自然科普:讓科學家都頭疼的花!它還能“七十二變”!
來源:科普中國
發布時間:2022-09-06
瀏覽次數:999

版權歸原作者所有,如有侵權,請聯係我們(men)

“七十二變”是中國古典名著《西遊記》中孫悟空的經典法術之一,擁有這個(ge) 技能,就可以七十二般變化,各種樣態盡在掌握之中。

在現實生活中,我等凡人是不可能七十二變了,但默默不語的植物卻能實現,比如秋日裏的花卉主角——菊花,就擁有“七十二變”甚至千變萬(wan) 化的本領。

圖片

菊花(平瓣類)(圖片來源:張永寬)

目前全世界菊花品種總數為(wei) 30000個(ge) 左右,我國現有3000多個(ge) 菊花品種。品種變異之奇特、變異類型之多樣、品種數量之眾(zhong) 多是栽培植物之最。

也就是說,同是菊花,你能欣賞到它幾萬(wan) 種不同的長相,“變身術”對菊花而言可以說是小菜一碟兒(er) !

圖片菊花(匙瓣類)(圖片來源:張永寬)

01

此菊非彼菊?可別把它們(men) 弄混啦

在開始欣賞菊花的“變身術”前,我們(men) 先來認識一下菊花。

菊花(Chrysanthemum×morifolium)是我國十大傳(chuan) 統名花之一,生在菊科(Compositae)這個(ge) 大家族,位於(yu) 菊屬(Chrysanthemum)這個(ge) 小家族。

中國是菊花的故鄉(xiang) ,它主要起源於(yu) 我國長江中遊——湖北、安徽、河南等地,在我國有著3000年的文獻記載曆史,有著1600多年的人工栽培曆史,是深受人民群眾(zhong) 喜愛的花卉,也是秋季我國各地花展的主角。

圖片

菊花(管瓣類)(圖片來源:張永寬)

(備注:文中菊花品種均來自武漢植物園菊花種質資源圃)

圖片

菊花(桂瓣類)(圖片來源:張永寬)

圖片

菊花(畸瓣類)(圖片來源:張永寬)

值得提醒的是,名字帶菊的植物有很多,比如雛菊、波斯菊、大麗(li) 菊、萬(wan) 壽菊、瓜葉菊等,不過這些名字帶“菊”的菊科植物,和原產(chan) 我國的傳(chuan) 統名花菊花並不相同。它們(men) 雖然都來自菊科這個(ge) 大家族,但卻屬於(yu) 不同的小家族,有著不一樣的故鄉(xiang) 。

比如,雛菊是雛菊屬,原產(chan) 歐洲;波斯菊、大麗(li) 菊、萬(wan) 壽菊分別是秋英屬、大麗(li) 花屬、萬(wan) 壽菊屬,三者均原產(chan) 墨西哥;瓜葉菊是瓜葉菊屬,原產(chan) 大西洋加那利群島。總而言之,他們(men) 雖然同為(wei) 菊科,名字中也都帶有“菊”字,但絕不能等同。

圖片

雛菊(圖庫版權圖片,不授權轉載)

圖片

波斯菊(圖庫版權圖片,不授權轉載)

02

“七十二變”的菊花,祖先長啥樣?

孫悟空的“七十二變”都是由其自身變化而來,那麽(me) 品種如此之多、千變萬(wan) 化的菊花,它的祖先又是誰呢?在曆史的長河中,菊花又是如何逐漸演變成今日的樣貌呢?

別急,咱們(men) 來好好聊聊菊花的起源問題。

菊花較其它栽培植物最大的不同在於(yu) ,許多栽培植物都能在野生種中找到相似種,而菊花與(yu) 同屬野生種之間差異極大,在自然界中找不到直接的野生種。

由於(yu) 長期的人工栽培和定向選擇,菊花進化速率大大快於(yu) 自然條件下的進化,許多性狀的變化已經明顯區別於(yu) 原始野生種,甚至有些“麵目全非”。這一情況使得關(guan) 於(yu) 菊花起源的問題變得十分複雜,給世人留下了一個(ge) 難解的千古謎團。

近幾十年來,經過科學家不懈的努力,菊花起源問題雖尚無定論但已初步有了一些眉目。

原來,菊花的起源並不是來自某一個(ge) 野生種,而是菊科菊屬家族下麵的不同物種。研究表明主要是毛華菊(Chrysanthemum vestitum)、野菊(Chrysanthemum indicum)、甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)等菊屬植物。

學界普遍認為(wei) 菊花(Chrysanthemum×morifolium)是這些不同的野生種經天然種間雜交,再通過人工選育而成的“栽培雜種複合體(ti) ”。

圖片

毛華菊(圖片來源:中國植物圖像庫)

圖片

野菊(圖片來源:中國植物圖像庫)

圖片

甘菊 (圖片來源:中國植物圖像庫)

03

先天天賦加後天助力

成就菊花的千變萬(wan) 化

也就是說,菊花的老祖宗隻是一些不起眼的野花,發展至今卻擁有了如此之多的品種和變異類型,已然成為(wei) 現代花卉育種的一大奇跡。菊花品種為(wei) 何能夠如此豐(feng) 富呢?

