高葶韭种质资源描述符建立及应用价值

2010-09-18 08:48林辰壹
中国野生植物资源 2010年3期
关键词:描述符种质植株

张 娟,林辰壹

(新疆农业大学林学与园艺学院,新疆乌鲁木齐830052)

高葶韭种质资源描述符建立及应用价值

张 娟,林辰壹*

(新疆农业大学林学与园艺学院,新疆乌鲁木齐830052)

为了确立高葶韭种质资源科学的性状描述符,对其资源进行有效保护利用,依照IPGRI葱属植物描述符从采集信息、植株特征、开花与结实特征以及种子特征等方面共建立了28个高葶韭种质资源描述符,并对其应用价值进行了评价。高葶韭种质资源营养价值高,维生素C含量高达117.70 mg/100 g,高碳水化合物含量使其食用风味更加浓郁,具有高的食用价值;花葶空间生长姿态多样,球状伞形花序上具多而密集的淡黄色至黄绿色小花,花期长,具有独特的观赏价值;同时还具有药用、饲用、遗传应用以及植物源农药等潜在应用价值。

高葶韭;种质资源;描述符

高葶韭(Allium obliquum L.)是葱属Allium根茎组Sect.Rhiziridium G.Don多年生草本植物,国外从欧洲中部经中亚直到西伯利亚都有分布,国内仅分布于新疆的天山山脉[1-3],陆峻峮[4]曾将其作为新疆葱属野生资源做过报导。高葶韭全株可供食用,味道独特,是新疆干旱半干旱地区早春少数可以采食的野生蔬菜之一。

种质资源是选育新品种的基础材料,包括各种植物的栽培种、野生种的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工创造的各种植物的遗传材料。用规范化、标准化的评价描述系统对作物种质资源进行描述有利于种质资源研究工作的深入开展和国内外资源共享,提高种质资源研究工作的质量和水平,促进国内外的交流和协作,更加有效地提供育种家和其他研究者利用。描述标准是种质资源研究的方法学基础[5]。国际遗传资源研究所(International PlantGenetic Resources Institute/IPGRI,FAO)出版的葱属植物描述符(Descriptors for Allium spp.),首次为各国葱属植物资源工作者提供了一个标准的作为性状描述的国际版本。

葱属植物是世界公认的蔬菜、观赏花卉和药用植物的重要种质资源。瓦维洛夫所著的《栽培植物起源中心》中阐述了中国西部(新疆)是葱的起源地,昆仑山一直被称作葱岭。葱属的山韭(A.senescens L.),细叶韭(A.tenuissimum L.),蒙古韭(A.mongolicum Regel.)一直被作为蔬菜食用,且在新疆均有分布。葱属根茎组植物是韭菜(A.tuberosum Rottle.ex Spr.)的近缘种。本文依照IPGRI标准对高葶韭种质资源特性进行了描述,为今后高葶韭种质资源的有效利用研究和国际资源交流提供准确可靠的科学信息和标准化、数字化的表达,以期为葱蒜类蔬菜的抗逆及优质育种提供有益基因及亲本材料。

1 材料与方法

1.1 材料

高葶韭(A.obliquum L.),生于海拔1 200~2 000 m的山地草原和草甸带中,分布于50°N附近,85°~95°E 以内的地区[6]。本研究用高葶韭采集自新疆富蕴县大桥林场,位于 89°53′54″E,47°41′06″N。

1.2 方法

依照IPGRI提供的葱属植物种质资源描述标准[7],结合高葶韭的植物特点分别从采集信息(表1),植株特征(表2),开花与结实特征(表3)以及种子特征(表4)等方面来确立其准确的性状描述内容,共计28个性状描述符。通过连续3 a对固定样方内样株的观察及调查,对高葶韭种质资源的具体性状进行描述。

