全 文 ：通江百合形态变异式样研究
收稿日期: 2005-06-12.
作者简介: 王红霞 ( 1973-) ,女 ,河南洛阳人 ,硕士。
王红霞 ,杨保胜
(新乡医学院细胞生物学教研室 ,河南 新乡 453003)
摘要:通江百合形态变异居群内具明显的多态性 ,居群间具多型性 ,且分布式样各不相同。营养体部分变异较
大 ,环境饰变作用强 ;繁殖体部分变异较小 ,环境饰变作用弱 ,遗传上较稳定。 研究表明 ,上述差异与植株的发
育阶段密不可分 ,而且环境异质性、杂合有利性及染色体结构变异是造成其形态变异的重要原因。
关键词: 通江百合 ;形态 ;变异
中图分类号: Q949. 71　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1003-482X( 2005) 03-0008-03
Study on Variation Patterns of Morphology in
Lilium sargentiae Wilson
WANG Hong-xia ,et al .
( Department of Cel l Bio logy , Xinxiang Medical Colleg e,Xinx iang , Henan, 453003, China)
Abstract: There a re obv ious po lymo rphism in every population and po lytypism among popula tions on mor-
pho lo gy o f Lilium sarg entiae Wilson, and a ll morpho lo gica charac ters a re different fr om one another in the
va ria tion patte rns. Nutrient pa rts have higher v ariation, w hich a re expec ted the genetic componnt o f v a ria tion
to be lar gely env ironmental. As oppo sed to these char acters, fertile par ts have low er v a ria tion, which are mo re
stable in heritance charac ters. The investig ations indica te tha t mo rph ological difference is related w ith plant
g row th period, and th e environmenta l heter og eneity , heter zyg ous advantag e and chromosomal st ructural aber-
ra tions ar e impor tant facto rs which cause va ria tion o f po lymo rphism.
Key words: Lilium sa rg entiae Wilson, mo rpho log y, abe rra tion.
　　通江百合 ( Lilium sarg entiae Wilson)属于百
合属的鳞茎球根花卉 ,是多年生草本 ,花大喇叭
型 ,而且花朵平展不垂头 ,园艺观赏价值高。原产
于四川 ,生于海拔 500～ 2000m的山坡草丛和灌
木林旁 [1 ]。在云南从滇南的思茅和滇东南的文山、
西畴至滇东北的昭通和滇西北的维西均有分布。
生长的环境为山坡草丛或灌木林中空旷处 ,尤以
石灰岩山地石隙中腐殖质丰富处多 ,在云南的海
拔高度为 1100～ 1900m ,产地气候类型均属亚热
带范围 [2 ]。由于生境复杂 ,形成和染色体多态性丰
富 ,且属于大型染色体 ,是研究遗传与进化的好材
料。
本文是在前文 [3 ]研究的基础上 ,按居群取样 ,
从形态水平上研究通江百合的变异式样及变异规
律 ,为物种的进化研究和遗传育种提供一些线索
和资料。
1　材料与方法
1. 1　材料
材料的采集地、海拔和生境见表 1。
1. 2　方法
遵循居群生物学的原理和方法 ,采取野外调
查和生物统计 [4 ]相结合 ,研究不同居群的形态变
异。以揭示其形态异式样及规律。所观测的性状
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第 25卷　第 3期 河 南 科 技 学 院 学 报 (自然科学版 ) 2005年 9月
Vo l. 25　 No. 3 Journal of Henan Institute o f Science and Technolo gy Sep. 2005
如下:
营养体部分: 鳞茎直径、植株基径、株高、单株
珠芽数。
