・94・
文章编号:1003-7853(2008)01-0094-03
基金项目:哈尔滨师范大学科研基金项目;哈尔滨师范大学博士科研启动基金
TERRITORY&NATURALRESOURCESSTUDY
中图分类号:Q948.2
2008No.1
文献标识码:A
国产及引进花楸属植物研究与应用进展
庄凤君1,王继丰1,2,王臣1(1.哈尔滨师范大学,黑龙江
用进行了探讨。关键词:花楸属;综述
哈尔滨150025;2、黑龙江省科学院自然与生态研究所)
摘要:搜集国内近30年有关花楸属植物的文献资料,对国产及引进花楸属植物的研究及应用现状进行了综述,就进一步研究和开发应
ProgressinthestudyandapplicationofSorbusLinn.fromChinaandabroad
ZUANGFeng-junetal(HarbinNormalUniversity,Harbin150025,China)
Abstract:InthispaperthestudydataofSorbusL.inrecentthirtyyearswerecollected.TheprogressinthestudyandapplicationofSorbusL.fromChinaandabroadwassummarized.Theirfurtherresearch,developmentandutilizationalsoconductedinthispaper.Keywords:SorbusL.;progress
花楸属(SorbusL.)隶属于蔷薇科苹果亚科,落叶灌木或乔木,全世界约80余种,分布在北半球,我国产55种10变种[1]。另有报道,全世界大约100种,我国约有67种[2]。1研究及引种概况
我国目前研究和应用的种类有百花花楸(Sorbuspohuasha-水榆花楸(S.alnifolia)、天山花楸(S.tianschanica)、黄山花楸nensis)、
石灰花楸(白花花楸(、西伯利亚(S.amabilis)、S.folgneri)、S.aria)花楸(S.sibirica)和无毛花楸(S.pohuashanensisvar.amurensis)等7种1变种。近年来,人们开始从美国[3]、波兰引入并研究欧洲花,3年生欧洲花楸比百花花楸生长量更大,5年楸(S.aucuparia)生播种实生苗可开花结实[4]。笔者2004年春季从日本引入朝鲜花楸(欧亚花楸)(S.commixta)并进行了相关生物学研究,国内同期还引进了腺肋花楸属(的黑果腺肋花楸、红果腺肋Aronia)
花楸和紫果腺肋花楸等3个种的13个品种[5]。国外学者从化学分类学角度提出将花楸属与腺肋花楸属合并[6]。本文不包括对腺肋花楸属植物的研究内容。2分类与系统学研究
我国是花楸属分布和分化的中心[2],国外学者由于对我国的种类缺乏全面了解,无法对该属的系统分类作出令人信服的判断。郑冬梅等认为广义花楸属是一个非单系类群,花楸属应该仅包含复叶类群花楸亚属(SubgenusSorbus),或者还包括Cormus
[2]
。亚属(SubgenusCormus)
对百花花楸木材解剖学研究表明,其导管穿孔板有典型的网状穿孔板和单穿孔板,还有5种过渡类型;导管分子可分为3种,即两端均为网状穿孔板的导管分子;一端为网状穿孔板,另一端为单穿孔板的导管分子;两端均为单穿孔板的导管分子[7]。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!期内进行下次同样的作业,即对保留带进行选择性采伐,仍可保持现有林分(改造前)30%以上的上层林木,再加上生长的因这样不仅可充分利用林素,可使林分郁闭度仍控制在0.4 ̄0.5,木资源,还可以进一步促进上层林木和下层苗木的生长,自然形成短周期、低强度的作业方式。第四,此方法可保证林分结构的多层次化,尤其是在开展第二次作业后,可使林分不仅具有均匀分布上层林木,而且林下演替层、更新层齐备,促进了林分的进展演替过程和保持林木资源的永续性,尤其是由于边缘效应的影响,使保留木的径级生长加快,促进了现有林木可采资源的增加,实现早成材,缩短轮伐期的目的。
