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元宝枫产业的研究现状与展望

时间:2024-05-24

摘要:  本文总结了元宝枫在种质资源、育种研究、栽培实用技术以及生产加工等环节的研究现状,同时结合产业实际的发展现状,提出产业研究中育种、栽培和加工等环节中仍存在优良品种少、育种方法单一、栽培技术停滞、加工技术落后等问题,并针对以上问题给出相应解决建议。

关键词:  元宝枫;  研究现状;  展望

中图分类号:   S 792. 35               文献标识码:   A                文章编号:1001 - 9499(2020)05 - 0030 - 03

元宝枫(Acer truncatum)属槭树科,槭属,落叶亚乔木[ 1 ],具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、适生能力强等特性,分布在我国19个省、自治区和直辖市。研究发现:元宝枫的种籽含油量高达48%、不饱和脂肪酸含量达92%、亚油酸和亚麻酸的含量高达53%,完全是优质的食用油原料。更珍贵的是,元宝枫籽油中含有5.8%的神经酸,种仁中含有高质量的蛋白质,叶片中含有5.4%的黄酮和3%的绿原酸,在新型医药原料树种之中也占有一席之地。因此,元宝枫是集经济、生态、油品、医药为一身、具有高效应用价值的树种,在未来市场中的潜能不可估量。然而,历经多年的研究和推广,元宝枫产业的发展始终没有展现出突飞猛进的势头,基础性研究陷入了瓶颈期,产品研发后劲不足,树种的宝贵经济价值没有得到合理的利用。因此,为了普及元宝枫树种的应用价值,优化和完善产业研究体系,提升产业地位,本文对元宝枫国内的种质资源情况进行了梳理,同时对其育种研究、栽培技术研究和生产加工技术研究成果进行了概述,针对以上研究现状剖析出产业发展中存在的问题,并提出相应的解决建议,供后期元宝枫产业研究参考。

1 元宝枫产业研究现状

1. 1 槭属种质资源概况

截至2017年,在我国境内发现的槭属种质资源共有149余种,约占世界槭属种质资源的75%,其中以云南资源最为丰富,北方地区(内蒙古、辽宁、黑龙江、吉林、河北、河南、山东、山西、安徽、陕西)共有52种,其中元宝枫有12种[ 2 - 4 ]。大多数槭属和元宝枫资源处于野生状态,以古树林、混交林和天然林的形式存在,分布广且分散,多数的珍贵槭属种质资源并未得到有效的开发和利用。

1. 2 元宝枫育种研究现状

目前,元宝枫的应用和开发价值主要集中在景观造林、油品加工和医学用药。景观造林的生态价值是元宝枫产业发展的领跑者,因此育种研究的成果多集中在生态领域。通过多年的研究发现,引种选优和实生变异选优是获得显著表现型新品种和良种的两种重要手段,不仅育种周期短、投入相对较少、节省人力物力,新品种还在数量和质量上表现出优异的效果。历经30余年的研究,我国已在槭属树种的引种驯化、优树选择、实生变异种选优、优良无性系鉴定以及无性系繁育等环节取得相应成果[ 5 - 8 ],并建立基础性的良种选育、新品种研发和高效繁育体系。根据中国林业知识产权网(http://forest.ckcest.cn)资料显示:截止2018年12月,经国家林业和草原局植物新品种保护办公室授权登记的槭属新品种共计 44 个,其中元宝枫新品种共计4个(东岳红霞、东岳紫霞、东岳彩霞、丽红),均为观赏型新品种。

1. 3 元宝枫栽培技术研究现状

目前,元宝枫已在11个省、自治区和直辖市(贵州、陕西、山西、云南、内蒙、河南、河北、江苏、浙江、天津和北京)进行规模化种植和推广,国内元宝枫人工林面积已达到31.3万hm2[ 9 ]。栽培实用技术是产业生存和发展的重要技术支撑,其目的在于苗木的移栽成活、茁壮成长和结实丰产。为了达到这一目的,科研工作者做了大量研究,并在荒山造林、示范园建设和苗圃营建等方面取得了大量成果[ 10 - 12 ],同时水肥管理、整形修剪以及病虫害防治等环节也实现了再突破[ 13 - 14 ]。为了规范元宝枫的栽培实用技术,充分实现成果转化,济源市林业工作站和温州市兴工建设有限公司分别在2015年和2018年编制了《元宝枫栽培技术规程》的河南地方标准(DB41/T 1261-2016)和企业标准(Q/XGJS 008-

