一种获得耐高温高湿的景天属植物的方法及其应用 【技术领域】
本发明涉及生物技术领域，具体而言涉及获得耐高温高湿的景天属植物的方法及其应用。
背景技术
Sedum ablum、Sedum acre、Sedum sexangulare为景天属三种植物，引自德国。三者具有较好的抗旱性和抗寒性。用于我国北方地区绿化的草种应当具备抗旱、抗寒的特点，只有这样的品种才能更好满足北方的气候环境特点，更好地服务于地面绿化和屋顶绿化，这是我们引种的初衷。目前在我国北方制成绿化草坪的植物属于豆科和禾本科，虽然比较抗寒耐寒，但与景天属的植物Sedumablum、Sedum acre和Sedum sexangular相比还存在着较大不足。用于屋顶绿化的垂盆草和佛甲草虽属于景天属，但在抗旱耐寒的特点上也不如Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular。
Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular尽管在抗旱抗寒方面表现理想，但在我国夏季高温高湿的气候环境中生长态势表现不好。具体表现为夏季高温高湿的气候环境中草坪中大量(大于60％)植株出现腐烂。
通过逆境胁迫、田间观察比较，筛选出性状符合要求的优良植株，将其扩繁，是植物育种工作的一项重要内容。该方法具有直接、简单的特点，可进行大范围、大量材料的筛选。为了选择出适应这种气候环境的植株品系，本发明通过扦插的方法种植Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular，经过整个夏季高温高湿胁迫对植株生长破坏的观察，对植物的长势进行评价，对选择夏季高温高湿胁迫下表现良好的植株进行扦插扩繁，以获得出适应我国夏季高温高湿气候环境的株系。
具体而言，本发明针对Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular筛选的目的是为了选出适合夏季我国部分地区生长Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular。
本发明针对Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular对我国夏季出现的高温高湿的气候不适应，出现腐烂现象的问题，对所述植物进行筛选，以期得到抗高温高湿的新品系，同时仍然保留其较好的抗旱抗寒特性。为了选择出适应这种气候环境的植株品系，发明人通过整个夏季高温高湿的气候环境对植株生长进行胁迫，筛选出抗逆性好的植株，进行扩繁，到第二年再次重复以上内容。经过四年的系统筛选目前获得了适应本地气侯的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular新株系。
在景天植物品种选育过程中，尽管比较筛选是常用的步骤，但本发明与现有的操作方案相比较仍然存在着不同：首先是筛选所要达到的目的不同：大多数景天植物育种，其目的是希望获得的景天植物具有抗寒、抗旱、耐高温的特性。而发明人则希望从Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular中筛选出抗高温高湿的优良株系；第二，筛选方法不同：目前常用的筛选方法是化学诱变、辐射。现代生物技术育种中转基因技术也是常用的方法；而本发明使用的方法则是分株扦插，具有简便、直接选择量大的特点。第三，材料不同，目前尚未有对Sedum ablum和Sedum acre和Sedum sexangular选育报道。
本发明的创新性：本发明在Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular常规材料中通过高温高湿胁迫后，比较筛选出抗高温高湿的新品系。在常规材料中选择符合目的优良株系，具有直接、简单的特点，也体现出技术创新性和实用性。
【发明内容】
本发明的一方面，提供一种获得耐高温高湿的景天属植物的方法，所述方法包括如下步骤：
a)育苗；
b)以高温高湿条件进行培养；
c)筛选出株型好、茎叶粗壮、叶片色泽亮丽，无病虫害的植株，采用分株扦插的方法进行扩繁；
d)重复上述步骤1次或数次，直到获得需要的耐高温高湿植物。
在一个实施方案中，所述植物为Sedum ablum、Sedum acre或Sedumsexangular。
在一个实施方案中，其中育苗所采用的条件为大田定植，定植后一月内每周浇一次水，生长期中施氮肥一次。
在一个实施方案中，其中高温高湿条件为日平均气温达到26℃以上，持续45天，同时空气最大相对湿度达到80％以上。
在本发明的另一个方面，提供由上述方法得到的耐高温高湿的景天属植物。
根据本发明的方法得到的耐高温高湿的景天属植物具有如下特征：
(1)腐烂出现的时间明显晚于筛选前。
筛选前，大约七月上旬，日平均气温达到26℃以上，持续一周左右，同时空气最大相对湿度达到80％以上，ablum，acre和sexangular部分大量植株(大于60％)开始腐烂。而筛选后大约7月末，日平均气温达到26℃以上，空气最大相对湿度达到80％且持续近二十天才有腐烂发生。
(2)腐烂面积明显减小。
筛选前，腐烂面积可达到60％以上，筛选后不足10％。不会影响绿化效果。
(3)筛选后植株长势比筛选前健壮。
筛选前，即使是没有腐烂的区域植株长势也不够健壮，50％地植株会出现诸如株型细长、茎杆纤弱、叶子萎蔫、叶色晦暗等问题。而筛选后90％以上都是株型好、无病害、茎叶粗壮、叶片色泽亮丽的植株。
