中國姜科野生資源的收集繁育與應(yīng)用

熊秉紅 ，禹玉華，李素文，劉春艷，李 璟，林澤明，周 悅，胡 豐

(1.中國科學院華南植物園 廣東省應(yīng)用植物學重點實驗室，廣東 廣州 510650；2.佛山市順德區(qū)中國科學院華南植物園經(jīng)濟植物育成中心，廣東 佛山 528313；3.廣東陳村花卉世界有限公司，廣東 佛山528313)

中國姜科野生資源的收集繁育與應(yīng)用

熊秉紅1，禹玉華1，李素文1，劉春艷2，李 璟2，林澤明2，周 悅3，胡 豐3

(1.中國科學院華南植物園 廣東省應(yīng)用植物學重點實驗室，廣東 廣州 510650；2.佛山市順德區(qū)中國科學院華南植物園經(jīng)濟植物育成中心，廣東 佛山 528313；3.廣東陳村花卉世界有限公司，廣東 佛山528313)

姜科植物是姜目植物中最具特色的一個類群，具有很高的應(yīng)用價值。本文從姜科野生植物資源的分布入手，對國內(nèi)姜科野生植物資源進行收集，并對其繁殖技術(shù)進行研究，以期為該科植物的開發(fā)應(yīng)用提供參考。

姜科植物；野生資源；收集；繁育；應(yīng)用

姜科(Zingiberaceae)植物大多為多年生、陸生草本植物，通常具芳香、匍匐或塊狀的根狀莖或根的末端膨大呈塊狀。姜科植物中的姜(Zingiberofficinale)作為調(diào)味品可謂家喻戶曉，砂仁(Amomumvillosum)、益智(Alpiniaoxyphylla)、高良姜(Alpiniaofficinarum)、姜黃(Curcumalonga)、莪術(shù)(Curcumaphaeocaulis)、郁金(Curcumaaromatica)等作為中藥材也已廣為人知。姜科植物的應(yīng)用價值很早就引起了國內(nèi)專家學者的關(guān)注和重視，但對姜科植物野生資源的引種、繁育和應(yīng)用缺乏系統(tǒng)地研究[1-2]。本文通過對國內(nèi)姜科植物野生資源收集，并對其繁育技術(shù)進行研究，以期為該屬植物的開發(fā)利用提供參考。

1 姜科植物種質(zhì)資源分布

姜科全世界有52屬約1 300種，廣布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，種類多樣化中心在熱帶亞洲。美洲僅有Renealmia1屬，非洲有Aframomum、Aulotandra、Renealmia和Siphonochilus4屬。在亞洲，姜科植物最北可以分布至日本(北緯33°)，海撥高度最高可以分布至喜馬拉雅山的4 800 m處。我國有20屬226種，主要分布于西南部和東南部省區(qū)，其中尤以云南、海南和兩廣為盛[3-4]。

2 姜科植物種質(zhì)資源收集

中國科學院華南植物園從20 世紀70 年代起就進行姜科植物的種質(zhì)資源的引種和相關(guān)研究，已收集到我國姜科植物18屬116種(表1)[5-6]，其中，山姜屬(Alpinia)收集25種，豆蔻屬(Amomum)收集17種，凹唇姜屬(Boesenbergia)收集3種，姜黃屬(Curcuma)收集11種，茴香砂仁屬(Etlingera)收集4種，舞花姜屬(Globba)收集4種，姜花屬(Hedychium)收集15種，大豆蔻屬(Hornstedtia)收集2種，山柰屬(Kaempferia)收集4種，大苞姜屬(Caulokaempferia)收集1種，偏穗姜屬(Plagiostachys)收集1種，直唇姜屬(Pommereschea)收集1種，苞葉姜屬(Pyrgoophyllum)收集1種，喙花姜屬(Rhynchanthus)收集1種，象牙參屬(Roscoea)收集4種，長果姜屬(Siliquamomum)收集1種，土田七屬(Stahlianthus)收集1種，姜屬(Zingiber)收集20種。已經(jīng)收集到的種類種植于華南植物園姜園、瀕危保育基地和溫室中。

