全 文 ：植 物 研 究
BU L L E T IN O F BO T A N IC A L R E SEA RC i王
第 4卷
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第 1期
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1. 84 年 I J
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水 杉 一 新 变 种
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G LY P TO ST RO BO ID E S
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水杉 (M e ta s e口。 o ia 夕 I, P to s t r动 o id e s H u e t C h e n g ) 是才遗的稀 有
珍贵树种 。 从中生代的白垄纪到新生代的更新世 , 冰期以前的整整一亿年
的时间内 , 水杉属曾广布于北半球 , 由已发现的水杉化石得知 , 达十种之
多 , 但经过冰期以后 , 仅在我国发现一种活树 , 即水衫。
水杉为落叶乔木 , 高可达 50 米 , 胸径 2 一 3 米以上 , 树形高大 , 树干
通直圆满 , 生长迅速 , 材质较好。 这一 “ 孑遗种” 自 19 4 6年发表后 , 引起
了国内外极大的重视 , 被誉为珍贵的 “ 活化石 ” 。 各地都争相引种 , 并相
继开展了一系列的研究工作 。
为了探索水杉的变异状况及其他有关问题 , 自1 9 7 9年以来 , 我们曾多
次赴江苏 、 湖北等引种较多的地区及水杉发现地利川进行 了调查 , 在调查
中发现不少的植株在分类特征上与水杉有显著的差异 。 为 了进一步探讨差
异状况 , 我们重点对湖北潜江县广华寺水杉变异种群进行了深人的调查和
研究 , 经过分析比较 , 我们初步认为这一变异种群为水杉的一个变种 , 定
名为丛枝水杉 M e t o s切 。 o i a 9 1万Pt o s t r ob o id o s H u e t C h e n g v a r 。 c a e s P i -
本文作者工作单位 ; 队西 、 武功 、 陕西省农林学校 ( S五a a n x i S e ho l o f A o r ic u l t u er a n d
F o r o t r 了. W u g o n g . ) S卜a n x i .
在此项研究中 . 曾得到西北林学院牛春山教授 、 西北植物研究所分类室主任傅坤佼研究员及
西北林学院曲式 曾副教授的热倩指导 .
刘克峨同志也参与了部分工作 . 承陕西省农林科学院分析室才「淑贞等同志进行同功酶的测定
分析 . 并承中国科学院境物研究所席 以珍同志进行花粉扫描鉴定 .
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一 、 形 态 特 征
丛枝水杉树型呈大灌木状乔木 , 树冠宽卵形 , 23 年生树 .与约 8 米 , 无
明显主干 , 自树干基部丛生多数直立枝 , 直立枝上的侧生枝较细软 , 小枝
弯曲下垂 , 错纵交叉 , 叶对生或交互对生 , 扁平条形 , 柔软无柄 , 冬季随
小枝凋落 。 花单性 , 雌雄同株 , 雄球单生于小枝顶端 , 罕有着生于 叶腋 ,
与原变种不同 (照片 3 , 4 ) , 雄蕊交互对生 , 约 3。一 50 枚 , 每雄蕊多为
3 花药 , 罕为 5 , 球果稀有 、 一卜垂 , 近椭圆状球形 , 种鳞宿存 ; 种子倒卵
形或长圆形 , 扁平 , 周围有翅 , 先端有微凹缺 。
二 、 主 要 生 物 学 特 性
丛枝水杉 , 形似千头柏 。 自主干 0 . 3一 。 。 8 米处渐次 分 成 多 数 直 立
枝 , 呈丛状生长 , 至 1 . 3米处可达 7一 1 枝 , 多达 17 枝 , 当地群众亦 有
“ 千头杉 ” 之 称 , 与 原 变 种不 同 , ( 见 照 片 1 , 2 ) 。 _ l气立 枝 较 粗
