基金專案：紫薇品種選育、育苗、栽培與生理研究綜述

基金專案：紫薇品種選育、育苗、栽培與生理研究綜述

基金專案：湖北生態工程職業技術學院科研專案“紫薇等樹種標準化育苗研究”（ ２０１７ＫＹ１０ ）資助。

甘小燕等

紫薇 Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａ 　 ｉｎｄｉｃａ 千屈菜科 Ｌｙｔｈｒａ －ｃｅａｅ 紫薇屬 Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａ 落葉灌木或小喬木，高可達 ７ｍ 。紫薇屬植物在全世界約有 ５５ 種，原產於東南亞直至大洋洲，主要分佈於中國及南亞地區 ，現廣植於熱帶和亞熱帶地區。國內現有紫薇約１８種，廣泛分佈於我國華北、華南、西南地區 。

紫薇花色鮮豔美麗，花期長，具有良好的觀賞價值；壽命長，樹齡有達２００年 。葉片還具有良好滯留ＴＳＰ和滯留ＰＭ５ － １０的能力 ，不僅具有植物造景美化功能，在城市空氣環境質量提升中也發揮著重要作用。由於紫薇的觀賞價值和生態價值深得大眾的青睞，目前國內已經有 ９ 個省份的 １２ 座城市將紫薇列為市花 。

本文概述了近 １０ 年來在紫薇的品種選育、育苗栽培及養護等方面的相關研究，並對紫薇的遺傳和光合生理研究作了簡要梳理。

１　 紫薇品種選育

近年來，國內在種質資源和品種分類研究上取得了大量的研究成果 。在國內紫薇品種進行調查基礎上，研究人員收集多品種、不同花色性狀作為評價指標，篩選出觀賞價值較高的紫薇品種，進一步建立了更加完善的紫薇品種觀賞性狀評價體系 。研究者們進一步從葉色、花色、抗病蟲害、耐水溼和生長速度等評價指標綜合考慮，兼顧了觀賞性、生態適應性與生長特性，王瑩等 應用層次分析模型，從８個紫薇品種中篩選出適樹適地的優良彩葉紫薇品種，為紫薇品種選擇提供了理論參考紫薇新品種具有開花早、花期長、色彩豔、花徑、花序長和花序著花數多的特點，具有更高的園林觀賞價值。廣泛收集多種源、多品種紫薇種子，園林工作者採用自然雜交實生選育法開展混合種子育苗，培育出遺傳性狀穩定、適應性廣、抗逆性強、觀賞價值高的紫薇新品種淡爪紫環 Ｌａｇｅｒｓｔｒｏ －ｅｍｉａ 　 ｉｎｄｉｃａ ‘ Ｄａｎｚｈａｏ　Ｚｈｉｈｕａｎ ’和紅環淡紫 Ｌａ －ｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａ 　 ｉｎｄｉｃａ ‘ Ｈｏｎｇｈｕａｎ　Ｄａｎｚｉ ’。王曉明等 以‘紅花紫薇’為對照，進行美國紫薇新品種品比試驗，３個美國品種‘紅火箭’‘紅葉’和‘紅火球’４ａ 時，樹高和地徑顯著高於‘紅花紫薇’。從‘溫江大紅’實生苗中選育出的‘蜀紫粉’ ，從紫薇品種 Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａ 　 ｉｎｄｉｃａ ‘ Ｐｏｃｏｍｏｋｅ ’開放授粉得到的半同胞家系中選育出的‘玲瓏’ 等品種，具有花期長，花色豔的特點。四倍體新品種‘紫馨’和‘銀蝶’，其葉片、花徑和果徑相比二倍體顯著增大 。紫薇品種‘Ｄｙｎａｍｉｔｅ ’和福建紫薇雜交獲得的 Ｆ１ 代群體性狀發生廣泛分離，並且出現大量超高親個體，有利於選擇生長快、花色鮮豔、抗性強的優良單株 。運用綜合評分法按照 １０％ 入選率，對‘ Ｄｙｎａｍｉｔｅ ’和福建紫薇雜種 Ｆ１ 代綜合評價評分，篩選出 ９ 株著花密度、花序及生長性狀兼優的優良單株，形狀高於對照及群體平均值 。多倍體葉片果實種大、抗逆性強和遺傳性豐富等優勢，聶碩等 以二倍體紫薇品種與四倍體紫薇為親本，分別進行雜交試驗，雜交品種中經過倍性檢測中成功檢測到三倍體，三倍體紫薇新品種具有花色豔麗的特點。從紫薇和大花紫薇雜交組合中已經選擇出優良雜種 ＺＤ６ （紫葉紫薇），兼有兩個品種的優良特徵 。分子遺傳研究方面，經過系統的調查分類，國內紫薇核心種質資源庫已經建立 ，基於 ＡＦＬＰ分子標記技術探討國內紫薇種質資源間的親緣關係 。喬中全等 利用 ＩＳＳＲ 標記技術對美國的３０個紫薇品種和中國的８個栽培品種進行親緣關係分析，表明 ＩＳＳＲ 能從分子水平上較為準確地體現紫薇品種間的親緣關係。 ＳＮＰ標記表明，國內外８５份紫薇種質資源遺傳多樣性豐富，不同類群間存在較高的基因流 。

