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STUDY ON ANTHESIS FLAWERING AND FERTILITY OF LILIUM CONCOLOR SALISB. VAR PULCHELLUM (FISCH) REGEL

有斑渥丹开花结实的初步研究



全 文 :第 20 卷 第 4 期        木  本  植  物  研  究 2000 年 10 月
Vol.20 No.4       BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct.,  2000
有斑渥丹开花结实的初步研究
杨利平
(东北林业大学 , 哈尔滨 150040)
摘 要 有斑渥丹(Lilium concolor Salisb.var.pulchellum (Fisch.)Regel)每蒴果
含成熟种子 33 ~ 208粒 ,种子千粒重 3.5g ,发芽率(65.0±3.8)%,种子寿命 2 年。
在试验圃地中 ,2年实生植株开始开花 ,每株一朵 ,开花率 56.6%,花部畸形严重 ,畸
形率 66.7%,其中花冠畸形率 16.7%,雌蕊退化率 20.0%,结实率 20.0%,每果平
均含成熟种子 75粒;三年实生植株全部开花 ,每株 1 ~ 3朵 ,花冠正常 ,雌蕊退化率
35.1%,结实率 62.1%,每果平均含成熟种子 107.3粒 。有斑渥丹花部变异 ,特别
是雌蕊退化 ,可能是在栽培条件下的一种有利于种群延续的适应 。
关键词  百合;野生花卉;栽培;适应
STUDYON ANTHESIS FLAWERING AND
FERTILITY OF LILIUM CONCOLOR SALISB.
VAR PULCHELLUM (FISCH)REGEL
YANG Li-Ping
(Nour theast Forestry University , Harbin 150040 , P.R.China)
Abstract  One capsula of Li lium concolor salisb.var.pulchel lum (Fisch.)Regel
contains 33 to 208 seeds w hose w eight per 1000 seeds is 3.5g , germintion rate(66.0
±3.8)%and longivity 2 years.Plant ini tiates to differentiate one flower in 2 years old
in seedling nursery .And f low ering rate of the lily is 56.6% but f low ers are serious
malformation.The 66.7% of malformat ion rate , which includes 16.7% of corolla
malformation and 20%of gynecium malformation , results in 20.0%of fecandity.The
average number of mature seeds per capsula is 75 seeds.All plants can dif ferent iate 1 to
3 f low ers w hose corolla is normal and malformation rate of gynecium 35.1% in 3-
years old.While the fertility rate of the lily is 62.1%.The reason of flow er malforma-
tion , especially gynecium malformation , may be an adaptation favouring the continu-
作者简介:杨利平(1962-),男 ,农学硕士 ,副教授。主要从事:百合的引种 、保护生物学 、杂交育种及生殖生态学工作。收稿日期:2000-3-1
ance of the population under cultural condi tio r.
