竇子微，楊 璐，程 平，張志剛，李 宏*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學林學與園藝學院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆林果樹種選育與栽培重點實驗室，新疆林木資源與利用國家林業(yè)和草原局重點實驗室，新疆烏魯木齊 830052)

早在1700年以前，就有文獻記錄新疆桑樹栽培的痕跡，但其飛速發(fā)展是從近代開始的。1880年左宗棠在新疆處理善后事宜，先統(tǒng)計了南北兩路境屬桑樹八十萬六千余株，而后提出“移浙之桑，種于西域”的引種政策，大力擴大植桑規(guī)模、發(fā)展蠶桑業(yè)，同時桑樹根深、耐鹽堿，也是一種優(yōu)良的防護林樹種，做到了新疆地區(qū)經(jīng)濟和生態(tài)的雙收益。因此，新疆桑資源歷經(jīng)長期的自然選擇與人工選育，促成了一種分布廣泛、基因豐富、種類較多、表型多樣的具有地方特征的復雜局面。

1955年以來，林業(yè)從業(yè)者和科研人員多次組織了以新疆桑樹資源為主要內(nèi)容的調查、鑒定、收集、保存利用等外業(yè)普查工作，幾乎涵蓋全部新疆地區(qū)，基本清楚了新疆桑樹的類型和主要地方種的表型，該研究在此基礎上查閱相關文獻、歸納整理新疆桑種質資源，為新疆桑樹資源的研究和桑產(chǎn)業(yè)的多元化高效化發(fā)展模式提供理論基礎。

1 新疆桑種質資源分布及主要類型

新疆地形獨特、地貌多樣，被形象描述為“三山夾兩盆”，桑樹則生存在三山、兩盆邊緣的古老綠洲上。以天山為軸，北上阿爾泰山，其間準噶爾盆地，稱為北疆；南下昆侖山，與天山之間是塔里木盆地，則為南疆。根據(jù)新疆桑樹自然分布大致分為五大自然分布區(qū)。迄今為止，科研人員進行新疆桑樹資源考察的區(qū)域涉及天山南北、沙漠綠洲，基本涵蓋所有氣候、土壤和生態(tài)類型，具有較為廣泛的代表性。全疆桑樹種質資源分屬2個種、1個變種，分別是白桑(L.)、黑桑(L.)和韃靼桑(var.M.A.Bieb.)，根據(jù)當?shù)乩习傩諈^(qū)分方法為黑桑(韃靼桑)、藥桑(黑桑種)、粉桑(二轉子)、公桑(雄株不結實)、白桑(白桑種)和紫桑(二轉子)。經(jīng)過對新疆桑種質資源文獻數(shù)據(jù)的整理，調查發(fā)現(xiàn)桑樹遍及新疆10個市、區(qū)、州，各品種集中分布情況見表1。由表1可知，桑樹分布覆蓋全疆環(huán)境適宜地區(qū)，以南部地區(qū)為主，白桑、韃靼桑分布較為普遍，水平分布較廣、密度大，對土質土壤適應性強；特殊種黑桑(藥桑)是喜溫樹種，不耐寒，生長表現(xiàn)較差，基本為嫁接桑，枝條微曲，葉子肥厚?？梢缘贸鼋Y論：3個桑種在不同生長區(qū)分布雖有重復，但由于區(qū)位跨度大、地理氣候存在一定特點，同時結合地方上的民風民俗側重，形成不同綠洲分布區(qū)的主栽品種與表型形態(tài)的顯著差異。

昆侖山北坡綠洲地帶。位于南疆塔里木盆地南邊的綠洲區(qū)域，屬于暖溫帶極端干旱的荒漠氣候。主要特點：氣候干燥，夏季炎熱，無寒冬，降雨量少，光熱豐富，風沙大而多，無霜期較長，晝夜冷熱劇變。年均溫11.0～12.1 ℃，沙塵天數(shù)可達220 d，全年日照2 470～3 000 h，年均日照百分率60%左右，年降水28.0～47.0 mm，年蒸發(fā)量2 198～2 790 mm，無霜期170～201 d。桑樹分布在山麓傾斜平原的古老綠洲分布區(qū)，主要集中在沖積扇部分，由于受到河流性質及其徑流特點影響，長期灌溉淤積，土壤不斷熟化。土壤類型為棕漠土、鹽土和風沙土。土壤pH 7.30～8.27，呈堿性；除鹽含量高之外，有機質含量偏高，可達19.80 g/kg，沙漠土最少，為0.81 g/kg；而氮含量低，為0.10～0.77 g/kg；3種土速效鉀含量都偏高，最高為245.98 mg/kg。