效应带边缘效应作用能拓宽物种生存空间生态位,为合理组配经济植物,提高单位面积生产效益奠定了基础除可引入目的树种,培养高质速生用材林外,还可引入各种经济植物,充分利用空间光照和营养生态位等,提高单位面积林地的生产力。
经过抚育更新后的硬阔林林木生长率提高了22.31%,林下营造的水曲柳生长良好,经更新保护的柞木林上层木和人工引入的樟子松生长良好,形成了稳定的群落结构,充分发挥出防护作用。3.2
效应带宽度决定于林分高度
3.3
杨桦林带状改造过程中,采用3种采带组合,6m,8m,10m带混合区和10m带区对林木生长有明显的促进作用,林木生长率均而15m带区相对提高率仅在10%左右。从林相对提高30% ̄40%,
分树木高度上看,林分平均树高11.6m,主林层平均树高16 ̄17m。由此可见,采用交互窄带式择伐方式改造次生杨桦林虽然可以加大采伐带的宽度,但也不能超过林分的平均树高或主林层平均树高的2/3,否则将会影响树木的生长。
从不同带宽小环境因子的变化情况,尤其是光照情况看,10m效应带所达到的光照及其它生境条件最为适中。
综合运用新技术
在杨桦次生林窄带状择伐带上人工林的营造过程中,合理应用HRC保苗剂,稀土微肥和化学除草剂等单项技术措施。其中在造林时应用HRC保苗剂可提高苗木成活率5 ̄10%,提高当年苗木生长量17% ̄28%;在造林后喷施稀土微肥可提高苗木高生长10% ̄20%,径生长20% ̄40%;在抚育过程中采用除草剂,灭草效果达95%,不仅比手工作业提高效益5.8倍,而且还避免了手工作业对苗木的损伤,效果和效益均十分显著。
作者简介:郭文栋(1978 ̄),男,研究实习员。
(2008-01-15收稿S编辑)
庄凤君等国产及引进花楸属植物研究与应用进展・95・
水榆花楸的茎次生木质部导管分子的穿孔板均为单穿孔板,通过比较认为水榆花楸较百花花楸更为进化[8]。3花楸属植物的繁殖3.1有性繁殖研究进展
人们对百花花楸等5种进行了有性繁殖研究。百花花楸果
10]
采集果实经过短期发酵沤制[9,或直接实于9 ̄10月下旬成熟,
倍,生根率平均达97%,苗木最终成活率达80%以上[29]。白花花楸的种子经低温处理后,无菌萌发的种苗茎段通过丛生芽途径可以产生大量不定芽,增殖系数为3 ̄4,转入生根培养基,生根率为70%,移栽成活率为85%[30]。石灰花楸春季萌发的茎段经消毒处理、诱导萌发、丛生芽分化及生根诱导等步骤获得带根苗,移栽后成活率可达80%以上[31]。欧洲花楸一年生休眠茎段作为外植体,经诱导,芽的分化率可达100%,增殖系数为7,生根培养基上每苗平均生根数多于4条,根长大于1.6cm高达87% ̄98%[3]。
从上述报道来看,花楸属植物组培快繁主要通过丛生芽途径实现增殖,且增殖率较高,此方式产生的后代性状表现一致,可以用于规模化生产种苗。张建瑛等从百花花楸愈伤组织诱导出体细胞胚,这一起源的胚是否能发育成苗还未见报道[33]。4开发研究与应用概况4.1
园林应用现状
这是花楸属植物的重要的经济用途之一。该属植物乔、灌均有,树形优美,多数夏初着伞房形密集的白色花序,秋季结成红色、黄色、或白色的果实,挂满枝头,且长挂不脱落,可点缀冬季,与白雪互衬,极具观赏价值,是春观叶、夏观花、秋冬观果的优良绿化树种,可孤植、丛植、列植于草坪、庭院、路旁,亦可群植或混
19]
无毛花楸[18]、水榆花楸[1,、天山植于树丛、花间[18]。百花花楸[9],20]
、西伯利亚花楸[29]、黄山花楸[34]都有在园林上应用的报花楸[1,
[32]