2018),两个标准为元宝枫苗木的栽培和生产提供了理论参考,并在产业建设和发展中发挥了指导意义。

1. 4 元宝枫生产加工技术研究现状

因元宝枫种仁含油率高,油脂含有神经酸,叶片中含有黄铜和抗氧化性物质,故而受到国家和市场相关部门的重视,成为当今流行的木本油料树种和医药原料树种。2011年3月22日,国家卫生部正式发出公告,《关于批准元宝枫籽油和牡丹籽油作为新资源食品的公告》(卫生部〔2011〕9号),此公告正式宣布元宝枫树种跻身到中国食用植物油市场行列之中,成为新资源食品。2014年,国家下发《关于加快木本油料产业发展的意见》(国发办〔2014〕68号),包括以油料为代表的油茶、核桃、文冠果、元宝枫和沙棘等树种受到了国家和业内的高度重视。为此,大量科研单位和企业投入了大量的人力、物力和财力,在元宝枫油脂榨取、神经酸提炼、抗氧化性物质提取、保健产品研发、抗癌药物研制等方面不断深化研究、完善技术、优化配方,分别在2016年发布了陕西省食品安全地方标准《元宝枫籽油》(DBS 61/0016-2016)和2019年发布了国家标准《元宝枫籽油》(GB/T 37748-2019)。同时,科研工作者在元宝枫的种皮和果翅中提取出大量的单宁,可用于催眠、止泻和止血[ 15 ];在葉片中提取出黄酮素、氨基酸和活性甙等多种生物活性因子,可缓解老年痴呆,预防冠心病[ 16 ];此外,元宝枫能抑制S180肉瘤生长,与常用抗癌药物相比副作用小[ 17 ]。因此,发挥元宝枫自身优势,开发其潜能,是当今元宝枫产品研发,实现历史性突破的关键和重要课题。

2 元宝枫产业发展存在的问题

2. 1 育种研究方面

目前,元宝枫的产业现状为重绿化轻加工,其树苗多用于荒山造林、行道绿化和庭院景观设计,选育出的良种和新品种多以观赏型和造林型品种为主,而在油用型和医药型品种的种质资源收集和挖掘的力度仍然不够,并且开发和利用的时间较晚,优势较小。与此同时,元宝枫的育种方法依赖于传统的优树选优和实生后代变异的选育方法,该方法单一、育种手段被动,无法充分达到定向育种的目标。此外,元宝枫苗木繁育方式主要采用播种和嫁接,涉及组织培养和扦插繁育的技术相对较少,这就造成在亲本优良性状稳定遗传和育苗的规模、数量等环节上无法达到理想效果。

2. 2 栽培实用技术方面

目前,元宝枫栽培实用技术的基础性研究已经成熟,虽然栽培技术始终在不断的改进和完善,但可供栽培技术突破的领域却越来越小、难度越来越大。实生种苗的生理期长、开花结实晚,这始终是栽培技术难以攻克的难题之一。在市场对原料种类供应有所选择、对产量和品质有所要求的前提下,栽培实用技术的目标就不仅仅局限在树苗保活和生长,而是更多的倾向于增加花量、促进丰产、提高种子的质量等方面。

2. 3 生产和加工方面

当今,元宝枫的油脂、保健和医药用途备受外界关注,然而生产加工技术不成熟成为其发展的主要阻碍之一。由于无先进配套的提取、加工技术,故造成原料资源和生产时间的浪费;研发力度不足,导致研发产品始终处于中试阶段,没有得到合理的改进升级,这都是造成元宝枫市场的大门始终没有充分打开的原因。在国内,与元宝枫有关的产品加工企业主要集中在陕西、江西、山东、江苏等地,研发、加工、生产、销售和宣传的能力有限,产业地位得不到全国市场的重视。

3 展 望

在以市场经济为主导的经济体制下,迎合市场、满足市场需求是可持续发展、争优创收的大势所趋。开发和利用元宝枫珍贵的树种资源是开创绿色生态建设、开拓食用油市场、开展高端药品研发的关键所在。健全元宝枫基础性研究体系、建立元宝枫产业链、激活地方经济增长,每个环节都是相辅相成的,都需要通过提高创新意识和能力得以实现,主要表现在以下3方面:

3. 1 在育种方面

元宝枫的经济价值不仅仅局限于观赏和绿化,油料和医药的潜在价值已逐渐显露出来,传统的育种目的应该适当转化,选育油用型和医药型新品种和良种尤为重要,优良性状主要体现在童期短、结实多、种粒大、生长快等方面。与此同时,应加强选育方法的改进,可借助分子辅助育种的方法。通过对基因家谱的比较分析,选育优良基因显著的品种,可大大缩短育种周期,并实现定向育种;也可借助组织培养技术,利用化学试剂和物理射线的诱导作用,选育优良变异强的新品种。优良品种是元宝枫产业形成和发展的根本所在,发挥品种的优势作用,可促进元宝枫产业的快速发展。

3. 2 在栽培实用技术方面

在栽培技术相对成熟的前提下,实现再创新便显得尤为困难和重要。在多数情况下,配套的元宝枫栽培实用技术主要以移栽保活、促进生长和造型美观为主,受市场环境转变的影响。元宝枫栽培实用技术也应顺势进行改进和完善,通过对水肥管理、整形修剪、光合调控、病虫害防治以及外源激素处理等因素进行更深层次的摸索和调整,最终实现促进元宝枫植株早期花芽分化,达到提高种子产量和促进树体横向生长等目的。

3. 3 在生产加工方面

目前,元宝枫的产品研发、资金投入、技术改进、设备更新以及成果转化是企业、高等院校和科研院所尚待突破的5大因素。校、研、企合作是补充短板发挥长处的关键,理论技术指挥生产,生产验证理论技术,技术才能改进和创新。适合市场需求的元宝枫新产品才会创造出更多的商机和财富,才能实现绿色和经济双发展共繁荣。

参考文献

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第1作者簡介:  黄立华(1971-),  女,  本科,  高级工程师,  主要从事植物组织培养研究。

收稿日期: 2020 - 04 -  30

(责任编辑:   李 丹)

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