表1 新疆桑種質資源情況Table 1 Situation of mulberry germplasm resources in Xinjiang

和田、喀什和克孜勒蘇柯爾克孜自治州共3大區(qū)域是絕大部分桑樹資源的集中分布區(qū)，此地帶共有桑屬植物2 種、1變種。主要分布在和田地區(qū)五縣一市，喀什地區(qū)六縣一市，克洲三縣。具有其地域特征的品種資源有新疆藥桑、新桑1號、珍珠白、澤普3號、新策1號、皮目1號、英成2號、洛杭5號、民尼2號、莎七1號、和田白桑、洛山1號、洛玉1號、疏罕2號和疏勒白桑等；外來品種有5801、7681、果選2號、大十、桂花蜜、紅果2號、日本富士紅、嘉陵16號、嘉陵9號、東方大白、澳玉、白玉王，雜交品種8632、9024。

天山南坡綠洲地帶。位于新疆中部，天山山脈南麓中段、塔克拉瑪干北緣綠洲地帶，屬于北半球中緯度地帶暖溫帶干旱型氣候，氣候干燥，冬季干冷，蒸發(fā)大降水少，無霜期長，晝夜溫差大，熱輻射豐富。年均溫9.9～11.5 ℃，年降水量42.4～94.4 mm，年蒸發(fā)量2 000～2 900 mm，無霜期169～247 d；129.4 億m地表水年徑流量，106.2 億m地下水總儲量。桑樹分布在地形平緩、土層深厚的沖積扇平原綠洲區(qū)。土壤類型有砂土、砂壤土、壤土、粉砂質黏壤土和黏土5種類型，此地帶主要是壤土、砂壤土，壤土面積最大為233 150 hm，是土壤面積的50%以上。同時，壤土和砂壤土具有良好的通氣透水能力，適宜耕作，是桑樹較好的生長基床。同時土地土壤的退化和農(nóng)業(yè)過度的開發(fā)墾荒，造成新的荒漠化、鹽堿化局面。

該地帶有“魚米之鄉(xiāng)”之稱的阿克蘇地區(qū)和“塞外江南”之稱的巴音郭楞蒙古自治州，是新疆第二大桑樹資源自然區(qū)，此區(qū)共有桑屬植物2 種、1變種。其主要分布在阿克蘇地區(qū)兩市七縣，巴音郭楞蒙古自治州一市六縣。其主要地方品種資源有阿克蘇藥桑、巴州藥桑、阿克蘇白桑、溫宿白桑、庫粉紅桑、阿白1號、阿白3號、輪哈2號、溫阿2號、溫阿3號、阿蠶2號、新排1號、新小2號、阿阿1號、庫一1號、庫依1號、阿克蘇1號、拜芽1號、拜鎮(zhèn)1號等。

天山東部吐哈盆地綠洲地帶。位于新疆東部，又稱吐哈盆地，高山環(huán)繞的地形地貌造成了此區(qū)氣候自然環(huán)境的顯著不同，具有暖溫帶干旱荒漠大陸性氣候特征。其特點是極其干熱干燥干旱，光照充足，雨水稀少，積溫高，蒸發(fā)劇烈，風力強且風沙多。年平均氣溫9.8～14.4 ℃，年日照數(shù)3 170～3 380 h，極端高溫49.6 ℃，太陽輻射年總量達604 kJ/cm，風能資源總量達5 000萬kW，年均降水量為14.5～35.3 mm，蒸發(fā)量2 837～3 222 mm，時空分布極為不均，是我國光熱資源最豐富、水資源最貧乏的地區(qū)。桑樹在寬闊、平坦又傾斜的沖洪積平原綠洲地帶上集中分布。土壤有棕漠士、沙土和鹽土，由于長期高頻劇烈的高溫風化的侵蝕，土壤化學及生物作用緩慢，表土難以積蓄，在極度干旱條件下含鹽物質富集，而隨著鹽分比例的增高，大部分微量元素含量相對減少。

