classification ofNarcissusand current status of utilization and study on ChineseNarcissusgermplasm resource
SHI Shi-qiang1, YE Ru-meng2
(1.CollegeofArt,CollegeofLandscapeArchitecture,FujianAgricultureandForestryUniversity,FujianProvince350002;2.CollegeofHorticulture,FujianAgriculturalandForestryUniversity)
Abstract:This paper reviewed plant classification of Narcissus and status of utilization on Chinese Narcissus germplasm resources. Some existing problems were analyzed, and further development directions were also proposed.
Key words:Narcissus; classification; phylogenetic evolution