全 文 :收稿日期:2003-02-05
基金项目:湖南林业“九五”重点攻关项目 , 编号:95-207
木与红花 木的解剖结构研究
侯伯鑫 林 峰 易霭琴 余格非 王晓明 宋庆安
(湖南省林业科学院 , 湖南 长沙 410004)
摘 要 对 7个不同地点的野生 木 、野生红花 木 、栽培红花 木花的解剖结构进行了研究 , 浏阳大围山野生
木花的数性遗传结构与其它地区的野生 木有较大差异 , 4 数性花和 5~ 6 数性花各占 50%;红花 木 野生和栽培
类型均以5 数性花数量居多 ,不同于文献记载的 木属植物4 数性花的分类属征(每朵花花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊及萼
片均为 4数)。利用花的结构遗传变异探讨了红花 木的起源和品种演化历史。
关键词 木;红花 木;花;数性遗传结构
Study of the Dissected Structure of Loropetalum chinense
and Loropetalum chinense var.rubrum
Hou Boxin , Lin Feng , Yi Aiqin , Yu Gefei , Wang Xiaoming , Song Qing an
(Hunan Academy of Forestry , Changsha 410004)
Abstract Study of the wild Loropetalum chinense , wild Loropetalum chinense var.rubrum and cultivated
Loropetalum chinense var.rubrum in seven different places.The number genetic wild Loropetalum chinense is
different from the other place.The flower 4 and 5 -6 are account 50%each.The wild and cultivated
Loropetalum chinense var.rubrum s flower is always five ,which is different from the record of the document
about the Loropetalum s flower is four(the flower petal , stamen ,degenerated stamen and the sepal are also 4).
The essay studies the origin and the evaluated history of the variety of the Loropetalum chinense var.rubrum by
studying the generation and variation of the flower structure.
Key words Loropetalum chinense var.rubrum ;Flower;The number genetic structure
在开展红花 木(Loropetalum chinense var.
rubrum Yieh)品种资源花期调查时 ,发现许多红花
木品种的花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊 、花萼片数量等花的
结构分类性状与文献记载不太相同 。据有关文献记
载 , 木属的花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊利萼片均为 4
数[ 1 ~ 3] ,4数性是 木属与金缕梅科其他属在花的
解剖结构上有所不同的重要分类属征。红花 木栽
培类型花的解剖结构以 5片花瓣 、5 枚雄蕊 、5枚退
化雄蕊 、5片花萼片的占多数。为探讨该现象的发
生是否与栽培行为相关 ,对不同分布区 、不同来源的
木与红花 木花的解剖结构进行了观察研究。
1 材料与方法
1.1 材料来源
试材来自浏阳市大围山 、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 木收集圃 。共收集了 3份野
生 木花的材料 、3份野生红花 木花的材料 、3份