該區(qū)域包括“新疆門戶”哈密、“風庫火州”吐魯番，是新疆桑資源的第三大自然區(qū)，桑樹成片集中生長，擁有眾多的百年古桑，此區(qū)共有桑屬植物2 種、1變種，在這里的桑樹在極端干旱、極端高溫、極端風沙生存條件下，形成了多樣的生態(tài)桑。桑樹分布在哈密市伊州區(qū)、吐魯番地區(qū)一市兩縣。桑樹資源有吐白2號、吐魯番藥桑、吐勝2號、吐魯番白桑、吐葡2號、輪臺1號、哈密藥桑、哈密黑桑、托克遜白桑、孔雀一號等。

天山西部伊犁河谷盆地地區(qū)。位于新疆西部，北、東、南三面環(huán)山，呈喇叭型向西敞開，由北天山與南天山包圍的三角形區(qū)域，獨特的地理特征與水熱條件使其成為亞洲中部干旱區(qū)的降水中心和水平、垂直方向變化多端的氣候資源寶庫。該區(qū)有著特殊的自然環(huán)境條件，擁有溫帶濕潤大陸性和高山2種氣候類型，河谷平原四季分明，雨水豐富，日溫差大，無霜期較短，初春回暖快且常有倒春寒，夏季酷暑日短，秋溫下降快伴有冷空氣，寒冬長積雪厚偶有寒潮。年降雨量350.0～800.0 mm，年蒸發(fā)量1 250～1 800 mm，是新疆最濕潤的地區(qū)，多雨期多集中于春季4—7月和秋季10—11月2個時期。無霜期 90～180 d，年日照時數(shù)2 899～3 158 h，年均溫2.9～9.1 ℃，溫度隨海拔的升高而降低，即平均地勢每升高100 m，氣溫下降0.2～4.0 ℃。桑樹主要分布在烏孫山北坡與伊犁河南岸之間的河谷沖積平原帶上。土壤類型主要為鈣土、風沙土、沼澤土、草甸土和鹽土等，鈣土土壤面積占總面積的70%左右。分布在洪積扇的灰鈣土表層有機質含量貧瘠，腐殖質層淺薄且呈棕灰色，有不明顯的鈣積層。

分布區(qū)內(nèi)伊犁哈薩克自治州一市三縣，共有桑屬植物2 種、1變種。具有特殊地域特征的桑樹品種有伊犁藥桑、伊白1號、伊白2號、伊哈2號、伊潘1號、霍青2號、霍蘆1號，尤為關注的是伊寧白桑表型性狀特點與其他類型的白桑有著明顯的不同，值得深入調查研究。

天山以北溫涼氣候平原地區(qū)。位于天山山脈中段北麓、準噶爾盆地南緣，中溫帶半干旱大陸性氣候。自然地理氣候環(huán)境特點：四季變化顯著，晴天多，風沙少，有寒冬，空氣干燥，高溫低濕，日溫差大，不同區(qū)域降水量變化較大；極端高溫40 ℃、極端低溫-40 ℃，炎熱期最長904 d、酷熱期最長294 d，無霜期130～190 d；年均氣溫4.0～6.5 ℃，年均地溫8.3 ℃，年平均日照時間2 193 h，年平均相對濕度5.8%，年均降水226.0～298.0 mm，潛在蒸散量為931.6 mm，年均干濕指數(shù)0.37。土壤類型主要為棕漠土和栗鈣土。桑樹在北疆平原地區(qū)的烏魯木齊、奎屯、沙灣等地，呈點狀散生分布，共有桑屬植物1種、1變種。迄今已知本地桑樹種質有3份，珈江1號、珈克1號和吉目莎爾黑桑。其特性是生長史短，樹勢弱，凍稍多，生長期短造成年生長量較少，同時與其他分布區(qū)桑樹資源相比，具有較強的耐寒性和抗病蟲害能力。

