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产业化栽培有效促进独蒜兰保护利用

来源:中国绿色时报 时间:2023-06-15 15:04:11 阅读581 次

独蒜兰属植物隶属于兰科树兰亚科,是观赏和药用价值突出的珍稀资源。长期以来,人们对独蒜兰的需求基本依赖于野生资源,过度采挖使得野生资源遭到严重破坏,全属的物种已被列为国家二级保护野生植物。

过去10余年来,中国科学院昆明植物研究所研究员张石宝领衔的研究团队一直从事独蒜兰属植物保护和可持续利用。

目前,研究团队收集保存了独蒜兰属90%以上的物种,突破了种子的无菌萌发技术和克隆技术,实现了独蒜兰的规模化繁殖和人工栽培。在此基础上,通过远缘杂交培育出19个独蒜兰新品种。其中,“海燕”和“虹”两个独蒜兰新品种在英国皇家园艺学会登录,被誉为“来自独蒜兰故乡的第一份新品种登录”,昆明植物研究所也成为国内首家登录独蒜兰属新品种的机构。

经过长期关注、保护,张石宝研究团队认为,保护的目的是为了可持续利用,通过实现规模化栽培,得到大量观赏性更好或药用成分含量和产量更高的成品来满足日益旺盛的市场需求,人们有了更高的保护积极性,野生资源才有机会得以休养生息。

产业化栽培将有效促进独蒜兰属植物保护和可持续利用。

“高岭之花”观赏药用价值高

独蒜兰属为兰科附生、兼性附生或地生小草本,喜生于树干、石壁或多石的坡地上,主要分布于喜马拉雅-横断山地区,东至我国台湾岛,西至喜马拉雅,最北可分布至我国秦岭北坡,南可达中南半岛中部泰国、老挝、越南等亚洲亚热带地区,对生境的要求苛刻。

目前,全世界约有独蒜兰属植物27种,包含8个天然杂交种。我国几乎所有物种都有分布,包含特有种15种。其中,我国西南地区是世界该属植物的现代分布中心,约70%的种类分布于云南。

独蒜兰属植物观赏价值突出,其花形独特优雅,花色鲜艳且色系丰富,是世界级的花卉名品,深受国内外园艺爱好者的青睐。因其与鸢尾科番红花属的形态、习性有相似之处,在西方国家又被称为尼泊尔番红花,是中高海拔地区最亮丽的代表性兰花之一。

独蒜兰属植物按照开花季节可以分为春花类和秋花类。以春花类较为常见,开花期多集中在4—5月;秋花类花期主要在9—10月,仅有4种,即秋花独蒜兰、疣鞘独蒜兰、岩生独蒜兰以及天然杂交种葫芦茎独蒜兰。

独蒜兰属植物主要有红、白、黄3种色系,其中以黄色系最为稀少,如黄花独蒜兰,为现今多个黄色品系的主要亲本。另外,红色系种类最多,从粉红色到深紫红色均可找到其代表种类,例如云南独蒜兰的花为浅粉红色,艳花独蒜兰的花色为亮丽的紫红色。白色系种类主要有白花独蒜兰、大花独蒜兰、矮小独蒜兰和秋花独蒜兰。而即使是同一物种,也会出现花色变异,例如台湾独蒜兰在同一个居群中可出现红色和白色两种花色。

独蒜兰属植物的观赏性还体现在多样的唇瓣、多样的斑纹上。其萼片和花瓣多为纯色,而唇瓣不仅有棕色、黄色、紫色等丰富的颜色,而且形状多变且具有较大差异,有点状、条状和块状。

独蒜兰属植物除了具有极高的观赏价值外,还具有重要的药用价值。

在我国,独蒜兰和云南独蒜兰被《中国药典》收录作为生药“山慈菇”的基原植物,其假鳞茎在《中国药典》中被称为“冰球子”,为传统名贵中药材。

人为采挖和生境破坏危及“性命”

尽管我国野生独蒜兰属植物种类丰富,但由于受利益驱动、人工种植技术缺乏,药用需求长期依赖于野生资源,导致野生资源逐步枯竭,药用假鳞茎价格逐年飙升。

张石宝研究团队根据世界主要标本馆的馆藏标本量统计和151个居群的野外实地调查,按照世界自然保护联盟濒危物种红色名录标准,对26种独蒜兰属植物的濒危状况进行了综合评估,发现所有种类均为受威胁状态,其中白花独蒜兰、藏南独蒜兰、艳花独蒜兰和冠状独蒜兰4个原生种达到极危。

