免费文献传递   相关文献

铁线莲属植物分类学及园艺学研究进展



全 文 :收稿日期:2010-02-25
基金项目:陕西省科技攻关重大项目 (2010ZDKG-03;
2009K01-11);陕西省科学院重点项目(2008 K
-05);西 安 市 科技 攻 关 项 目 (NC08021,
NC09043)。
作者简介:张燕(1979 -), 女 , 吉林白山人 , 硕士 , 助理研究
员 ,研究方向:观赏花卉研究。 E-mail:zhangyan
790603@163.com
doi:10.3969/j.issn.1006-9690.2010.05.002
铁线莲属植物分类学及园艺学研究进展
张 燕 ,黎 斌 ,李思锋
(陕西省西安植物园 , 陕西 西安 710061)
摘 要 从分类地位 、引种育种 、繁殖栽培和资源开发等方面 , 对铁线莲属植物的研究现状进行了较为系统的综
述 , 并对其野生资源的合理利用和保护提出了一些建议 , 为今后进一步的研究工作提供参考。今后我国应在保护
种质资源的基础上 , 加强铁线莲新品种的培育 , 尽快实现产业化生产。
关键词 铁线莲;分类;育种;研究进展
中图分类号:S567   文献标识码:A   文章编号:1006-9690(2010)05-0006-05
AdvanceofTaxonomicandHorticulturalStudyofClematis
ZhangYan, LiBin, LiSifeng
(Xi anBotanicalGardenofShanxiProvince, Xi an710061, China)
Abstract Thetaxonomicstate, breeding, propagation, cultivationandresourcesexploitationofClematis
aresummarizedinthispaper, whichcanprovidereferenceforstudyingthisplantinfuture.Andsome
suggestionsforrationaldevelopmentandutilizationofthemaregiven.Furtherworkshouldbeundertaken
toprotectthegermplasmresources, breednewcultivarsandrealizeindustrialproduction.
Keywords Clematis;clasification;breeding;researchprogress
  铁线莲属(ClematisL.),隶属毛茛科 ,因其萼片
花瓣状 ,大且姿态美丽 、花期长 ,茎蔓生 ,善攀援 ,生
长适应性强 ,在垂直绿化中具有重要作用 ,享有 “藤
本皇后 ”之美称 ,常被作为园林造景的主体植物栽
植 。
1 铁线莲的资源分布概况
目前 ,铁线莲属植物全世界共约 355种 ,分布于
热带和亚热带 ,温带 、寒温带也有。我国约 155种 ,
占该属全部种类的三分之一以上 ,是该属植物资源
最丰富的国家 。
我国铁线莲属有许多种类 , 如大叶铁线莲
(Clematisheracleifolia)、山铁线莲(C.montana)、美
花铁线莲(C.potanini)、小木通(C.armandi)、圆锥
铁线莲(C.paniculata)、朝鲜铁线莲(C.koreanoz)、
单叶铁线莲(C.henryioliv.)、棉团铁线莲(C.Hexa-
petala)、长瓣铁线莲(C.macropetala)、短柱铁线莲
(C.cadmia)、锈花铁线莲(C.leschenaultiana)、曲柄
铁线莲(C.repensFihet)、大花威灵仙(C.courtois)、
铁线莲(C.florida)、短尾铁线莲(C.brevicaudata)、
西伯利亚铁线莲(C.sibirica)、重瓣铁线莲(C.flori-
da)、金毛铁线莲(C.chrysocoma)、毛蕊铁线莲(C.