新疆當?shù)刂饕陨９念伾?圖1)分為白桑(白桑種)、黑桑(韃靼桑)、粉桑(白桑種)、紫桑(白桑種)、藥桑(黑桑種)；以功能分類為食用桑(果桑)、生態(tài)桑(防護桑、水土涵養(yǎng)桑)、經(jīng)濟桑(可為農(nóng)民增收的桑果產(chǎn)品，桑枝、桑葉、桑白皮原料和藥材的桑樹)、景觀桑(景區(qū)、街道、庭院等用于觀賞美化作用的桑樹)。新疆桑樹資源主要以白桑、黑桑為主，粉桑、紫桑為輔，藥桑零星分布的格局。由于新疆地處中亞腹地，自然地理條件極為特殊，各類型桑樹則適應演變出特有的品種特性。一變種韃靼桑(黑桑)，經(jīng)過內(nèi)地白桑的引種與栽培，其品種產(chǎn)量高，果實大，營養(yǎng)物質豐富，適宜鮮食或制干泡茶；藥桑(黑桑種)原產(chǎn)伊朗，為特殊的二十二倍體，新疆乃至中東地區(qū)都是獨特稀貴的藥用果桑資源，口感特別，呈酸甜味，成熟期可最晚至8月底，大部分種質在南疆嫁接成樹；白桑，果小甘甜，含水量高，極不耐儲運，可選擇加工成果脯、果汁，或者發(fā)酵成果酒等產(chǎn)品。

除促進經(jīng)濟作用之外，新疆桑樹還承擔著更多生態(tài)功能和社會責任。一方面，新疆干旱的沙漠氣候條件，使新疆桑大多具有防風固沙、抗干旱、耐貧瘠、適應力強、根系發(fā)達、葉失水率低等優(yōu)良性狀，通過大面積栽種以及培育高品質高抗性的桑種，可為改善惡劣的生態(tài)環(huán)境提供一種可行選擇。另一方面，在街道、景區(qū)、庭院植桑，起到了綠化城市的作用，展現(xiàn)出無償采摘品嘗的和諧社會面貌，成為新疆地域文化獨特的風景線。新疆桑種質資源的具體展現(xiàn)形式，就是充分發(fā)揮桑產(chǎn)業(yè)能動性，對桑資源的生態(tài)、文化、社會、經(jīng)濟等各方面的綜合開發(fā)利用，持續(xù)為農(nóng)民增收，從而形成一條良性的循環(huán)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。

圖1 不同品種桑樹果實細節(jié)圖(A.黑桑，B.白桑，C.藥桑，D.粉桑，E.紫桑)Fig.1 Fruit details of different mulberry varieties(A.Black mulberry,B.White mulberry,C.Medicinal mulberry,D.Pink mulberry,E.purple mulberry)

2 新疆桑種質資源表型多樣性

種質資源是大自然給予的超級材料庫和極其重要的基因庫，為后續(xù)良種選育、基因利用研究提供堅實的保障。對種質資源實施規(guī)范化、信息化的系統(tǒng)鑒定評價，使資源的標準化研究、遺傳多樣性度量、優(yōu)異種質培育技術和基因創(chuàng)新得到更夯實的理論基礎。種質資源的鑒定評價與遺傳多樣性分析常用方法中，形態(tài)學方法則是最早綜合使用的一種手段，其基于表型多樣性的評價可為核心種質庫、資源分類研究提供參考價值。中華人民共和國農(nóng)業(yè)部規(guī)定行業(yè)標準《農(nóng)作物種質資源鑒定技術規(guī)程 桑樹》和由潘一樂等編著的《桑樹種質資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》對表型性狀鑒定、描述、分級評價、數(shù)據(jù)控制進行了統(tǒng)一標準，其中規(guī)范了桑樹性狀中植物學特征、生物學特征、經(jīng)濟性狀、抗病性、染色體倍性以及分類學位置共六個方面，構建了桑樹形態(tài)性狀鑒定分類評價基礎技術體系。建立統(tǒng)一體系有利于種質資源數(shù)據(jù)的準確性、穩(wěn)定性和共享性，為后續(xù)的資源研究創(chuàng)建良好的條件。