在本发明的另一个方面，提供上述得到的植物用于绿化的应用。在一个实施方案中，所述绿化包括地面绿化和屋顶绿化。在一个实施方案中，所述绿化包括城市屋顶绿化和公园草坪绿化。在一个实施方案中，所述绿化在我国北方地区进行。在一个实施方案中，所述得到的植物主要制作成绿化草坪用于我国北方地区。在一个实施方案中，北方地区指中国华北，部分东北地区的常规绿化草种在冬季会处于枯黄期的地区。因为对低温较好的耐受，所述筛选得到的植物可以用于冬季北方室外绿化，很好的弥补冬季绿化的空白。因为所述筛选得到的植物具有较好的耐旱性，其也可以用于干旱地区，以及浇水不方便的地区。
发明效果
经本发明的方法筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular植物获得了较好的在夏季耐高温高湿的性能，并且仍然保持较好的耐寒性。
【附图说明】
图1是Sedum ablum筛选前后的图；
图1a是筛选前的Sedum ablum，
图1b是筛选后的Sedum ablum。
图2是Sedum sexangular筛选前后的图；
图2a是筛选前的Sedum sexangular，
图2b是筛选后的Sedum sexangular。
图3是Sedum acre筛选前后的图；
图3a是筛选前的Sedum acre，
图3b是筛选后的Sedum acre。
图4筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular用于公园地面绿化。
图4aSedum ablum、Sedum acre用于公园地面绿化；
图4bSedum sexangular用于公园地面绿化。
图5Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular用于绿化草坪的培育。
图5a扦插之后的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular；
图5b已经成坪的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular。
图6Sedum ablum、Sedum sexangular和Sedum acre用于屋顶绿化实施。
图6a是施工前的楼顶，
图6b是施工后的楼顶。
图7a摄于2008年12月15日，白天最高温度-5℃，夜间最低温度-12℃.如图所示，经过筛选的Sedum acre已经具备抗高温高湿的特点，同时仍然保持抗寒的特性。
图7b摄于2008年12月15日，白天最高温度-5℃，夜间最低温度-12℃.屋顶绿化，绿色的是Sedum acre，干枯的是垂盆草。
图8aSedum sexangular摄于2008年12月15日。白天最高温度-5℃，夜间最低温度-12℃。低温时，Sedum sexangular叶片呈现粉红色。
图8bSedum sexangular和Sedum acre摄于2008年12月15日。白天最高温度-5℃，夜间最低温度-12℃。粉红色的是Sedum sexangula，绿色的是Sedumacre。
图9aSedum ablum摄于2009年2月20日，白天最高温度-2℃，夜间最低温度-8℃.低温时Sedum ablum呈现深红色。图示深红色的Sedum ablum在雪中。
图9bSedum ablum摄于2009年2月20日，白天最高温度-2℃，夜间最低温度-8℃。图示深红色的Sedum ablum在雪中。
【具体实施方式】
实施例1对Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular进行育苗
Sedum ablum(SA328)、Sedum acre(SA320)和Sedum sexangular(SA 371)繁殖简单。三月温室播种育苗。三种景天植物引自德国JELITTO公司。由于该植物种子非常细小，因而在播种前需与细沙混匀，再将其播在穴盘基质上。播种基质分别为田园土、草炭土和珍珠岩、细沙按照1∶1∶1∶1比例混合物。播种后可用雾化水喷洒，避免将种子冲散。每天浇一次水，保持基质湿润。温室温度在20-25℃之间。白天应保证充足光线。5天后开始萌发，10天后发芽率达到90％以上。育苗两个月之后，大田定植，一个月内每周浇一次水，生长期中施氮肥一次。三者生长迅速，六月末基本郁闭，即植物叶片覆盖面积与地表面积几乎相同。郁闭度定义是指草冠覆盖面积与地表面积的比例。
实施例2对Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular以高温高湿条件进行胁迫生长
大约到七月上旬，日平均气温达到26℃以上，持续一周。同时空气最大相对湿度达到80％以上，ablum，acre和sexangular部分大量植株(大于60％)开始腐烂。随着高温高湿气候持续，腐烂面积逐步加大。45天后，直到八月下旬，日平均气温下降到23℃左右，空气相对湿度下降65％以下时，腐烂面积已被控制，不再加大。之后，通过田间观察，发现在腐烂的区域中，贴近地表初开始有嫩芽萌发，说明生长开始恢复。
实施例3对Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular进行扩繁
在这个临界状态下，我们筛选出表现好的植株，其株型好、茎叶粗壮、叶片色泽亮丽，无病虫害。采用分株扦插的方法进行扩繁。具体步骤如下：挑选出表现好的植株，从茎基部分开，之后截取茎尖和茎段扦插。扦插地点应选择同样气候条件的地区进行。扦插后每两天浇一次水，两周后根据气候状况可改为一周或更长时间浇一次水。此时天气适宜扦插苗的生长：日平均下降到20℃左右，空气相对湿度在60％，苗生长迅速。以同样的方法在第二年夏天之后再度筛选。经过四年重复，现在已经获得抗逆性强Sedum ablum、Sedum acre和Sedumsexangular新株系。
