楊馬進(jìn)，嚴(yán)賢春，羅建勛，蘭發(fā)正，文 艷（.西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，四川南充 637009；.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 6008）

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曼地亞紅豆杉雌雄株枝條與葉片形態(tài)特性研究

楊馬進(jìn)1，2，嚴(yán)賢春1，羅建勛2**，蘭發(fā)正1，2，文 艷2
（1.西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，四川南充 637009；2.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 610081）

摘要：曼地亞紅豆杉（Taxus media）雌雄異株，樹形美觀，全株皆可提取紫杉醇，具有較高的藥用和觀賞價(jià)值。本文對四川洪雅地區(qū)曼地亞紅豆杉2種雌株和1個(gè)無性系雄株的枝條和葉片形態(tài)特征進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：①枝條形態(tài)特征可作為雌雄性鑒定的標(biāo)準(zhǔn)之一：2個(gè)無性系雌株小枝近輪生，雌株1號(hào)節(jié)間長25 cm左右，每節(jié)分枝數(shù)為4個(gè)～5個(gè)；雌株2號(hào)較雌株1號(hào)的節(jié)間較短，僅為7 cm～8 cm，每節(jié)有7個(gè)～8個(gè)分枝；雄株1號(hào)側(cè)枝排列在同一平面上，節(jié)間僅為3 cm～5 cm，每節(jié)有2個(gè)～3個(gè)分枝。②與2種曼地亞紅豆杉雌株相比，雄株1號(hào)葉片更狹長，葉長、葉面積、葉形指數(shù)均大于2種雌株，而葉寬顯著小于雌株。③雌株2號(hào)的單片葉鮮重量、干重量和比葉重量均低于雌株1號(hào)和雄株1號(hào)。綜上所述，經(jīng)過近20年的引種馴化，四川洪雅3種不同曼地亞紅豆杉雌雄株的枝條和葉片形態(tài)特征存在顯著差異，通過枝條和葉片形態(tài)特征對曼地亞紅豆杉雌雄性進(jìn)行鑒別，有利于生產(chǎn)栽植中的植株性別配置。

關(guān)鍵詞：曼地亞紅豆杉；雌雄株；枝條；葉片

曼地亞紅豆杉為雌雄異株的典型樹種，系以歐洲紅豆杉為父本、東北紅豆杉為母本的天然雜交品種，在美國和加拿大等地區(qū)繁育技術(shù)成熟。曼地亞紅豆杉具有側(cè)根發(fā)達(dá)、生長快、枝葉茂盛、耐修剪及對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)［1］，全株皆可提取抗癌活性物質(zhì)——紫杉醇，含量較高且穩(wěn)定。而國內(nèi)紅豆杉樹種一般僅能從樹皮中提取，且含量較低。曼地亞紅豆杉可成為提取紫杉醇的較好原料，對醫(yī)療領(lǐng)域具有重要意義。此外，曼地亞紅豆杉還具有較高的觀賞價(jià)值，其秀麗的樹形、獨(dú)特的葉片以及紅碩剔透的果實(shí)，在美化環(huán)境、豐富園林景觀、增色園藝工程等方面的應(yīng)用前景十分廣闊。

目前，國內(nèi)外已開展了曼地亞紅豆杉引種試驗(yàn)［2～3］、生物生態(tài)學(xué)特性［4～5］、化學(xué)成分［6-8］和光合生理機(jī)制［9］等方面的研究，但關(guān)于曼地亞紅豆杉雌雄株間形態(tài)特性差異及性別鑒定的研究還較少。自發(fā)現(xiàn)曼地亞紅豆杉的紫杉醇量較高以來，經(jīng)過規(guī)范化栽培選育，國內(nèi)外現(xiàn)已發(fā)展到近20個(gè)品系［10］。1996年四川分3批從加拿大引進(jìn)兩萬株曼地亞紅豆杉進(jìn)行種植［11］，并以有性繁殖、扦插、嫁接等方式進(jìn)行苗木繁育試驗(yàn)研究，經(jīng)過近20年的栽培與馴化，加上自然和人工選擇，保留下了較豐富的種質(zhì)資源。本文通過對四川洪雅地區(qū)曼地亞紅豆杉種植基地內(nèi)不同雌雄株枝條與葉片形態(tài)特征的差異進(jìn)行研究與分析，以期為曼地亞紅豆杉植株的早期雌雄性別鑒定提供一定的參考和依據(jù)，這對于實(shí)際生產(chǎn)中的性別調(diào)控具有重要意義。