續(xù)表1

續(xù)表1

序號品種拉丁名屬名花期繁殖應(yīng)用前景96土田七Stahlianthusinvolucratus土田七屬Stahlianthus2-4月易栽培易開花藥用97川東姜Zingiberatrorubens姜屬Zingiber4-5月易栽培易開花98匙苞姜Z．cochleariforme姜屬Zingiber4月易繁殖99珊瑚姜Z．corallinum姜屬Zingiber3-5月易栽培易開花100多毛姜Z．densissimum姜屬Zingiber1-3月易栽培易開花101側(cè)穗姜Z．ellipticum姜屬Zingiber5-6月易栽培易開花102古林姜Z．gulinense姜屬Zingiber6-7月易繁殖103長舌姜Z．longiligulatum姜屬Zingiber4-5月易栽培易開花104襄荷Z．mioga姜屬Zingiber5-7月易栽培易開花105斑蟬姜Z．monglaense姜屬Zingiber5-6月易繁殖106紫姜Z．montana姜屬Zingiber4-5月易栽培易開花107光果姜Z．nudicarpum姜屬Zingiber5-7月易繁殖108姜Z．officinale姜屬Zingiber2-4月易繁殖藥用109圓瓣姜Z．orbiculatum姜屬Zingiber4-5月易栽培易開花110彎管姜Z．recurvatum姜屬Zingiber5-7月易繁殖111紅冠姜Z．roseum姜屬Zingiber5-6月易栽培易開花112陽荷Z．striolatum姜屬Zingiber4-5月易栽培易開花野生蔬菜113版納姜Z．thorelii姜屬Zingiber5-7月易繁殖114盈江姜Z．yingjingense姜屬Zingiber2-4月易栽培易開花115云南姜Z．yunnanense姜屬Zingiber4-5月易繁殖培116紅球姜Z．zerumbet姜屬Zingiber5-7月易繁殖野生蔬菜

3 姜科植物繁育技術(shù)

3.1 生長特性

姜科植物多為多年生、半陽性植物，大多能忍受較強的光照并具有較強的耐陰性，管理較為粗放，在熱帶、亞熱帶地區(qū)的園林中已有較多的應(yīng)用。姜科植物在野外布置時最好種植在稀疏的林下，也可片植或叢植在水池邊。

3.2 有性繁殖

姜科植物除了一些栽培種和雜交種外，一般都能以種子繁殖后代。但在實際操作時要注意掌握好果實采收的時間。一般中熟淡黃色果實和成熟黃褐色果實里的種子有較高的發(fā)芽率。為了保證出苗快而整齊，播種前一般都要進行催芽。催芽多用水浸、層積等方法。另外姜科種子的種皮透水性差，且具有假種皮，所以一般在播種前，可以先將種子同潔凈的細沙混合包在紗布里，置于水中進行揉擦，除去假種皮。

3.3 無性繁殖

3.3.1 分株繁殖

姜科植物一般都能借助于根莖進行分株繁殖。采用根莖進行分株繁殖時，選取生長健壯、多分蘗芽的植株，依自然長勢從植株根莖的空隙處利刀切斷連接處，待切口干燥后，分開種植。

3.3.2 分球繁殖

姜科花棄大多具有塊狀或球狀根莖，所以也可采用分球的繁殖方法。分球一般在秋季休眠后，將根莖、球莖從母球上挖出并分割，然后各自培育成獨立的新株。

3.3.3 珠芽繁殖

姜科花卉中舞花姜屬的一些種在其花序苞片的腋內(nèi)常有珠芽，取下珠芽播入保溫、保濕的插床內(nèi)，這些珠芽能發(fā)芽形成新的植株。由珠芽形成的植物生長整齊度高，且可以保持母本的優(yōu)良性狀。

3.3.4 扦插繁殖

姜花屬植物中常用繁殖技術(shù)是扦插繁殖。操作時通常在花后或果實成熟后將葉莖切成帶節(jié)的莖段。選擇陰濕的地方或利用蔭棚做插床，將莖端插入基質(zhì)中，在一般管理條件下，成苗率可達70%以上。

3.4 組織培養(yǎng)