栽培红花 木花的材料 ,采集时间在春花期 ,取样株
数 110株 ,取样花数6 000朵。
1.2 试验方法
在春季盛花期前花瓣不易脱落时采样 ,按树冠
的上 、中 、下部位 ,随机采摘 50 ~ 100朵 ,观测记载每
朵花的花瓣数 、雄蕊及退化雄蕊数利花萼片数 ,建立
主要观测指标数据库 ,在此基础上进行分析研究 。
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第 23 卷第 1期
2004 年 2月 中 国 野 生 植 物 资 源Chinese Wild Plant Resources Vol.23 No.1Feb.2004
2 结果与分析
2.1 花瓣数的测定
由表 1可看出 ,江华和绥宁的 2 、3号 木 4 片
花瓣占花总数的 96.3%, 5片花瓣占 3.2%,6 片花
瓣占 0.5%,以 4片花瓣占绝大多数 ,符合文献记载
的 木属 4片花瓣的分类属征 。浏刚的 1号 木 4
片花瓣占花总数的 50%。4 、5 、6号红花 木 4片花
瓣占 34.2%。7 、8 、9 号红花 木栽培品种材料中 ,
嫩叶红类 4片花瓣占 28.9%,透骨红类 4片花瓣占
21.2%,双面红类 4片花瓣占 18.9%。4片花瓣数
量在上述不同材料中的总体分布规律为:江华 、绥宁
野生 木>浏阳入围山野生 木>野生红花 木>
嫩叶红类>透骨红类>双面红类 。
表 1 木与红花 木每朵花花瓣数量
编 号 材料 来源 取样数(株) 花总数(朵) 花瓣数(片/朵) 占花总数百分比
1 木 浏阳大围山野生 20 1 000 4/ 500 5/ 357 6/143 4/50.0 5/35.7 6/ 14.3
2-3 木 江华 、绥宁野生 20 1 000 4/ 963 5/ 32 6/5 4/96.3 5/3.2 6/ 0.5
4-6 红花 木 野生 10 1 000 4/ 342 5/ 578 6/80 4/34.2 5/57.8 6/ 8.0
7 嫩叶红 栽培 20 1 000 4/ 289 5/ 614 6/97 4/28.9 5/61.4 6/ 9.7
8 透骨红 栽培 20 1 000 4/ 212 5/ 667 6/121 4/21.2 5/66.7 6/ 12.1
9 双面红 栽培 20 1 000 4/ 189 5/ 648 6/163 4/18.9 5/64.8 6/ 16.3
2.2 雄蕊 、退化雄蕊数的测定
从表 2可看出 ,2 、3号 木4枚雄蕊及 4枚退化
雄蕊的花占绝大多数 ,为总数的 96.3%,与该类材
料4片花瓣占96.3%的比例相等 ,符合 木属花雄
蕊 、退化雄蕊为 4 枚的分类属征。1 号 木具有 4
枚雄蕊及 4枚退化雄蕊的花占总数的 64.2%,与该
类材料4片花瓣占50%的比例不等 ,有 14.2%的花
具有 4片花瓣 、5枚雄蕊和 5枚退化雄蕊 ,10.7%的
花具有 5片花瓣 、4枚或 6枚雄蕊和退化雄蕊 。此
种花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊数性不相同的变异花达到总
花数 24.9%。4 、5 、6号红花 木具有 4 、5 、6枚雄蕊
和 4 、5 、6枚退化雄蕊的比例与该类材料 4 、5 、6片花
瓣花占的比例基本相等。栽培类型的 7 、8 、9 号材
料 ,雄蕊和退化雄蕊的数性分布总体规律与花瓣数
量分布规律相同 ,具有 4枚雄蕊及 4枚退化雄蕊的
花数逐渐减少 , 5枚雄蕊和 5枚退化雄蕊或 6枚退
化雄蕊的比例逐渐增加 。
表 2 木与红花 木每朵花雄蕊数量
编号* 雄蕊数(枚/朵) 占花总数百分比(枚/ %) 退化雄蕊数(枚/朵) 占花总数百分比(枚/ %)
1 4/462 5/250 6/ 108 4/ 4.2 5/ 25.0 6/10.8 4/ 642 5/ 250 6/108 4/64.2 5/25.0 6/ 10.8
2-3 4/963 5/32 6/ 5 4/ 96.3 5/ 3.2 6/0.5 4/ 963 5/ 32 6/5 4/96.3 5/3.2 6/ 0.5
4-6 4/342 5/578 6/ 80 4/ 34.2 5/ 57.8 6/8.0 4/ 342 5/ 572 6/86 4/34.2 5/57.2 6/ 8.6
