全 文 ：第 1肠卷第 5期
1匀马 5年 6月
绍 兴 师
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专 学 报
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湖北汤孙湖菱属橡物果实性状的
变异式样及其分类学意义 `
金 明 龙 丁 炳 扬
(生化 系 )(杭州 大学生物 系 )
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本文用居群方法采集湖北汤孙湖菱属 T (r ap a.L 。 )植物果实4 1沙个, 分别测量了18 个性状 , 以
柱形图 、形象化散点图分析了性状的可塑性 , 重异式样及其相关性 。并探讨了其分类学食义 ,结果
表明 ,腰角的有无和长度可作为分类的主要性状 ,依此 ,可将汤孙朋的菱霭确认为格麦和野菱两个
种 。
关键词 : 菱属 , 变异 , · 分类
美属 ( 了护` P a . L . )植物主妥分布于欧亚和非洲大陆 , 许多种类具较大的经挤价值而广
为栽培 , 由于该属植物分布广 , 形态变异复杂多样 , 共种类划分至今仍十分混乱 , 种类数
目从数种至数十种不等 。 1[ l -
菱属的分类通常以成熟果实作为主要分类依据 , 例如果实大小 , 角刺数目及形态 , 果
冠直径 , 瘤突数目及高度等性状特征来划分种类 .2[ 3击的 , 但在野外调查中发现 , 即使这
些性状也有相当大的变异 , 使得有时在实际种类鉴定中无所适从 。 为了从分类学角度研究
性状 的变异式样及其分类学意义 , 我们对湖北汤孙湖菱属果实进行定量分析 , 为该属植物
的小进化研究提供参考 。
材料与方法
1 9 3 年 10 月 , 在湖北武 昌汤孙湖的野生 菱群落中 , 随机采集上年成熟的果实残核 (共
1 41 个 ) , 按现行检索表 , 这些果实具四角的 , 可鉴定为 野 菱 ( T 。 佃` sa ) , 四 瘤 菱 ( T 。
。 a观 * i’l 汀 e ar )和耳菱 ( T . P o at 瓜瓜 i) , 具二角的可鉴定为格菱 ( T 。 P se u do i蝴`sa )和冠
粼 T 二 ;彻:肋 w i) 等 但有许多果实无法归类 , 在这里我们先当作一个类群进行分析 , 选
收稿日期 : 1 9 9 4一1 一 1 6
: 日家自然科学基金会和浙江省教委资助项目
一第 5 期 金明龙等 :湖北汤孙湖菱属植物果实性状的变异式样及其分类学意义 9 1
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取18 个性状作为测量统计性状 , ’其中数量性状 12 个 , 二态或多态性状 3 个 , 比值性状 3 个
(见 表 1) , 然后对上述性状测量的数据进行统计处理 , 计算出各个性状的平均值 , 标准差
和变异幅度 , 一 并用列表 、 柱状图和散点图的形式对重要性状进行分析研究。 一
、 - 一 _ ` 扣 ’ 一 18 个性执 一状态及其编码 _ _ ·
-
编号 性状 、 状态及编码 编号 性状 、 状态及编码
果体高 (最中间 , 不包括颈 )
果体宽 (去除肩角后的宽度 )
果体厚 (去除腰角后的厚度 )
“ 角角度 (磊尹汽措 ,)腰角长度 、
腰角瘫(耀悠甜 )腰角尖形态(翁鼎羹盐奢看黝
果` 基部状态(霎曹范毅 )
果颈高度
果冠直径
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瘤突高度
瘤突数目.
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肩角长
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肩角高与果体高之比 ( 8` l )
2 结果与讨论 ’
2
。
1 性状的可塑性差异
表 2 9个性状可塑性统计致据
变异幅度
果体高
果体宽
果体厚
肩角长
肩角发生高度
腰角长 -
果颈高度
果冠直径
瘤突高度
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. 绍兴师专学报 ( 自然科学版 ). 「 、 第 15卷
、 在研究中发现 , 18 个性状均有不同程度的变异 , 表 2 列出.了 9个主要数量性状的可塑
性统计数据 , `从表中可以看出: 果体高和果体宽的变异率较小 , 它们基本上决定了果实的
大小 , 说明果实大小相对较稳定 , 、其次是果体厚 、 肩角发生高度和果冠直径 , 变异率也较
小 , 肩角长、 果颈高度和瘤突高度变异率较大 , 特别是腰角长度变异率高达 93 % , 通常 ,
可塑性小的性状有较大的分类价值 , 而 高度 可塑性的性状很小有分类价值 , 但本文研究的
对象可能是一个混杂的居群 , 各性状的分类学意义将在下面进一步讨论 。
2
。
2 性状的变异式样
为了考察性状的分类学意义 , 除了分析它们的稳定性和可塑性外 , 还有必要分析它们
的分布状态即变异式样 , 这里我们主要分析了果体高 、 _果体宽 、 果 _体 厚 、 腰 角 长 、 果颈
高 、 、果琴真径积瘤突高度 7个主要分类性状的变异式样 。
2
。
2
。
1
、 果体高 、 果体宽和果体厚的变异式样
这三个性状决定了果实的大小和形状 , 在分类鉴定中是常用的重要性状 , 从表 2 可见
它们均有“ 定的变弃幅度 (变异率 1 5%一2。%) , 最大与最小之比均大于 2 , 如果拿出极端
收个体 , _ 一 都可定为不同的分类群 , 但从图 1 、 2 、 3 的变异式样表明 , 前 2 个性状的数值均
呈连续的正态分布 , 后 1 性状虽非正态分布 , 但明显的峰值只有 1个 , 因此其分类 价值有
限 。
2
.
