全 文 ：红花 木与 木花数性表型变异研究
侯伯鑫 ,林 峰 ,余格非 ,易霭琴
(湖南省林业科学院 ,长沙 410004)
摘要:红花 木与 木花的数性结构有很大差异 , 木 4 数性花占 96.2%(花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊 、萼片均为 4 数);野生红
花 木 4数性花约占 50%;红花 木栽培类型以 5数性花居多 ,不同类型品种花的数性结构亦有差异 ,总体变异规律为:近期
栽培品种双面红类 5 数性花>中期栽培品种透骨红类>早期栽培品种嫩叶红类。利用花的数性表型变异探讨了品种的演化
历史和新品种选育的前景。
关键词: 木;红花 木;花;数性变异
收稿日期:2003-05-12 修回日期:2003-07-11
基金项目:湖南省林业“九五”攻关重点项目(95-207)
作者简介:侯伯鑫(1947-),男 ,天津市人 ,博士生导师 ,副研究员 ,主要从事林木遗传育种研究。 Tel:0731-5578725 , E-m ail:lff lzt@163.com
Study of the Number Variation of Outward Characteristic of
the Loropetalum chinense and Loropetalum chinense var.rubrum
HOU Bo-xin , LIN Feng , YU Ge-fei , YI Ai-qin
(Hunan Academy of Forestry , Changsha 410004)
Abstract:There is a vast di tinction in the number st ructure betw een the Loropetalum chinense and the
Loropetalum chinense var.rubrum .The 4 number character is about 96.2% in Loropetalum chinense (the
flow er petal , stamen , degenerated stamen and the sepal are also 4).The 4 number character is about 50% in
w ild Loropetalum chinense var.rubrum .The cultivated Loropetalun chinense var.rubrum s flower is alw ay s
5.There is a dist inct ion in the number genetic structure of flow er in diferent kind of variety .The law of to tality
v ariation is:present cultivated variety shuangmianhong type 5 number genetic f low er>midterm cultivated vari-
ety touguhong type>early stage cultivated variety nenyehong type.The o rigin , the evolutionary history and the
prospect of breeding of the Loropetalum chinense var.rubrum are discussed based on the number variation of
the flow er st ructure.
Key words:Loropetalum chinense;Loropetalum chinense var.rubrum ;Flower;The number variation
红花 木(Loropetalum chinense var.rubrum
Yieh)是湖南和江西特产的珍贵园林观赏植物 ,湖南
是红花 木的中心产区 ,有近 70年栽培历史 ,栽培
面积 3500hm2 ,通过多年的选育 ,目前已有 3大类
15个型 41个品种[ 1] 。
据文献记载 , 木属植物的花瓣 、雄蕊 、退化雄
蕊和萼片均为 4数[ 2 , 3] ,4数性是 木属与金镂梅科
(Hamamelidaceae)其他属在花的解剖构造上有所
