观赏植物育种breeding of ornamental plants

通过引种、杂交育种、选种或良种繁育等途径改良观赏植物固有类型而创造新品种的技术与过程。观赏植物育种也是以遗传学理论为指导，将天然存在的或人工创造的变异类型通过一定的方法和程序，选育出性状基本一致，遗传性相对稳定的符合育种目标与要求的新类型、新品种，并繁育优良种苗。观赏植物育种具有其自身的特点，主要是：❶在观赏植物的综合功能中，赖以美化环境、丰富生活的观赏价值始终是它的特色之一。因此，它的育种常以奇异、稀有、新颖、动人等观赏特性为目的，而不特别重视产量和一般品质。
❷观赏植物（尤其是名花），大多来自杂种起源，遗传组成甚为复杂。观赏植物常既含栽培品种的基因，又含野生种的基因，而具有杂合体的特点，几乎不可能获得纯系后代，如菊花、梅花、牡丹、唐菖蒲等。
❸观赏植物中可行营养繁殖的种类较多。一旦育成了新品种，即可用营养方式大量繁殖，将优良性状保持下去。
❹在通常用播种繁殖的观赏植物中，天然异花授粉种类远较自花授粉者为多。这和农作物多属天然自花授粉植物，形成鲜明的对照。
❺在园林绿化中要求丰富多采、品类繁多，故种质资源搜集与引种驯化以及基因工程等新技术应用，更有特殊的重要性与广阔的前景。
发展简史 栽培植物最初均由野生植物引种驯化而来，观赏植物也不例外。但是，部分观赏植物是直接从野生状态通过引种驯化进入栽培观赏的；而另一部分却最初作为经济植物(果树、蔬菜、农作物、药用植物、特用植物等)引种栽培，在社会经济发展至一定阶段后，才由其中演化出一分支，从此便作为观赏植物进一步栽培、应用与发展。直接引种栽培专供观赏应用的种类较少，年代也较晚。如多种中国兰(Cymbidiumspp.)在中国唐代末期(约9世纪)、五代(907～960)始有引种栽培，至宋代(960～1279)大盛。而地涌金莲则迟至明代(1368～1644)方见引种栽培。梅（梅花）、莲（荷花）等，则均至少已有2000～3000年的引种驯化史。不过，最初梅是作为果树、莲是作为蔬菜来引种的。它们从经济植物演化出一支成为观赏植物(梅花约在汉、唐，荷花约在隋、唐之际)。
在中国自世界各地引种观赏植物种质资源，则大致可分汉(前206～公元220)、晋(265～420)、唐(618～907)、宋(960～1279)，明(1368～1644)、清(1644～1911)和近代现代(1912以后)等四个阶段。汉、晋时已从西方及东南亚等地引入的有葡萄、石榴等；唐、宋时引种油橄榄、中国水仙等；明、清引入的有唐菖蒲、香石竹、夜落金钱等；在近代与现代引入的更多，如君子兰、现代月季、欧洲夹竹桃(Nerium olean-der)、非洲紫罗兰(Saintpaulia ionantha)，等等。
关于中国观赏植物种质资源的外流为期很早。约在初唐(7世纪左右)，梅花、牡丹、菊花等名花就先后传到日本、朝鲜等东方国家；当在18世纪初叶之后，大量观赏植物资源传至西方。如1789年起，由中国引至欧洲的月月红(Rosa chinensis)和香水月季(R.×odo-rata)等。同样，中国的山茶、珙桐、木兰、栒子、丁香、杜鹃花、萱草、菊花、翠菊、百合、报春花、绿绒蒿等，也在近二三百年间尤其是近百年内，通过多种途径传至欧美国家乃至全世界。