lasiandra)、芹叶铁线莲(C.aethusafoliay)等均为优
良垂直绿化植物。其中单叶铁线莲为常绿藤本 ,山
木通为半常绿藤本 ,很多其他种类具有较强的抗性
和竞争性 ,且花期各异 ,园林应用前景较大。
—6—
第 29卷第 5期
2010年 10月               中 国 野 生 植 物 资 源ChineseWildPlantResources            Vol.29 No.5Oct.2010
2 铁线莲植物学分类研究进展
铁线莲植物学分类主要是依据花萼性状(花萼
水平开展到向上直展)、雄蕊被毛与否等特征进行
的 ,而园艺分类更注重生长性状(花器官的大小 ,花
期的早晚 、观赏性状的不同以及适应性等特征),适
应了栽培生产和园艺应用的需要。
2.1 铁线莲的植物学分类概况
铁线莲属是由林奈于 1753年建立 ,最初只对其
中 9个种进行了描述 ,此外还建立了长瓣铁线莲属
(AtrageneL.),描述了 4种 。DeCandole(1818)认
为后者不能作为一个独立的属 ,而将其降为铁线莲
属的一个组 Sect.Atragene(L.)DC,这种观点得到
大多数学者的赞同。随后 ,许多学者根据幼苗形态 、
植株的攀援与直立 、花尊形状 、总苞 、退化雄蕊等性
状对该属进行了分类和修订。铁线莲属植物分类的
最新观点主要有:瑞典学者 Johnson将铁线莲属划
分为 19个组 ,并将前人所界定的铁线莲属的近缘属
(包括 ArchiclematisTamura, NaravelaDC和 Clema-
topsisHutch)都归入铁线莲属处理组 [ 1] ;日本毛茛科
专家 Tamura根据幼苗叶的生长状态及花萼形状和
雄蕊被毛情况 ,将铁线莲划分为 4个亚属 ,认为花萼
片钟状(或管状)及雄蕊被毛的类群是原始类群 ,花
萼水平开展及雄蕊无毛的类群是进化类群 [ 2] ;英国
学者 Grey-Wilson将铁线莲属划分为 9个亚属 ,主
张将花萼水平开展及雄蕊无毛的类群作为原始类
群 ,而将花萼钟状(或管状)及雄蕊被毛的类群作为
进化类群 ,这恰好与日本毛茛科专家 Tamura的观点
相反[ 3] 。
我国学者王文采近年来对铁线莲属进行了大量
的研究工作 ,对铁线莲属系统进行了较为系统的分
类学修订。他通过对铁线莲属植物的深入研究 ,依
据萼片由水平开展到向上直展和雄蕊从无毛到有毛
的演化趋势 ,将我国现有铁线莲属植物划分为 9个
组 [ 4] 。
2.2 铁线莲的植物学分类学研究
王璇等人对作透骨草入药的 5种铁线莲属植物
黄花铁线莲 Clematisintricata、芹叶铁线莲 C.aethus-
lfola、粉绿铁线莲 C.glauca、甘青铁线莲 C.tanguti-
ca和棉团铁线莲 C.hexapetala的茎进行了比较形
态组织学研究 ,并根据厚壁细胞环带的有无 、毛茸的
大小和细胞个数 ,纤维细胞壁的厚度及 PCR值等列
出了比较表和检索表 ,利用检索表可准确鉴别这 5
种植物[ 5] 。杨亲二等人开展了 6种铁线莲属植物的
细胞学研究[ 6] ;胡玉涛等人对铁线莲属的 9种药用
植物的形态进行比较 、鉴别 ,并制订了可供鉴别的检
索表 ,为进一步研究奠定了分类基础[ 7] ;史京华等
人对铁线莲属植物的叶表皮特征及其系统学意义进
行了研究 ,为该属植物种间的分类和属下组间的系
统进化关系提供了线索 [ 8] 。孙诚等人选取铁线莲
属尾叶铁线莲组(Sect.Campanela)中 37个种以及
西南铁线莲组(Sect.Babaeanthera)中的 2个种为内
类群 ,以 Clematisalternate作为外类群 ,通过对全世
界 10个标本馆的近 2000份腊叶标本的形态学特征
统计 ,并进行了分支系统学研究 ,为铁线莲属尾叶铁
线莲组的系统进化关系定位提供了证据 [ 9] 。近年
来利用分子序列和(或)形态性状结合分枝系统学
的原理和方法重建类群系统发育的工作在植物系统
学研究中占据了重要地位。许多关于毛茛科属间的
分子系统学研究相继开展[ 10] 。但是 ,由于铁线莲属
种类众多 ,变异式样复杂多样 ,且分布广泛 ,因此对