不同的重要属征。调查发现 ,红花 木花的解剖结
构以 5片花瓣 、5枚雄蕊 、5枚退化雄蕊 、5片萼片占
多数。为探讨该现象的发生是否与栽培行为产生的
变异相关 ,还是 木属本身就具有 4 、5 、6 数性花的
分类属征 ,对 木和红花 木野生与栽培类型的春
花与秋花数性结构进行了观察研究。
1 材料与方法
1.1 材料来源
试材取自江华县采育场 、绥宁县寨市林场 、长沙
天心公园 、桔洲公园 、烈士公园和湖南省林业科学院
红花 木品种收集圃 。共收集了 2份野生 木(湘
植物遗传资源学报 2003 , 4(3)203～ 206
Journal of Plant Genetic Resources
DOI :10.13430/j.cnki.jpg r.2003.03.005
西和湘南天然林 ,各采摘 20株)、3份野生红花 木
(从原产地浏阳市大围山移植的野生树 ,因多年挖
移 ,野生资源罕见 , 10 株取样树为目前保存较好的
野生树)、3份栽培红花 木(含 3 大类 41 个品种 ,
其中嫩叶红类 9个品种 ,透骨红类 25个品种 ,双面
红类 7个品种 ,每个品种各采摘 3株)花的材料 ,采
集时间在春花期和秋花期 ,春花和秋花每株各采 50
朵 ,合计每株采花 100 朵 ,取样株数 173株 ,取样花
数共 17300朵(见表 1)。
表 1 材料来源
Table 1 The sources of materials
编号
No
材料
Material
来源
Provenience
采集地点
The collected si te
花期
Florescence
取样株数
Sample t ree
取样花数
No.of sampled
flow ers
1
木
Loropetalum chinense
野生
Wild
江华县采育场
The collect and breed yard , Jianghua
春 、秋花期
Spring , autumn 20 2000
2
木
Loropetalum chinense
野生
Wild
绥宁县寨市林场
The forest ry in Zhaishi , Suining
春 、秋花期
Spring , autumn 20 2000
3
红花 木
Loropetalum ch inense var.rubrum
野生
Wild
长沙天心公园
Tianxin garden , Changsha
春 、秋花期
Spring , autumn 5 500
4
红花 木
Loropetalum ch inense var.rubrum
野生
Wild
长沙桔州公园
Juzhou garden , Changsha
春 、秋花期
Spring , autumn 4 400
5
红花 木
Loropetalum ch inense var.rubrum
野生
Wild
长沙烈士公园
Marty r garden , Changsha
春 、秋花期
Spring , autumn 1 100
6
嫩叶红类
Nenyehong type
栽培
Cultivated
湖南省林科院
Hunan Academy of Forest ry
春 、秋花期
Spring , autumn 27 2700
7
透骨红类
T ouguhong type
栽培
Cultivated
湖南省林科院
Hunan Academy of Forest ry
春 、秋花期
Spring , autumn 75 7500
8
双面红类
Shuangmianhong type
栽培
Cultivated
湖南省林科院
Hunan Academy of Forest ry
春 、秋花期
Spring , autumn 21 2100
1.2 试验方法
在春季和秋季两个开花最多的花期采样 ,在盛
花期前花瓣不易脱落时采摘 。采样株按树冠的上 、
中 、下部位 ,随机采摘春花和秋花各 50朵 ,即时观测
每朵花的花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊 、花萼片数量 ,建立主
要观测指标数据库 ,在此基础上进行分析研究 。
2结果与分析
2.1 花的数性解剖结构
由表 2所示 ,来自江华和绥宁的 1 、2号 木具
有 4片花瓣 、4枚雄蕊 、4枚退化雄蕊 、4 片萼片的花
占总数的 96.2%, 5数性花和 6数性花分别占总数
的 3.6%及 0.2%。野生红花 木 3 、4 、5号材料 4