探討桑種資源形態(tài)性狀在其不同居群或個體間的表型變異和多樣性指數(shù)，是物種遺傳多樣性直觀表達。已有通過此方法對新疆杏、核桃、紅棗、蘋果、野生歐洲李和天山櫻桃等種質資源的研究，結果表明，全面的表型多樣性研究與種質遺傳規(guī)律有著緊密關系。但是整理文獻發(fā)現(xiàn)，新疆桑種質資源在表型性狀變異以及多樣性指數(shù)方面幾乎沒有相關的研究內(nèi)容，主要集中在對形態(tài)性狀的方差分析、相關性分析以及特性評價等。新疆桑種質資源，長期經(jīng)受干燥、高溫的沙漠氣候，逐漸向荒漠植物方向演變，使之與內(nèi)地桑種擁有著不同的基因型特征。桑樹果、葉形態(tài)性狀復雜多樣，直接影響桑樹品質和進化潛力，是研究桑樹表型多樣性的重要體現(xiàn)。買買提依明等通過對60個新疆桑種質資源的6個葉片形態(tài)的性狀數(shù)據(jù)，方差分析得出指標間均達到極顯著水平，主成分分析得出葉長、葉幅及形態(tài)因子對葉片形態(tài)劃分起主要作用，通過聚類分析把60份資源劃分類為4種類型，同時建立4個判別能力可靠的判別模型可應用于桑樹種質資源的葉片形態(tài)分類。趙龍等調查了吐魯番12份桑樹種質資源的18個表型性狀，得到9個葉片形態(tài)指標與3個桑果形態(tài)指標相結合，從而進行主成分分析的初步分類結果比較可靠，同時根據(jù)因子得分，分別以第一、第二主成分為X、Y軸做二維散點圖，可以明顯看出亞爾鄉(xiāng)戈壁、三堡鄉(xiāng)阿瓦提村、亞爾鄉(xiāng)上湖村三隊桑樹種質資源親緣關系最近，勝金鄉(xiāng)光明大隊三隊、二堡鄉(xiāng)巴達木村一隊和原種場三隊、葡萄鄉(xiāng)先鋒三大隊分別也有較近的親緣關系，而同一分布區(qū)二堡鄉(xiāng)巴達木村的兩個樣本親緣關系就比較遠；采用以歐氏距離為相關系數(shù)的類平均距離法做Q型樣品聚類分析，把吐魯番桑樹樣本資源劃為3～4類，R型聚類將形態(tài)性狀聚為3類，每類來源地不同但親緣關系較近，說明存在品種混雜、同名異物等混亂復雜的現(xiàn)狀；主成分分析與聚類分析方法得出分類結果比較相近，使結論更加準確可靠。李長城等以吐魯番地區(qū)12個桑地方種的桑果為對象，采用隸屬函數(shù)法分析評價得到最優(yōu)品種是白桑，粉桑在各類指標中均不占優(yōu)勢，結論指出不能通過外表表型性狀判斷營養(yǎng)成分高低，兩者無相關性。另外，新疆桑種質研究多選擇于引種馴化雜交以及篩選高抗性品種等領域，也是資源研究不可或缺的內(nèi)容。

種質資源多樣性研究方法均可實際反映各水平上的遺傳多樣性，同時也有各自的優(yōu)缺點，使用其中某個進行分析可能造成結論的單一，因此利用多種類型數(shù)據(jù)綜合分析并相互驗證，才能夠全面展現(xiàn)出更可靠更豐富的遺傳多樣性信息，從而做到準確科學的研判。近年來，結合多種方法對種質資源遺傳多樣性研究主要運用于新疆主要農(nóng)作物或經(jīng)濟林果上。例如，新疆冬小麥、谷子、梨、甜瓜、酸棗、準格爾山楂等。但以新疆桑為對象，多類型數(shù)據(jù)的遺傳多樣性綜合研究少見報道，分析原因可能是桑樹經(jīng)濟價值較低、多開發(fā)于藥食同源材料，往后則需重點關注這一領域。