表1 IPGRI葱属植物种质资源描述符——采集信息描述

表2 IPGRI葱属植物种质资源描述符——植株特征描述

表3 IPGRI葱属植物种质资源描述符——开花与结实特性

表4 IPGRI葱属植物种质资源描述符——种子

种子百粒重参考国际统一测量标准[8]。测定叶片长宽用材料均取自抽薹始期的植株,用游标卡尺测量植株第七叶片的长度及第三叶片的宽度。

2 结果与分析

高葶韭种质资源采集信息的描述符建立如表5所示。3 a的观察仅发现极少数多年生植株有根蛆危害,对农作物产量产生显著减产的“倒春寒”未对高葶韭植株产生显著影响,观察期间内未见其它灾害性天气,因此,对其灾害性天气未进行描述。调查显示,高葶韭在食用上目前仅限于生食、鲜食及加工食用,食用部位为叶片、假茎、嫩薹、鳞茎及小花,本研究未对种子的食用及其深加工应用特征进行描述。对其药用及饲用特性暂时也没有按照描述符进行描述。

表5 高葶韭种质资源描述符——采集信息描述

高葶韭种质资源植物特征的描述符建立如表6所示。高葶韭植株不同部位叶片大小差异较大,上部叶片较下部叶片长且窄,因此,描述符信息建立的叶片长度采用最长叶片长度,即第七片叶;叶片宽度采用最宽叶片宽度,即第三片叶。

表6 高葶韭种质资源描述符——植株特征描述

高葶韭种质资源开花与结实特性的描述符建立如表7所示。观察研究表明,高葶韭为异花授粉,其每花序上均有个别小花正常开花但不结实的现象,有个别植株甚至整个花序全部败育。目前,尚未对其繁殖特性进行深入细致的研究,暂不能按照描述符对其是否存在雌性不育或是雄性不育等特征进行描述。描述符中对花色的描述没有黄绿色,根据高葶韭植株花色的独特性,将其黄绿色的花色特征定义到其它项(99)进行描述。

表7 高葶韭种质资源描述符——开花与结实特性

高葶韭种质资源种子的描述符建立如表8所示。

表8 高葶韭种质资源描述符——种子

3 应用价值评价

3.1 食用价值

高葶韭的食用部位为花、叶片及鳞茎。鳞茎和叶片既可生食又可熟食,在西伯利亚,其鳞茎在烹调中代替大蒜使用;花则不经加工,作为沙拉或凉拌菜的装饰菜使用[9]。

张娟等[10]对高葶韭的营养成分分析结果表明,营养生长盛期的高葶韭全株含水分91.5%、维生素C 117.70 mg/100 g、类胡萝卜素 1.77 mg/100 g、碳水化合物3.03%、粗纤维8.49%、蛋白质2.8%。高葶韭的主要营养成分较全面,营养价值高,特别是维生素C的含量显著高于葱蒜类其它蔬菜,口感柔软多汁、风味浓郁、具有葱属植物特殊的辛辣味,满足人们对葱蒜类蔬菜品质的要求。

3.2 药用价值

中国医药上很早就利用葱(A.fistulosum L.)、韭、蒜(A.satevum L.)提取制剂,预防和治疗许多疾病。现代研究已证实葱属植物中硫化物及黄酮类成份含量都很高,其所含的硫化物可明显降低血液中的胆固醇。葱属植物应用于治疗高血压、开胃、消食、调节菌群、杀菌、抗炎、降血脂和降糖等疾病方面,已经开发出多种保健食品及药品,具有很好的药用价值[11,12]。因此,高葶韭药用活性成分及药用价值研究有着广阔的前景。

3.3 观赏价值

葱属植物由于其花色丰富、独特,伞形花序上小花数量大、花期长,花葶高挺等特点已被广泛应用于园林造景及切花观赏中,目前应用较多的有 A.giganteum Rgl.、A.caeruleum Pall.、A.nutans L.等。高葶韭的花期为每年的5月;花葶可长至60~90 cm,花葶生长极不规则,或竖直向上生长,或盘旋扭曲,或花苞下垂;球状的伞形花序上具多而密集的淡黄色至黄绿色小花,小花梗近等长,每一花序可着生小花50~300朵,平均160朵。高葶韭小花柔和的黄色使得它在园林造景中成为一种非常独特的花境镶边材料,用以点缀在色彩艳丽的花丛中,满足人们视觉上的审美要求。