数性花占总数的 50.0%～ 51.9%,5 数性花占总数
的 44.9%～ 45.9%, 6 数性花占总数的 3.2% ～
4.8%。反映红花 木作为 木的变种 ,不仅在叶
色 、花色上产生了变异 ,而且在花的解剖构造上也产
生了变异 ,不同于原变种 木 4 数性花占绝大多数
的分类特征。红花 木栽培类型的 6 、7 、8号材料以
5数性花居多数 ,如 8 号材料双面红类型具有 4 片
花瓣的花仅占总数 38.6%,而具有 5片花瓣的花占
总数的 53.3%,具有 6片花瓣的花占总数的 8.1%。
花的数性总体分布规律为:4数性花的比例嫩叶红
类>透骨红类>双面红类 , 5数性及 6 数性花的比
例嫩叶红类<透骨红<双面红类 。花的数性分布规
律亦不均衡 ,反映在人类栽培行为的影响下 ,加快了
红花 木花的数性结构遗传多样性的变异 。
2.2 花的数性结构方差分析
花的数性指标是研究种或品种分类的定量数
据 ,也是综合评价 木 、红花 木花数性表型变异的
重要条件。采用 SPSS10.0.1 for window s方差分析
统计软件[ 4] ,对花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊 、萼片的数性
指标进行方差分析。由表 3 所示 ,花结构的 4个主
要数性指标间均存在极显著的差异 。据 F 值大小 ,
萼片间差异>退化雄蕊间差异>花瓣间差异>雄蕊
间差异。在萼片指标中 ,以具 4片萼片的花差异最
大 ,F 值 66881.411 ,其次为具 5 片萼片的花 , F 值
55521.519。在退化雄蕊指标中 ,以具 4枚退化雄蕊
的花差异较大 , F 值 47309.728。在花瓣指标中 ,以
具 4片花瓣的花差异较大 ,F 值 39621.791。在综合
数性指标中 ,以具 4数性花的差异最大 ,累计 F 值
182198.531;其 次 为 5 数 性 花 , 累 计 F 值
204 植 物 遗 传 资 源 学 报 4卷
141808.166;再其 次为 6 数性 花 , 累 计 F 值
38483.432。方差检验证明 , 木 、红花 木野生及
栽培类型 3种材料中 ,花的数性表型变异十分丰富 ,
其数性间变异均达到极显著水平 。
表 2 红花 木与 木花的数性解剖数值
Table 2 The flower s quantitative structure value of Loropetalum chinense and Loropetalum chinense var.rubrum
编号
No
材料
Material
花总数
(朵)
No.of
f low ers
花瓣(%) 雄蕊(%) 退化雄蕊(%) 萼片(%)
4片 5片 6片 4枚 5枚 6枚 4枚 5枚 6枚 4片 5片 6片
Petal(%) S tamen(%) S teriled stamen(%) Sepal(%)
4 5 6 4 5 6 4 5 6 4 5 6
1～ 2 木
Loropetalum chinense
4000 96.2 3.6 0.2 96.2 3.6 0.2 96.2 3.6 0.2 96.2 3.6 0.2
3～ 5 红花 木
Loropetalum chinense var.rubrum 1000 50.0 45.2 4.8 51.4 45.4 3.2 50.9 45.9 3.2 51.9 44.9 3.2
6
嫩叶红类
Nenyehong type
2700 45.8 48.8 5.4 45.5 48.6 5.9 45.6 48.5 5.9 46.5 47.6 5.9
7
透骨红类
Touguhong type
7500 41.9 52.1 6.0 41.9 52.1 6.0 41.8 52.1 6.1 44.9 49.1 6.0
8
双面红类
Shuangmianhong type
2100 38.6 53.3 8.1 38.7 53.2 8.1 38.7 53.5 7.8 39.0 53.4 7.6
表 3 红花 木与 木花数性结构方差分析
Table 3 Tests of between-subjects effects of the Loropetalum chinense and Loropetalum chinense var.rubrum
项目
Item
自由度
Df
离差平方和
Type III Sum of S quares
均方
Mean Square
F值
F
概率
Prob.