利用組織培養(yǎng)技術(shù)能進行姜科花卉的大規(guī)模繁殖。一般采用吸芽、花序軸、幼莖作為外植體。目前我國組培成功的姜科花卉有10多種，包括姜荷花(Curcumaalismatifolia)、白姜花(Hedychiumchrysoleucum)、紅姜花(Hedychiumcoronarium)、姜黃(C.longa)、黃姜花(Hedychiumflavum)、花葉良姜(Alpiniasanderae)、火炬姜(Etlingeraelatior)、花葉艷山姜(Alpiniazerumbet‘Variegata’)、郁金(C.Aromatica)、山柰(Kaempferiagalanga)、圓瓣姜花(H.formosana)、海南砂仁(Amomumlongiligulare)、金姜花(Hedychiumgardnerianum)等[7—9]。

4 姜科植物的應(yīng)用

4.1 重要的林下經(jīng)濟植物

姜科植物是組成熱帶雨林和季風常綠闊葉林下草本的重要成分之一,大多數(shù)是常綠的,生長在潮濕蔭蔽的環(huán)境,它是一個具有多種用途的資源植物類群，是被栽培和利用最多的植物之一[10]。如砂仁(A.villosum)普遍在林下成片種植，生姜(Zingiberofficinale)也有規(guī)模生產(chǎn)栽培，已成為我國重要的經(jīng)濟植物來源之一,為地方經(jīng)濟的發(fā)展與貧困地區(qū)的脫貧致富發(fā)揮了一定的作用。

4.2 重要的民族藥用植物

姜科是一個的著名藥用植物科,已經(jīng)整理的姜科藥用植物約500 種，很多種類被作為藥用[11],如姜黃(C.longa)、莪術(shù)(C.phaeocaulis)、郁金(C.aromatica)、白豆蔻(Amomumkravanh)、草豆蔻(Alpinakatsumadai)、砂仁(A.villosum)、高良姜(A.officinarum)等。此外還有黑果山姜(Alpinianigra)有行氣、解毒的作用,用于治療食滯和蛇蟲咬傷；小良姜(Alpiniaofficinalis)根入藥；毛姜花(Hedychiumvillosum)根莖祛風止咳；大苞姜(Caulokaempferiayunnanense)根莖入藥消腫止痛；舞花姜(Globbaracemosa)果實用于健胃；華山姜(Alpiniachinensis)根莖入藥,溫中曖胃、散寒止痛等。

4.3 重要的庭園植物

姜科植物既也是美麗的花卉、還是重要的調(diào)料和野生蔬菜,自然成了庭園植物的重要組成部分[12—13]。適合庭園栽培的有20 余種，如九翅砂仁(Amomummaximam)的果和嫩莖可食用；姜花(Hedychiumcoronerium)嫩莖可食；黃姜花(H.flavum)花黃色,極芳香,根莖入藥；紫色姜(Zingiberpurputeum)藥用根莖,也作姜的代用品；山柰(K.galanga)藥用、調(diào)料及觀賞；海南山七(Kaempferiarotunda)幼莖食用，根莖作調(diào)料及藥用，花美麗供庭園觀賞；姜黃(C.longa)、郁金(C.aromatica)庭園觀賞，根莖藥用；紅豆蔻(Alpiniagalanga)庭園觀賞，果入藥；月桃(A.zerumbet)庭園觀賞，果入藥；節(jié)鞭山姜(A.conchigera)庭園觀賞,果入藥也作米酒香料。

5 結(jié) 語

姜科野生植物資源豐富，分布廣泛、種類繁多、形態(tài)各異、色彩多樣，是開發(fā)新型栽培品種的重要資源。姜科野生植物在國外已廣為開發(fā)利用，如泰國收集了野生姜科植物品種達200多個，并按姜屬、山姜屬、姜黃屬、姜花屬等不同的屬種分門別類建園進行保護、試種、培育和供游人觀賞[14—15]。但我國姜科植物應(yīng)用的系統(tǒng)研究和植物新品種的培育工作尚在起步階段。近年來隨著森林的砍伐，姜科植物賴以生存的環(huán)境破壞日益嚴重，許多種類已十分稀少，一些生境較窄、地理分布范圍較小的特有種、地方種已處于瀕危狀態(tài)。對姜科植物資源的保護和合理開發(fā)利用已刻不容緩[16]。因此，姜科植物的研究必須進一步加強。

