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条叶百合的保护与利用



全 文 :条叶百合的保护与利用
刘堂茂1 , 吴年炜2 , 孙晓玉3 , 周蕴薇4
(1.韶关学院 英东生物工程学院 , 广东 韶关512005;2.东莞市燕岭园林工程有限公司 , 广东 东莞 523330;
3.中国矿业大学 恢复生态研究所 ,北京 100083;4.东北林业大学 园林学院 ,黑龙江 哈尔滨 150040)
摘要:条叶百合(Lilium callosum Sieb.et Zucc.)种群在自然分部区为成群型分布 , 植被破坏和刈草是导致其种群
数量锐减的直接原因.在迁地保护地内 , 对条叶百合的个体发育节律 、物候 、种子萌发 、开花动态 、结实进行了广泛
的研究.发现条叶百合从播种萌发到开花结果 , 一般需 2~ 3 a.花蕾绽开时间约在 15 时 30 分 , 历时 1 h 45 min , 单
朵花开放时间为 3~ 4 d.通常座果 1~ 3 , 每果平均含饱满种子约 140 粒 , 场圃出苗率为 36.4%.以`Prato 为母本 ,
条叶百合为父本 ,进行了杂交试验 , 所得杂种性状良好 ,具有一定的耐低温和抗病能力.
关键词:条叶百合;保护生物学;杂交;育种
中图分类号:Q949.71   文献标识码:A   文章编号:1007-5348(2005)06-0086-04
条叶百合(Lilium callosum Sieb.et Zucc.)耐寒 、耐旱 、耐瘠薄 ,是良好的花境材料和抗性育种的亲本.据
《中国植物志》记载[ 1] ,条叶百合的地理分布较广 ,但是实际在许多条叶百合的原产地已很难找到其足迹[ 2] .
在自然界中 ,漫长的自然选择为植物生长发育创造了最适宜的综合环境条件.在植物众多特征中 ,如生活
型 、有性生殖或无性生殖等都影响群体遗传结构[ 3~ 5] .那么 ,究竟是人为因素干扰还是某种内在机制制约导
致条叶百合个体数量 、自然分布骤减呢? 目前对条叶百合全面系统的研究工作还未见报道 ,抗性育种工作
也进行的比较少 ,在就地研究 、保护条叶百合工作有一定难度的情况下 ,迁地保护(或称易地保护)已成为最
切实可行的保护方法.通过迁地保护可使植物个体数量增加 ,为物种扩繁 、研究利用及重建野生种群做准
备[ 6 , 7] .同时 ,生物学研究是引种驯化的钥匙[ 8] ,在迁地开展深入细致的生物学研究工作 ,对现存的生物学问
题有望找到可能的正确答案 ,大量的基础工作将会对条叶百合理论和实践上的研究提供坚实的基础和科学
的依据.
1 研究地点 、材料与方法
1.1  自然分布地概况
齐齐哈尔位于黑龙江省松嫩平原西部 ,嫩江中游 ,东经123°59′,北纬47°20′.齐齐哈尔属中温带半湿润大
陆性季风气候 ,年平均降雨量 415.5 mm.该地区属于蒙古植物区系 ,其地带性植被为草甸草原及局部的草
甸.植物约 400 种 , 其中优势种以羊草(Aneurolepidium chinensis)、贝加尔针茅(Stipa baicalensis)、野谷草
(Arundinella hirta)、狼尾巴草(Pennisetum alqpecuroides)、小叶樟(Calamagrostis angustifolia)、芦苇(Phragmites
communis)及线叶菊(Filifolium sibiricum)为主.由于地貌复杂 ,植物群落组成不同.
1989-2000年进行条叶百合的自然种群调查.1998年秋在齐齐哈尔草原采集条叶百合的鳞茎和种子.