该属全面的基于分子证据及形态学证据的分支系统
学研究十分有限。
3 铁线莲的园艺品种育种进展
铁线莲的园艺育种在国外已有很长的历史 ,通
常采用杂交育种(包括种间杂交与回交)和实生苗
选种 ,现已培育出数百个不同花色 、花型 、不同花期
的园艺品种。近年来 ,随着中西方的交流不断增多 ,
促进了铁线莲在世界范围内的栽培应用 ,铁线莲的
品种改良也得到了长足的发展。
3.1 铁线莲的园艺分类方法
铁线莲栽培种类非常丰富 ,根据栽培生产和园
艺应用的需要 ,产生了很多的分类方法 ,以下择其介
绍几种:
3.1.1 国际铁线莲协会的划分方法
按国际铁线莲协会的划分方法 ,铁线莲属花卉
品种可分为 9大类:常绿类 ,中国的小木通 C.ar-
mandi、南欧的春铁线莲 C.cirhosa及一些中国和
大洋洲的常绿和半绿原种 。耐寒性不强;阿尔卑斯
—7—
第 5期             张 燕 , 等:铁线莲属植物分类学及园艺学研究进展            
铁线莲群 ,原产我国的大瓣铁线莲 C.macropetala
的杂交群 ,耐寒性最强;山铁线莲群 ,最强健 ,能攀援
10 ~ 14 m高;大花栽培品种群 ,由中国的铁线莲 、转
子莲和毛叶铁线莲等引入西欧后杂交育种而成;重
瓣和复瓣群 ,花形初如芍药 ,或似大丽花;夏季开花
大花栽培品种群 ,花最大 ,花径 25 ~ 30 cm,多杂交
种 ,毛叶铁线莲为主要亲本;晚花栽培品种群 ,毛叶
铁线莲和南欧铁线莲之间以及某些早期同类杂交种
之间的杂交;南欧铁线莲群 ,南欧铁线莲作亲本的优
良小花杂交种。花色很多 ,其中有一个重瓣种;晚花
原种群 ,包括 7 ~ 10月开花的晚花原种及其小花杂
交种。
3.1.2 依花径的大小
按铁线莲花的大小可分为大花杂交种 ,小花品
种和它们的杂交种 。大花杂交铁线莲根系粗壮 ,花
大 ,香味少 ,能抗枯萎病 。小花铁线莲的根纤维多 ,
花小 ,数量很多 ,有的有香气 ,小花铁线莲很少受枯
萎病侵害。两个种群都有早 、中 、晚几种变种。
3.1.3 根据开花时花枝的着生情况分为 3组(Ray-
mond, 1993):
A:每年 5月中旬前 ,从上一个生长季节已成熟
的老枝的叶腋芽处直接抽出短花枝 ,花着生在这些
短花枝上。包括一些漂亮野生种和园艺品种 , 例如
一些常绿类型 、阿尔卑斯类型 、山铁线莲类型。
B:花也产生于上一年长出并在秋霜来之前已
发育成熟的枝条上 ,和第一组不同的是成熟的叶腋
芽产生强壮且长短不一的新生枝条 ,在新生枝条的
顶端只长出一朵大花 。包括早花大花品种类型 、重
瓣和半重瓣类型 。
C:每年 7月左右 , 花产生于当年长出的枝条
上 。花型变化较大 ,草本性状的铁线莲属于这组。
3.1.4 按花型分为以下 10种:
单瓣;复瓣 ;`绣球藤 式(C.montana其花瓣 、
花容近似波斯菊般);`维梯赛拉 式(C.viticela由
四瓣不整齐花瓣组成花朵 ,形状近似络石花般 ,不过
瓣幅宽阔得多);浅碟式;星式;敞口铃式;铃式;郁
金香花式;管状式 。
3.1.5 按花期的早晚可分为:
春花类(初春时期盛花);夏花类(暮春至初夏
期间开花);秋花类(夏季至早秋期间开花)。
3.2 国外铁线莲园艺育种
3.2.1 引种历史
在 1688年的 《花镜》中 ,已有雄蕊瓣化的铁线
莲重瓣变种的描述。据日本古籍 《花坛纲目 》、《花
坛地锦抄 》(1695)和 《草木弄葩林 》(1735)等书记
载 ,日本的铁线莲属植物是由中国传入的。早在
1569年 ,产于东南欧的南欧铁线莲(C.viticela)在
英国就有栽培的记载 ,在早期的育种工作中发挥了
重要的作用 ,成为后来一系列大花园艺品种的亲本。
18世纪初 ,英国引种的两种非常有用的美洲种类
C.crispa和 C.viorna在园艺育种方面发挥了广阔
的作用。 1776年铁线莲经日本传入英国 ,当时已有
几个变种 。 19世纪 ,英国从世界各地相继引种了很
多种 ,在 1836年我国的转子莲(C.patens)、1850年
我国的毛叶铁线莲 (C.lanugilosa)和 1863年 C.