在中国较早的名花专谱如欧阳修的《洛阳牡丹记》(1031)中，列出了牡丹品种演化、选种成果及利用芽变通过嫁接选育新品种等事例。又如刘蒙的《菊谱》(1104)介绍了培育天然异花授粉种子实生苗，从中选育菊花等名花大花、重瓣新品种的原理与程序。后在梅花、月季、荷花、芍药等名花谱中，也有品种演化与分类、筛选、良种繁育等经验记述。从这些花谱所反映出来的中国观赏植物育种的早期贡献，主要是利用实生选种和少数芽变选种等途径，着力于天然杂交授粉苗的培育与选择等措施，终于取得了辉煌的成就。至明代二三百年间，中国观赏植物育种达到了当时世界的高水平行列。如17世纪初期的中国月季、蔷薇品种和类型已达20个左右(见王象晋《群芳谱》)；清初凤仙花品种数高达233个(见赵学敏《凤仙谱》)。
达尔文(C.R.Darwin,1809～1882)著《物种起源》等著作，首次提出了物种进化和选择的理论，提到了中国的牡丹、竹类等观赏植物。孟德尔(G.J.Mendel,1822～1884)遗传规律的发现，奠定了现代育种的理论基础。随后美国植物育种学家伯班克(L.Burbank,1849～1926)和苏联植物育种学家米丘林(И.В.Мичурин,1855～1935)的果树与花卉育种成果，对全球的观赏植物育种起了巨大的推动作用。
约自18世纪末叶起，月季、蔷薇的种间杂交逐渐开展，并进入了观赏植物育种的新阶段。杜鹃花、山茶、木兰、百合、报春花、萱草、翠雀花、落新妇、红鹤芋以及多种气生兰、一二年生花卉和草坪植物等等，也在欧、美、日本、印度、新加坡等地开展了现代育种试验，取得了显著成绩。20世纪60～70年代以来，除引种、选种及杂交育种外，花卉杂种优势利用、多倍体育种、辐射育种与抗逆性育种，尤其是抗病育种在很大范围内开展。体细胞杂交和基因工程等新技术也开始应用于花卉育种。
自20世纪60年代起，中国在各地开展了观赏植物种类和地方品种资源的搜集、整理工作。1960年中国园艺学会首次在兴城召开全国花卉会议，1961年该学会在北京举办梅花学术讨论会，1979年在沈阳召开唐菖蒲品种鉴定会，同年在洛阳举办牡丹学术讨论会，1980年在成都召开全国花卉种质资源座谈会。这对开展花卉育种工作等方面，起到了推动作用。1984年在上海召开了首次全国花卉遗传座谈会。同年，中国花卉协会成立，随后又陆续成立了月季、杜鹃花、山茶、梅花、蜡梅、牡丹芍药、荷花、兰花、蕨类植物、桂花等分会。以上都对中国花卉育种工作的发展，起了一定的促进作用。现除常规育种外，中国已在远缘杂交(百合、菊花、梅花、月季、荷花、兰花、金花茶等)上，取得了较大成绩，在辐射育种(菊花、豆瓣绿、非洲紫罗兰、无毛悬铃木等)、多倍体育种(多种一二年生花卉及荷花、无毛悬铃木等)、抗逆性育种(地被菊、梅花、月季、金花茶等)等方面，也有了相当出色的成果。
育种内容
目标 观赏植物具有综合功能，又有其本身的特点。以改进株形、花色、花型、重瓣性、花香、开花繁密度与花朵大小以及叶、果等观赏特性为主要目标的育种，与观赏植物的美化功能紧密有关。而观赏植物的防护功能，则促进了花卉抗性育种，尤其重视对抗病、抗寒、抗旱、抗污染等目标。从节约、增产着眼，耐粗放管理能在较低温、较弱光条件下栽培的观赏植物育种，也逐渐显示其重要性。此外，在观赏植物育种中，还应注意不断及时调整目标。
方法 观赏植物育种方法有多种，可单独进行，也可综合应用。其主要步骤不外设法先获得大量遗传性变异，然后选育出新品种、新类型、经良种繁育后加以推广、开发。获得所用主要方法列述如下：
引种：将外地（含外国）及本国野生与栽培观赏植物引入本地，通过一定栽培技术措施，使之生长、开花，即驯化，这是迅速丰富本地观赏植物种类和品种的捷径之一。中国自西汉(前206～公元25年)起即重视引种。如汉初修上林苑，从南方引种大量奇花嘉木；张骞通西域，引入不少园艺植物，等等。1949年以后，陆续从欧、美一些国家和日本等引入现代月季、杂种海棠、山茶、郁金香、唐菖蒲、切花菊、一二年生花卉、温室花卉以及草坪植物新品种等。同时，中国对调查、引种、应用本国野生花卉种质资源，也做了大量工作，取得良好成绩。在世界范围内，西方国家尤其近二三百年来从中国引入大量花卉种质资源，早已取得巨大的实效。现又开始更为广泛而深入的调查、发掘与引种，以应发展花卉园林的新时代需要。
