木蘭科植物研究
意致
1.木蘭科植物的引種
仙湖植物園現(xiàn)已引種木蘭科植物11屬近100種(不包括亞種、變種及雜交種),絕大部分種類生長良好,已有40多種開花,少數(shù)種類可以正常結(jié)實。
2.木蘭科植物的細胞學研究
木蘭科的15個屬中已有11個屬大約100個種的染色體已被計數(shù),各屬的染色體基數(shù)均為19(X=19),多倍體僅存在于幾個屬中,如:木蘭屬(4X,6X),鵝掌楸屬(4X)和擬單性木蘭屬(6X)。在玉蘭亞屬的一些栽培種中,特別是它們的雜交種中,存在著不同的倍性水平和大量的非整倍體,具豐富的遺傳多樣性,其頻繁的缺失或增加,可能是玉蘭亞屬內(nèi)存在大量的形態(tài)特征變異的原因。我們對木蘭科的20種類以及17人工雜交種進行了染色體計數(shù),并通過細胞學鑒定手段確定了我們的人工雜交種的真實性。
3.木蘭科植物的分子系統(tǒng)學研究
木蘭科(Magnoliaceae)植物由于具有較多原始的性狀,被認為是被子植物中原始古老的類群,對研究有花植物的起源和系統(tǒng)發(fā)育有著重要意義。因其各屬植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)有很多交叉,長期以來在對木蘭科植物分類系統(tǒng)及親緣關(guān)系的認識上存在著很大分歧,除鵝掌楸屬(Liriodendron)外的其余屬與木蘭屬的界限均有很大爭議。
近些年來,采用分子生物學手段來分析許多存在爭議的系統(tǒng)學問題,已經(jīng)取得很大成功,RFLP、RAPD、cpDNA基因序列測定(psbA-trnH、atpB-rbcL、matK、ndhF)等分子標記在木蘭科植物系統(tǒng)學研究中得到應用,在驗證了許多解剖學、形態(tài)學觀點的同時,提出了許多與形態(tài)學分類系統(tǒng)很不相同的木蘭科植物系統(tǒng)發(fā)育分支圖,提供了一些新的分類思路。
仙湖植物園對葉綠體中trnL基因內(nèi)含子區(qū)(29個種和2個外類群)、trnL-trnF基因間隔區(qū)(19個種和3個外類群)序列及matK序列(包括14個種)的進行了測定和系統(tǒng)分支分析,來探討木蘭科科下屬間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系問題。還利用RAPD(RandomAmplifiedPolymorphicDNA)來檢測玉蘭亞屬種間及品種間的親緣關(guān)系,對經(jīng)典的形態(tài)學分類及現(xiàn)代cpDNA序列分析結(jié)果進行了驗證。
4.木蘭科植物的雜交育種研究
Soulange-Bodin于1820~1840年將玉蘭與紫玉蘭雜交成花色不同的17個栽培品種,即木蘭科第一批人工雜交品種。在美國,原產(chǎn)木蘭屬種類雖僅8種,可美國學者卻成立了木蘭學會,不僅重視引種我國和日本產(chǎn)的種類,還將其原產(chǎn)種類及其原產(chǎn)種和國外種進行雜交。如:M.virginiana×M.tripetala、M.virginiana×M.hypoleuca、M.hypoleuca×M.sieboldii、M.denudata×M.campbellii等等,培育出很多的園藝雜交種。
對植物資源的收集、保存和利用是植物園的主要任務。仙湖植物園收集的木蘭科植物中現(xiàn)已開花的種類有64種(含20個品種),主要是木蘭屬和含笑屬的種類。2002年開始對現(xiàn)有開花的種類進行了人工雜交實驗,希望選育出一些較好園藝新品種。親本雙方均來自仙湖,將花粉和柱頭的活力進行測定后,在花色不同的、喬灌不同的、常綠和落葉不同的種類間進行雜交?,F(xiàn)有19個組合的雜交實生苗,生長良好,部分種類雜種優(yōu)勢明顯。并全部進行了細胞學鑒定。