`Fortunei 和 C.`Standishi相继传入英国 ,为铁线
莲的遗传育种提供了优质的种质资源。上述引入的
品种与来自日本的栽培种 ,英国本土的育种 ,法国 、
比利时和德国就在开发色彩丰富的优异品种展开了
竞赛 。
第一次世界大战前夕 ,植物收集者 GeorgeFor-
rest和 ErnestWilson继续从中国收集铁线莲种质资
源 ,包括 1900年的 C.armandi和 C.montanavar.
rubens, 1908年的 C.rehderiana, 1910年的 C.chryso-
coma, 1911年的 C.fargesi(现在被称作 C.potani-
ni)和 1912年的 C.macropetala。
除大花种之外 ,小花种以及一些开黄色 、鲜红色
花的野生种也受到育种家们的重视 ,如山铁线莲 C.
montana、阿尔卑斯铁线莲 C.alpina、甘青铁线莲 C.
tangutica、东欧铁线莲 C.orientalis和红花铁线莲 C.
texensis等 ,多在 18、19世纪引入欧洲 ,成为育种的
材料 。
我国铁线莲植物的栽培育种工作起步较晚 ,昆
明植物园高山花卉组从 1995年以来一直从事铁线
莲属植物的引种与栽培 ,先后从云南省的西北和东
北引种了 8个野生种以及从日本 、英国等国家引种
了 40余个园艺品种 ,并成功地完成了从种子到种子
的栽培[ 11] 。
3.2.2 园艺育种历史
1835年第一个杂交种 南`全 铁线莲 C.erioste-
—8—
                     中 国 野 生 植 物 资 源                第 29卷
mon`Hindersoni (C.viticel×C.integrifolia)由 Mr.
Henderson在英国伦敦培育成功。 1858年杰杂铁线
莲 C.jackmani(母本是 C.lanuginosa,混合花粉来
自 C.eriostemon和 C.viticela`Atrorubens )在英国
培育成功 ,成为铁线莲育种史上的里程碑 [ 12] 。
在大花品种类的育种研究中 ,来自苏格兰爱丁
堡的 IsaacAnderson-Henry做出了重要贡献 。 1885
年 ,他利用 C.patensazureagrandiflora与 C.lanugi-
nosa杂交得到园艺栽培品种 C.reginae,该种为漂亮
的淡紫色。不久以后 , Anderson-Henry又培育出了
世界著名的 C.henry和 C.lawsoniana。
欧洲学者在花色上的研究具有相当的深度 ,其
中最成功的欧洲育种学家是 Moser家族 ,他们在
1897年培育出了 C.nelyMoser,该品种是世界最著
名的铁线莲之一 。
一百多年来 ,植物育种学家和园林爱好者经过
坚持不懈的努力培育出了数百个铁线莲栽培品种 ,
为世界园林事业的发展做出了巨大贡献 。现今 ,由
于各地栽培气候的不同 ,铁线莲的育种方向也产生
了一定的差别 ,有的是在花型上下手 ,有的是以改变
株型为目的 ,有的以提高植株的抗逆性为主 。大部
分英国和日本的育种专家趋向于重视培育铁线莲的
早花种 ,培育出的适合摆放在窗台的盆栽铁线莲品
种已开始流行 ,这些品种株型紧凑 , 一年能开两次
花 ,比晚花品种更适宜盆栽 。在欧洲北部的波罗的
海国家 ,气候较严寒 ,他们栽培种植的铁线莲都是晚
花种[ 13] 。
3.3 我国的铁线莲新品种的选育
国内已有部分专家开始重视铁线莲 ,引种本地 、
外地及外国的优秀野生类型和栽培品种 ,进行实生
苗选种和杂交育种 ,取得了一定的成果。张金政等
利用我国原产的转子莲和引自国外的铁线莲品种进
行杂交 ,获得杂种种子和杂种实生苗 。经过 15年的
栽培观察实验 ,从后代杂种实生苗中选育出适合我
国北方栽培的 4个品种[ 12] 。
3.4 园艺育种方向
国外目前对铁线莲已经相当重视 ,在种质改良
育种中着重重视以下性状:植株形态 、花器官 (颜
色 、大小 、花期)、开花的繁盛程度 、树叶(包括叶序 、
