玉蘭屬植物種質資源研究綜述

摘 要：玉蘭屬植物是我國尤為重要的園林觀賞植物，具有重要的生態和經濟價值。通過查閱文獻資料，綜述了玉蘭屬植物的種質資源研究與利用情況，包括其起源分布、觀賞特性、種質資源調查、遺傳多樣性評價等內容。目前，在玉蘭屬植物分類問題上仍存在部分爭議，其中大多數研究通過形態學、分子標記等技術手段對玉蘭屬植物進行分類和遺傳多樣性評估。由于缺乏良好的保護意識，我國豐富的玉蘭屬植物種質資源流失甚至遭到破壞。未來，需要加強對玉蘭屬植物分類問題的探討，采用多種技術手段以更準確地界定玉蘭屬植物的系統分類和遺傳多樣性，進一步提高對玉蘭屬種質資源的保護意識及應用水平，以豐富我國園林植物多樣性。

關鍵詞：玉蘭屬；種質資源；遺傳多樣性

中圖分類號：S685.15 文獻標志碼：A 文章編號：1674-7909（2024）6-130-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.06.029

0 引言

玉蘭屬植物多是著名的園林景觀樹種和名貴花木，備受國內外學者的關注［1］。玉蘭屬隸屬木蘭科，玉蘭屬植物一般是先開花后展葉，或開花與展葉同時進行。外輪花瓣與內輪花瓣在形狀和大小上非常相似，有的外輪花瓣會逐漸變小演化成類似于花萼的形態，花藥呈內側開裂或側向開裂狀。花期一般在3—4月，果期在9—10月。玉蘭屬植物多因花朵、樹姿及果實都具有較高的觀賞價值，且香味怡人，而在各種園林綠地（如城市公園、庭院、城市街道和其他企業周邊）進行綠化和景觀設計中扮演著非常重要的角色，對環境美化具有重要作用［2］。除具有觀賞價值外，玉蘭屬植物還具有油用、藥用及材用價值等。近年來，玉蘭屬植物的繁殖能力減弱和生存環境遭到破壞，導致其種群數量逐漸減少。因此，加強對玉蘭屬植物的保護和繁育具有重要的生態意義［3］。

1 玉蘭屬植物分類研究

查閱文獻可以發現，大部分學者過去將木蘭屬植物劃分為木蘭亞屬和玉蘭亞屬2種，其中對玉蘭亞屬的分類存在爭議。1927年，Dandy［4］將木蘭屬植物劃分為2個亞屬和11個組。1996年，劉玉壺等［5］在Dandy研究的基礎上，將木蘭屬再次劃分為2個亞屬和7個組。1998年，閆雙喜等［6］提出將望春玉蘭組和木蘭組合并為木蘭組。1999年，傅大立等［7］提出將玉蘭亞屬的5個組重新歸類為玉蘭組、腋花玉蘭組、木蘭組、河南玉蘭組和朱砂玉蘭組。2004年，王亞玲［8］建議將玉蘭亞屬根據不同的地理位置劃分為美洲組和亞洲組。2015年，方大鳳等［9］為滿足植物快速識別的需求，按照植物葉片特性，采用二元分類法將木蘭亞屬劃分為常綠組和落葉組，并將玉蘭亞屬劃分為玉蘭組、望春玉蘭組、紫玉蘭組、漸葉木蘭組和二喬玉蘭組。2018年，王晨宇［10］結合孢粉學、SSR分子標記和形態學等多方面信息，重新對玉蘭亞屬進行分類，并將其劃分為玉蘭組、望春玉蘭組、紫玉蘭組和朱砂玉蘭組共4個組。

2 玉蘭屬植物的起源與分布

迄今為止，發現最早的木蘭科玉蘭屬植物化石記錄于早白堊紀。據報道，在英格蘭發現了中侏羅紀的木蘭科玉蘭屬花粉，這表明玉蘭屬植物的起源至少可以追溯到中侏羅紀［1］。我國相關古植物學家調查發現，我國東北地區、華北地區及西北地區等地存在種類豐富的植物和孢粉化石，其中東北地區是孢粉化石發現最早的區域，其次是山東省、山西省等地。世界玉蘭屬植物的地理分布主要分為三大區，即中國分布區、日本分布區和北美洲分布區。中國分布區是從我國的遼寧省開始，主要經河南省、湖北省、西藏自治區等地，向外延伸至印度、緬甸等國家，在我國境內原產有40余種玉蘭屬植物，占世界玉蘭屬植物總量的90.19%。日本分布區主要包括日本和朝鮮半島，共產出3種玉蘭屬植物，其中有2種生長于朝鮮半島。北美洲分布區范圍廣泛，從北美洲的大西洋沿岸一直延伸至大平原，同時也包括墨西哥灣沿岸至加拿大南部地區［11］。目前，我國擁有玉蘭屬植物較多的省份有河南省（17種）、湖北省（11種）、四川省（12種）。河南省的南召縣和魯山縣是全國乃至全球玉蘭屬植物栽培面積最大、株數最多的地區，年產量超過500 000 kg，并且品質最優［12］。