选种：这一方法在一二年生花卉中普遍应用，其具体做法因种类、育种目标及天然授粉特性而不同。一般来说，对天然异花授粉草花，如鸡冠花等，要进行混合选择。而对天然自花授粉草花，如凤仙花等，以及常异花授粉草花，如单瓣翠菊等，则多实行一次单株选择。对于多年生花、草及观赏树等，多采用营养繁殖使优良性状在较长时期内保持不变，故只需通过一次单株选择，即可将优良变异类型“固定”下来。对现有地方品种的调查、整理，也是一种选种方式，已在中国水仙、菊花、梅花、山茶、牡丹、桃花等观赏植物中获得良效。实生选种自古至今均在中国普遍应用，是多快好省的观赏植物育种方法之一。优株评选与之类似，主要用于观赏树木。不论实生选种或优株评选，都应明确育种目标，制订科学的评选标准与鉴定、评分方法。中国应用这两种选种方式，已在梅花、牡丹、山茶（含金花茶）、菊花（含地被菊）、兰花、荷花、君子兰、大花萱草中取得了显著成绩。此外，芽变选种在世界各国自古即在多种观赏植物中应用，牡丹、梅花、菊花、竹类等已见成效。
育种 狭义的育种，系指采用人工创造变异的方法，再从中通过鉴定选育出新品种。杂交育种和一代杂种育种，是两个基本的途径。杂交育种用于各类观赏植物，其中远缘杂交育种效果更好，并已在现代月季、菊花、山茶与金花茶、梅花、木兰、丁香、松类、杨树类、百合、唐菖蒲及兰花（含气生兰）等观赏植物中取得了辉煌成果。倍性育种，是用天然或人工诱导单倍体或多倍体新品种的方法。其中多倍体育种是利用多倍体新品种花大、色艳、瓣厚、耐贮运等优点，已多用于生产及园林中，如用于百合、萱草、金鱼草、水仙、凤仙花、杨树等的育种。理化诱变育种包括利用γ射线等强烈刺激产生遗传变异，在观赏植物育种上有其优越性，各国应用甚多，收效显著。随着遗传学、生物化学、生物物理学等基础学科和组织培养、显微操作等技术的发展，在观赏植物的体细胞杂交、基因工程等方面已有所进展与突破，从而开辟了花卉育种的新途径，并预示着它的广阔的前景。
程序 一般分为三个阶段：❶选育阶段，将通过各种途径所获变异材料定植于选种圃。待成株或开花后，经2～3年的连续鉴定与评选，选出优良变异单株、单系或混合选种群体。
❷试验阶段，包括区域试验与品种比较试验以及生产、应用试验等，决选出比对照品种优异的新品种，并确定其推广地区与栽培技术。
❸繁育推广阶段，建立母本园、采穗圃，扩大繁殖、供应新品种种苗，并保存原种及母株等。
世界观赏植物育种的总趋势，是既重视优良观赏特性，更注重提高其抗逆性和适应性以及耐粗放管理等能力。使观赏植物种类越来越丰富，类型与品种新颖而多样化，则为大势所趋。因此，引种栽培更多的世界花卉种质资源，大力加强新的理论与技术在育种中的应用，就愈益成为当务之急。近十几年来，随着分子生物学和分子遗传学的深入发展，产生了一门崭新的科学技术——生物工程技术。其中与观赏植物育种直接有关的，是包括基因重组、细胞融合、细胞培养等技术在内的遗传工程，并已从实验室研究开始进入实用阶段。如沙阿(D.M. Shah)等1986年将抗除草剂基因转入矮牵牛细胞，在紫色矮牵牛植株基因中，引入一个类黄酮酶的基因，使紫花矮牵牛变成开白色和紫白条纹的花。此外，在菊花、月季、香石竹、非洲菊等观赏植物中，于1986～1993年期间已有多例遗传转化的报道，部分种类已获转基因植株成功，并有将DNA指纹技术应用于月季等品种鉴定和家谱演化分析者。