颜色和其它形态学性状),果实(宿存的羽毛状花
柱)、对极端环境的适应性 (抗旱 、抗寒 、耐热等性
状)[ 14] 。
日本 、韩国从过去大批量进口到现在着重购买
少量优秀品种资源 ,说明国外已经开始有意识的利
用我国资源进行新品种开发 。
4 铁线莲的园艺应用
4.1 垂直绿化
铁线莲具攀援特性 ,常被用作垂直绿化材料 ,点
缀围墙 、栅栏 、棚架或作围篱 ,亦可配置于假山 、岩石
园中 。
4.2 地被应用
利用铁线莲抗旱性 、适应性强的特点来覆盖美
化 ,对于环境较差的干旱 、半干旱地区公路和铁路沿
线的绿化及城市观赏具有极重要的意义 。
4.3 作为伴生植物
铁线莲因其攀援特性和对有害物的抗性而成为
玫瑰 、一些灌木丛和小树的良好的伴生植物 [ 15] 。
另外 ,铁线莲的还可用于切花和盆栽。
5 研究展望
铁线莲优良品种是其种质资源的一个重要组成
部分 ,其野生资源是进行持续研究和开发的基础 ,如
何收集 、整理其种质资源中的优良基因 ,通过遗传育
种引入优秀园艺品种中 ,已成为铁线莲属品种改良
与创新的重要途径 [ 15] 。
我国有资源丰富的铁线莲植物 ,可利用它的多
样性特点 ,加大引种驯化力度 ,开展新品种的杂交育
种工作 ,以期培育出花型大 、花期长 、适应性强 、抗病
虫害能力强的品种 ,并通过开展促花 、调控花期等研
究 ,增加其观赏价值 ,在园林绿化中大量应用 。
参考文献:
[ 1]  JohnsonM.SläktetKlematis.《Södertälje:MagnusJohnson sPla-
ntskolaAB[ M] .1997:287-328.
[ 2]  TamuraM.AclassificationofgenusClematis[ J].ActaPhytotaxo-
nomicaetGeobotanica.1987, 38:33-44.
[ 3]  Grey-WilsonC.Clematisthegenus[M].Portland, Oregon:Tim-
erPress, 2000.
[ 17]  WangWT, WarnockMJ, ZhuGH.NotulaedeRanunculaceis
Sinensibus(XX)[ J] .Phytologia, 1995, 79:382-388.
[ 4]  史京华.羽叶铁线莲杂交起源的初步研究 [ D] .中国科学院植
—9—
第 5期             张 燕 , 等:铁线莲属植物分类学及园艺学研究进展            
物研究所硕士论文, 2003:5 -6.
[ 5]  王 璇 ,张玉华 ,蔡少青 ,等.来源于铁线莲属透骨草的鉴别研
究 [ J].中国中药杂志 , 1998, 23(4):198-203, 254.
[ 6]  杨亲二.国产毛茛科银莲花族十七种植物的细胞学研究(英
文)[J] .植物分类学报 , 2002, 40(5):396-405.
[ 7]  胡玉涛 ,周政昆.9种铁线莲属药用植物的比较鉴别 [ J].基层
中药杂志 , 2002, 16(4):36-37.
[ 8]  史京华 ,李良千.毛茛科铁线莲属的叶表皮特征及其系统学意
义(英文)[ J] .植物学报 , 2003, 45(3):257 -268.
[ 9]  孙 诚 ,谢 磊 ,李良千.铁线莲属尾叶铁线莲组(毛茛科)基
于形态学证据的分支系统学研究 [ J].植物学通报 , 2007, 24
(1):87-98.
[ 10]  NicoleGardner, StanC.Hokanson.IntersimpleSequenceRe-
peatFingerprintingandGeneticVariationinaColectionof
ClematisCultivarsandCommercialGermplasm [ J]. Hort-
Science, 2005, 40:1982-1987.
[ 11]  管开云.铁线莲属植物的引种栽培研究初报 [ J] .云南植物研
究 , 2002, 24(3):392-396.