1.2  栽培地概况及研究方法
栽培实验地设在东北林业大学花卉研究所圃地(东经126°11′,北纬45°9′),年平均降雨量 462.9 mm.土
收稿日期:2005-01-07
作者简介:刘堂茂(1978-),男 ,湖北黄石人 ,韶关学院英东生物工程学院助教 ,主要从事园林专业设计和植物教学科研工作.
2005年 6月 韶关学院学报(自然科学版)           Jun.2005
第 26卷 第 6期 Journal of Shaoguan University (Natural Science)        Vol.26 No.6
壤为黑土 ,pH=6.39 ,土壤全氮含量 0.1%~ 0.15%,全磷含量 0.06%~ 0.08%, 全钾含量 1.5 ~ 2.0%,碳酸
盐含量 1.0%~ 3.0%,有机质含量中等.在全光生境下做1 m宽 、南北走向的高种植床 ,人工锄草 、灌溉 ,不施
肥.鳞茎栽植时间为 1998年 10月 ,播种时间为 2000年 5月 1日.
以亚洲百合品种普瑞头`Prato 为母本 ,条叶百合为父本 ,进行杂交试验.在母本`Prato 开花前(蕾泛红 ,
即将开放)去雄套袋.杂交时采用在母本花柱基部 0.5 cm处割断花柱的方法 ,并在断面中间纵切 0.2 cm深 ,
将纵裂缝撑开 ,授以父本花粉.同时以常规授粉方式(不割花柱 ,花粉直接授于柱头)作对照.
将获得的杂种种子播在培养皿中 ,放入 20℃恒温箱内培养 ,萌发后的种子播种于田间 ,观察其生长 、开
花 、结实及对环境的适应情况.
2 结果与分析
2.1  自然种群现状
在 1989 、1991 、1994 、1998和 2000年在东北地区的条叶百合的产地共进行 5次实地调查 ,只在距黑龙江
省齐齐哈尔市区东 12 km 的一片草场上发现条叶百合的踪迹.分布区内的土壤为黑钙土 ,pH =7.14.土壤全
氮含量 0.075%~ 0.1%,全磷含量 0.06%~ 0.08%,全钾含量 1.5%~ 2.0%,碳酸盐含量 5.0%~ 15.5%,有
机质含量偏低.确认条叶百合的分布为成群型 ,每群 3株至 32株不等 ,总体以带状分布 ,宽度 30 m 左右.种
群内以成年个体居多 ,少见幼苗.主要的伴生植物有羊草(Aneurolepidium chinensis)、黄蒿(Artemisia scoparia)、
星星草(Puccinellia tenuiflira)、萎陵菜(Potentilla sp.)、泽兰(Eupartorium sp.)和紫菀(Aster sp.)等.在条叶百合
自然分布地 ,植被面积不断减少 ,每年 8月的定期刈草是导致条叶百合种群数量锐减的直接原因 ,因为此时
条叶百合的果实还没有成熟 ,使条叶百合无法以有性生殖来扩大种群.在采集其地下鳞茎时 ,未见其无性个
体.
2.2 条叶百合一般植物学特征
2.2.1 个体发育节律:条叶百合为百合科百合属多年生草本植物 ,在东北林业大学花卉研究所花圃实验地
观测 ,鳞茎长椭圆形 ,高 2.5 ~ 4.2 cm ,直径 2.5 ~ 4.2 cm ,表面乳白色 ,最外一枚鳞片肥厚 ,向内逐渐变小 ,条
叶百合鳞片抱合紧密 ,进入生殖生长的鳞茎一般由 20枚鳞片组成 ,鲜重约 3.8 ~ 6.1 g ,周长 6.3 cm.茎纤细 ,
直径只有 2.5 ~ 3.5 mm ,高40 ~ 60 cm.叶条形 、互生 ,苞片具乳突状胼质体 ,为条叶百合分类重要依据.2年生
生殖生长的植株具 14 ~ 30枚叶 ,花朵单顶生或 1 ~ 5朵组成圆锥花序 、下垂 ,花瓣反卷 ,6枚花瓣明显分为内 、
外两轮 ,内 、外花被片几乎等长.花被片长 3.5 cm ,宽 1.4 cm ,花冠直径 2.5 ~ 3.5 cm.雄蕊 6 ,比花被片短 ,一
般情况下比雌蕊长.花药橙红色 ,长 9 mm ,宽 1 mm ,花药着生方式为丁字着药 ,花丝淡黄色.雌蕊 1 ,子房 3
室 ,绿色 ,花柱光滑无毛 ,黄绿色 ,柱头 3裂 ,一般为干性 ,个别具粘液 ,柱头具多数微小突起.蒴果倒卵形 , 3
室.
