作者:胡珉琦 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/5/4 22:10:30
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牡丹:多面“百花王”



 

“庭前芍药妖无格,池上芙蕖净少情。唯有牡丹真国色,花开时节动京城。”京城五月,又到了“百花之王”牡丹盛开最热闹的季节。

牡丹在中国的种植历史已经超过了两千年,从起初的药用植物,到观赏植物,再到成为重要的经济植物,牡丹的潜力是如何被人们步步挖掘的。

从药用到观赏

牡丹在中国有着特殊的地位,这里不仅是牡丹野生种的唯一产地,也是栽培品种的起源和演化中心。

现在人们争相观赏牡丹,看重的是它们的“颜值”,可最早人们发现这一植物其实是为了入药。

在秦末汉初的《神农本草经》中,描述牡丹“味辛寒,一名鹿韭,一名鼠姑,生山谷。”牡丹真正入药的部分是根皮,即中药丹皮,它可以清热凉血,活血散瘀。现代医学研究证明,它还有抗炎、抑菌、抗凝等作用,可增强免疫系统,促进脂质代谢等,因此沿用至今。

到了隋、唐时期,牡丹的美才真正被人发掘,人们开始大量进行观赏栽培,许多品种诞生于洛阳。此后,随着历代政治中心的转移,牡丹的兴盛地也开始扩大转移,从唐代的长安(今西安)到南宋的四川彭州,再到明清的菏泽,再至今天的洛阳、菏泽、北京。这与现代牡丹主要的种植地格局基本是一致的。

据中科院植物研究所研究员王亮生介绍,如今牡丹最北可至黑龙江的大庆,最南到湖南、广东北部一带,以西可到西藏,东部地区均可种植。不过,牡丹的野生种主要集中在西藏、云南、四川、陕西、甘肃、湖北。目前,已经确认的野生种共有9个,大花黄牡丹、滇牡丹、四川牡丹、矮牡丹、紫斑牡丹、中原牡丹、凤丹、卵叶牡丹和圆裂牡丹。现有的栽培品种都是源自中原牡丹、紫斑牡丹、凤丹、卵叶牡丹、矮牡丹和滇牡丹这6个野生种。

长达一千六百多年的观赏栽培历史,使得牡丹的品种异常丰富。中国现有的牡丹栽培品种多达一千二百多个,适宜于不同地域、不同自然环境。它们不仅分布广泛,也演化出了让人眼花缭乱的外观差异。红、粉、紫、黄、白、绿、蓝、黑、复色是它们的9大色系,春水绿波、玉玺映月、冠世墨玉、贵妃插翠、琉璃冠珠、蓝田玉、虞姬艳装……每个品种的命名无不体现着它们所拥有的独特色彩。此外,牡丹还有10种花型,比如荷花型、菊花型、蔷薇型、绣球型、皇冠型等等。

如此形色各异的牡丹在观赏过程中是颇有讲究的。王亮生表示,牡丹从萌动到花开、花谢有着一个完整的过程,它们所经历的每一阶段都透着不一样的美,而不同品种之间又存在差异。“观赏牡丹只在大花盛开时,那就太可惜了。”在他心目中,牡丹从现蕾、风铃期,到露出“破绽”、初开、盛开,再到落花,都很有看头。

北京观赏牡丹的地点有很多选择,包括各大公园、景点,独有一处很特别。中科院植物所北京植物园内不仅有一个牡丹园,还有一个去年获中国花协批准的“国家牡丹种质资源库”。这是2004年王亮生、刘政安从日本留学归国后,一手组建的,至今收集保存了6个牡丹野生种,八百多个栽培品种。“牡丹种质资源库”最重要的使命就是保存种质资源。在此基础上,研究它们的遗传变异信息,发现不同品种的潜在价值,选育新品种等。

不靠颜值靠“能力”

近几年来,“百花之王”牡丹摇身一变,成了一种拥有巨大潜力的经济植物。原因是,科学家发现,牡丹籽的含油率高,可以成为中国特有的油料作物。

提到高档食用油,人们普遍会想到橄榄油,它所含的多酚类化合物有抗氧化的功效。另一种是亚麻籽油,其富含α-亚麻酸,因此备受青睐。

尤其是后者,α-亚麻酸也被称为“脑黄金原料”,在体内可以转化为DHA和EPA。它们具有促进脑神经、视神经发育,降血脂,降血压,抑制血小板凝聚,抗血栓形成,提升免疫力,抗衰老等生理活性。亚麻酸还是胎儿大脑发育生长的重要成分,对提高婴幼儿智力、降低出生缺陷具有重要作用。更为关键的是,迄今为止,α-亚麻酸还不能人工合成,只能从大自然中获取。

而牡丹籽油的表现堪称“惊艳”。牡丹籽油中的不饱和脂肪酸含量占到了90%以上,其中α-亚麻酸含量从40%到50%多不等,完胜现有大多数食用油。虽然不同产地的产量有差异,进入丰产期的油用牡丹每亩产籽量高达200~400公斤,是大豆的1~2倍。考虑到牡丹还能同时产出丹皮,花瓣和花蕊可以生产牡丹花茶和牡丹花蕊茶等其他产品,油用牡丹的经济效益十分可观。

王亮生告诉《中国科学报》记者,尽管牡丹籽油已经被国家批准为新资源食品,但目前获准上市的只有凤丹和紫斑牡丹两个品系。一方面是因为这两个品系的生长适应性强,凤丹系列适合安徽、河南、四川、湖北等省市,而紫斑牡丹耐干旱、耐瘠薄、耐高寒,适合在甘肃、湖北、陕西、河北等西北、华北省市栽培,另一方面含油量比较高,品质优异,遗传性状也基本稳定。

不过,在市场上,老百姓真正能够享用到的产品尚不多。他解释说,这是因为油用牡丹大面积栽培种植、加工刚刚起步,没有真正形成品种化、区域化,还无法保证稳产高质。

“牡丹是异花授粉植物,目前大多数企业和农民都通过播种繁殖,种苗都是从种子而来的实生苗,还不是整齐一致的优良嫁接苗或组培苗,后代的性状就会发生变化,只有通过人工嫁接或组培的方法育苗,才能保持住原来品种的高产优质的本色。此外,近几年种子大量用于播种,客观上也减少了可用于榨油的部分。”

目前,科学家正在进行研究的,是从人工杂交和自然杂交后代群体中筛选更适合作为油用牡丹的优良单株,逐步形成高产、优质、多抗的品系,继续进一步开展区域试验,进行新品种选育,通过新颖性、稳定性、一致性、适应性测试后,向主管部门报批后形成“新品种”或“良种”,并探讨林下、平原、山地、丘陵、光伏结合、套种等适宜油用牡丹的各种栽培管理模式。

王亮生研究组就曾经从种质资源库内选择了产量较高的60个品种的种子进行了各种脂肪酸成分分析,最后又筛选出了6个高产、优质的油用牡丹品种,同时进行遗传信息的检测,克隆和油用牡丹脂肪酸合成途径有关的关键基因和转录因子,为分子育种提供重要的理论依据和基因资源。

但他也坦言,由于牡丹的育种周期长达10年以上,要使高产优质的牡丹籽油真正走进寻常百姓家,恐怕还需要不少时日。

 
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