Key words  Lily;w ild ornament plant;culture;adaptation
有斑渥丹(Li lium concolor Salisb.var.puchellum (Fisch.)Regel)属百合科百合属植
物 ,它广泛分布于我国东北和华北地区〔1〕 ,是一种有较高观赏价值的野生花卉 ,同时其鳞茎
又是滋补食品 ,可做“百合”入药〔2〕。对东北产野生百合的研究一般集中在分类学 、细胞学
等方面〔3 ,4〕 ,只见毛百合(L .dauricum Ker.-Grawl.)和垂花百合(L .cernum Kom.)在野
生条件下种群生长和开花结实的少量报导〔5 ,6〕 。因此 ,研究有斑渥丹在人工栽培条件下的
种群生长发育和开花结实现象 ,不仅可探究一些理论问题 ,而且将对该植物资源在城市园林
中的实际应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验用种子采集和野外调查地点为牡丹江海林。
1.2 实验地在东北林业大学花圃 。在全光照圃地上做成宽 0.8m 宽的高床 。将 100粒饱
满种子均匀撒于床面 ,种子间距离 5 ~ 10cm 之间 ,然后用手轻轻撒上一层细土 ,以刚刚盖上
种子为宜 ,用细喷壶喷透水 ,盖上竹帘 ,竹帘与床面距离 10 ~ 15cm ,适时向帘上喷水 ,以保持
床面湿润 。出苗后去掉竹帘 ,粗放人工管理 ,不施肥。
1.3 发芽率测定在 20℃避光恒温箱中的培养皿内 。
1.4 实验观察时间自 1997年春至 1999年秋 。
2 结 果
2.1 野外调查发现 ,有斑渥丹在当地的生境有二种 ,一种是生长在阳坡山地的低处草地或
灌丛中 ,全日照 ,伴生植物种类多 ,密度高 。一般有斑渥丹成年植株高 30 ~ 90cm ,花 1 ~ 5
朵 ,成近伞或总状花序 ,在被调查的 46株开花个体中 ,花部均正常 ,未见畸形;另一种生境为
人工阔叶林或针阔混交林内 ,与前者相比 ,植株细弱 、矮小 ,只进行营养生长 ,未见开花植株。
虽然根据鳞茎基盘上的茎痕判断 ,有些植株年龄已达 4年 ,但仍不能开花。因此 ,可以看出 ,
全日照是有斑渥丹进行正常生长 、生殖的重要环境因子 。
2.2 有斑渥丹的种子为黄褐色 ,近三角形 ,每蒴果含饱满种子 33 ~ 208粒不等 ,种子千粒重
3.5g ,新种子在实验条件下第 15天开始发芽 ,至第 65天发芽率为(66±3.8)%,其间无明显
的发芽高峰期。室温保存下隔年种子也从第 15 天开始发芽 ,最终发芽率为 20.3%(见图
1)。三年的陈种子失去发芽能力。
2.3 实生二年及三年植株开花时 ,发现花部有畸形现象 ,特别是雌蕊退化严重(见表 1)。
1998年夏 ,2年生植株开花 30株 ,每株一朵花 ,其中花部正常的 10株(占 33.3%);花
冠和雄蕊正常而雌蕊退化的有 15株(占 50%);花瓣和雄蕊缺失且雌蕊退化的有 5株(占
16.7%)。1999年夏 , 3年生植株共 37株 ,全部开花 ,共 51朵 ,每株 1 ~ 3朵不等 。单株开一
花且花部完全正常的有 12 株(占 32.4%);单株开 2朵花且花部完全正常的 8 株(占 21.
6%);单株开 3朵花且花部完全正常的有 2株(占 5.4%);有一株开 2 朵花 ,花冠与雌蕊正
常 ,只是其中一朵花缺少一枚雄蕊(占 2.7%);单株开一朵花 ,花冠正常 ,雄蕊或正常或缺
少 ,而雌蕊完全退化的有 13株(占 35.1%)。雌蕊退化时 ,有一些是雌蕊变小 ,失去生殖功
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能;有一些则雌蕊完全消失。(见图 2)。
表 1 花部变异情况
Table 1 Flower variation to the lily
No.