目前，玉蘭亞屬植物除了漸尖玉蘭、日本辛夷、星花玉蘭、柳葉玉蘭分布于北美洲和日本、朝鮮半島外，其他種都在中國分布區內。據統計，目前已有玉蘭亞屬植物52種，中國植物志中記錄了18種，其中包含4個國外種［13］。根據相關文章中提及的玉蘭屬新種數據統計，新增了24個玉蘭亞屬植物種類，其中有18個新種是由河南省研究人員命名的。王型力等［14］在2018年曾使用EST-SSR標記方法分析玉蘭屬植物的親緣關系。對于存在不同意見的種類，通常需要借助分子系統學等方法來進一步區別分類，這有助于確保新種的準確歸類，并為玉蘭亞屬植物的分類學研究提供更為完整和可靠的數據支持。

3 玉蘭屬植物種質資源調查

種質資源是人類生存和國民經濟發展的重要基石，也是維護國家安全的重要組成部分。我國擁有豐富的玉蘭屬種質資源，但由于缺乏保護意識，許多野生種質資源遭到破壞，造成了巨大損失。鄭萬鈞［15］研究表明，中國木蘭科植物包括11個屬，約有90種。隨后，劉玉壺［16］在廣西壯族自治區、廣東省和云南省等地進行種質資源調查，發現共記錄到木蘭科下11個屬的植物約有110種。劉秀麗［13］在北京市、西安市、鄭州市等地進行種質資源調查，發現我國現有玉蘭屬植物48種，加上國外的4種，共計有52種玉蘭屬植物。田國行等［17］長期在河南省、湖南省、四川省等多個省份進行種質資源調查，2006年將調查結果整理發表，新提出了15個玉蘭屬植物新種。近年來，相關學者通過調查、整理和分類等，發現玉蘭屬植物新種數量在不斷增加，這表明我國玉蘭屬植物種類豐富且具有多樣化。然而，對于這些新種是否成立目前還存在不同的意見。因此，后續需要采用更加科學系統的方法對玉蘭屬植物新種進行準確鑒定和歸類。

4 玉蘭屬植物種質資源評價

4.1 玉蘭屬植物觀賞特性評價

2016年，北京植物園引進了幾十個不同種類的玉蘭屬植物，其中約有70%的玉蘭屬植物成功開花，具有較高的觀賞價值。為了合理評估這些引進植物的生態適應性，園區管理人員采用“百分法”對新引種植物進行全面評價。“百分法”是一種基于植株特征的量化評估方法，通過評分標準對植物不同特征進行評估。在此次評價過程中，分別對植物的生長狀況、花瓣顏色、花瓣大小、花繁密度等進行綜合分析評價。根據評分結果，按照得分情況從高到低依次排序，得分高于80分的植物品種可作為玉蘭屬新品種在北京地區推廣使用［18］。“百分法”適用于各種植物進行優良品種篩選，如金花茶［19］、海棠［20］、蝶花莢蒾及赤苞花［21］等，盡管利用“百分法”進行篩選相對客觀，但在評分過程中，觀察者的主觀評價難以完全避免。此外，不同地區在使用“百分法”時可能篩選目的不同，因此打分表的項目分值可能也會有所不同。

