荷花是最为古老的栽培植物之一,据考证,我国已有3000多年的栽培历史,有着丰富的栽培品种及乡土资源,许多优良野生及乡土荷花资源还未被有效地开发利用。同时荷花在被子植物的演化中占据着相当独特的地位。荷花是被子植物中起源最早的植物之一,素有“活化石”之称,是冰期以后幸存的孑遗植物,荷花花粉具3条萌发沟,与睡莲的1条萌发沟完全不同,胚胎学研究表明,胚芽构造特殊,叶绿体的发育途径也与睡莲差异较大。本文对荷花民族植物学进行了系统研究,并从形态学和DNA分子水平上对河南引进和乡土荷花品种资源遗传多样性作出评价。民族植物学研究的重点区域选择我国河南为基础,兼顾陕西、甘肃、山西、山东和其它黄河文明发祥地。1、以汉文化主要古籍及现代研究文献为研究材料,经过区域调查,详细的论证了荷花的历史渊源、传承关系及品种起源、栽培技术发展演变的脉络,在5000年以前的河南仰韶文化遗址考古中,发现室内台面上碳化的莲子,表明人们早已将莲子作为食物;而在3000多年前的《周书》中则记载着:“薮泽已竭,即莲掘藕”,表明西周时期我国人民已经开始种植食用莲藕。据苏州灵岩山“玩花池”遗址考证,荷花作为观赏植物栽植,最早是在2500年前,吴王夫差为西施赏荷而引种。盆栽荷花历史记载最早见于距今1600余年的东晋,书法家王羲之作《柬书堂贴》,“敝于今岁植得千叶者数盆。亦便发花,相继不绝,今已开二十余枝,颇有可观”。1400年前北魏贾思勰的《齐民要术》中记载着“种藕法”,这种用荷花的根茎繁殖,缩短荷花生长年限,提高产量的方法至今仍有借鉴意义。2、研究荷花文化的形成、历史演变发现:(1)莲与民众日常生活密切关联,由于应用范围的不断扩大,种植技术不断进步,品种不断增多,生产性活动逐步具有娱乐性,莲逐步成为观赏植物。(2)在漫长的历史过程中,莲的思想内涵和文化意蕴不断深化发展,莲的美好、吉祥和圣洁的象征意义不断得到升华和扩大,在中国特有的民族文化环境和宗教艺术体系中代代相传。(3)从远古到近代,在我国悠久文化传承中,叙述、赞美莲的美好,莲也逐渐成为一种文化象征,它代表着一种高尚的文人节操。(4)随着文化发展,莲也成为重要的宗教圣物,尤其与佛教、道教、儒教等宗教的关系特别密切。莲的文化特殊性足以说明它在中国传统文化的特殊地位,渗透在生活中的方方面面,给人们带来感官的审美与愉悦,精神的寄托与满足,并成为艺术创作汲取不尽的物质源泉。3、研究古代利用荷花观赏、食用和药用的方法及历史传承结果表明:夏商周的先人很早就观赏荷花,秦汉魏晋隋唐宋荷花在中国古园林中得到传承与发展,到了明清,在君子比德的思想影响下,荷花在江南私家园林中得到发扬光大。荷花的莲藕、莲子、花瓣均可食用。在古朴的食荷花传统文化中,蕴含着关于荷花植物资源利用和保护丰富的传统知识,并且存在着对荷花生物多样性管理和利用的朴素的科学内涵;本草学考证荷花、莲子、莲衣、莲房、莲须、莲子心、荷叶、荷梗、藕节等均可药用,荷花能活血止血,莲子能养心,莲须益肾,荷叶能减肥瘦身,藕节能散瘀、解热毒,荷梗通气行水、泻火清心。4、调查河南荷花地方品种(系)以及引种栽培的主要品种,研究各品种的地理分布,研究荷花种质资源在河南的保护方法,促进荷花遗传多样性的保护与合理利用。确定河南荷花已有及引种成功、性状稳定的品种有96个,还有一些品种正处于引种驯化阶段。在种植规模上,以生产需要的藕莲栽培为主,藕莲品种有8个,主要分布在黄淮流域。花莲品种主要以引进为主,性状稳定的有88个,主要分布在我省各城市公园和风景名胜区。作为生产需要的籽莲几乎没有,现有的籽莲品种均与花莲一起作观赏用。地方品种(系)31个,其中野生、半野生品系15个,主要分布在黄河以南各个地市乡村的水域与湿地。河南荷花资源欠缺,类型较少,并且各类型所分布的品种数很不平衡。在资源调查的基础上进一步探讨了利用传统文化进行现代生物多样性保护的可能性、必要性和可行性。