条叶百合从播种萌发到开花结果 ,一般需 2 ~ 3 a.1年生条叶百合秋季生理代谢停止时有 2 ~ 5枚真叶 ,
鳞茎重约 0.4 g ,由 5 ~ 8枚鳞片组成 ,一般产生 7条根.2年生条叶百合抽茎率为 50.6%,抽茎植株现蕾率
94.09%,抽茎植株开花率为 91.5%,座果率 84.4%,结实率 57.15%,抽茎植株的鳞茎重约 5.9 g.条叶百合场
圃出苗率为 36.4%.
2.2.2 物候观测:春播条叶百合种子第一片真叶破土是在5月 25日 ,出现第二片真叶则在6月 20日 ,7月 3
日第 3片真叶破土而出.二年生条叶百合 4月 19日萌动 ,4月 27日为展叶初期 ,5月 20日现蕾 ,6月 24日开
花初期 ,7月 5日开花盛期 ,7月 16日开花末期 ,9月 10日左右为果实成熟期.
2.2.3 开花动态:条叶百合最初现蕾时 ,花蕾直立 ,随着花蕾及花柄长度增加 ,花蕾下垂至与茎成 45°角.在
开花当天15时 30分左右 ,花蕾已泛红 ,15时 30分至 16时 ,花蕾顶端开始开裂 ,正常情况下 6枚花瓣同时打
 第 6期 刘堂茂 ,等:条叶百合的保护与利用         ·87  ·
开 ,形成小喇叭状 ,花药紧贴柱头下的花柱 ,花药稍有开裂;16时 15分左右 ,花瓣在约 2 3处打开至与柱头成
直角的完全平展状 ,花药全部开裂 ,露出鲜红色花粉;16时45分左右 , 花瓣尖部已全部向上 , 花丝及花药随
花瓣打开也向外张开;17时15分左右 , 花瓣完全向上卷起 , 花柱直挺 , 花丝远离花柱.单朵花开放时间为
3 ~ 4 d.
2.2.4 结实及种子萌发:进入生育期的条叶百合通常座果1 ~ 3 ,少见 4 ~ 5 ,每果平均含饱满种子约 140粒 ,
种子千粒重 1.65 g.5℃时种子开始萌发 ,25℃时种子萌发率最高 ,为 96%,35℃时种子萌发完全被抑制;隔年
陈种子的萌发率无明显下降.栽培条件下 ,种子成熟季节若连日阴雨 ,可观察到成熟种子在开裂的蒴果上萌
发现象.
2.3  杂交育种
以亚洲百合`Prato 为母本 ,以条叶百合为父本进行杂交试验.2000年 9月 ,对当年授粉植株进行观察.常
规授粉的母本虽然子房也能膨大 ,但到 15 d左右全部枯萎 ,不能得到种子.在`Prato ×条叶百合切割花柱杂
交授粉的47朵花中 ,形成 9个成熟的蒴果(其中 3个是梨形果),座果率为 19.2%,果实与父本相似或略小 ,
其中有胚种子 8.3%.杂种种子在 20℃恒温下发芽率为 26.3%,种子萌发类型为子叶出土型 ,将发芽的杂种
种子于 2001年春播种到苗床上 ,2002年有52.6%的植株抽茎 ,植株开花率为 15.8%,单株花数2 ~ 9朵.杂种
的株高 、茎粗 、叶型 、花型 、花冠直径及花期介于两亲本之间 ,杂种的花色 、结实倾向于母本(见表 1).在高寒
地区哈尔滨 ,经过 2年的露地栽培观察 ,杂种的表现良好 ,具有一定的耐低温和抗病能力.