“独蒜兰属植物被采挖的速度远超其种群的自然更新速度,人为的过度采集是导致其濒危的首要因素。”张石宝说,他们通过对一些居群的持续观测发现,一旦一个居群被采挖,通常采集压力是持续的。以云南丽江玉龙雪山的一个独蒜兰居群为例,该居群在2011—2021年间至少遭到了3次采挖,居群个体数量从最初千余株下降到如今不足50株,下降幅度高达95%。

张石宝表示,他们在调查中发现,随着独蒜兰类药材价格的升高和观赏价值被更多人知晓,跨区域交易和网络交易日益频繁。他们通过与云南、贵州、四川等地药材收购商访谈得知,近年来,我国每年至少有60吨独蒜兰属野生植株被挖走,其中大约1200万株被采挖作为药用,而作为观赏植物的出口量约10万株。

另外,独蒜兰属大多数物种为附生植物, 如藏南独蒜兰、白花独蒜兰、矮小独蒜兰、黄花独蒜兰、疣鞘独蒜兰等均为典型的附生种类。相较于地生植物,附生植物更容易受到气候变化的影响,而且由于其假鳞茎每年更新的习性,一旦被破坏,恢复速度异常缓慢。

目前,独蒜兰属所有野生种类都已被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(附录Ⅱ)以及2021年我国颁布的《国家重点保护野生植物名录》中。

以产业化推动保护和可持续利用

“我们欣喜地看到,独蒜兰属植物的保护终于有了执法依据,但在高额利益的诱惑下,难免有人铤而走险。科学保护、合理利用独蒜兰属野生资源迫在眉睫。”张石宝说。

在张石宝研究团队看来,产业化栽培是促进独蒜兰属植物的保护和可持续利用的有效方式。通过实现规模化栽培,得到大量观赏性更好或药用成分含量和产量更高的成品来满足日益旺盛的市场需求,野生资源才有机会得以休养生息,濒危物种才能得到切实有效的保护。未来,还可对极危种类有针对性地开展回归工作,以达到重建或扩大野外种群的目的。

为了实现这一目标,10余年来,张石宝研究团队对独蒜兰属植物的应用基础和产业化关键技术开展了系统研究。

独蒜兰属植物具有冬季休眠落叶习性,主要是通过逃避策略来适应水分胁迫。研究团队从中发现独蒜兰对光照的需求和假鳞茎生物量随生育期的变化规律,建立了独蒜兰属16个种的HPLC指纹图谱,进行了该属药用种质资源的筛查,通过与《中国药典》收录种对比,发现属内多个物种都具备替代药典种类的潜力;同时,团队研究了药用假鳞茎生物量和主要药用成分的累积规律及其环境的关系,发现药用独蒜兰产量(假鳞茎生物量)和品质(有效成分含量)的形成与光照、水分等环境因子的关系密切,为建立调控药用独蒜兰产量和品质形成的技术奠定了基础。

张石宝表示,开展独蒜兰属植物环境适应性研究,为其生产栽培技术的制定奠定了基础。

独蒜兰属植物种子细如粉尘,缺少为种子萌发提供营养的胚乳,在自然条件下萌发率极低。研究团队开展了独蒜兰的人工繁殖技术研究,突破了种子的无菌萌发技术,实现规模化的种苗繁殖,并探索了独蒜兰的种子共生萌发和无性克隆技术。

“2018年,由研究团队成员张伟选育出的两个独蒜兰杂交品种‘海燕’和‘虹’在英国皇家园艺学会成功登录,这是国内机构和个人首次进行的独蒜兰属新品种国际登录。此后,通过远缘杂交,‘招摇山’‘赤练仙’‘山鬼’‘玛吉阿米’‘昴日星官’等10余个独蒜兰新品种陆续登录。”张石宝介绍,独蒜兰的自然花期主要集中在春秋两季,而他们培育的新品种“海燕”“虹”“招摇山”可在11月至翌年1月开花,实现通过品种选育进行花期调控,以满足元旦等冬季节日的市场需求。

目前,研究团队通过独蒜兰工厂化种苗繁育技术和产业化栽培关键技术体系的建立,与相关企业合作,建立了800亩独蒜兰种植基地,不仅实现了独蒜兰的规模化繁殖和栽培,还初步实现了在保护中利用、在利用中保护的良性发展目标。(张萌)

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