鼎湖山紫背天葵的生物学特性及其种质资源库建设

地区:上海市 宝山区

关键词:肇庆学院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000005384

成果描述:

课题来源与背景;课题来源:广东省科技计划项目《鼎湖山紫背天葵的生物学特性及其种质资源库建设》(项目编号:2010B060200012)。立项背景:紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)是秋海棠科多年生草本植物,中国特有种。近年紫背天葵种群数量及分布面积急剧减少,已被列为中国野生植物名录中濒危物种的低危等级。至今,国内外对秋海棠属紫背天葵的生物学特性及其种质资源分布、资源库的建设尚未见有报道。据此,开展该课题研究。技术原理及性能指标:项目针对紫背天葵植物资源现状及存在问题,系统开展了广东鼎湖山紫背天葵种质资源收集、整理、评价,地道品种选育,繁殖栽培技术研究,配套繁育基地建设等技术研发与集成工作。完成了濒危植物野生紫背天葵在广东肇庆地区种质资源分布情况调研,并建立了种质资源库。形成的文本准确地反映了野生紫背天葵有红葵、青葵和花葵3种表型,种群中有2~4片叶的植株,更正了”1株1叶”的传统观点。阐明了该植物野生种群的物候期及其混合交配型的繁育系统,发现紫背天葵是典型的阴生性夏眠植物,高温是其休眠的主因,以球状茎度夏。创建了紫背天葵的一步成苗快繁技术体系,发现其地道性状形成的主因;建立了人工种植技术体系,进行了一定规模的工厂化生产;成功实现了紫背天葵的野外回归。该成果在同类研究领域处于国内领先水平,达到保护和开发中国珍稀濒危物种的目的。技术的创造性与先进性:1)在国内外最先系统发表濒危植物紫背天葵(Begonia fimbristipulata Hance)野生种群物候期及其生态生物学特性研究结果,首次以充分的理据证实紫背天葵是典型的阴生性夏眠植物,并以根状茎(球茎)度夏。高温高热是导致紫背天葵休眠的主要环境因子。2)在国内外最先报道野生紫背天葵有红葵、青葵和花葵3种表型;更正了”1株1叶”的传统观点,提出低出叶与营养叶的观点,表明生长于腐殖质土层厚的植株叶片数为2~4片。首次报道蔗糖是叶背红色素(花色素苷)性状形成的主要限制因子之一。3)首次报道紫背天葵属于混合交配型的繁育系统,石壁生态环境的脆弱性和人为活动是导致该物种濒危的原因。4)紫背天葵快速繁殖新方法的一种,在国内外最先发明紫背天葵一步成苗快繁技术。5)在国内外最先报道紫背天葵人工种植技术体系,并进行大规模人工种植,对紫背天葵物种的解濒及其资源的开发具有引领性作用。6)在国内最先完成广东肇庆地区紫背天葵种质资源库建设。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该项目属科技基础条件建设项目。通过项目开展总结出一套适合国内特色珍稀濒危物种保护和开发的模式,这对中国濒危植物的研究技术路线及方法具有良好的指引性。项目成果在国内同类研究领域具领先水平,在物种生态生物学特性、快繁技术、离体种质保存技术以及濒危机理研究方面将填补该物种研究领域的国内空白。在该研究内容的基础上,通过与科研机构及企业间进行生产及科研的密切合作,加快紫背天葵的工厂化生产,深入进行原生境回归和异地种植研究,扩大保护珍稀濒危物种的宣传,达到保护和开发珍稀濒危物种的目的。项目完成为紫背天葵植物资源保护与标准化生产奠定良好的基础。应用情况及存在的问题:项目获得的组培苗与肇庆几家药材种植管理有限公司和中国科学院华南植物研究园等单位合作,扩大紫背天葵的研究生产力度,共同开发紫背天葵系列观赏或加工产品。同时,项目实施中与鼎湖山旅游风景区、鼎湖山树木园、肇庆九龙湖风景区有着良好的合作关系,这明显促进了区域特色植物的保护与旅游资源的开发,具有良好的社会效益。但是,由于紫背天葵单株低矮、叶片数很少而且叶片很轻,再加上广东夏季高温高热,紫背天葵夏眠期较长,产量较低。因此,种植紫背天葵受自然环境变化的干扰较大。这需要科学技术数据支持。历年获奖情况:6.1研究论文”濒危植物紫背天葵种质离体保存技术探究”,获得2013年第十二届”挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛二等奖(2013-06)。6.2研究论文”鼎湖山濒危植物紫背天葵的人工栽培”,获第十三届肇庆市自然科学优秀学术论文优秀奖(2013-11)。
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