生殖器官部分:花朵数、花梗长、花瓣长与宽、
花柱长、花丝长、种子受孕率。
2　结果与讨论
2. 1　营养体部分
表 1　本研究的材料来源
居群名 产　地 海拔 ( m) 生　境
澄江居群 澄江:大湾村 1650 石炭岩灌丛
易门居群 易门: 底泥 1900～ 2100石炭岩 华山松林缘
表 2　通江百合营养体部分的统计结果
　性状　　　　　　　居群 通江百合澄江居群　　易门居群
鳞茎直径 ( cm) 个体数 54 42
平均值 6. 21 6. 15
标准差 1. 81 1. 62
变异系数 0. 291 0. 263
变异范围 2. 4～ 9. 9 2. 8～ 9. 6
植株基径 ( cm) 个体数 54 42
平均值 0. 85 0. 83
标准差 0. 33 0. 27
变异系数 0. 388 0. 325
变异范围 0. 3～ 1. 6 0. 35～ 1. 5
株高 ( cm) 个体数 54 42
平均值 118. 49 113. 88
标准差 45. 22 36. 14
变异系数 0. 382 0. 317
变异范围 45～ 212. 5 52～ 198
珠芽数 ( cm) 个体数 54 42
平均值 16. 22 15. 84
标准差 8. 80 7. 84
变异系数 0. 542 0. 495
变异范围 0～ 36 0～ 33
2. 1. 1　鳞茎直径　调查发现 ,鳞茎直径个体间的
变异幅度较大。个体数、平均值、标准差、变异系数
见表 2。
统计表明: 澄江居群数据主要集中在 5. 0～
8. 0cm,占整个居群的 57. 4% ;易门居群数据主要
集中在 5. 5～ 8. 5cm,占整个居群的 64. 3%。
从变异系数来看 ,鳞茎直径在居群内个体间
的变异较大 ,多态性明显。 居群间也有差异 ,表现
出多型性。鳞茎直径与土攘肥力、生长年限等均有
很大关系。鳞茎是无性繁殖器官 ,富含营养。鳞茎
的大小直接影响到植株的发育。
2. 1. 2　植株基径　调查发现 ,植株基径个体间的
变异范围较大。个体数、平均值、标准差、变异系数
见表 2。
统计表明: 澄江居群基径为 0. 5～ 1. 0cm的
个体出现频最高 ,占整个居群的 57. 4% ;易门居
群基径为 0. 55～ 1. 05cm的个体出现频率最高 ,
占整个居群的 66. 7%。
2. 1. 3　株高　调查表明 ,居群内个体间株高变异
幅度较大。 居群间有一定差异 ,具体统计量见表
2。
2. 1. 4　单株球芽数　珠芽是通江百合的无性繁
殖器官 ,生于上部的叶腋间。由于它与营养器官紧
密相连 ,因此 ,变异系数极大。具体统计量见表 2。
在 2个居群中珠芽数为 12～ 24个的个体出
现频率最高。 澄江居群中该等级占整个居群的
53. 7% ,易门居群中该等级占整个居群的 60% 。
珠芽数为 30～ 36个的个体出现频率最低 ,澄江居
群中该等级出现的频率占整个居群的 5. 5% ,易
门居群中该等级出现的频率占整个居群的 4. 4% 。
2. 2　生殖器官部分
2. 2. 1　花朵数　调查表明居群中不同个体的花
朵数差异很大 ,居群内多态性明显。
澄江居群:花朵数变异范围为 0～ 6朵 ,平均
值为 2. 30朵 ,标准差为 1. 31朵 ,变异系数为
0. 570, 2朵花出现的频率最高 ,占整个居群的
35. 2% 。
易门居群:花朵数变异范围为 0～ 5朵 ,平均
值为 2. 36朵 ,标准差为 1. 13,变异系数 0. 479, 3
朵花出现的频率最高 ,占整个居群的 40. 0%。
2. 2. 2　花的结构特征　该项目所观测的内容包
括花梗长 ,外轮花瓣的长与宽 ,内轮花瓣的长与
宽 ,花柱长和花丝长共七个性状。所调查的通江百
合有 2个居群 ,澄江居群统计 40株 ,易门居群统
计 42株。内 (外 )轮花瓣的长度和宽度为实测植株
的 1～ 3朵花的 3个内 (外 )轮花瓣长和宽 ,并分别
取其平均值。花丝长是测量 1～ 3朵中的 6个花丝
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第 3期　　　　　　　　　　　　王红霞等:通江百合形态变异式样研究　　　　　　　　　　　　
长取其平均值。花梗长和花柱长为实测植株的 1
～ 3朵花的花梗长和花柱长 ,并取平均值。统计结
果见表 3。
表 3　通江百合花特征的统计结果
　性状　　　　　　　居群 通江百合　　澄江居群　　　　　易门居群　　
花梗长 ( cm) 平均值 12. 72 10. 72
标准差 3. 59 2. 82
变异系数 0. 282 0. 263
变异范围 5. 8～ 21. 3 5. 6～ 18. 7
外轮花瓣长 /宽( cm) 平均值 16. 66 /2. 76 16. 40 /2. 74
标准差 1. 94 /0. 34 1. 76 /0. 32
变异系数 0. 116 /0. 123 0. 107 /0. 117