近年來，紫薇分子遺傳育種，從理論與實踐得到進一步拓展。 ＡＧＬ１９基因在紫薇花的不同部位表達量存在差異 。以紫薇腋芽為受體材料，研究人員建立了不依賴愈傷組織的紫薇高效遺傳轉化技術體系 ，不同品種間的雜交親和性關係，也取得了進展 ，為紫薇重要性狀基因的功能驗證及分子育種、紫薇的新品種選育奠定了基礎。

２　 紫薇育苗技術

近年 來，紫 薇 育 苗 新 技 術 發 展 較 快。徐 濤等 透過不同浸種時長和不同水溫度組合，研究不同催芽方式對紫薇種子發芽率和發芽勢最適條件，發現催芽方式對紫薇種子的萌發和早期幼苗生長具有顯著影響：５５ ℃ 恆溫水浴 ３０ｍｉｎ 浸種，發芽率最高；４０℃恆溫水浴２４ｈ ，種子發芽勢最高。利用不同外源激素輔助育苗，不同程度上可促進紫薇發芽率。透過不同基質與生長素對紫薇新品種侖山１號Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａ 　 ｉｎｄｉｃａ 　Ｌｕｎｓｈａｎ　１ｓｔ嫩枝扦插的育苗試驗，生長素組合１ ／２萘乙酸（ ＮＡＡ ）＋１ ／ ２吲哚丁酸（ ＩＢＡ ）（濃度１　５００ｍｇ ／ Ｌ ），基質配比為１ ／ ３蛭石＋１ ／ ３珍珠岩＋１ ／ ３泥炭時，嫩枝扦插效果最佳 。赤黴素（ＧＡ ）溶液濃度 ＜３００ｍｇ ／ Ｌ 時，發芽效應較弱； ＣＡＳ 溶液濃度 ＞３００ｍｇ ／ Ｌ 時，紫薇種子的萌發會受到抑制 。 ＣＡＳ 溶液紫薇種子進行處理的最適濃度（３００ｍｇ／ Ｌ ）時，種子發芽率、發芽勢、發芽指數、根長和芽長顯著高於對照。經過研究大花紫薇 Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａ 　 ｓｐｅｃｉｏｓｅ 的扦插生根，蒙芳 等 發 現６ 月 下 旬，以 ＡＢＴ － １ 生 根 粉（３００ｍｇ／ Ｌ ）水溶液浸泡嫩枝插穗基部 ２ｈ 進行扦插，效果較好。當 ＮＡＡ 濃度為１ｍｇ／ Ｌ 、５ｍｇ／ Ｌ和１０ｍｇ／ Ｌ時，紅火箭、紅火球、百日紅等品種的發芽 率 ＞８５％ ；萌 發 時 間 縮 短 ３～５ ｄ ； ２０～１００ｍｇ／ Ｌ 的 ＩＢＡ 可顯著提高種子發芽勢 。透過消毒處理、培養基和植物生長調節劑的種類和對試，建立了紫葉紫薇‘紫玉’再生體系 ，為紫薇栽培品種的苗木快繁提供理論依據。紅葉紫薇嫩枝扦插ＩＢＡ 的最適濃度為１．０ｇ／ Ｌ ；硬枝扦插ＩＢＡ的最適濃度為１．５ｇ／ Ｌ ；發現嫩枝扦插根系質量高於硬枝扦插，且生根更快 。孫宜等 研究不同濃度的 Ｒｈｉｚｏｐｏｎ生根粉劑（主要成分ＩＢＡ ）對７個美國引進紫薇新品種嫩枝扦插的影響，總結出適應不同品種的生根劑濃度。