小說中,孫悟空本身天賦異稟,又遇上厲害的師父指點,從(cong) 而練就了七十二變的絕技。菊花也是如此,它千變萬(wan) 化的原因包括內(nei) 因和外因兩(liang) 個(ge) 方麵,且聽我慢慢道來。

首先,菊花自身具有很強的變異能力。

菊花為(wei) 天然異花授粉植物,這種天然雜交的特性,使得後代的每一個(ge) 單株都帶有不同的遺傳(chuan) 組成,這也是菊花產(chan) 生千差萬(wan) 別形態的主要原因。

此外,菊屬植物種間不存在嚴(yan) 格的生殖隔離,換言之不同物種之間比較容易發生種間雜交產(chan) 生種間雜種,其活躍的進化過程一方麵給菊花的起源研究帶來困難,但同時正是這種豐(feng) 富性為(wei) 今天千姿百態的菊花品種奠定了遺傳(chuan) 基礎。

與(yu) 此同時,栽培菊花也極易發生芽變(芽變:植物的芽或分枝中發生的體(ti) 細胞突變),進一步豐(feng) 富了菊花變異選擇的來源。

在菊花自身特性的基礎之上,人類也對菊花開展了有目的的選擇和培育

菊花豐(feng) 富的變異得以保留下來要歸功於(yu) 勤勞智慧的中國人。自東(dong) 晉陶淵明始,菊被作為(wei) 觀賞花卉植於(yu) 庭院之中,此後人們(men) 對菊花精心栽培,在植菊的技術上不斷積累經驗。

唐代植菊技術不斷提高,郭橐駝《種樹書(shu) 》中“黃白二菊各披去一邊皮,用黃麻皮紮合,其花半黃白色”一句表明人們(men) 已掌握了菊的靠接技術。

到了宋代,出現了菊的專(zhuan) 著即《菊譜》,範成大《菊譜》中認為(wei) “人力勤,土又膏沃,花亦為(wei) 之屢變”,史正誌《菊譜》中曰“餘(yu) 在三水植大白菊百餘(yu) 株,次年盡變為(wei) 黃花”,這些記載描述了菊花產(chan) 生自然變異的現象與(yu) 環境條件有關(guan) ,也表明人們(men) 已認識到將菊種於(yu) 肥沃的土地並適時栽鋤能促使其變異從(cong) 而育出新品種。

明清時期,植菊水平得到進一步提高,菊的品種有了新的突破。清代菊花專(zhuan) 著為(wei) 我國曆史上最多,以北京為(wei) 中心,從(cong) 宮廷府第至城鄉(xiang) 民間,養(yang) 菊、賞菊在京城蔚然成風,已初步形成一套菊花栽培理論和技術的完整體(ti) 係。

圖片

清代《丁蓮峰先生菊譜》中描繪的菊花品種

(圖片來源:王子凡《中國古代菊花譜錄的園藝學研究》)

綜上所述,菊花的原始祖先雖然看著不太起眼兒(er) ,但是菊花家族天生擁有很強的變異能力,再經過園藝家及愛好者的長期精心培育,所以發展成為(wei) 了世界上品種最豐(feng) 富的栽培植物。

04

科技助力“變身”

菊花育種未來可期

目前,菊花已發展成為(wei) 世界四大切花之一,在花卉產(chan) 業(ye) 中具有非常重要的地位。同時菊花是園林應用中的重要花卉,常用於(yu) 盆栽、花壇以及地被栽植等,深受世界各地人民的喜愛。因此,不斷篩選、培育具有優(you) 良獨特性狀的新品種,對菊花觀賞價(jia) 值和經濟價(jia) 值的提高有著很大作用。

隨著科技的發展,現代育種技術的不斷進步讓菊花新品種的培育有了更多可能。相信在科技的助力下,菊花的品種會(hui) 不斷與(yu) 時俱進,菊花將繼續出現新的精彩“變身”。

作者|張凡 中科院武漢植物園

參考文獻:

[1]戴思蘭(lan) ,陳俊愉.中國菊屬一些種的分支分類學研究[J].武漢植物學研究,1997,15(1):27-34.

[2]戴思蘭(lan) ,陳俊愉,李文彬.菊花起源的RAPD分析[J].植物學報,1998,40(11):1053-1059.

[3]唐岱,熊濟華,王仕玉.切花菊育種問題探討[J].雲(yun) 南農(nong) 業(ye) 大學學報,2001(01):46-49

[4]戴思蘭(lan) ,王文奎,黃家平. 菊屬係統學及菊花起源的研究進展[J].北京 林業(ye) 大學學報,2002(24):230-234.

[5]陳蘊鸞.我國古代菊的種植及其經濟文化價(jia) 值研究[D].南京農(nong) 業(ye) 大學,2008.

[6]王子凡.中國古代菊花譜錄的園藝學研究[D].北京林業(ye) 大學,2010.

[7]戴思蘭(lan) .中國菊花的魅力[J]. 中國園林,2012(08):46-48

[8]朱香珍.淺析菊花種植前景[J].現代園藝,2017,(06):20

[9]羅宇婷.盆栽小菊遺傳(chuan) 轉化體(ti) 係建立及藍色基因的菊花轉化[D].南京農(nong) 業(ye) 大學,2019.




歡迎掃碼關(guan) 注深i科普!

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物!


聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者