張鳳云,成雪峰,程志鵬
(菏澤學院農業與生物工程學院,山東 菏澤 274000)
作為唯一的原產地,牡丹在中國的栽培已經有2 000多年的歷史[1],作為觀賞栽培也有1 600多年[2].經過長期的自然雜交和人工栽培選育,中國牡丹在花色、花型、花期、花香、觀賞部位、環境適應性等方面均取得了突破性進展,極大的豐富了中國牡丹園藝品種群.但到目前為止,我國牡丹品種親緣關系不清、遺傳背景相近、品種出新率低、育種工作效率低下等問題普遍,與日本、美法等發達國家已經出現較為明顯的差距,與人們對牡丹鮮花品種和產品多樣化的要求不匹配[2-4].為此,利用我國牡丹品種資源優勢,篩選并培育與國際市場接軌、與人民需求相適應的牡丹品種就成了保障牡丹產業可持續發展最為源頭性的問題.
牡丹產業作為一個典型的由生產推動科研的產業,在生產過程中,呈現出了很多亟待解決的問題.本文結合當前我國牡丹品種篩選實際,通過分析品種篩選中存在的問題,提出對應的解決方案,以期為我國牡丹資源的可持續發展提供對策和措施.
考慮到試驗的可操作性和地區間牡丹資源豐度的差異,品種選育者大都選5~20個品種作為初選材料,通過多重比較分析,從中選取合適品種.篩選時間1~5 d不等,從品種篩選到推廣應用所需時間更長;加之牡丹育種難度大、新品種更新速度慢,極大的制約了牡丹產業的發展.品種篩選所設指標在全面性、規范性、標準性等方面均比較欠缺,而且大多重視花型、花色、株型、結實率等而忽視其抗性、生長勢等指標的研究.在新品種篩選方法上,應用明顯不足,如灰色關聯分析法僅在切花品種篩選上有所應用[5],而層次分析法作為近年來花卉品種篩選評定的主流方法也僅在油用牡丹品種上有所應用[6].因此,需要結合現代品種篩選方法,通過更加全面、科學的綜合評價,篩選出綜合性狀好的品種.
日本和歐美牡丹選育已經在花色、花型、株型等方面開展了較為系統的研究,并取得了顯著的效果,無土栽培技術也已經用于生產并有成熟的技術輸出.我國的牡丹品種篩選還處于起步階段,篩選出的品種大多處于試驗階段,尚未大規模推廣應用[7].而且由于階段性目標不明確,且希望一次性解決全部問題,因此選育目標過寬和齊頭并進的現象比較嚴重,這在一定程度上制約了牡丹品種選育的進度[8].此外,大多數牡丹品種篩選指標過于籠統,缺少明確指標要求,對各指標的判定也無統一的分級標準,所涉及的指標在品種篩選過程中門檻過低.所有這些均導致目前我國的牡丹品種與西歐、日本等存在很大差距.再加上品種繁育過程中市場信息獲取滯后,缺乏合適的市場定位,與市場有效對接程度不夠,造成供需矛盾突出,市場廣泛需求的品種供應嚴重不足,而市場需求一般的品種卻供應過多,這是導致牡丹市場價格混亂、品種打架現象嚴重的重要原因.
我國雖有豐富的牡丹種質資源,就菏澤牡丹來講就有九大色系、十大花型、1 259個品種[9],但往往重開發而輕保護,再加上品種篩選研發力量分散,開發利用不足,一度落后于世界先進水平.并且牡丹品種篩選領域大多局限于中原牡丹品種,而對西北、江南、西南牡丹種群的利用相對較少.隨著育種技術不斷進步和新品種不斷培育,西北、江南、西南牡丹種群將為牡丹品種篩選提供更加廣闊的發展空間,牡丹品種的篩選也將迎來更大的發展潛力.