種子資源收集過程中，植物繁殖體的採集和保險一直是困惑植物工作者的問題。針對紫薇硬枝插穗運輸耗時較長、枝條活性難以儲存等問題，如何儲存收集的紫薇硬枝並使其有效生根的問題是紫薇硬枝繁殖的技術關鍵。經過對比實驗，針對儲存方式、儲藏方式和沙藏時間對插穗生根的不同影響，鄭麗梅了提出泡沫箱 ＋ 保鮮膜 ＋ 冰鎮密封運輸，理想時長可達２個月，提高了紫薇種質資源收集運輸過程中繁殖枝條的儲存效率 。

３　 紫薇栽培與養護

紫薇多適宜半陰生，喜生於肥沃溼潤的土壤上，也能耐旱，不論鈣質土或酸性土都生長良好 。為促進生長，實現園林特定服務目標，研究人員在植物營養上研究並總結出大量實踐經驗。段士凱 總結了移植後苗木施肥復壯、入冬前基肥抗病抗寒、花後根外追肥、花芽分化期多施用磷肥和鉀肥等技術措施，確保花期和花質。王昊等 開發複色紫薇專有的施肥模式：施肥方法和花期追肥配比是影響複色紫薇性狀最主要的 ２個因素，獲得較好的促花增色效果。研究施肥對５ａ生紫薇生長和開花特性的影響，楊彥伶等 總結出施肥對紫薇的生殖生長高於營養生長，即開花影響作用更明顯。 Ｐ 是影響幼齡紫薇營養生長及開花質量最主要因素， ＮＰ 和 ＮＰＫ 處理對幼齡紫薇生長及開花具有明顯促進作用。吳宇等 以紫薇為研究物件，將草炭、珍珠岩、園林廢棄物堆肥以不同配比混合組成 ７ 種基質配方，對不同配方基質理化性質和紫薇苗木的生長形態指標進行測定。得到試驗的最優基質配比為泥炭 ５５％ ，珍珠岩 ２５％ ，園林廢棄物堆肥２０％ 。水培具有易管理利生根、病蟲害少、潔淨衛生和成苗率更高等特點 。水培紫薇營養液不同配方，以改良霍格蘭配方１ ／ ８０倍濃度，培養的紫薇葉片 ＳＯＤ 和 ＣＡＴ 活性最高，最適宜紫薇杆插苗生長 。

以 ５ａ 盆栽日本複色矮紫薇 Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａ 　 ｉｎ －ｄｉｃａ 　Ｌ．苗為試驗材料，從園林修剪角度出發設計不同修剪強度和留芽數量，誘導紫薇花期的物候期變化，可促進紫薇二次開花，延長花期約５５ｄ 。控制紫薇生長期的修剪強度與修剪時間，隨後二次輪剪，也可有效延長花期 。

以小葉紫薇幼苗為試材，經過田間試驗，１５％多效唑（ ＰＰ３３３ ）在最適濃度為 １　２００ｍｇ ／Ｌ 時，可以有效抑制新生枝條，為紫薇園林苗圃或城市景觀養護開闢了節約型的小葉紫薇化學修剪途徑 。適宜濃度的多效唑還可提高葉片葉綠素含量，促進小葉紫薇幼苗枝幹增粗，矮化效果明顯 。