7 4/317 5/619 6/ 64 4/ 31.7 5/ 61.9 6/6.4 4/ 307 5/ 629 6/64 4/30.7 5/62.9 6/ 6.4
8 4/212 5/667 6/ 121 4/ 21.2 5/ 66.7 6/12.1 4/ 210 5/ 669 6/121 4/21.0 5/66.9 6/ 12.1
9 4/192 5/645 6/ 163 4/ 19.2 5/ 64.5 6/16.3 4/ 192 5/ 651 6/157 4/19.2 5/65.1 6/ 15.7
*材料 、来源 、取样数 、花总数与表 1同
2.3 花萼片的测定
从表 3可看出 , 2 、3 号 木花萼片数量分布与
花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊数性分布规律完全相符 ,且以
4数性花占绝对多数 。1 号 木具有 4枚花萼片的
花占总数的53.7%,与该材料 4片花瓣占 50%的比
例不等 ,也就是说 ,在该类材料中有 3.7%比例的花
花瓣 4片而花萼 5 ~ 6片 ,有 3.5%的花花萼 5片而
花瓣4片或 6片 ,有 7.2%的花花瓣 6片而萼片 4片
或 5片 ,此种花瓣 、萼片数性不相同的变异花达到花
总数的 14.4%。4 、5 、6号红花 木花的萼片数量分
布与该类材料花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊数性分布规律基
本相符 。红花 木栽培类型的 7 、8 、9号材料 ,萼片
—48—
中 国 野 生 植 物 资 源 第 23 卷
数量分布的总体规律与花瓣 、雄蕊 、退化雄蕊数性分
布规律基本相符 ,具有 4片花萼的花数量逐渐减少 ,
具有 5 ~ 6片花萼的花数量逐渐增加。
表 3 木与红花 木每朵花萼片数量
编号* 萼片数(枚/朵) 占花总数百分比(枚/ %)
1 4/ 537 5/392 6/71 4/53.7 5/39.2 6/7.1
2-3 4/ 963 5/32 6/5 4/96.3 5/3.2 6/0.5
4-6 4/ 346 5/574 6/80 4/34.6 5/57.4 6/8.0
7 4/ 327 5/6.9 6/ 64 4/32.7 5/60.9 6/6.4
8 4/ 272 5/697 6/31 4/27.2 5/69.7 6/3.1
9 4/ 197 5/650 6/163 4/19.7 5/65.0 6/16.3
*材料 、来源 、取样数 、花蕊数与表 1同
2.4 不同来源 木与红花 木花的解剖结构聚类
分析
图 1 不同来源 木与红花 木花的解剖结构聚类
对不同来源 木和红花 木花的解剖结构进行
聚类分析(采用组间平均联结法 ,距离计算采用欧氏
距离的平方),从图 1可看出 ,不同来源 木与红花
木花的解剖结构明显可分为 3大类 ,第一类为江
华 、绥宁野生 木 ,第二类为大围山野生 木 ,第三
类为红花 木 。在第三类中又可以分成 2组 ,第一
组为野生红花 木和嫩叶红栽培类型 ,第二组为透
骨红和双面红栽培类型 。聚类分析证明 ,红花 木
与大围山野生 木遗传距离较近 ,与江华 、绥宁 木
遗传距离较远。红花继木中 ,早期栽培品种嫩叶红
类型与大围山野生红花 木遗传距离较近 ,近期栽
培品种双面红类型与中期栽培品种透骨红类型遗传
距离较近 。
3 讨论
(1)浏阳大围山野生 木花的数性结构变异是
红花 木形成的遗传变异基础。 木是 木属植物
中地理分布范围最广的 1种 ,其变种红花 木仅发
现在湘交界罗霄山脉北段常绿阔叶林地带[ 4] 。有学
者推测 ,红花 木是 木基因突变的结果[ 5] 。唐前
瑞(2001)通过叶片 RAPD分子标记 ,发现浏阳大围
山的 木与红花 木之间的遗传距离最接近 ,其他
地区的 木与红花 木之间的遗传距离相对较远 ,
其他地区的 木与浏阳大围山的 木亦有一定遗传
距离 ,据此推断大围山是红花 木的起源中心[ 6] 。
大围山 木花的形态解剖学结构支持此观点 , 木
花遗传结构的变异是 木基因突变产生变种红花
木的遗传变异基础 。
(2)花结构的数性遗传变异对探讨品种的演化
历史有重要意义。 木 、野生红花 木 、栽培品种红
花 木花的解剖结构数性遗传变异总体规律为:
木 4数性花占多数※野生红花 木 4数性花突然减
少 ,5 ~ 6数性花占多数※嫩叶红类 4数性花继续减
