云南省番荔枝科資源植物多樣性研究

蒙真鋮 張建春 李春 高梅 張光勇 岳建偉

（云南省紅河熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 云南河口 661300）

番荔枝科隸屬木蘭目，是被子植物最原始的近緣類(lèi)群之一，也是熱帶植物區(qū)系中常見(jiàn)科之一。該科植物喜生于水熱條件較好的森林和灌木叢中，全球約有129屬，超過(guò)2 300種[1]，分布于非洲、亞洲、大洋洲、美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)，以舊世界熱帶分布居多，極少數(shù)分布于溫帶地區(qū)[2]。該科植物大部分果實(shí)可食用，我國(guó)市場(chǎng)上常見(jiàn)的栽培品種有番荔枝（Annona squamosalL.）、刺果番荔枝（AnnonamuricataL.）、牛心番荔枝（Annona reticulateL.）等；亦有許多未經(jīng)人類(lèi)規(guī)模栽培且未形成商品生產(chǎn)的野生水果。野生水果具有種類(lèi)繁多、味美、抗性強(qiáng)、耐貧瘠、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的關(guān)注和喜愛(ài)。

以云南番荔枝科植物為研究對(duì)象，對(duì)云南番荔枝科植物屬的區(qū)系組成及其與全國(guó)各分布區(qū)的番荔枝科植物區(qū)系之間的關(guān)系、瀕危等級(jí)、野生水果資源等進(jìn)行分析，了解云南省番荔枝科植物區(qū)系與全國(guó)各地區(qū)番荔枝科植物區(qū)系之間的親緣關(guān)系，為云南省番荔枝科植物資源保護(hù)和該科野生水果的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

云南省位于21°9＇~29°15＇N，97°39＇~106°12＇E，北回歸線(xiàn)橫穿該省南部。東鄰貴州、廣西，北接四川、西藏。西部、西南部與緬甸接壤，南面和東南面是老撾和越南。云南地勢(shì)呈北高南低傾斜，并且自北向南逐級(jí)作梯層式下降，具有復(fù)雜的多層次切割高原的特點(diǎn)。氣候受西部季風(fēng)影響，干濕季分明，冬暖夏涼。由于地貌復(fù)雜，各地?zé)帷⑺⑼恋葪l件的空間差異十分突出；多樣化的熱、水、土條件及其錯(cuò)綜復(fù)雜的配置，是云南省植物種類(lèi)繁多、植被類(lèi)型多樣的重要原因[3]。

1.2 方法

基于近年來(lái)發(fā)表的番荔枝科新記錄文獻(xiàn)[4-6]、《云南植物志（第三卷）》[7]，并結(jié)合中國(guó)物種名錄[8]、植物智[9]等數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，確認(rèn)云南省番荔枝科的屬和種；同時(shí)整理全國(guó)番荔枝科植物的分布區(qū)及種數(shù)。

利用吳征鎰[10]對(duì)中國(guó)種子植物屬分布類(lèi)型的劃分原則，對(duì)云南省番荔枝科植物屬進(jìn)行區(qū)系分析，采用相似性系數(shù)（S）分析比較云南省與全國(guó)各地區(qū)的番荔枝科植物區(qū)系之間的關(guān)系：

式（1）中，A和B分別是兩地全部屬或種數(shù)，c為共有的屬或種數(shù)。相似性系數(shù)≥50%，表示兩地區(qū)區(qū)系是近親關(guān)系；相似性系數(shù)在45%~50%，則表示兩地區(qū)區(qū)系有一定聯(lián)系但近親性不大；相似性系數(shù)<35%，則完全不存在相關(guān)性[11]。

通過(guò)《中國(guó)生物多樣性紅色名錄》[12]分析云南省番荔枝科植物的瀕危等級(jí)；整理出具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的云南省野生番荔枝科植物水果資源。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南省番荔枝科植物屬組成分析

通過(guò)文獻(xiàn)查閱及資料整理可知，云南省番荔枝科植物有24屬101種。根據(jù)屬內(nèi)含種的多少，參照翟明等[13]對(duì)廣東省梅縣野生藥用植物屬的劃分方法，將云南省番荔枝科植物分為單種屬（1種）、小型屬（2~3種）、中型屬（4~6種）、大型屬（≥7種）。其中單種屬有10屬10種，分別占云南省番荔枝科總屬數(shù)和總種數(shù)的41.67%和9.90%；小型屬有3屬7種，分別占云南省番荔枝科總屬數(shù)和總種數(shù)的12.50%和6.93%；中型屬5屬24種，分別占云南省番荔枝科總屬數(shù)和總種數(shù)20.83%和23.76%；大型屬有6屬60種，分別占云南省番荔枝科總屬數(shù)和總種數(shù)25.00%和59.41%（表1）。

表1 云南番荔枝科植物屬內(nèi)種的數(shù)量結(jié)構(gòu)