花瓣 Petal 4 4 5282.906 1320.726 39621.791＊＊ 0.000
花瓣 Petal 5 4 4101.711 1025.428 37823.158＊＊ 0.000
花瓣 Petal 6 4 86.303 21.576 1941.814＊＊ 0.000
雄蕊 Stamen 4 4 5298.646 1324.661 28385.601＊＊ 0.000
雄蕊 Stamen 5 4 4089.099 1022.275 19951.461＊＊ 0.000
雄蕊 Stamen 6 4 101.401 25.350 1415.837＊＊ 0.000
退化雄蕊 Degenerate stamen 4 4 5298.689 1324.672 47309.728＊＊ 0.000
退化雄蕊 Degenerate stamen 5 4 4105.732 1026.433 28512.028＊＊ 0.000
退化雄蕊 Degenerate stamen 6 4 96.057 24.014 18010.781＊＊ 0.000
萼片 Speal 4 4 4993.812 1248.453 66881.411＊＊ 0.000
萼片 Speal 5 4 3849.492 962.373 55521.519＊＊ 0.000
萼片 Speal 6 4 91.280 22.820 17115.000＊＊ 0.000
＊＊0.01极显著水平 ＊＊S tands for significant dif ference at 0.01 level
2.3 花的数性结构聚类分析
图 1 红花 木与 木花的数性结构聚类
Fig.1 Cluster analysis based on number structure of Loropetalum chinense and Loropetalum chinense var.rubrum
2053 期 侯伯鑫等:红花 木与 木花数性表型变异研究
采用组间平均联结法(Between-g roups linkage)
对各种材料花的数性解剖结构进行聚类 ,距离计算
采用欧氏距离的平方(Squared euclidean distance)。
从图 1可看出 ,花的数性解剖结构可分为 3大类:第
一类 木 ,第二类野生红花 木 ,第三类红花 木栽
培类型。在第三类中可分为 3组:第 1组嫩叶红类 ,
第 2组透骨红类 ,第 3组双面红类 。聚类分析证明 ,
野生红花 木与 木遗传距离较近 。在红花 木栽
培类型中 ,嫩叶红类与野生红花 木遗传距离较近 。
透骨红类与嫩叶红类遗传距离较近 ,双面红类与透
骨红类遗传距离较近 。
3 讨论
3.1 木属植物花的数性分类属征订正
本研究证明 , 木属的花具有 4 数 、5数 、6 数
性 ,其中 木以 4数性花居多数 ,红花 木以5数性
花居多数 。有关文献[ 2 ,3]记载该属植物以 4数性花
为重要分类属征值得商榷 ,建议订正为 木属植物
具有 4数 、5数 、6数性花的分类属征。
3.2 花表型数性变异对探讨品种演化历史有重要
意义
木和红花 木野生与栽培类型花数性表型变
异总体规律为: 木 4数性花占多数※野生红花
木 4数性花突然减少 ,5 数性花突然增加※嫩叶红
类 4数性花继续减少 ,5数性花占多数※透骨红类 4
数性花继续减少 ,5 、6数性花继续增加※双面红类 4
数性花继续减少 , 5 、6数性花继续增加 。有学者曾
从叶形和叶色的变化认证红花 木不同变异类型的
演化关系[ 5 ,6] ,叶是营养器官 ,受环境因子影响较
大;花是繁殖器官 ,受环境因子影响相对较小 ,从花
的数性表型变异能比较科学地揭示不同类型之间的
演化关系。上述结论与花农在生产实践中总结出的
品种发展历史相符:“第一代”( 木)※“第二代”(野
生红花 木)※“第三代”(嫩叶红类型)※“第四代”
(透骨红类型)※“第五代”(双面红类型)。
3.3 花数性表型变异为新品种选育提供了遗传改
良的基础
研究发现 ,用红花 木种子有性繁殖 ,其实生苗
有 15.8%出现返祖现象 ,变为 木 ,反映红花 木
遗传基因尚未稳定[ 7] 。唐前瑞(2001)通过叶片
RAPD分子标记 ,首次从分子水平证明红花 木为
木的变种[ 6] , 木和红花 木花的数性解剖学研
究支持此观点 。花数性表型变异多样性的现象 ,证
明该植物有可塑性很强的遗传空间 ,也为选育多瓣
型的新品种提供了遗传改良的广阔前景。
参考文献
[ 1] 侯伯鑫 ,童新旺 ,林峰 ,等.红花 木品种资源的研究.中国野生
植物资源 , 2002 , 21(6):15～ 17
[ 2] 中国植物志编辑委员会.中国植物志, 35卷 , 二分册.北京:科
学出版社 , 1979 , 70～ 72
[ 3] 中国树木志编辑委员会.中国树木志 ,第二卷.北京:中国林业
出版社 , 1985 , 1899～ 1900
[ 4] 苏全明 ,傅荣华 ,周建武,等.统计软件 SPSS for Window s实用
指南.北京:电子工业出版社 , 2000 , 401～ 417
[ 5] 林昌梅 ,黄瑞康 ,黄程前.红花 木栽培.长沙:湖南科学技术出
版社 , 2001 , 1～ 5
[ 6] 唐前瑞.红花 木遗传多样性及其叶色变化的生理生化研究.