牡丹品種眾多、形式多樣,可供開發利用的領域多.但各領域層面研究開始時間不同、發展進度不一,差距大.如在催花牡丹層面,重視度高、發展時間長,已篩選出多個不同類型的品種,雖然當前經驗指導生產的現象還比較嚴重,但基礎研究和相關栽培養護管理技術成果頗豐,已取得較為豐富的成果;但對于油用和盆栽牡丹的研究則起步較晚,當前發展仍較為落后,篩選出的品種少、也未規模化推廣應用.因重視程度普遍提高加之社會需求拉動,相關研究正在快速開展,且隨著基礎研究的不斷完善,定會取得豐碩成果.此外,在牡丹園林應用和跨區栽培方面的研究亦較薄弱,多以實踐經驗為主,缺乏相關理論支持.
當前國內牡丹生產絕大多數集中在菏澤和洛陽兩地.作為國內最大的牡丹栽培基地和主要的中國野生牡丹發源地,菏澤、洛陽已先后開展和完成了牡丹反季節催化、鮮切花、無土栽培、盆栽和牡丹太空育種、無性繁殖等100多項研究和技術,建設了全國最早的牡丹種資資源庫、資源圃和新品種馴化測試中心.特別是牡丹籽油的成功開發,牡丹系列產品和深加工技術不斷得到開發和突破.這兩個區域雖然擁有豐富的牡丹資源,已經在牡丹產品全方位開發方面做了大量的工作,但由于生產和經營方式落后,商品競爭力差,在專用牡丹品種及其配套技術的開發方面還有很大潛力.而且,各區域間以分散獨立的形式進行相關科研活動,具有一定的封閉性、保守性,跨區間信息交流、技術資料共享不足,不能形成互聯互通和合作共贏的發展格局.科研單位之間、科研與生產之間仍存在諸多資源重合和浪費,在一定程度上降低了科研效率.
牡丹生產遠早于研究,民間育種廣泛.但由于沒有系統的農學選種育種方面的訓練,缺乏對不同品種牡丹生理特性和成花特點的了解,在品種選育過程中大都憑經驗操作,導致新優品種增加速度較慢.
我國雖有豐富的牡丹種質資源,但由于近年來的不當引種和大量采挖,再加上牡丹自身生物學特性決定的較差自我更新和發展能力,導致我國野生牡丹品種資源日趨匱乏[10,11].有關牡丹的研究尚處于起步階段,整體上還以實踐總結為主,缺乏系統、深入的研究,較之日本、西歐、美國,無論是在理論研究還是在選育技術以及管理養護上都存著很大差距.加之前期對牡丹良種、原種的重視、保護力度不夠,種質資源外流、優良品種消失的現象嚴重,進一步加大了牡丹品種篩選方面的難度.
加強牡丹基礎理論研究,投入更多資源加大對目前牡丹品種調查工作,登記好不同品種牡丹植株類型、花的性狀、葉的性狀、生長勢、根系特點等指標,為初步品種篩選提供第一手資料.同時應加強不同品種牡丹開花機理、生長特性、代謝特點 等基礎性研究,為品種篩選提供相關理論支撐.通過應用ISSR分子標記法構建牡丹分子身份證,徹底解決生產中“同名異物,同物異名”現象,建立廣泛、精確的牡丹品種資源遺傳圖譜,為今后牡丹品種的篩選提供可靠保障.要逐步應用灰色聯度分析法、層次分析法等新的品種篩選方法,設置多層指標、建立綜合評價體系,從而提高品種篩選的科學性、準確性.
通過多種途徑獲取市場信息,特別是要充分利用現代互聯網技術,推進牡丹大數據中心建設,做好品種篩選與市場需求等各方面的對接工作,確立牡丹品種篩選的指標,避免盲目篩選.從實際出發,考慮牡丹發展地的環境條件和產業特點確定主要目標,并兼顧其他目標,盡可能進行基于生物學性狀的功能品種選育,提出數量化的、可以檢測的客觀指標[8].例如,基于牡丹生物學性狀進行專用品種的篩選和繁育:在油用牡丹品種篩選方面,選育結籽量高、產油率高、油品質好且適應性強的豐產型專用品種;在觀賞牡丹品種篩選方面,則可以分花型、花色、花期、適應性等不同方向分別突破.在建立品種綜合評價體系的基礎上,制定詳細的統一規范標準,改變市場各品種規格、質量、價格混亂現狀,逐步實現標準化、產業化生產.另外還可通過拓寬牡丹銷售渠道、改進牡丹運輸方式等途徑進一步拉動需求,推動市場化.