5、在河南荷花品种资源调查的基础上,本文选择了在河南生长性状稳定的引进品种96个,地方品种(系)31个选取立叶长、立叶宽、叶柄高、群体花期、着花密度、花蕾形、花蕾色、花态、花径、花色、花型、花瓣数、花瓣长、花瓣宽、花柄高15个主要观赏性状进行评比筛选,建立了河南主栽品种资源的评价体系。根据灰色系统理论中的灰色局势决策原理,利用性状加权局势决策方法,对127个河南主要栽培荷花品种(系)的主要性状指标进行分析,并列出了各品种的优劣次序,综合观赏性状排在前十位的依次分别为‘大洒锦’,‘雪里红’,‘傲霜’,‘鄂莲4号’,‘冬红’,灵宝鼎湖湾荷花品系,‘眼儿媚’,息县陈棚汪湖荷花品系,‘曙光’,罗山高湾村荷花品系,有3个地方品种(系)进入前十,说明在荷花育种时乡土品种是荷花重要的亲本资源。为荷花品种的综合评价提供了一种较为客观的分析方法。6、通过对‘娃娃莲’、‘淡霞’、‘小台红’等96个河南主栽荷花品种及‘九孔阌莲’、‘期思红莲’等31个地方品种(系)的26个性状主成分分析认为影响荷花品种分类的几个主要指标分别为:植株大小和花径、花型、花色和花态。植株大小为荷花品种分类的第一级标准,花型为第二级标准,花色为第三级标准,花态为第四级标准。剔除2个近似的形态性状,数量分类学用24个性状对127个河南主要栽培荷花品种(系)进行了Q型聚类分析。通过分析,将其划分在结合线L0=3.7453处将荷花品种分为两大类,即大株型群(Ⅰ类)和中小株型群(Ⅱ类);结合线L2=2.8234又将大株型群分为三大类,即A组、B组、C组。结合线L4=2.5671又将中小株型群分为三类,即重台类(D组)、重瓣类(E组和F组)、少瓣和半重瓣类(G组)。这些大类下面又可分为若干小类。在荷花育种和生产需求中,根据各类的特点可以对品种进行相关选择,以减少育种和生产的盲目性和工作量。7、研究荷花遗传多样性分子评价。构建ISSR种群遗传距离树状图;补充和完善荷花品种的分类系统。结果如下:(1)ISSR反应程序的确立,ISSR-PCR最佳扩增反应程序为:94℃预变性5 min,94℃变性30 s,49～54℃(退火温度随引物不同而定)退火30s,72℃延伸90s,进行30个循环,72℃延伸7 min,10℃保存。(2)引物筛选,本实验共筛选了5条引物,扩增出44条谱带,其中25条多态性条带,平均每个引物扩增出5.0条多态性条带,引物多态性信息含量变幅为26.7%～66.7%,平均为56.8%。其中3个引物UBC811的6个多态性条带(850bp、710bp、590bp、460bp、329bp、283bp)、UBC840的4个多态性条带(1235bp、875bp、691bp、210bp)以及UBC880的1个多态性条带(406bp)可以将33个荷花品种(系)完全区分开,建立了33个荷花品种(系)的DNA指纹图谱。(3)遗传相似性分析,根据DNA扩增结果计算的品种间遗传相似系数绝大部分集中在0.5～0.8之间,通过ISSR分子标记分析结果亦可以看出,荷花丰富的变异和较大遗传多样性应该是中国荷花长时间进化和演化的一个结果。(4)UPGMA法聚类分析,用UPGMA法对33个荷花品种(系)进行聚类,大致可分为4大类群,即第Ⅰ类群由采自灵宝鼎湖湾、灵宝后地、三门峡天鹅湖、民权林七水库、虞城小乔集黑龙潭、虞城小乔集潭坑的6个品系以及‘落霞映雪’、‘娇容醉杯’、‘笑靥’、‘案头青’、‘丽霞’、‘长白藕’、‘小3735’、‘楚天祥云’8个品种组成;第Ⅱ类群由‘滴翠莲’、‘紫玉莲’、‘露丰唇’、‘小栀子’、‘蝶恋花’、‘丹顶玉阁’、‘露华浓’、‘白衣战士’、‘醉梨花’、‘粉青莲’、‘丽质芳姿’、‘赛佛座’、‘霜晨月’、‘黄鹂’、‘夜明珠’、‘小碧莲’16品种组成;‘白鹅’为第Ⅲ类群;由‘天高云淡’和‘翠微夕照’组成第Ⅳ类群。