进行种子调制[11 ̄13],将果实捣碎,用清水反复漂洗除去果皮和果肉,晾干,去杂后即得纯净种子,果实出种率为1%左右,种子千粒重2 ̄2.4g[9]。种子需进行播前处理,多采用低温层积处理破除种,置0 ̄5℃下子休眠,即种子混以3倍湿沙(湿度60% ̄80%)
14]
也可以采用冬季窖藏[9]、室外坑藏[11,或湿60 ̄70d开始裂口[9],
[10]
沙埋藏法。王新安等报道10 ̄15℃的室温(处理时间不详),梁[13]
。用5×1O-5mg/L赤霉素浸华等报道为25℃(处理时间不详)
,生根苗移栽成活率
泡6 ̄8h,发芽率为53.6%;将赤霉素处理与层积法相结合,萌发百率高达86.7%[15]。百花花楸种子休眠系生理而非结构所致[16];花花楸果肉、种子、去皮种子中均含有水溶性萌发抑制物质,也是引起种子休眠及发芽率低的原因之一[17]。
百花花楸育苗技术同常规育苗,播种宜在春季进行,亦可秋播,苗期管理简单易行。
水榆花楸、无毛花楸、天山花楸和欧洲花楸果实的采集时间
19,20]。
及种子调制方法与百花花楸相同[18,
国外学者研究了温度对脱毛冠萼花楸(S.glabrenscens)和欧洲花楸休眠和发芽的影响,指出种子需要经过低于5℃的沙藏层
22]
。鸟类及其他动物积处理才能发芽,温度超过5℃不能发芽[21,
道。有些种类是果树育种和砧木的重要原始材料[1]。百花花楸与梨嫁接亲合力较高,用花楸苗作砧木生产的梨苗,根系发达,树势强壮,生长量大,管理粗放,成苗率高,节省人力,可显著降低果农生产成本,为尽快建成梨园提供保证[35]。4.2
药理作用及化学成分研究概况
该属植物中含有较丰富的黄酮、花青素、双联苯酚、类山梨酸苷、生氰苷等成分并在药理作用上有强抗氧化、抗癌、抗辐射和止国内从药用目的出咳平喘等作用[36]。国产花楸属植物种类很多,
发进行研究的种类只有天山花楸,而国外研究的种类较多,有欧、朝鲜花楸(、西伯利亚花楸(洲花楸(S.aucuparia)S.commixta)S.、美国花楸(、sibirica)S.americana)S.cortex、S.decora、S.scopulina、S.torminalis、S.aria和S.scopulina等10余种[36]。
国产花楸属植物中天山花楸药用功能为清热利肺、补脾生津、止咳,治疗肺结核、哮喘和VA、VC缺乏症。1980年载入新疆药品标准。维吾尔民族和哈萨克民族民间常以天山花楸的嫩枝、叶和果实入药。天山花楸味甘苦、性平、具有补脾生津的作用,对呼吸系统疾病的咳痰哮喘等症有一定的疗效;用于治疗慢性气管炎、肺结核、哮喘、咳嗽、水肿、胃痛、平喘及依赖性的抑制心肌收
38]
缩和保护心肌缺血等功能[37,。天山花楸水提液还有预防组胺、
取食消化对朝鲜花楸和欧洲花楸种子有明确的作用[23,24]。3.2
扦插繁殖技术研究
目前,只有百花花楸扦插繁殖的报道。扦插的最佳时间为5月下旬[25]或6月初[14]至7月中旬,用当年生营养充实的枝条截成10 ̄25cm长的插穗,每插穗不少于2个节,剪下每个复叶的大部分,留1 ̄2枚小叶。采用10×10-4mg/L的吲哚丁酸浸泡处理插穗下端17h左右
[14]
[25]
,扦插1个月后基本生根,成活率可达75%
。花楸扦插是皮部生根,不同插穗生根情况不同,青壮龄树的
一年生枝条最佳,生根速度快,生根率高。也有研究者指出,插穗在一周后即可产生愈伤组织,2Od左右插穗基部就会有根系形成,在插后5Od内加强管理对提高插穗生根率是非常重要的[12]。花楸扦插虽然可行,但管理要求较高,且不易成活[12]。
经笔者扦插实验,朝鲜花楸生根率很低。看来花楸属植物扦插繁殖难度较大,扦插技术有待于进一步研究。3.3
组培快繁技术研究