隨著生態環保意識的加強，人們對古樹名木的保護意識越來越強。採取穩固樹身、區域性截冠、樹體清腐、殺蟲滅蟻、空洞填充、防水處理和折杆嫁接等綜合措施，魏小浪等 有效保護了五峰土家族自治縣長坡村川黔紫薇 Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａ 　 ｅｘｃｅｌｓａ 古樹。

４　 紫薇生理研究

植物生理學研究植物生命活動規律，闡明植物在各種環境條件下進行生命活動的規律和機理，為植物科學具體應用提供理論依據。肖傑等 研究了不同紫薇品種幼苗光響應特性，提出園林造景中，根據紫薇的喜光性、耐陰性、光補償點（ ＬＣＰ ）和光飽和點（ＬＳＰ ）進行生境選擇，改善品種光合效率，提升品種生態價值和觀賞價值；在兼顧“光合效率”，“水分利用”和“環境適應”原則下，經過實生苗、扦插苗對比，選擇適地紫薇品種 。紫薇金葉品種“金幌”在不同光照變化條件下，葉色變化的光合指標和酶活性響應高光照 。

王瑩等 研究紫葉紫薇新品系葉色變化理化因素，提出色素含量及比例、光照花色素苷合成影響、葉綠素合成酶的活性和總酚含量及比例對紫薇不同葉位葉片著色的影響。為探明葉片的呈色機制，園林植物造景配置中如何改變外界環境因子，達到調節相關色素的目標提供了參考。牛賀雨等 利用不同 ６０ Ｃｏ － γ 射線輻射劑量處理大花紫薇種子，發現 ６０ Ｃｏ － γ 輻射處理有利於大花紫薇光合色素的產生與積累，有利於大花紫薇生長過程中光合系統的運轉和能量的積累。 ＺＤ （紫葉紫薇）能維持青花青素的合成、積累和調整，與其類黃酮 － 花青素生物合成 途 徑 有 關 的 基 因 在 葉 片 中 活 性 水 平 較 高 有關 ，使人工控制花青素的生物合成，開發紫薇葉色新品種的未來可期。

紫薇不同生長階段的紫薇莖幹水含量變化與空氣相對溼度呈正相關，與總輻射和空氣溫度呈負相關 ，從理論上指導不同生長時期合理配置有限的水資源和灌水實踐。同時一種基於紫薇莖幹含水率引數變化，可建立早期診斷和預警紫薇病蟲害等級，國內紫薇莖幹水監測模型平均識別率達到９８％ ，是植物保護未來發展趨勢。

５　 研究展望

隨著技術的進步，紫薇品種選育、育苗栽培和植物生理觀賞研究相互交叉，宏觀與微觀層面研究相互關聯。植物生理學是林學學科的主要學科領域，與園林實踐密切相關。從微觀上，近年來，植物生理學研究取得了重大發展，已經進入到多個學科領域，為大規模解析植物各種複雜的生理過程奠定了基礎 ，為紫薇品種選育、新品種開發、遺傳育種、植物營養和植物保護與綠色栽培創造了條件。如從紫薇中分離多種吡咯生物鹼，其中的化合物已表現出弱的細胞毒作用，對人類結腸癌細胞ＩＣ５０值為２８．４ μ ｍｏｌ／ Ｌ。電導法低溫脅迫條件下，紫薇新品種（白色巧克力）枝條相對電導率發生變化，低溫半致死溫度最低可達－３７．９６ ℃，實驗研究為紫薇良種北移奠定了理論基礎。

從宏觀層面，應開展區域性試驗，結合種植地的地理生態因子，開展新品種研發和保持優良性狀穩定性，提升紫薇優良品種的核心競爭力。深層次研究紫薇品種的園林應用形式，從植物栽培養護和園林景觀配置上提升紫薇景觀效果。