2 年生 2-year-old 3 年生 3-year-old
单株花数 花瓣 雄蕊 雌蕊 No. 单株花数 花瓣 雄蕊 雌蕊
flowers per
individual
pe tal stamen gynecium
flow ers per
individual
petal stamen gynecium
1 1
 1 6 6 +  1 6 6 +
10 12
11 13
 1 6 6 -  2 6 6 +
25 21
26 1 4 5 - 22 3 6 6 +
27 1 4 4 - 23 3 6 6 +
28 1 4 4 - 24 2 6
6
6
5
+
+
29 1 5 6 - 25
30 1 3 3 -  1 6 6 -
35
36 1 6 5 -
37 1 6 5 -
注:“ +”示正常;“ -”示退化或消失。
note:“ +”means nornal;“ -”means devolution or disappearance
图 1 种子萌发曲线
Fig.1 Seed germination curve of the lily
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图 2 花部雌蕊退化
Fig2 Gynecium malfo rmation of flower
a.正常 no rmal   b.雌蕊变小 shrinking gynecium   c.雌蕊消失 gynecium disappearance
2.4 有斑渥丹从播种到 3年生植株全部开花的三个年生长周期见(图 3)。1997 年春天播
种的 100粒种子出苗 59株 ,至秋末剩下 57株(死 2株)。1998年春萌出 53株(死亡 4株),
有 30株开花 ,每株一朵花 ,其中雌蕊正常的有 10株 ,秋天结 6个果 ,共得成熟种子 450 粒 ,
平均每果 75粒 ,种子发芽率 63.0%,理论上可得幼苗 289株 。1988年春天的 53 株百合到
1999年春剩下 37株(死亡 16株), 这 37株全部开花 , 每株 1 ~ 3朵不等 , 其中雌蕊正常的
24株 , 共38朵花 , 秋季结23个果 , 共得成熟种子 2468粒 ,平均每果107.3粒 ,种子发芽率
67.2%,理论上可得幼苗 1659株。
3 讨论与分析
3.1 栽培条件下 ,实生 2年植株中正常开花植株占总开花植株的 33.3%,实生 3年生植株
中正常开花植株占总开花植株的 62.2%。造成畸形花 ,特别是雌蕊退化的原因 ,可能是栽
培试验地为人工管理 ,栽培植株无伴生植物 ,太阳光直接辐射至地表 ,造成地温升降幅度增
大 ,空气湿度减小 ,从而导致鳞茎中孕育的花芽发生畸形分化 ,或者是正常分化的花芽 ,由于
环境因素而引起的异常生理过程所致 。在毛百合的栽培种群中也发现有类似的情况〔7〕 。
巧合的是 ,这两个种同属钟花组(Sect.Lophopho rum(Bur.et Franch)Wang et Tang)〔1〕 ,而
在其它组的栽培种群中从未或极少观察到上述花部严重畸形现象 。因此 ,花部畸形除了环
境因素外 ,还可能与植物的遗传性相关 。
3.2 人工种群一些个体的雌蕊退化 ,可以看做是该物种在不良环境条件下对种群延续的一
种适应。这种适应形式对种群的生存有着重要的生物学和生态学意义:①雌蕊退化的植株 ,
可使花部的功能资源向雄蕊集中(包括雄蕊数量减少也是资源集中的表现),从而提高雄蕊
的功能和品质。 ②种群内雌蕊的退化 ,使得雄蕊相对增多 ,即使在传粉昆虫减少等不利环境
下 ,可以增加雌蕊的有效授粉率和结实率 ,以保障种群产生少量优良的个体来延续后代。 ③
雌蕊退化直接导致该植株不能结实 ,个体资源在花后期一并向地下的鳞茎集中 ,使得鳞茎有
充足的贮备 ,安全越冬 ,鳞茎中孕育的花芽翌年健康发育 、开花 、结实(1999年雌蕊退化率比
1998年降低 41.2%,花冠全都正常可做为依据)。
3.3 2年生植株花部 ,特别是花冠畸变 ,花瓣数目减少 ,大大降低了野生有斑渥丹的观赏效
果。3年生植株花冠完全正常 ,无一畸变。因此 ,如果在城市园林中用有斑渥丹做彩化材料
应注意:①必须在全光照下种植。 ②如果用种子实播 ,必须有与其相伴生的较高植物材料来
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图 3 从种子到全部植株开花的三个年生长周期
Fig3 The three annual g rowth cycle for the lily from seeds to the stage of all plant differenting flower
合理配置 ,以保证土壤表面的湿度 ,提高 种子发芽率和降低 2 年实生植株的花冠畸形率。
有斑渥丹实播 2年即可自播繁衍 ,只要稍加管理 ,种群就会迅速扩大 。另外 ,有斑渥丹高低
适中 ,抗病力较强 ,因此 ,它是今后城市园林中很有前途的野生植物材料。
参  考  文  献
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