王爱芝等以百花花楸嫩叶和茎段为外植体,在探索不同激素组合的基础上完成了愈伤组织的快速增殖,但还没有实现芽的分化[26]。郭艳茹等以百花花楸带腋芽茎段为材料,探索出组培各阶段最适培养基配方;带腋芽茎段在芽诱导培养基上21d以后逐渐形成丛生芽;在增殖培养基上平均增殖系数达到13,在生根培养基上,平均生根数为6,生根率达90.2%,生根苗移栽成活率达95.5%[27]。白卉等以百花花楸腋芽为外植体,丛生芽在最佳继代培养基上增殖系数达4.5以上;在最适生根培养基生根率达80%以上[28]。
西伯利亚花楸一年生枝条的嫩芽经诱导,继代增殖率达5 ̄6
乙酰胆碱引起的豚鼠药物性哮喘作用和较明显的平喘、镇咳、抗炎作用[39]。国外学者报道,欧洲花楸果浆中黄酮醇、黄酮类化合物具有抗氧化作用,可对抗动脉粥样硬化、心脏病和癌症[40]。
天山花楸中有效成分主要为黄酮类及氰苷类化合物[41],黄酮类化合物含量比较高,不同部位药用价值木质部>韧皮部>果实>叶子[42]。对天山花楸枝、叶、果中的主要的黄酮类物质--槲
44]皮素含量测定,叶中槲皮素含量最高[43,。从天山花楸中分离得
到了苦杏仁苷[45]。
・96・庄凤君等国产及引进花楸属植物研究与应用进展
[17]吴超,郑勇奇,郑健,等.花楸树果实浸泡液的萌发抑制作用[J].中国农学通报,2007,23(4):131 ̄134.
[18]牟兆军.无毛花楸[J].特种经济动植物,2001,(4):25.[19]孙轶,孟淑英.水榆花楸的播种育苗技术[J].辽宁林业科技,2003,(2):41 ̄42.[20]边彪,孟好军.天山花楸种子育苗技术[J].甘肃科技,2004,20(10):
179 ̄180.
[21]TaylorCW,GerrieWE.EffectsoftemperatureonseedgerminationandseeddormancyniSorbusglabrenscensCar-dot[J].ActaHorticulturae,1987,215:185 ̄192.
[22]OsterU,BlosI,RudigerW.Naturalinhibitorsofgermi-nationandgrowth.Ⅳ.Compoundsfromfruitandseedsofmountainash(Sorbusaucuparia)[J].ZeitschriftfurNatur-forschung,C(Bioscinces),1987,42(11~12):1179 ̄1184.
[23]YagihashiT,HayashidaM,MiyamotoT.Effectsofbirdin-gestiononseedgerminationofSorbuscommixta[J].Oecolo-gia,1998,114(2):209 ̄212.
[24]PaulsenTR,HogstedtG.Passagethroughbirdgutsincreas-esgerminationrateandseedlinggrowthinSorbusaucu-paria[J].FunctionalEcology,2002,16(5):608 ̄616.[25]高慧,刘培义.花楸的扦插繁殖试验初报[J].吉林林业科技,1997,(3):29 ̄30.[26]王爱芝,沈海龙,黄剑,等.花楸嫩叶和茎段的愈伤组织诱导[J].东北林业大学学报,2005,33(2):12 ̄14.[27]郭艳茹,詹亚光,纪丽丽.花楸腋芽增殖途径快繁技术研究[J].植物
研究,2007,27(2):224 ̄228.[28]白卉,王秋玉,曹焱,等.花楸组织培养技术的研究[J].林业科技,
2007,32(3):53 ̄55.[29]姚莉莉,赵海泓,申立营,等.西伯利亚花楸组培快繁技术体系的研
究[J].辽宁农业科学,2005,(6):19 ̄21.[30]杜丽娜,王关林,韩炎,等.白花花楸的组织培养和快速繁殖[J].植物生理学通讯,2006.42(4):677.