表 1 ` Prato 、条叶百合及其杂种的园艺性状比较
`Prato (♀) 条叶百合(♂) 杂种
株高 cm 75 50 70
茎粗 cm 8.1 3.0 4.9
叶长 cm 11.7 7.7 13.5
叶宽 cm 16.8 4.7 8.3
花色 橙黄 、无斑 橙红 有少量黑斑 、橙黄 中部以下有少量黑斑
花型 直立 、钟状 下垂 、花瓣反卷 横生 、稍下垂
花冠直径 cm 12.0~ 15.0 1.6 ~ 3.1 8.0~ 10.1
花药颜色 紫红 鲜红 紫
花药长 cm 17.6 7.5 16.0
花药宽 cm 3.3 4.7 2.5
始花日期 7 月 5日 6 月 26 日 7 月 2日
结实率 % 0 57.2 0
3 讨论及结论
条叶百合正面临分布面积骤减 ,种群数量减少的趋势.保护自然植被及草场有计划的休闲是保护物种
多样性和自然景观的根本.在就地保护有困难时 ,迁地保护已成为最切实可行的保护方法.条叶百合通常座
果 1 ~ 3 ,每果含饱满种子约 140粒 ,场圃出苗率为36.4%.可见 ,在保护地内进行研究利用物种扩繁 、增加个
体数量及重建野生种群切实可行.
条叶百合从播种萌发到开花结果 ,一般需 2 ~ 3 a.花蕾绽开时间为15时 30分至 17时 15分 ,历时 1 h 45
min ,单朵花开放时间为 3 ~ 4 d.在百合属植物中 ,一般开花时间为清晨或上午[ 9 ,10] ,下午开花的种类还未见
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报道 ,其意义和机理有待进一步研究.
`Prato 与条叶百合的杂种在高寒地区哈尔滨表现良好 ,具有一定的耐低温和抗病能力 ,很有希望从中筛
选出抗性强的观赏品系.
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Protection and Utilization of Lilium callosum Sieb.et Zucc.
LIU Tang-mao1 , WU Nian-wei2 , SUN Xiao-yu3 , ZHOU Yun-wei4
(1.Yingdong College of Bioengineering ,Shaoguan University , Shaoguan 512005 ,Guangdong ,China;
2.Dongguan Yanling Landscape Construction Co.LTD.Dongguan 523330 , Guangdong , China;
3.Institute of Restoration Ecology ,China University of Mining , Beijing 100083 ,Beijing ,China;
4.College of Landscape Architecture ,Northeast Forestry University , Haerbin 150040 ,Heilongjiang , China)
Abstract:Distribution of Lilium callosum is growing in clumps in nature.The directive cause of its numbers reduced is
vegetation destruction and mowing grass , we studied on Lili s individual development rhythm , phenology , dynamic state
of flowering , fructification and seed germination , and found it is 2 ~ 3 years from inseminating and seed germination to
flowering and fructification , in shelter.Lilium callosum flowers in 3.30 pm and flowerage lasts an hour and forty-five
minutes.Single flower lasts 3 ~ 4day and plant fruits set 1 ~ 3.There are 143.8 seed in a fruit average .Using well-
sold `Prato as female parent and wild and high resistance Lilium callosum as male parent , the hybridization experiment
carried out and the interspecific hybrid was obtained.The result shows that the charactiristic of the hybrid is better and
which has ability of resistance of disease and cold.
Key words:Lilium callosum ;protection biology;cross;breeding
(责任编辑:颜志森)
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