3.4 饲用价值

葱属植物自古以来就是草原民族放牧利用的饲用植物。在蒙古族民间对草地的分类中,葱属植物的生长与否是辨别抓膘草地的依据,多种葱属植物被认为是抓膘牧草,对牲畜的育肥、防病、治病有重要作用。牧民认为,绵羊采食碱韭(A.polyrhizum Turcz.ex Regel)、山韭、蒙古韭和野韭(A.ramosum L.)抓膘快而持久,并且肉味鲜美[13-15]。高葶韭营养全面,春季返青早的特性,可以在早春其它牧草尚未返青时为牛羊采食提供食物。

3.5 植物源农药

我国人民很早以前就已将大蒜汁和洋葱(A.cepa L.)汁用于植物病害防治[16],已经总结出许多葱属蔬菜植株及根系中含有硫化丙烯、大蒜素(Allicin)等杀菌物质,利用作物的化感作用,这些物质残留在土壤中能杀死部分有害病菌,如栽培葱蒜类后,种植大白菜可以减轻白菜软腐病,葱属蔬菜均是多种作物的良好前茬。近年来的研究证实百合科植物可用于研制杀鼠剂,大蒜中的大蒜素也已作为抗真菌剂应用[17],一些国家已使用大蒜油用于害虫防治[18]。Riotte[19]曾记载高葶韭植株的汁液可用于驱逐蛾类,整株可以驱除昆虫和鼹鼠。因此,高葶韭可用于生态和谐的植物源农药的开发。

3.6 遗传应用价值

高葶韭分布于生物多样性十分丰富的天山山脉,天山山脉是葱属植物的主要分布区之一[20],葱属植物种质资源十分丰富,仅葱属根茎组野生种分布就有28个种,占全国根茎组野生植物的一半。这些葱属根茎组植物生长于荒漠、荒漠草原、真草原、草甸草原、高山草甸、亚高山草甸和针叶林等多种环境下,从海拔 1 300~3 500 m的山地均有分布[21-22]。高葶韭具有的返青早、抗寒性强、单株产量高等特点,表明其具有优良基因,可用于葱蒜类蔬菜的抗逆育种[23]。葱属根茎组植物是韭菜的近缘种,这对丰富我国韭菜资源提供有益基因以及亲本材料有重要意义。高葶韭作为种质资源的价值还未引起各方面的重视,开发利用高葶韭种质资源对抗逆及优质育种有特殊的现实意义和利用前景。

4 讨论

目前,葱属植物的食用、药用、饲用、观赏以及其它方面的应用价值已经得到国内外专家学者广泛重视,但对高葶韭的研究还有许多领域没有涉足或未进行系统深入的研究。

本文首次依据 IPGRI描述符对我国高葶韭种质资源建立了性状描述符。随着对高葶韭种质资源研究的深入,对此种质资源的性状描述及评价将得到不断的补充和修订。

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Descriptor Establishment and Application Value of Germplasm Resources of Allium obliquum L.

Zhang Juan,Lin Chenyi
(College of Forestry and Horticulture,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)

In this paper,the application value is evaluated and 28 descriptors are established according to the IPGRI Allium descriptors in the aspects of collecting data,plant,inflorescence,fruit and seed.A.obliquum L.germplasm resources has high edible value with Vc content of 117.70 mg/100 g and high carbohydrate content.Its scape has diversiform attitude and flower has yellow to greenish yellow colour for its unique aesthetic value.It also has potential medicinal,breeding and genetic value and the value in the development of botanical pesticides.The science and reliable descriptors are provided for the international resources sharing and facilitate its effective protection and genetic use.

Allium obliquum L.;germplasm resources;descriptor

S602.4

A

1006-9690(2010)03-0029-05

10.3969/j.issn.1006- 9690.2010.03.007

2009-11-18

新疆维吾尔自治区高校科研计划重点项目(XJEDU2008I12)。

张娟(1984-),女,山西人,在读硕士,主要从事葱属野生蔬菜植物资源研究。E-mail:juanzi.0001@yahoo.com.cn。

*通讯作者:林辰壹(1965-),女,新疆人,副教授,主要从事蔬菜植物资源研究。E-mail:linchenyi65@sina.com。

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