壮 , 其上着生的侧枝密集细软 , 有下垂趋势 , 形成低矮树冠 , 树冠的长度
约为总高的 4 / 5 , 且枝叶茂密 , 不易透视 。 高生长缓慢 , 在人工栽培的条
件下 , 经 2 株树实测 , 23 年生树最高不超过 8 米 , 最低为 4 米 , 而同年栽
植的水杉 , 一般高达 20 米左右 , 址高24 米 。 在调查中 , 发现经人工整枝的
从枝水杉井未因其整枝 , 而改变其丛生的特性 , 在整枝以上的部位依然呈
从枝生 一长, 亦未因整枝措施而促进高生长 。
丛枝水衫花单性 , 雌雄同株 , 雄球发育年龄 一旱 , 一单生于小枝顶端 , 很
少腋生 。 雌球发育晚 , 且数量少 。 1 9 7 9 年 n 月调查 , 在 2 株树上均有雄
球 , 仅发现一个宿存球果 , 而结实的同龄水杉则球果累累 。
三 、 过氛化物同功酶酶谱分析
1 98 1年 9 月迸行 r 水杉和丛枝水杉过氧化物同功酶的测定分析。 试料
分别为水 杉和丛枝水杉二年生苗木中上部外围枝条上的羽叶片 。 水杉苗系
19 7 2年由湖北引种的无性繁殖苗干条的扦插苗 , 丛枝水杉系 1 9 8 0年元月采
自湖北潜江广华寺丛 枝水杉母树干基萌生枝的扦插苗 。
两种样品各取 2 克等量试料 , 加 T r i s一 H C I缓冲液 2 . 5毫升 , 在冰浴中
研磨成均匀浆汁 , 取得纯净滤液 , 在冷冻离心机中以 8 0 0 0 转 /分的迅速离
心 60 分钟 , 取上部清液置于 。 一 4 ℃冰箱保存 。
过氧化物同功酶用聚丙烯酞胺圆盘电泳分离 , 胶柱 玻 璃 管 长 6 。 5 厘
米 , 内径 O。 5厘米 , 用 7 %凝胶系统加 T ir s一甘氨酸缓冲系统 , 电流强度每
1 4 7
-
管约 2 毫安 , 在 4 ℃冰箱中电泳 90 分钟 。 染色采用的醋酸联苯胺 。
完全显色后酶带情况如下 : ( 见照片 8 图 )
水杉有 9 条酶带 , 其中第 6 条酶带活性最强为主要酶带 , 丛枝水杉仅
有 2 条酶带 , l 条主酶带和 1 条较窄的付酶带 , 而没有其他的酶带。
水杉和丛枝水杉在过氧化物同功酶的酶带上表现有明显差异 。 这种差
异可以在一定程度上反映出水杉和丛枝水杉的遗传基础的不同 。
四 、 花粉形态特征的比较
供试材料分别为 1 9 8 。年 1 月 16 日在湖北潜江广华寺采集的水杉和丛枝
水杉的雄球花 。 母树均为 23 年生 。
由扫描结果可知 , 水杉花粉近球形 , 表面有褶皱而表现凸凹不平 , 具
有一个明显 的乳头状突起 , 花粉外壁表面具有多而明显的小瘤状纹饰 , 小
瘤大小基本一致 , 分布极不均匀 , 一般是 3 一 5 个或多至十几个小瘤挤在
一起成堆排列 , 有时单个存在彼此相距很远 (照片 5 ) 。
丛枝水杉花粉特征与水杉花粉特征基本相同 , 但表面的小瘤状纹饰比
水杉的少得多 , 成群排列的情况很少 , 更没有十几个小瘤挤在一起的情况
( 见照片 6 ) 。
五 、 无 性 , 殖 子 代
丛枝水杉无性繁殖容易 。 用扦插的方法进行繁殖时 , 丛枝水杉的成活
率较水杉为高 , 1 9 8 0年春扦插丛枝水杉 ( 23 年生树干下部萌生条扦穗 ) 37
株 , 成活 26 殊 , 在同一 地块扦插水杉 (圃地扦插苗 1 年生苗干条插穗 ) 5 9
株 , 成活 2 株。 江苏省江都县和湖北省潜江县也有类似情况 。
丛枝水杉扦插繁殖的无性子代在苗期就表现丛生状态 , 与水杉苗有明
显区别 ( 见照片 7 ) 。
六 、 结 论
丛枝水杉与水杉外部形态的主要区别是 : 树势显著低矮 , 无 明 显 主
干 , 呈丛生大灌木状 , 枝条密集 , 小枝细软下垂 , 树冠为宽卵形 。 雄球花
发育年龄 较早 , 着生于小枝顶端 , 罕有着生于叶腋 , 雄蕊较多 , 一般在 30
一 0S 枚 。 过氧化物同功酶酶带差异甚大 。 花粉形态虽基本相同但小瘤状纹
饰比水杉少得多 , 而且着生特点也不相同 。 其无性繁殖的子代能稳定的保
持亲代的遗传性 。
因此 , 我们初步认为丛枝水杉是水杉的一个变种 。
一 1 4 8一
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