要充分實現由傳統育種到人工定向育種的改變,充分利用我國豐富牡丹資源,綜合應用多種育種技術,在傳統雜交育種基礎上輔以現代技術,開展亞組、野生種與栽培種間的雜交.根據實際需求選用輻射育種、多倍體育種、基因工程等現代育種技術廣泛育種,培育抗性強、多用途、適合市場需求的品種.特別是可利用現代分子標記技術改良品種的不良性狀或將特優性狀轉移至其他品種中,以提高品種選育的效率和目的,為牡丹品種的篩選提供充足的保障.
鑒于牡丹種質資源所面臨的問題,建立健全保護機制,尤其加大對野生品種、稀有品種、古老品種的保護力度,具有重要的現實意義和長遠的歷史意義[12].應通過各種途徑進行保護,同時加強調查、收集和研究工作,建立牡丹品種檔案庫.此外,制定并完善相關法律法規,對于破壞、盜竊、搗賣牡丹品種資源行為給予嚴懲.各地立足實際建立當地牡丹品種資源圃,嘗試控制和保護下的資源共享,共同構建全國牡丹種質資源庫.尤其是菏澤地區,要充分發揮資源、區位、政策等優勢,推進國家級牡丹新品種繁育和基地建設,全面建設國家牡丹種質資源菏澤庫.
另外,為避免重復和同質的研究,進一步加強區域間的聯系,尤其是科研單位和企業間的合作,更多依靠技術創新來提高企業的市場競爭力.相關部門要統籌、兼顧、整合各區資源,盡快成立協同攻關小組,著力解決牡丹產業發展過程中遇到的瓶頸和技術難題,實現牡丹相關的產、學、研真正有機結合;依據各地區優勢,合理引導各地區、各機構承擔不同研究任務,增強區域間信息交流、做到協同攻關、資源共享,在一些基礎性研究方面進行分工,避免重復,在資源整合并提高研究效率的同時,利用各自的研究或技術特色,逐步形成“互通、互享、合作、共贏”新格局.
在現有催花、盆栽、油用、切花、園林等牡丹應用領域的基礎上,立足牡丹資源獨特優勢,繼續拓展牡丹品種應用新形式.充分利用并挖掘我國牡丹品種資源,加強對野生牡丹資源的開發,做好各品種性狀登記和基礎研究等工作,通過自然選育及人工培育等途徑,不斷開發新品種、篩選好品種.同時,也需加強國際聯系協作,引進國外優良牡丹品種和相關其他應用形式,在學習借鑒國外先進經驗的同時更要立足于自主創新,開發有中國特色的品種及產品.
政府則需要在強化引導作用的基礎上,通過政策和措施的創新,鼓勵社會力量參與牡丹品種篩選工作;同時,要重視牡丹科技人才培訓,依托各地高校、科研機構,建設中國牡丹人才培訓基地,適度擴大資金支持力度,完善相關法律法規,加強對知識產權的保護力度,盤活各機構、科研人員和社會力量的積極性.通過團結各方力量,形成合力,全面展開品種選育等牡丹產業研究與技術攻關,逐步培育并推出一批科研成果,選育一批新品種,開發一批新產品,培養一批新人才.
品種是制約產業發展的根本性問題.可以看出,當前國內牡丹栽培基地已經開展了一系列包括牡丹反季節催花[13,14]、鮮切花[15,16]、盆栽和無土栽培[17,18]、牡丹太空育種[19]等60余項研究和技術推廣,建立了多個牡丹種子資源庫、資源圃和新品種馴化測試中心.特別是牡丹籽油的成功開發,使牡丹系列產品和深加工進一步得到開發和突破.但是我們也必須看到,我國雖然擁有豐富的牡丹資源,且在牡丹品種選育和產品全方位開發方面做了大量的工作,但是由于經營方式落后,配套技術和機具落后,導致商品競爭力差.為了提升我國牡丹選育的研究水平并提高品種選育的效率,必須從多方向入手,從調整育種目標出發,同時研究配套的繁殖技術和專業化的優質高產栽培技術.