大型屬中，瓜馥木屬（Fissistigma）有20種，占云南省番荔枝科植物總種數(shù)的20.20%，占全國(guó)瓜馥木屬植物的 83.33%；其次是暗羅屬（Polyalthia），有11種，占云南省番荔枝科植物總種數(shù)的11.11%，占全國(guó)暗羅屬植物的64.71%；哥納香屬（Goniothalamus）有8種，藤春屬（Alphonsea）有7種，野獨(dú)活屬（Miliusa）有7種。中型屬分別為假鷹爪屬（Desmos）、單籽暗羅屬（Monoon）、澄廣花屬（Orophea）、番荔枝屬（Annona）、鷹爪花屬（Artabotrys）；小型屬為皂帽花屬（Dasymaschalon）、文采木屬（Phaeanthus）、銀鉤花屬（Mitrephora）；單種屬有疣葉木屬（Polyalthiopsis）、杯冠木屬（Cyathostemma）、金鉤花屬（Pseuduvaria）、彎瓣木屬（Marsypopetalum）、細(xì)基丸屬（Huberantha）、依蘭屬（Cananga）、異萼花屬（Disepalum）、鹿茸木屬（Meiogyne）、海島木屬（Trivalvaria）、征鎰木屬（Wuodendron）（表2）。

表2 云南番荔枝科植物屬中種的數(shù)量及屬內(nèi)各種占全國(guó)種數(shù)的比例

續(xù)表2 云南番荔枝科植物屬中種的數(shù)量及屬內(nèi)各種占全國(guó)種數(shù)的比例

2.2 云南省與全國(guó)其他分布區(qū)的番荔枝科植物物種豐富度

與全國(guó)番荔枝科植物分布區(qū)相比，云南和廣西共有16個(gè)屬46個(gè)種，其屬與種相似性系數(shù)分別為74.42%和56.10%；云南和海南共有18個(gè)屬36個(gè)種，其屬與種相似性系數(shù)分別為78.26%和45.00%；云南和廣東共有13個(gè)屬23個(gè)種，其屬與種相似性系數(shù)分別為68.42%和33.82%；云南和貴州共有9屬19種，其屬與種的相似性分別為54.55%和30.89%；云南和四川屬與種的相似性最低，只共有1屬1種，其屬與種的相似性系數(shù)分別為8.00%和1.96%（表3）。

表3 云南省與全國(guó)其他分布區(qū)的番荔枝科物種豐富度

2.3 植物屬的分布區(qū)類(lèi)型分析

參照吳征鎰[10]對(duì)中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)劃分概念，將云南省番荔枝科植物20個(gè)屬劃分為5個(gè)分布區(qū)類(lèi)型和1個(gè)變型。以熱帶亞洲（印度-馬來(lái)西亞）分布的屬最多，有12屬，如杯冠木屬（Cyathostemma）、金鉤花屬（Pseuduvaria）、異萼花屬（Disepalum）、皂帽花屬（Dasymaschalon）、文采木屬（Phaeanthus）、銀鉤花屬（Mitrephora）、澄廣花屬（Orophea）、野獨(dú)活屬（Miliusa）、藤春屬（Alphonsea）、哥納香屬（Goniothalamus）等；其次是舊世界熱帶分布，有3屬，為紫玉盤(pán)屬（Uvaria）、暗羅屬（Polyalthia）、細(xì)基丸屬（Huberantha）（表4）。

表4 云南省番荔枝科植物屬的分布區(qū)類(lèi)型

2.4 植物資源瀕危等級(jí)分析

根據(jù)《中國(guó)生物多樣性紅色名錄》[12]對(duì)云南省番荔枝科植物瀕危等級(jí)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示，極危種1種，為景洪哥納香（GoniothalamuscheliensisHu）；瀕危種有7屬12種，占省內(nèi)番荔枝科種數(shù)的12.12%，如云南野獨(dú)活（MiliusatenuistipitataW. T. Wang）、大葉假鷹爪（Desmosgrandifolius）、云南假鷹爪（Desmosyunnanensis）、天堂瓜馥木（FissistigmatientangenseTsiang et P. T. Li）等；易危種有6屬6種，占省內(nèi)番荔枝科種數(shù)的6.06%，如版納野獨(dú)活（Miliusabannanensis）、金平哥納香（Goniothalamusleiocarpus）等；近危種有3屬3種；無(wú)危種35種（表5）。

表5 云南省番荔枝科植物瀕危等級(jí)評(píng)估

2.5 云南省具有開(kāi)發(fā)潛力的野生番荔枝科植物水果資源

番荔枝科植物在我國(guó)分布廣泛，雖種類(lèi)不多，但其水果資源較為豐富，不少種類(lèi)在水果資源方面具有良好的研究?jī)r(jià)值和開(kāi)發(fā)前景。經(jīng)查閱相關(guān)資料、記錄文獻(xiàn)和野外考察，篩選出8種具有開(kāi)發(fā)潛力的云南省番荔枝科植物野生水果，共6屬8種，分別為紫玉盤(pán)（UvariamacrophyllaRoxb）、細(xì)基丸（Polyalthia cerasoides）、石密（Alphonsea mollisDunn）、海南藤春（AlphonseahainanensisMerr. &Chun）、假鷹爪（DesmoschinensisLour）、瓜馥木（Fissistigmaoldhamii(Hemsl.) Merr）、貴州瓜馥木（Fissistigmawallichii(Hook. f. & Thomson) Merr）、山蕉（MitrephoramaingayiHook. f. et Thoms.）（表6）。