少 ,5 ~ 6数性花继续增多※透骨红类 4数性花继续
减少 ,5 ~ 6数性花继续增多※双面红类 4数性花继
续减少 ,5 ~ 6数性花继续增多。有学者曾从红花
木叶形和叶色的变化认证不同变异类型的演化关
系[ 4 ,5] ,叶是营养器官 ,受环境因子影响较大:花是
繁殖器官 ,受环境因子影响较小 ,从花数性遗传结构
的变化能比较科学地揭示不同变异类型或品种之间
的演化关系 。上述结论与生产实践中由花农总结出
的品种发展历史相符:“第一代”( 木)※“第二代”
(野生红花 木)※“第二代”(嫩叶红类)※“第四代”
(透骨红类)※“第五代”(双面红类)。
(3)花结构的数性遗传变异多样性为新品种的
选育提供了广阔的前景。研究发现 ,利用红花 木
种子进行有性繁殖 ,其实生苗有 15.8%出现返祖现
象 ,变为继木[ 7 ,8] , 反映红花 木遗传基因尚未稳
定 。人类的栽培行为加快了红花 木花的数性多样
性遗传变异的进程 ,亦反映该植物有着可塑性很强
的遗传空间 ,也为选育多瓣型 、大花型的新品种提供
了遗传改良的广阔前景 。(下转第57页)
—49—
第 1 期 侯伯鑫等: 木与红花 木花的解剖结构研究
液2.0 mL ,同 1.2.4.2项方法测定吸光值 ,计算其多
糖含量。结果见表 4
表 4 爬山虎多糖含量测定重现性试验结果
样品号 1 2 3 4 5 平均
多糖含量(%) 4.718 9 4.696 8 4.687 3 4.654 9 4.636 4 4.678 9
RSD 2.84%(n=5)
1.2.6 稳定性实验
精密吸取 1.2.4.1项中样品溶液2.0 mL于具塞
试管中 ,按 1.2.4.2项方法测定吸光值(茎的提取液
稀释10倍),每隔1 h测定1次 ,连续 4次考察其稳定
性 ,结果见表 5
表 5 爬山虎多糖稳定性试验结果
时间(h) 0 1 2 3 4 RSD
果的吸光值 0.342 0.343 0.343 0.342 0.340 1.17%(n=5)
茎的吸光值 0.164 0.163 0.164 0.165 0.162 2.69%(n=5)
叶的吸光值 0.849 0.853 0.852 0.847 0.844 1.65%(n=5)
1.2.7 回收率的测定
精密称取果粉 0.5 g 3 份 , 各加入精制多糖
20 mg ,按 1.2.4.1项样品溶液的制备和 1.2.4.2项
方法测定吸光值 。计算回收率 ,结果见表6
表 6 加样回收率测定
样品号 1 2 3
取样量(g) 0.5058 0.5023 0.5012
加入精制多糖量(g) 0.024 2 0.023 2 0.020 1
吸光度 0.705 0.703 0.644
回收率(%) 97.73% 101.90% 98.49%
平均回收率(%) 99.36%
RSD 5.08%n=3
2 结果讨论
(1)本文首先用 80%乙醇回流以除去单糖 、低
聚糖 、生物碱 、苷类及其它醇溶性的干扰成分防止其
成为多糖中的杂质 ,再用水提取多糖成分 。
(2)多糖类化合物是多种中草药的有效成份之
一 ,某些多糖还有抗癌 、抗炎 、抗病毒 、提高免疫力等
作用[ 5] ,而多糖多无法直接测定 ,本文利用多糖在硫
酸的作用 ,水解成单糖分子 ,并迅速脱水生成糖醛衍
生物 ,然后与蒽酮生成深绿色化合物 ,以比色法测定
其含量 ,结果表明 ,此方法简便 ,供试液显色稳定 、重
现性好 ,适合中草药中多糖含量的测定。
(3)在多糖提取过程中 ,去除脂类 ,不能单以时
间为准 ,而应以提取剂回流出来的颜色变化为准 ,因
为不同材料所含脂类的多少和种类不同 ,去除的时
间就会不同 。
(4)在多糖提取液中除去蛋白质后经UV-160A
紫外光谱检测在 260 ~ 280 nm处未见到核酸和蛋白
质的吸收峰 ,而在280 nm处检测 ,吸收率低于 0.03 ,
说明所提多糖液中基本不含蛋白质杂质。
(5)醇沉下来的白色多糖 ,经硫酸—苯酚颜色反
应为棕红色 ,与硫酸—蒽酮试剂反应呈深绿色 ,证明
所提物质为多糖[ 6] 。
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(上接第 49页)
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第1 期 董爱文等:爬山虎多糖提取与含量的测定