新優矮灌木馬棘的育種和應用研究現狀

江西財經大學園林植物與觀賞園藝專業 王憶涵 王瑞

新優矮灌木馬棘的育種和應用研究現狀

江西財經大學園林植物與觀賞園藝專業 王憶涵 王瑞

本文綜述了馬棘的育種和應用現狀，并探討馬棘的根瘤菌研究前景，為進一步研究馬棘的抗重金屬能力和抗性誘變育種技術奠定基礎。

馬棘；育種；應用

近年來環境的惡化受到人們的普遍關注，水土保持始終是生存的首要問題，因此人們對園林植物的選擇逐漸從美觀、造型和寓意上轉變成能較好改善水土問題并減少水土流失的植物，其次又能起到觀賞、實用等作用的功能型物種。

馬棘（Indigofera pseudotinctoria）是豆科木藍屬植物。馬棘主要分布在我國江蘇、安徽、浙江、江西、福建、湖南、湖北、陜西、四川、廣西、貴州和云南等地，日本也有分布。野生馬棘分布于海拔100～1300m的山坡、林緣、草坡及溝邊山溝灌叢中,亦可在巖石山、風化石山等土壤中生長良好，耐熱耐干旱瘠薄，具有良好的適應性和抗性。但野生馬棘大多分布零散，在自然災害和環境的影響下種子較小進而產量不高，因此對馬棘育種狀況的了解有助于探索更好的育種方法來提高收益并增強其利用價值。

1 馬棘的育種現狀

1.1 栽培育種

野生馬棘分布零散不均，不能進行大規模的采集，并且比豆科植物的其他種子小，種子飽滿度低，因此利用率大大降低。現有的栽培方法以人工馴化栽培為主。馬棘適宜生長在雨量充沛的地區，尤其在秋季開花季節要有一定的灌溉量的地區，要求土壤肥力中等，能提供馬棘生長所需的養分，并且其深根性強，生命力旺盛，在適宜的環境條件下均可繁殖收種。

馬棘主要以種子育苗栽培繁殖為主，也可從母樹剪取枝條快速繁殖。浙江省林業科學院于金慧[1]等對馬棘種子進行發芽率試驗表明：馬棘種子發芽率較低的原因主要在于種子的硬實率；60℃-80℃的溫度或用濃硫酸浸泡20min處理種子可顯著提高馬棘種子的發芽率。

1.2 誘變育種

誘變是為改變植物某種特定性狀和基因的育種手段，利用誘變技術可以改善植物的抗性、植株矮小、種子品質等性狀。現已成熟的誘變方法有輻射誘變和化學誘變，航天誘變也在不斷的研發實施和創新階段，并已取得很多成效。

浙江的高校和林業科學院對馬棘種質資源創新的研究發現,對馬棘種子進行輻照以300Gy為最佳劑量，對種子的成苗率和株高具有促進作用，而350Gy以上的高劑量對種子成苗率有顯著的抑制作用[2]。2001年沈曉霞[3]等進行了高黃酮馬棘的突變體選育，用300Gy的60Co-γ射線照射馬棘種子成功選育出高黃酮含量的突變體MJ-HF1。馬棘葉色也可以通過射線輻照進行改變，2004年梅淑芳[4]等利用300Gy劑量的60Co-γ射線輻照馬棘干種子，栽培第二年收成的種子再次進行播種，在誘變二代出現了黃色、白色、紫色、虎斑等10種葉色變異，其中黃色突變譜最為豐富。

2 馬棘的應用現狀

根據馬棘的研究成果分析，馬棘可主要應用于醫學、飼料和園林配置中。其藥用價值是多年來學者研究馬棘的重點，并已在臨床應用上取得一定的成效。由于馬棘體內粗蛋白和粗纖維的含量比值適宜，營養價值比禾本科的牧草高，因此馬棘可作為優質飼料供牛、羊等牲畜食用；馬棘花序腋生，花期較長，花色艷麗，且落葉后莢果不易脫落，是較好的觀花觀果植物。為了使觀賞效果更好，彩葉馬棘突變體的選育也在研究中，倘若在公園或道路兩側的綠化帶搭配種植彩葉馬棘將會達到極佳的美化效果。馬棘種子內含有半乳甘露聚糖，具有較好的水溶性和交聯性，在低濃度下能形成高黏度的穩定性水溶液，所以被作為增稠劑、穩定劑、黏合劑等廣泛應用在日常生活和工業生產中[5]。近年來豆科植物根瘤菌固氮能力的應用越來越多[6]，馬棘根部生長有大量的根瘤菌，能有效固定空氣中的氮氣，并且有耐瘠薄、生長強健、根系發達、深扎能力強、與草坪植物有很好的兼容性、分布廣泛等特性，因此馬棘具有很強的土壤改良作用，可種植在土壤質量較差的地方。方麗梅[7]等在2004～2005年間對歙縣和黟縣幾個大型石灰窯場爐渣廢棄地植被自然恢復的調查中發現，馬棘是定居較早的優勢種之一，由此可見馬棘是先鋒物種，在許多礦山廢棄地和邊坡地帶應多進行栽培種植，以起到修復土壤和防止水土流失的作用，進而維持生態平衡。

3 展望

由于水土流失、土壤荒漠化情況嚴重，環境不斷惡化，生物多樣性受到破壞，許多土壤都存在一定的問題，例如重金屬聚集的土壤、鹽堿度較高的土壤等，這些土壤無法進行自我修復，只能靠植物修復和人為控制來減少重金屬或鹽堿對土壤的傷害。隨著科技的日益進步，馬棘育種及突變體選育成為解決馬棘資源量較少的關鍵，擴大種植面積和種子生產規模，讓新的品種發揮其本身的作用，綠化環境、減少水土流失。因此，未來可用馬棘進行抗性實驗，研究馬棘對重金屬聚集地的抗性能力，并可開發馬棘抗逆誘變育種技術，為修復土壤提供更加優良的品種。

[1]于金慧,洪利興,柏明娥,錢華,朱湯軍.不同處理方法對馬棘種子發芽的影響[J].浙江林業科技,2008,28(5)：57-60.

[2]田丹青,梅淑芳,沈曉霞,舒小麗,吳殿星.馬棘的Y輻照效應與彩葉突變選育[J].核農學報,20l0,24(5)：932-936.

[3]沈曉霞,梅淑芳,舒小麗,吳殿星.高黃酮馬棘突變體選育及其提取物抗氧化研究[J].核農學報,20l0,24(2)：298-301.

[4]梅淑芳,吳殿星.彩葉馬棘突變體特征特性研究[D].浙江大學,2008(12).

[5]蔣建新,張衛明,朱莉偉.半乳甘露聚糖型植物膠的研究進展[J].中國野生植物資源,2001,20(4)：1-5.

[6]趙葉舟,王浩銘,汪自強.豆科植物和根瘤菌在生態環境中的地位和作用[J].農業環境與發展,2013(04)：7-12.

[7]方麗梅.馬棘植物資源的開發利用[J].中國林副特產,2009,03：87-88.

王憶涵，女，1992年出生，河南人，研究生在讀，研究方向：植物抗逆研究。