第一，重視姜科植物的種質(zhì)資源收集、整理、創(chuàng)新和利用。雖然我國姜科植物地方品種較多，但由于地域限制，遺傳背景相對狹窄，遠遠不能滿足育種需要。為此，今后應(yīng)在廣泛整理國內(nèi)姜科植物種質(zhì)資源的同時，加大國外姜種質(zhì)的引進，開展姜科植物種質(zhì)資源的鑒定、評價和創(chuàng)新利用研究，包括對產(chǎn)量品質(zhì)性狀、抗逆抗病蟲能力等主要性狀的改良，為姜科植物育種提供特征明確的優(yōu)良種質(zhì)。

第二，加強生物技術(shù)在姜科植物育種上的應(yīng)用。姜科植物栽培品種開花結(jié)實困難，難以進行有性雜交育種。因此，應(yīng)加強生物技術(shù)育種在姜科植物上的應(yīng)用研究，包括進一步完善姜科植物離體器官及原生質(zhì)體培養(yǎng)與植株高頻再生技術(shù)體系，利用細胞融合技術(shù)進行品種間體細胞雜交，以及重要性狀關(guān)鍵基因克隆和高效遺傳轉(zhuǎn)化體系，以加強品種間基因的交流，創(chuàng)造姜科植物新種質(zhì)。同時，通過對姜科植物種質(zhì)資源的鑒定評價與優(yōu)選，定向培育不同用途的專用姜科植物品種。

第三，健全姜科植物良種繁育與技術(shù)推廣體系。姜科植物長期無性繁殖的特點，以及目前姜科植物的栽培現(xiàn)狀，易導致良種種性退化。因此，在加強姜科植物種質(zhì)創(chuàng)新與新品種選育的同時，應(yīng)加強姜科植物良種繁育技術(shù)研究，建立品種優(yōu)選與良種多級繁育技術(shù)體系，防止品種混雜退化。此外，可采取跨區(qū)域協(xié)作，異地繁種等，建設(shè)姜科植物良種繁育基地，有效控制姜科植物瘟病等毀滅性土傳病害的傳播和蔓延，促進姜科植物產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

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StudiesonCollection,BreedingandApplicationofZingiberaceaePlantsWildResourcesinChina

Xiong Binghong1,Yu Yuhua1,Li Suwen1,Liu Chunyan2,Li Jing2,Lin Zeming2,Zhou Yue3,Hu Feng3

(1.South China Botanical Garden,Chinese Academy of Sciences,Guangdong Provincal Key Laboratory of Applied Botany,Guangzhou 510650,China; 2.Shunde Economic Plant Breeding Center of South China Botanical Garden,CAS,Foshan 528313,China;3.Guangdong Chencun Flower World Limited Company,Foshan 528313,China)

Zingiberaceae plants are the most characteristic in Zingiberales and have high application value.On the basis of the distribution of Zingiberaceae plants,the Zingiberaceae plants were collected at home,and breeding technology were studied,so as to provide the reference to the application of Zingiberaceae plants.

Zingiberaceae plants; wild resources; collection; breeding; application

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.05.012

2017-01-18

順德區(qū)科技項目和佛山市現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展項目；廣東省中央地方特色產(chǎn)業(yè)中小企業(yè)發(fā)展基金項目；廣東省中國科學院全面戰(zhàn)略合作專項資金項目(2013B091500070)；廣東省協(xié)同創(chuàng)新與平臺環(huán)境建設(shè)專項資金項目(2014B040404042)和廣東省協(xié)同創(chuàng)新與平臺建設(shè)專項資金項目(2016B090923022、2016A020227017)。

熊秉紅，男，高級工程師，主要從事植物種質(zhì)資源收集與產(chǎn)業(yè)化利用等方面的研究工作。E-mail：wdxiongbh@163.com

Q949.9

A

1006-9690(2017)05-0053-05