变异范围 13. 3～ 22. 5 /2. 1～ 3. 7 13. 4～ 21. 5 /2. 1～ 3. 6
内软花瓣长 /宽( cm) 平均值 16. 77 /4. 90 16. 64 /4. 89
标准差 1. 93 /0. 40 1. 77 /0. 42
变异系数 0. 115 /0. 082 0. 106 /0. 086
变异范围 13. 2～ 22. 3 /4. 0～ 5. 6 13. 4～ 21. 5 /4. 1～ 5. 6
花柱长 ( cm) 平均值 15. 45 15. 00
标准差 1. 19 1. 18
变异系数 0. 077 0. 079
变异范围 13. 2～ 18. 7 13. 1～ 18. 3
花丝长 ( cm) 平均值 12. 33 12. 19
标准差 1. 66 1. 78
变异系数 0. 135 0. 146
变异范围 7. 9～ 15. 9 7. 8～ 15. 2
　　研究发现 ,同一个体上的不同花朵无论是花
瓣的大小和形状 ,还是花柱长和花丝长其差异均
很小 ,且同一朵花的不同花瓣、花柱和花丝差异就
更小。
从表 3分析得知: 花梗长的变异系数较大 ,澄
江居群为 0. 282,易门居群为 0. 263,表明该性状
的数据参差不齐 ,也就是说 ,在居群中花梗长这一
性状表现出个体间的差异较大 ,多态现象明显。而
内外轮花瓣的长与宽 ,花柱长和花丝长的变异较小
(变异系数均小于 0. 2) ,说明环境对这些性状的饰
变作用较弱 ,在遗传上是相对比较稳定的性状。
2. 3　小结
从统计的数据可以看出 ,所调查的形态性状
均表现连续变异 ,是数量性状。 其中鳞茎直径、植
株基径、株高、珠芽数、花朵数、花梗长变异系数较
大 ,表明这些性状的数据参差不齐 ,也就是说 ,在
居群中这些性状表现出个体上的差异较大。这些
差异与鳞茎大小有直接关系 ,鳞茎大小对植株的
发育影响较大。通常鳞茎大 ,植株高大 ,基径粗 ,珠
芽数多 ,花朵数也多。 还与所处的环境紧密相关 ,
容易受环境中的光照、温度、湿度、土壤肥力等因
素影响。然而与生殖有关的性状 ;花瓣长与宽、花
柱长、花丝长变异系数相对较小 ,表明这些性状是
较稳定的遗传性状 ,环境对这些性状的饰变作用
较弱。
另外还发现 ,通江百合平均花朵数澄江居群
虽然较易门居群少 ,但在平均珠芽数上又较易门
居群大。这说明自然选择作用的对象不是单一性
状 ,而是性状组合 ,营养体与繁殖体之间存在某种
竞争 ,并维持一定平衡。某一性状的不适应可用另
一性状的优异适应来补偿 [5 ]。
通江百合居群内几乎所有的可见性状都具有
多态现象。 说明居群内存在较大的遗传变异。 由
于这种百合主要通过虫媒异花传粉 ,居群内个体
的杂合程度较高。 居群内个体杂合度高是造成多
态现象 ,特别是平衡多态现象的重要原因。在适应
上杂合体比纯合体优越 ,具有较高的适合度。 因
此 ,杂合有利性是造成其多态现象和保持一定杂
合程度的重要原因。
造成其形态多态现象的另一个重要原因是染
色体系统还不稳定 [3 ]。由于缺失或不等易位 ,经常
发生同源染色体大小异形 ,从而成为形态变异的
染色体遗传基础。
居群间比较 ,形态也有一定差异 ,表现出多型
性。由于不同的居群所处的生态环境 ,海拔高度各
不相同 ,环境异质性是造成其差异的重要因素。同
样 ,居群间的染色体结构变异也是多型性的染色
体遗传基础。
总之 ,所研究的这些数量性状既受遗传决定 ,
又受环境影响。染色体结构变异和复杂的环境导
致了形态的多样化。不同性状有着不同的变异式
样 ,同一性状在不同居群间也表现不同变异。多样
的形态是长期适应不同环境的结果。
参考文献:
[ 1]　汪发缵 ,唐进 .中国植物志第十四卷 [M ].北京 :科学
出版社 , 1980: 116-128.
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现农化栽培 [ J].植物引种驯化集刊 , 1989, 6: 137-
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[ 3 ]　虞泓 ,王红霞 ,游丹 .泸定百合 (又名通江百合 )居群
染色体形态研究 [ J].云南大学学报 , 2000, 22( 1):
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[ 4]　杜荣骞 .生物统计学 [ M ].北京: 高等教育出版社 ,
1990: 10-23.
[ 5]　 G. L.史旦宾斯 (复旦大学遗传研究所译 ) .植物的遗
传和进化 [ M ].上海: 科学技术出版社 , 1963: 96-
108.
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　　　　　　　　　　　　　河南科技学院学报 (自然科学版 )　　　　　　　　　　　　 2005年