湖南农业大学博士论文, 2001
[ 7] 宋季渊 ,谭子雄.红花 木的生物学特性及栽培.湖南园林 ,
1981 , 2:29～ 31
欢 迎 订 阅
《作物学报》是中国科学技术协会主管 、中国作物学会和中
国农业科学院作物育种栽培研究所共同主办 、科学出版社出版的有
关作物科学的全国性学术刊物。主要刊登国 、内外农作物遗传育种 、
耕作栽培 、生理生化 、生态 、种质资源 、谷物化学 、贮藏加工以及与农
作物有关的生物技术 、生物数学 、生物物理 、农业气象等领域以第一
手资料撰写的学术论文 、研究报告 、简报以及专题综述 、评述等。读
者对象是从事农作物科学研究的科技工作者 、大专院校师生(包括研
究生)和具有同等水平的专业人士。
《作物学报》2004年由双月刊改为月刊 , 96 页/期 ,定价:20元/
册 ,全年 240元。可通过全国各地邮局订阅 ,刊号:CN 11-1809/ S ,邮
发代号:82-336。也可向编辑部直接订购。
编辑部地址:北京市海淀区中关村南大街 12号中国农科院作物
所《作物学报》编辑部(邮编 100081)。联系电话:010-68918548 ,传
真:010-68975212
银行汇款:北京农行海淀北下关分理处;帐户:中国作物学会;帐
号:801181-98。 E-mail:xbzw@chinajournal.net.on zwxb301@
mail.caas.net.on
《中国农学通报》是中国科协主管 、中国农学会主办 ,两院
院士 、著名农业科学家石元春先生任主编的农业综合性学术期刊 ,也
是国家科技部“中国科技核心期刊” 、中国科协优秀学术期刊和全国
优秀农业期刊。主要刊登种植业 、养殖业 、农牧产品贮藏加工业等方
面的国家级和省部级基金项目所资助的研究论文 、学术报告 、文献综
述等 ,栏目设置有作物遗传育种 、种质资源 、耕作栽培 、生理生态 、植
物保护 、土壤肥料 、节水灌溉、园艺园林 、贮藏保鲜加工 、畜牧兽医 、资
源昆虫和研究简报等;另外还开设了有关农业 、农村 、农民等社会经
济发展的宏观社科栏目———三农论坛。读者对象为各级农牧科研人
员 、农业大中专院校师生 、农牧行政管理干部 、农技推广人员等。《中
国农学通报》为双月刊 ,彩色封面 ,胶版印刷 ,逢单月 30日出版 ,国内
外公开发行 ,国内统一刊号为 CN11-1984/S ,大 16开本 , 200页 , 内
文 80克胶版纸印刷, 每期定价 15.00 元 ,全年 6期合计 90.00 元。
本刊由北京报刊发行局面向全国公开发行 ,邮发代号 2-772。如错
过邮局订阅 ,可向本刊直接联系订阅 ,订购者邮局汇款:北京市朝阳
区麦子店街 20号中国农学会编辑出版部(银行转帐:开户银行:农行
北京分行朝阳支行营业部 ,帐号:040101040003509 , 户名:中国农学
会),邮政编码:100026 ,电话:010-64194480 , 传真:010-64194705 , E-
mail:edi t@cav.net.cn。网上投稿:www.caass.org.cn/ qkbj/ bjindex/
bjindex.aspx
206 植 物 遗 传 资 源 学 报 4卷