筛选后的株系在盛夏季节也会有少量(小于10％)腐烂出现。但是与筛选前相比，有几点有显著改善。1、腐烂出现的时间明显晚于筛选前。筛选前，大约七月上旬，日平均气温达到26℃以上，持续一周左右，同时空气最大相对湿度达到80％以上，ablum，acre和sexangular部分大量植株(大于60％)开始腐烂。筛选后大约7月末，日平均气温达到26℃以上，空气最大相对湿度达到80％且持续近二十天才有腐烂发生。2、腐烂面积明显减小。筛选前，腐烂面积可达到60％以上，筛选后不足10％。不会影响绿化效果。3、植株长势比筛选前健壮。筛选前，即使是没有腐烂的区域植株长势也不够健壮，50％的植株会出现诸如株型细长、茎杆纤弱、叶子萎蔫、叶色晦暗等问题。而筛选后90％以上都是株型好、无病害、茎叶粗壮、叶片色泽亮丽的植株。(实验结果如图1-3所示)。
实施例4筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular用于公园地面绿化
5月中旬，平整土地，把将要种植观赏草坪的地面松土、浇水。次日，将筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular新株系按照分株扦插的方法种植在选定的区域，株行距为10×10厘米。扦插之后每两日浇一次水，两周后，改为一周浇一次水。7月通常不再浇水。如果持续不降雨，可两周浇一次水。7月中旬、8月下旬，分两次清除杂草。9月至11月中旬每10天浇一次水，9月施一次氮肥。11月下旬至12上旬浇1次水。12月中旬至第二年3月无需浇水和管护。4月至5月每10天浇一次水。6月每周浇一次水。筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular用于公园地面绿化的结果见图4。
本发明筛选得到的植物与北方地区常用的禾本科的绿化用草相比较具有这样优势：1、抗旱节水：经过统计计算，这三种植物全年用水量仅为同样面积禾本科的绿化用草二分之一。2、抗寒绿期长：通过四年的应用观察，这三种植物绿期可达到320天，而禾本科草最长绿期为280-300天，豆科草更短，最长为220-240天。3、免修剪节省劳动成本：三种植物高度仅为6-8厘米，整个生育期无需修剪4、耐瘠薄节约成本：每年只需施一次氮肥，而禾本科和豆科的绿化用草通常施肥2-3次。
实施例5筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular用于城市屋顶绿化
1、绿化草坪的培育。4月下旬按照需要的面积整地。具体做法是将无纺布裁成1×10米的长方形铺在同样大小整好的土垄上；将预先筛好的田园土与细砂按照2∶1比例混匀；混匀后撒在无纺布上，厚度2-3厘米，并浇水。第二天，将筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular分株扦插到混合好的土壤上。每天浇一次水。两周后，每周浇一次水。7月、8月如不下月，且土壤干旱，仍可每周浇一次水。7月中旬、8月中旬分别两次清除杂草。8月下旬施一次氮肥。9月初可完全郁闭。绿化草坪的培育的结果见图5。
2、屋顶绿化实施。9月初清扫楼顶，做闭水试验24小时。不漏水的楼顶方可施工。施工时首先用砖将需要绿化的区域围好，在围好的范围内贴着楼顶建筑面铺设塑料布，以防止基质流失。在塑料布上铺上草炭土、蛭石和田园土按照1∶1∶1混匀的基质3厘米。将已经郁闭的草坪，连同无纺布裁成便于搬运的草块，通常规格是50×100厘米，并将其铺在楼顶的基质上。之后，每天浇一次水，两周后改为每周浇一次水。10月中旬至11月中旬，每10天浇一次水，每月3次。11月下旬至12月中旬，浇1次水。12月下旬至次年2月中旬通常可不浇水。3月至5月每10天浇一次水。6月每周浇一次水。7月、8月如不降水可两周浇一次水。9月份每周浇一次水。屋顶绿化实施的结果见图6。
与北方常用屋顶绿化用草“佛甲草、垂盆草”相比，筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular具有下列优势：1、抗寒：这三种植物在楼顶绿期为310天，佛甲草、垂盆草最多不超过280天。2、抗旱：佛甲草、垂盆草属于景天属植物，具有抗旱的特点，但在夏季用水仍然高于Sedum ablum、Sedumacre和Sedum sexangular，其余时间没有显著差异。根据统计观察，这三种植物的全年用水量是同样面积的佛甲草、垂盆草的三分之二。
实施例6筛选得到的Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular的抗寒性。
筛选得到的三种植物具有较强的抗寒性。图中选择的三组照片，分别摄于2008年12月15日和2009年2月20日，北京。而这两个时间都是处在北方地区最冷的季节。2008年12月15日，白天最高温度为-5℃，夜间最低温度为-12℃；2009年2月20日，北京下雪后的第三天，白天最高温度为-2℃，夜间最低温度为-8℃。这样的气候环境下北方绿化的草种，都已枯黄。而Sedum ablum、Sedum acre和Sedum sexangular依然长势良好。Sedumablum呈现出深红色Sedum acre为亮绿色；Sedum sexangular为粉红色。结果可见图7-9。