2
。
2 腰角长度的变异式样
腰角有无和长短 , 是菱属种类鉴定中最主要的检索性状之一 , 从图 4 中可以看出 , 腰
角长度的数值分布是斗睡态的 , 在 0一 4毫米和 14 一 18 毫米处出现二个峰值 , 第一个峰值的果实在往常分类中被视为先腰角 (实际上均有圆钝的丘状突起 , 本文视作腰角 ) , 根据果冠
个体数
个体数
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果体宽 (。 m )
图 1 果体高的变异式样 图 2 果体宽 的变异式样
第5 期 金明龙等 :湖北汤孙湖菱属植物果实性状的变异式样及其分类学意义 叮3
大小不同 , 一般被鉴定为格菱 ( T . Pse u d口 ”` 以 s a) 或冠菱 ( T . “ t w讯 o w “ ) 。第二个峰值的果
实 (通常腰角尖锐有倒刺 ) , 根据瘤突高度不同被鉴定为野菱 ( T . 访 ic sa )或四瘤菱 ( T 。 。 a卿 -
` 湘 fe ar ), 两者的中向类型 (腰角短而圆钝 、 无倒刺 ) , 则被鉴定为耳菱 ( T . p ot a瓜 ” “ )
说明腰角的长度具有较高的分类价值 , 但耳菱的划分则有些勉强。 、 .
个体教 个体教
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怪 16 , 5 20
磨角 眯 , 口 , 。
图 3 果体厚的变异式样
果颈高 , 果冠直径和瘤突高度的变异式样
图 4 腰角长的变异式样
2
。
2
.
3
这三个性状均有较大的变异幅度 , 变异率超过 2。% , 如上所述 , 果颈高度和果冠直径
结合无腰角可区分格菱和冠菱 , 一 而瘤突高度结合有腰角可区别野菱和四瘤菱 。 但从图 5 、 6
和 了中发现 , 三者均呈正态分布 , 大部分果实处子中间状态 , 表明其分类学价值值得进一
步研究 。
.2 3 性状之间的相关性
2
.
.3 1 果体高 、 采体宽 、 果体厚和腰角长度之间的相关性
将上述性状以散点图标于图 8 上 , 由图可见 , 它们之间均有 ` 定的正相关关系 , 但这
种关系是不严格的 、 例外的情况很多 一 ’
2
.
3
.
2 果体宽、 腰角长 、 果颈高度 、 果冠直径和瘤突高度之间的相关性。
上述 5 个性状之间的相关性见 图 9 , 图中表明 , 它们之间几乎没有直接的相关关系 ,
主要是腰角长度在起作用 , 可将全部果实分为 3 群 。 A 群腰角长 5 . s m m 以下 (一般看作无
腰角 ) , 虽然果冠直径等性状有较大变异 , 但并无规律 , 应作为 1 个分类群看待 , 可暂定
为格菱 ( T . Pse u由 i瓜“ sa ) , C群腰角长度 14 m m 以上 , 瘤突高度 、 果冠直径等大多适中 ,
可鉴定为野菱 。 B 群腰角长度介于两者之间 , 可与A 、 C群区别 、 可看作耳菱 。 但在野外调
中经常发现耳菱果实与 C 群的果实出现于 同一植株 , 而极少与 A群同时出现 , 因此 , B 群
还是与 c 群合并成一群更妥 当些 , 暂定名为野菱 ( T . `观 isa ) 。 、
94 绍兴师专学报 (自然科学版 )
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果颈高度的变异式样 图6 果冠直径的变异式样
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瘤突高度 `功血 )
图 7瘤突高度 的变异式样
第5 期 金明龙等 :湖北汤孙湖菱属植物果实性状的变异式样及其分类学意义 卜5 9
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9 6绍兴师专学报 (自然科学版 ) 第15 卷
果休宽 (m 也 )
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3 结 束 语
通过上述结果的分析与讨论 , 可以得出如下 一认识 , 湖北汤孙湖菱属植物果实的大多数
第 5期 金明龙等 :湖北汤孙湖菱属植物果实性状的变异式样及其分类学意义 9 7
性状的变异幅度很大 , 且常呈连续的变异 , 如以果冠直径 、 瘤突高度等作为分类性状时要
慎重 , 而腰角长度 (或腰角有无 )的变异幅度虽然很大 , 但呈一定规律性 , 具有较高的分类
价值 , 本文主要依据腰角长短 , 将汤孙湖菱属植物划分为格菱 ( T . P se u如宕规宫sa N a无ia )
和野菱 ( T .伽“ sa iS eb . et z u c )两个分类群 。
参 考 文 献
1
。 于丹 。 中国东北菱属植物的研究 .植物研究 , 19 94 。 14 ( 1 ) . 40 一 4争 -
2 熊治廷 , 黄德世等 。 彻北菱科植物的数量分类研究 。武汉植物学研究 , i ” 。 , 8
( 1 )
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