[31]安洁,刘军.石灰花楸的快繁技术研究[J].四川农业大学学报,2004,22(3):222 ̄224.[32]韩文忠,马兴华.欧洲花楸组织培养与快速繁殖试验研究[J].中国林副特产,2006,(3):21 ̄22.[33]张建瑛,杨玲,沈海龙.花楸体细胞胚发生过程中抗氧化酶活性的变
化[J].植物生理学通讯,2007,43(2):264 ̄268.[34]刘登义,沈浩,杨月红,等.黄山花楸种群遗传多样性研究[J].应用
生态学报,2003,14(12):2141 ̄2144.[35]李立才,李力莹,庞忠义,等.花楸的育苗及其利用[J].特种经济动
植物,2004,(4):19.[36]于明,李铣.花楸属植物化学成分药理作用及其研究进展[J].辽宁
中医学院学报,2004,6(5):364 ̄366.[37]李迪民,陈坚.天山花楸水提取液药理学研究[J].中草药,1996,26
(6):302.[38]李迪民,陈坚.天山花楸醇提取物对心肌缺血的保护作用[J].西北
药学杂志,1998,13(2):66.[39]马俊鹏,常军民,卢冬梅.天山花楸水提取液镇咳平喘作用的实验研
究[J].西北药学杂志,2007,22(5):257 ̄258.
[40]Gil-IzquierdoA,MellenthinA.Identificationandquanti-
tationofflavonolsinrowanberry(Sorbusaucuparia)juice[J].EurFoodResTechnol,2001,213:12 ̄17.[41]陈坚,王岩.艾买提江,等.天山花楸原植物、化学成分和药理学活性研究(初报)[J].中国中医基础医学杂志,2001,(7)(增刊):45.[42]赵永昕,帕提古丽・马合木提.新疆天山花楸不同药用部位总黄酮的提取及其定量测定[J].食品科学,2005,26(9):414 ̄415.[43]刘艺,翁幼武,张琦.HPLC法测定天山花楸枝叶中槲皮素含量[J].
广西医学,2005,27(6):839.[44]赵永昕,帕提古丽・马合木提,买合布白・阿不都热依木,等.高效液
相色谱法对天山花楸不同提取部位槲皮素含量的测定[J].食品科学,2006,27(11):471 ̄473.[45]开丽曼・达吾提,哈及尼沙・吾甫尔.天山花楸中苦杏仁苷的分离与
鉴定[J].新疆医科大学学报,2003,26(6):604.[46]帕提古丽・马合木提,赵永昕.天山花楸果实的有效成分的初步研究
[J].食品科学,2005,26(8):336 ̄337.[47]李乐,唐辉,王鲁石,等.天山花楸果实中微量元素及氨基酸的检测
分析[J].广东微量元素科学,2006,13(10):40 ̄42.[48]帕提古丽・马合木提,祖丽皮亚・玉努斯.西伯利亚花楸枝条提取物
抑菌作用的测定[J].食品科学,2006,27(11):185 ̄187.[49]祖丽皮亚・玉努斯,帕提古丽・马合木提.天山花楸枝条、叶提取物抗菌作用的比较[J].食品工业科技,2006,27(8):51 ̄53.[50]任军,范丽颖,郭继勋,等.花楸幼苗光和特性及其影响因子分析
[J].东北师范大学学报(自然科学版),2006,38(2):96 ̄100.
