張文琛
(北京林業(yè)大學(xué),北京 100083)
山茶為中國的十大名花之一,中國的茶資源幾乎都分布在秦嶺淮河以南。然而青島這個地方由于小氣候的特殊性,分布在中國最北端的一種山茶,就是耐冬山茶。耐冬山茶具有冬季開花,花期長,花色美麗的優(yōu)良特征,北方很罕見。因此,其植物材料應(yīng)用有很大的價值。
而抗寒植物的引種應(yīng)用一直是引種研究的一個重要方向。山茶的抗寒育種已有一定研究基礎(chǔ),最早的是怒江山茶作為母本與其他父本的雜交。
耐冬山茶是山茶科山茶屬常綠闊葉樹種,它屬于第三紀殘遺植物種類。在第三紀時,青島所處的位置還屬于亞熱帶,本身條件就適宜山茶生長。當(dāng)?shù)谒募o冰河期來臨時,許多植物由于寒冷南移,山茶也不例外。然而青島附近的小氣候較為獨立,背山臨海的特征使其具有海洋性氣候特征,耐冬山茶也得以小范圍保存。
現(xiàn)在耐冬山茶野生分布地區(qū)為青島嶗山,沿海長門巖島等地區(qū)。這些地方多是丘陵,土壤質(zhì)地為砂質(zhì)壤土,pH 值為4.0~5.5。區(qū)域的平均氣溫為12.4℃,絕對最低氣溫-17℃。年平均相對濕度73%,年降雨量1000mm。海島多霧,濃霧天氣每年高于50d。
通過栽培引種野生地保護資源,目前耐冬山茶的一些品種已經(jīng)被推廣到青島附近等地,青島植物園品種最豐富,但在山東以北地區(qū),還未出現(xiàn)大量引種種植的記錄。
在需要引種的北京地區(qū),位于華北平原,年降雨量在400~600mm。相比原產(chǎn)地來說較為干燥。溫度變化較大,為大陸性氣候。
在這種情況下,很多人認為低溫是影響耐冬山茶,在北京生長的主要生態(tài)因子。但通過查找文獻中的試驗發(fā)現(xiàn),冬季及早春的土壤干旱、冷風(fēng)和日曬,易導(dǎo)致苗木的地上部分干枯。因此,土壤干旱、冷風(fēng)及日曬是決定“耐冬”山茶能否成功引種的關(guān)鍵因子。
引種地和被引種地的氣候差異,一定程度上決定了引種實現(xiàn)幾率的可能性大小。在背風(fēng)遮蔭的小環(huán)境下,耐冬山茶可以抵抗京津地區(qū)的低溫,最好在四周種植常綠植物。這說明在一定條件下,能簡單引種耐冬山茶。然而現(xiàn)在耐冬山茶仍然沒有被廣泛推廣到京津的園林綠化中,還需繼續(xù)研究。
耐冬山茶抗寒性表現(xiàn)明顯。在抗寒性調(diào)查中顯示,耐冬山茶種子適宜的發(fā)芽溫度范圍是10~20℃。耐冬山茶種子也有在冬季低溫誘導(dǎo)下,促進萌發(fā)的特點。這說明耐冬山茶種子有適應(yīng)低溫干燥的冬季休眠,有將近一半的種子能忍受10℃以下冬季低溫成功越冬。
耐冬山茶屬半陰植物,喜漫射光,多生長在喬木層下,以及一些小氣候區(qū)域。喜溫暖濕潤的環(huán)境,喜微酸性土壤,耐低溫。
耐冬山茶最常采用的是扦插繁殖。耐冬山茶是異花授粉植物,只有借助于輔助手段提高結(jié)實率。扦插繁殖6~8 月時最適宜。移植耐冬山茶需帶土球,一般在春季的3~4 月。除無性繁育方法外,有性繁育最初的關(guān)鍵是花粉活力。研究發(fā)現(xiàn),對耐冬山茶而言,開花1~13d 花粉活力較高,高于50%,在37d 后完全失活。一般耐冬山茶2~3d 可授性最強,可授期為1~7d。在有性繁殖時,要注意把握好花粉的采集和授粉時期,增加繁殖成功率。
在馴化引種過程中,最常見的就是雜交育種,使目標(biāo)植物具有更強的抗性。有人把耐冬山茶作為母本,與4 種國內(nèi)山茶原種,分別雜交4 種國內(nèi)山茶品種和32 種國外山茶品種,發(fā)現(xiàn)有31 種能夠獲得果實和成熟的種子,說明雜交育種能夠較成功地培育出新的品種。
在對山茶的倍性研究中發(fā)現(xiàn),一般環(huán)境惡劣且偏北分布的山茶倍數(shù)普遍要高。增加倍性是提高抗性和進化的一個重要方向,在對山茶加倍育種的過程中,發(fā)現(xiàn)葉面積,氣孔,花粉,花瓣都有增大。但在用秋水仙素處理耐冬山茶大花粉的誘導(dǎo)過程中,秋水仙素需采取注射的方法,并把握適當(dāng)濃度。
耐冬山茶的品種多是在人工選擇下進行,有計劃育種工作開展很少。雜交育種上,親緣關(guān)系的遠近直接影響育種效果,它是確定另一種山茶作為父本的重要依據(jù)。試驗發(fā)現(xiàn),紅山茶組與耐冬山茶花粉形狀大小類似。耐冬山茶和原種的結(jié)實率高于品種的結(jié)實率。耐冬山茶雜交育種能否成功主要在于2 方面:一是花粉進入柱頭至子房膨大的時期;二是雜種胚的發(fā)育時期。
親緣關(guān)系的遠近還能影響花粉形成和成熟時期。如果花粉成熟時間間隔較大,先低溫保存花粉,以免其失去活性。
運用于與多倍體的山茶品種雜交上,要注意誘導(dǎo)加倍的時期,粗線期為誘導(dǎo)大花粉最適宜時期。秋水仙素容易加倍,濃度和次數(shù)都要不斷測定。一直保留加倍特性也可用無性繁殖,保留優(yōu)良基因的加倍體。
由于耐冬山茶本身具有一定的抗寒性,因此,可以引種不同的遺傳物質(zhì)的耐冬山茶種類到北京進行露地繁殖試驗。試驗初期選擇小氣候較好的環(huán)境,并觀察每個品種的生長狀況。挑選出一些生長較為良好的品種,得到適應(yīng)環(huán)境較好的品種可以進行品種間的雜交,通過雜交培育得到更優(yōu)良的性狀,得到生長良好的植株可以用扦插方式進行栽植。
耐冬山茶還能嘗試遠緣雜交來培育新品種的方法,尋找染色體相同數(shù)量的山茶品種。浙江紅山茶與耐冬山茶之間的親和關(guān)系較為良好??梢钥紤]設(shè)計這2 種植物的雜交,選擇出具有優(yōu)良性狀的植株。通過正反交和回交,進一步擴大選擇所需要的性狀,如抗寒抗旱等。
耐冬山茶在引種到北京時,還需要采取一些保護措施使其適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境。栽種的耐冬山茶選擇苗齡4~5 年且生長健壯。在冬天初春寒冷風(fēng)大季節(jié),可選擇能夠躲避不利條件的小環(huán)境,養(yǎng)護時,土壤條件太差可以更換客土。春季可澆水施肥,夏天盡量少施氮肥,防止秋天繼續(xù)生長產(chǎn)生枯枝。5 月注意澆水。秋季減少灌溉可促進茶花秋季的自然休眠,增強抵御低溫的能力,冬季小雪至大雪間可澆凍水,保護耐冬山茶免受凍害。