[ 12]  孙国峰 ,龙雅宜 ,张金政.四个铁线莲新品种的选育 [ J] .中国
园林 , 2001(5):64 -66.
[ 13]  彭晓明.铁线莲 [ J].中国花卉园艺 , 2003, 10:29.
[ 14]  NeilO.Anderson.FlowerBreedingandGenetics[ M].partⅡ ,
part4:781-799.SpringerNetherlands[ USA] .2007.
[ 15]  AndrePoliquin.Clematis[ C]∥ Summaryofapresentationatthe
OHAconvention, 2006, 8.
(上接第 5页)
[ 39]  杨文水.陈旧性骨折及骨缺损不连临床治验(附 120例分
析)[ J] .新中医 , 1991, 23(12):24-26.
[ 40]  吴箫易.试论活血化疲药加速骨折愈合的理论机制 [ J] .新
中医 , 1984, 3:55-56.
[ 41]  LiH, LiJ, PrasainJK, etal.Antiosteoporoticactivityofthe
stemsofSambucussieboldiana[ J] .BiolPharmBul, 1998, 21
(6):37.
[ 42]  JoanValles, MariaAngelsBonet, AntoniAgelet.Ethnobotanyof
SambucusnigraL.incatalonia(IberianPeninsula)Theintegral
exploitationofanaturalresourceinmountainregions[ J] .Eco-
nomicBotany, 2004, 58(3):456 -469.
[ 43]  KarlKaack, LarsP.Christensen.Efectofpackingmaterialsand
storagetimeonvolatilecompoundsinteaprocessedfromflowers
ofblackelder(SambucusnigraL.)[ J] .EurFoodResTechnol,
2008, 227:1259 -1273.
[ 44]  KaackK., AustdeT.InteractionofvitaminCandflavonoidsin
elderbery(SambucusnigraL.)duringjuiceprocessing[ J].
PlantFoodsforHumanNutrition, 1998, 52:187-198.
[ 45]  黄双全 ,王孝民.食果鸟白头鹎与接骨草的分布 [ J].植物学
报 , 2000, 42 (10):1096-1100.
[ 46]  陈志澄 , 毋福海 , 黄丽玫 ,等.砷矿尾砂污染及其治理研究
[ J] .环境污染与防治 , 2006, 28 (3):180-182.
[ 47]  孙 力 ,杨无根 ,白薇扬 ,等.黔西北土法炼锌区典型植物体
内重金属的积累研究 [ J].地球与环境 , 2006, 34(2):61-
66.
[ 48]  MolyKoch-Munz, MarcelHolyoak.AnEvaluationofthe
EfectsofSoilCharacteristicsonMitigationandRestorationInvol-
vingBlueElderberry, Sambucusmexicana[ J] .Environmental
Management, 2008, 42:49-65.
欢迎订阅 2011年 《上海蔬菜 》
《上海蔬菜》是上海市农业科学院和上海蔬菜经济研究会共同主办的蔬菜专业性期刊 ,双月刊 ,单价
6.00元 ,全年共计 36.00元 ,邮发代号:4 -679。
本刊依托上海雄厚的科技和信息资源优势 ,立足华东 ,面向全国 ,旨在为广大蔬菜生产者 、经营者提供科
技支持和准确的市场导向 ,从而促进我国蔬菜产业的健康发展 。本刊注重科技成果的先进性 、新颖性 、实用
性和可操作性 ,报告面广 ,信息量大 ,可读性强 ,一直深得全国读者喜爱 。 《上海蔬菜 》是您打开致富之门的
金钥匙 !全国各地邮局均可订阅 ,漏订者可向本刊编辑部邮购。
本刊实用性强 ,具有长期保存价值。广告价位低 ,回报率高 ,欢迎广大种子生产和经营单位 ,塑料薄膜 、
遮阳网 、防虫网生产单位 ,农药 、激素 、化肥生产单位 ,果蔬加工机械生产单位刊登广告和各种信息。
欢迎广大果蔬科技工作者 、生产者 、经营者积极给本刊来稿 ,交流经验 ,互通信息 。
地址:上海市闵行区北翟路 2901号 ,邮编:201106,电话:021 -52210012, E-mail:xx9@saas.sh.cn。
—10—
                     中 国 野 生 植 物 资 源                第 29卷