作者简介:庄凤君(1973-),男,天津人,硕士研究生,研究方向为植物学。
国外学者从10余种植物中共分离出8种三萜类、4种甾醇类、25种黄酮类、11种胡萝卜烃类、6种二联苯类和木脂素类、2种生氰苷类、3种花楸酸以及其他等多种化学成分[36]。4.3
食品与食品保鲜
有些种类果实中含丰富的维生素和糖分,可作果酱、果糕及天山花楸果实的水提取物中含有蛋白质、氨基酸、糖类等酿酒[1]。
物质,醇提取物中含有醌类及它的衍生物,蒽醌类,黄酮类,生物碱等物质[46];其中氨基酸总量占其组成6.3%,有人体必需的8种氨基酸,2种半必需氨基酸和7种非必需氨基酸[47];常量元素含量含量由高到低依次为K,Ca,Na,Mg;微量元素由高到低依次为Cu,Fe,Zn,Mn[47]。西伯利亚花楸果实富含多种维生素,有抗坏血酸、胡萝卜素、山梨糖醇、有机酸、VC等,其鲜果黄酮含量达0.25% ̄0.35%[48]。
天山花楸和西伯利亚花楸茎叶的乙醇提取物有明显的抑制作用,最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)均较低,且对高温、紫外线都有良好的稳定性,天山花楸叶乙醇提取物可用于
49]
。食物防腐、保鲜等领域,具有广泛的使用范围[48,
5其它研究与应用
体细胞胚发生过程中抗氧化酶活性研究开启了花楸体细胞种群遗传多样性研究揭示了黄山花楸的濒胚高效诱导之门[33];
危机制,为保护和可持续利用该物种提供了理论依据[34];花楸幼苗光和特性及其影响因子分析为提高幼苗生长量、培育壮苗奠定了生理学基础[50]。
很多花楸属植物木材可供作器物;嫩枝和叶可作饲料;种子含脂肪和苦杏仁素,供制肥皂及医药工业用;枝皮含单宁,在鞣皮工业中可以利用[1]。
参考文献:
[1]中国植物志编辑委员会.中国植物志(第36卷)[M].北京:科技出版
社,1974.284.[2]郑冬梅,张明理.运用形态特征和分支、表征方法探讨广义花楸属
(SorbusL.)属下分类关系[J].园艺学报,2007,34(3):723 ̄728.[3]姜镇荣,韩文忠,姜镇华,等.欧洲花楸试管苗移栽技术[J].经济林研
究,2006,24(3):56 ̄58.[4]刘玮,李长海,庄倩,等.欧洲花楸引种及生物学特性[J].东北林业大学学报,2007,35(2):29 ̄30.[5]韩文忠,姜镇荣,马兴华,等.国内外腺肋花楸产业和技术发展概况[J].防护林科技,2007,(3):57 ̄58.
[6]WeingesK,SchickH,SchillingG,etal.Compositionofanan-
thocyanconcentratefromAroniamelanocarpaElliot.X-rayanalysisoftetraacetylparasorboside[J].EurJOrgChem,1998,(1):189.
[7]朱俊义.花楸(Sorbuspohuashanensis)导管分子穿孔板的类型及演
化[J].植物研究,2002,22(3):285 ̄287.[8]张庆有,邓志刚,肖智.花楸树、水榆花楸茎次生木质部结构比较研究[J].通化师范学院学报,2006,27(2):71~72.[9]于春江,丁长廷,李殿波.绿化树木花楸及其栽培技术[J].中国林副
特产,1998,(2):21.[10]王新安,王令军.花楸(Sorbuspohuashanensis(Hance)Hedl)的栽
培技术[J].牡丹江师范学院学报(自然科学版),2005,(2):25~26.[11]陈荣伟,徐熙伟,赵波平,等.花楸播种育苗技术[J].山东林业科技,
2004,(3):43.[12]庄倩,刘玮,李长海.花楸种子及嫩枝扦插繁殖技术[J].林业科技,
2006(3):33 ̄34.[13]梁华,李玉石,郭立红,等.花楸播种育苗技术[J].山东林业科技,1999,(4):23.
[14]李艳霞.半干旱地区花楸的繁殖技术[J].防护林科技,2006,(6):
89 ̄90.[15]滕范例,赵辉.花楸种子不同处理方法发芽率的比较[J].中国林副特产,2006,(4):31.[16]沈海龙,杨玲,张建瑛,等.花楸树种子休眠影响因素与萌发特性研
究[J].林业科学,2006,42(10):133 ̄138.
(2008-01-20收稿S编辑)
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容