3 新疆桑種質資源收集保存與綜合利用

近年來，過度的旅游開發(fā)與城鎮(zhèn)化建設的加快，許多桑樹原生境發(fā)生不可逆的變化，一部分桑樹甚至直接被砍伐，導致種質數(shù)量減少和遺傳變異逐年弱化，同時桑樹具有發(fā)育周期長、遺傳背景復雜的特點，為避免遺傳侵蝕情況惡化，開展全面系統(tǒng)的資源收集、鑒定、保存工作勢在必行。南疆是新疆面積最大、數(shù)量最多、表型最豐富的桑樹種質資源分布區(qū)，其次是吐哈盆地百年古桑具有鑒定保護價值，但多數(shù)桑樹生長路邊田間，在經(jīng)濟發(fā)展中，這些種質資源極易丟失，尤其是還有未被發(fā)現(xiàn)的良種資源。桑樹種質資源的準確鑒定與分級評價，應當結合實際產(chǎn)業(yè)需要，探索優(yōu)異的表型性狀、高抗性特征，適應能力強的種質，從而培育或篩選出可供實際生產(chǎn)利用價值的桑樹品種。從桑種質資源豐富的國家引進特異優(yōu)良的品種，可為我國桑樹資源增加新的基因可能性。桑樹種質資源的收集保存工作也存在諸多困難，例如種類數(shù)量巨大、運輸不便、成活率低、遺傳多樣性鑒定結果重復多、人力財力不足。隨著種質庫或資源圃數(shù)量增加，建立不斷更新的動態(tài)保存的核心種質庫，挖掘優(yōu)異基因的同時，不斷完善核心種質的管理體系，以滿足資源共享、有效生產(chǎn)利用的需要。

目前，建有具有地域特色的新疆和田桑樹種質資源基因庫，保存有共14個桑種的641份種質資源，其中野生資源8份、地方品種134份，優(yōu)良單株85份，創(chuàng)新種質資源113份，同時對引進296份桑種質資源進行系統(tǒng)綜合評價，篩選并利用具有穩(wěn)定性狀和良好的基因的桑種。在吐魯番地區(qū)、喀什地區(qū)、和田地區(qū)和阿克蘇地區(qū)進行了初步調研，已經(jīng)收集優(yōu)良新疆果桑地方品種15份，在新疆阿克蘇新疆林業(yè)科學院佳木國家重點林木良種基地建有桑樹資源匯集圃。而正在建設中的新和縣桃、桑國家林木種質資源庫，收集、保存優(yōu)良桑樹種質資源24份，其中普通桑20份、藥桑4份。

桑樹資源綜合利用包含多方面因素，例如果桑、蠶桑、藥桑經(jīng)濟價值，桑葉、桑枝、桑白皮成分價值，以及生態(tài)桑、景觀桑的環(huán)境治理功能的綜合考慮。如今，隨著全國以及新疆政府部門對林果業(yè)支持力度的增加，專業(yè)技術和理論研究也得到相關的重視，桑樹資源前景展現(xiàn)出強大的發(fā)展態(tài)勢，化工原料、生態(tài)防護林、藥用保健品、食品添加劑、食用菌、飼料加工等領域都卓有成效，實際上已有各地州縣市的果桑產(chǎn)業(yè)，以桑葚食品廠、果桑采摘園為基礎，對農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、流通服務業(yè)進行整合再綜合利用形成閉合的生態(tài)產(chǎn)業(yè)區(qū)。

新疆豐富多樣的桑樹資源有著不可估量的潛力，符合新疆本土民族文化認同，也順應經(jīng)濟、生態(tài)發(fā)展需求，但是，從新疆桑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀總體上來看，存在一些問題需要解決。例如桑樹資源利用效率極低、專業(yè)理論和技術體系不完善、人才隊伍素質較弱、政府扶持與服務力度不夠和科研關注度有待提高等。桑樹的果、葉、枝、根全都是可利用之處，也被稱為藥食同源果實；培育的新疆特色沙漠桑樹資源為新疆荒漠化、土壤鹽漬化治理提供了選擇；由于新疆獨特的自然氣候及歷史條件，使得新疆桑樹資源擁有優(yōu)質原料、歷史文化底蘊以及優(yōu)良生態(tài)特性的優(yōu)勢。綜上所述，合理協(xié)調桑樹文化產(chǎn)業(yè)、桑樹生態(tài)產(chǎn)業(yè)、桑樹經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)三者發(fā)展關系，同時加強對資源的綜合利用和開發(fā)，形成有效的發(fā)展模式，為新疆桑種質資源的進一步保護利用提供了新思路。