4.2 玉蘭屬植物遺傳多樣性評價

王亞玲等［22］使用RAPD法對20個玉蘭亞屬植物進行研究，基于RAPD結果的親緣關系樹形圖顯示，玉蘭亞屬植物的基因背景較為復雜，類群劃分較困難，這也從側面證明了我國玉蘭亞屬植物資源豐富。賀隨超等［23］利用AFLP分子標記技術對7個不同種的玉蘭屬植物的36個代表樣本進行9對引物選擇性擴增，得到874條擴增譜帶，其中有635條擴增譜帶呈現多態性，結果表明紅花玉蘭在形態上與其他玉蘭存在顯著差異，得出支持紅花玉蘭作為一個獨立的新種的結論。王晨宇［10］利用形態學標記、孢粉學標記及SSR分子標記技術對玉蘭亞屬植物及相關近緣種進行了遺傳多樣性和親緣關系分析，構建了DNA指紋圖譜；結果顯示，玉蘭亞屬可以劃分為4個明確定義的組別，分別是望春玉蘭組、紫玉蘭組、玉蘭組及新發現的朱砂玉蘭組，這些分類結果有助于更好地理解玉蘭亞屬內部的親緣關系和進化歷程，為其在相關領域內進一步研究提供了可靠的理論基礎。劉秀麗等［24］對16種玉蘭亞屬植物進行了AFLP分析，共獲得1 728個AFLP擴增譜帶，其中有908條表現出多態性，研究結果支持將天目玉蘭和望春玉蘭歸為同一組；同時，發現厚葉玉蘭和紅花玉蘭的親緣關系最近，結合形態學特征，推測厚葉玉蘭可能是紅花玉蘭的多瓣化變種之一。

5 玉蘭屬植物種質資源利用

5.1 玉蘭屬植物引種馴化

引種馴化是栽培植物進化和起源的基礎，通過人為干預植物的生長環境和選擇性培育，豐富改良了植物品種的結構，合理引種馴化可以為不同的育種途徑提供豐富的遺傳資源。西寧植物園在1984年第1次從甘肅省引入了1個種7株玉蘭屬植物，28年后又從陜西省引進了10個種30株玉蘭屬植物，并在植物園選取合適位置進行種植，為玉蘭屬植物提供了適宜的生長環境［25］。經過合理的養護管理，最終引種的玉蘭屬植物中有7個種得以存活，總量在15株以上，這一舉措極大地豐富了當地的植物資源。

2017年，山西農業大學園藝試驗站對簡愛玉蘭和貝蒂玉蘭進行了灌木玉蘭的引種栽培試驗及適應性評價。對簡愛玉蘭和貝蒂玉蘭的植株特征、生長周期及抗逆性進行了仔細觀察和分析，結果表明，與對照品種紫玉蘭相比，簡愛玉蘭與貝蒂玉蘭的抗逆性較差，而且葉片易出現炭疽病，在栽培養護過程中，簡愛玉蘭和貝蒂玉蘭分別呈現出30%和50%的發病率，并且在冬季枝條容易受損。因此，為提高引種成功率，應加強病蟲害防治，在夏季應增加澆水頻次或進行噴灌，在冬季可以采取溫室保護等相關管理措施［26］。

5.2 玉蘭屬植物新品種選育

2006年，紅花玉蘭被確定為玉蘭屬植物新種，其花瓣整體呈純紅色，植株高大，具有較高的觀賞價值［27］。以紅花玉蘭為基礎，育種人員成功選育出嬌紅1號，這標志著紅花玉蘭迎來了其首個衍生品種，是世界上首個內外瓣花色純紅的玉蘭新品種。紅花玉蘭種質資源的開發利用促進了產業結構升級和經濟增長，為國家林業發展和林業重大工程建設提供了強有力的支撐，提高了植物品種的豐富度，可助力建設美麗中國［28］。

陜西省西安植物園通過常規人工雜交技術，成功獲得一粒雜交種子，經過細心培育最終長成了實生苗，即玉蘭的新品種“小璇”（目前其在中國是株型及葉形最小的玉蘭屬植物品種）［29］。該品種在2016年獲得新品種授權，后一年在國際木蘭學會登錄，其花頂生且花量較大，背面呈紅色至粉紅色，可以嘗試進行盆栽，喜溫暖濕潤、光線充足的生長環境。

6 展望

目前，玉蘭屬植物普遍栽植在園林綠地、公園、小區等處。未來，應加強植物資源調查，建立玉蘭屬種質資源庫，并合理開發利用種質資源。同時，應立法禁止大規模采挖和破壞玉蘭屬植物的行為，并通過人工繁殖等技術手段解決市場苗木供應不足的問題。相關科研人員應積極開展玉蘭屬植物的栽培繁殖等相關技術研究，深入研究引種、馴化、栽培、創新和應用等各個環節；利用SSR、RAPD、AFLP等不同分子標記技術，對玉蘭屬植物的遺傳多樣性和親緣關系進行深入研究。這些工作將為玉蘭屬植物的遺傳育種、種質創新及開發利用等提供更多的科學依據。

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基金項目：河南省科技攻關項目（202102110232）。

作者簡介：李福星（1998—），男，碩士生，研究方向：園林植物與觀賞園藝。

通信作者：王磊（1985—），男，博士，副教授，研究方向：園藝植物資源開發與利用。