表6 具有開(kāi)發(fā)前景的云南省番荔枝科野生水果

3 討論與結(jié)論

番荔枝科是被子植物基部類(lèi)群木蘭類(lèi)分支中物種最豐富的科之一，主要分布于熱帶和熱帶低地森林，全世界約有129屬，超過(guò)2 300種[1]，中國(guó)現(xiàn)有番荔枝科植物29屬139種[5]，其中云南番荔枝科植物有24屬101種。

中國(guó)的番荔枝科起源于古熱帶植物區(qū)馬來(lái)西亞植物亞區(qū)[2]，云南地跨泛北極植物區(qū)和古熱帶植物區(qū)之間，亞區(qū)一級(jí)主要為中國(guó)—喜馬拉雅森林植物亞區(qū)和馬來(lái)西亞植物亞區(qū)[6]，云南省番荔枝科區(qū)系正處于該區(qū)系中心，種類(lèi)較為豐富，其中以中型屬和大型屬為優(yōu)勢(shì)屬；其屬的分布以熱帶亞洲（印度—馬來(lái)西亞）類(lèi)型為主，共有12屬39種。

與鄰近地區(qū)相比，云南與廣西的番荔枝科植物屬和種的相似性較高，其屬與種相似性系數(shù)分別為74.42%和56.10%，說(shuō)明2個(gè)地區(qū)的番荔枝科植物區(qū)系是近親關(guān)系，一是2個(gè)地區(qū)的番荔枝科植物來(lái)源相近，都是來(lái)源于馬來(lái)西亞和中南半島，同屬舊世界熱帶中心—馬來(lái)西亞區(qū)系；二是云南和廣西毗鄰，兩地番荔枝科區(qū)系成分相互交流滲透。云南與海南的番荔枝科植物中種的相似性系數(shù)為45%，說(shuō)明這2個(gè)地區(qū)的番荔枝科植物區(qū)系具有一定的聯(lián)系但親近性不大，可能的原因是第三紀(jì)時(shí)華南臺(tái)地與馬來(lái)半島、蘇門(mén)答臘、加里曼丹及海南等區(qū)域陸地相連，番荔枝科植物也隨之遷移擴(kuò)散并保留了一定數(shù)量的馬來(lái)西亞成分；云南與浙江、江西、江蘇等的相似性系數(shù)較低，都小于35%，說(shuō)明云南與這幾個(gè)省份的番荔枝科植物區(qū)系完全不存在相關(guān)性，主要是這幾省地理位置位于我國(guó)番荔枝科分布中心邊緣，受南嶺的影響，屬和種的數(shù)量都較少，而南北不同的水熱條件對(duì)熱帶性質(zhì)的番荔枝科植物生長(zhǎng)和擴(kuò)散都具有較大的影響[14-18]。

云南雖是番荔枝科植物的主要分布區(qū)域，種類(lèi)豐富，但易危及以上的番荔枝科植物卻有22種，占云南省番荔枝科植物的21.78%，比重相對(duì)較大，當(dāng)野外個(gè)體減少到一定程度，可能會(huì)導(dǎo)致遺傳基因的喪失，物種的解體或滅絕。因此，應(yīng)更進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)保護(hù)措施。

番荔枝科植物在我國(guó)分布較廣，雖然種類(lèi)不多但其水果資源卻較為豐富，該科植物大部分果實(shí)可食用，我國(guó)市面上常見(jiàn)的番荔枝科水果以番荔枝屬為主，其他野生番荔枝科水果很少。吳志敏等[19]對(duì)廣東省野生水果植物資源進(jìn)行調(diào)查，涉及番荔枝科植物5屬7種；王云生等[20]在對(duì)中國(guó)野生水果類(lèi)群的資料整理時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中收錄番荔枝科4屬7種；雷謹(jǐn)蔓等[21]整理出國(guó)內(nèi)具有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的番荔枝科野生水果9屬15種。經(jīng)查閱相關(guān)資料，本研究篩選出6屬8種具有開(kāi)發(fā)潛力的云南番荔枝科野生水果植物，但這些水果尚未得到很好的開(kāi)發(fā)利用，一部分是少數(shù)人野外采摘食用或少量種植食用，量多時(shí)用于銷(xiāo)售；一部分為植物園或園藝公司栽培。應(yīng)加強(qiáng)這些番荔枝科野生水果資源的保護(hù)，一是通過(guò)引種馴化穩(wěn)定產(chǎn)量，改善野生果實(shí)的品質(zhì)，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求；二是通過(guò)建立番荔枝科野生水果種質(zhì)資源庫(kù)，保存具有優(yōu)良抗性基因的親本材料，為遺傳育種和栽培品種種質(zhì)資源改良提供材料；三是對(duì)于一些攀援灌木種類(lèi)，亦可開(kāi)發(fā)為林下經(jīng)濟(jì)植物和園林綠化植物。