1　研究區(qū)概況

研究地點(diǎn)位于四川省眉山市洪雅縣，海拔441 m，地理位置為東經(jīng)103°24′，北緯29°50′，該區(qū)屬中亞熱帶濕潤氣候區(qū)，四季分明，氣候溫和，年平均溫度16.6℃，年平均降水量達(dá)1 435.5 mm，常年日照數(shù)1 100 h，無霜期307 d。

2　研究方法

2.1樣品采集

四川洪雅縣于1996年開始曼地亞紅豆杉栽培試驗(yàn)并規(guī)劃建成種植基地，經(jīng)過近20年的培育，現(xiàn)已獲較豐富的曼地亞紅豆杉變異種質(zhì)資源，目前能明顯鑒別出3個(gè)無性系品種，其中兩種為雌性，1種為雄性。

2015年9月，在洪雅縣曼地亞紅豆杉種植基地內(nèi)分別選取同齡、健壯、無病蟲害的兩種雌株和1種雄株，每種3組，每組20盆（盆/株，花盆為Φ35 cm ×30 cm），苗齡5 a。調(diào)查3種植株的枝條生長情況和葉片形態(tài)，并摘取樹冠東、南、西、北、中5個(gè)方向1 a生枝條上的等量成熟葉片［12］，混勻并編號(hào)，標(biāo)記為雌株1號(hào)、雌株2號(hào)、雄株1號(hào)，并送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)形態(tài)指標(biāo)的測定，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)5次。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

將3種紅豆杉葉片進(jìn)行編號(hào)，采用掃描儀進(jìn)行掃描，再利用Image J軟件得出葉長、葉寬、葉面積，并計(jì)算葉形指數(shù)（葉長/葉寬=葉形指數(shù)）。掃描后的葉片采用電子天平秤取鮮重，進(jìn)行烘干后再稱取干重，計(jì)算葉片的含水率=（葉片鮮重-葉片干重）/葉片干重、比葉質(zhì)量（單位面積葉片干重）。

2.3數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 19進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，采用單因素方差分析和Duncan法進(jìn)行差異比較；用Origin 8.0軟件進(jìn)行圖形繪制。

3　結(jié)果與分析

3.1曼地亞紅豆杉雌雄株枝條形態(tài)特征比較

曼地亞紅豆杉3個(gè)品種（兩個(gè)雌性，1個(gè)雄性）的枝條形態(tài)特征見表1。雌株1號(hào)小枝近輪生，節(jié)間長為25 cm左右，每節(jié)分枝數(shù)較少，僅為4～5枝，小枝分布整齊、簡潔，樹形美觀，具有很高的觀賞價(jià)值，適宜培育為園林品種；雌株2號(hào)側(cè)枝小枝近輪生，節(jié)間較短，僅為7 cm～8 cm，每節(jié)有7～8個(gè)分枝，分枝能力強(qiáng)，可定期采枝葉提取紫杉醇，適宜作為藥用紅豆杉品種；雄株1號(hào)側(cè)枝均勻排列在同一平面上，節(jié)間短，僅為3 cm～5 cm，每節(jié)有2～3個(gè)分枝，小枝整齊地分布在同一平面，樹形美觀，具有很高的觀賞價(jià)值，除作為授粉樹培養(yǎng)，還可作為園林觀賞品種（參見表1）。

表1　枝條形態(tài)特征

3.2曼地亞紅豆杉雌雄株葉片形態(tài)特征比較

曼地亞紅豆杉雌雄株葉片形態(tài)特征比較結(jié)果見圖1。雄株1號(hào)葉片較雌株狹長。雌雄株葉片長度為2.344 cm～3.008 cm，雄株1號(hào)葉長高出雌株1號(hào)6.85%和雌株2號(hào)22.07%，雄株1號(hào)與雌株2號(hào)間差異達(dá)到顯著水平。雌雄株葉寬為0.262 cm ～0.334 cm，雄株1號(hào)的葉寬顯著小于雌株1號(hào)和雌株2號(hào)，幅度分別為27.48%和12.21%。雌雄株葉形指數(shù)為7.924～11.476，雄株1號(hào)的葉形指數(shù)顯著大于雌株1號(hào)和雌株2號(hào)，幅度分別為26.80%和30.95%，而雌株1號(hào)和雌株2號(hào)葉形指數(shù)間差異不顯著。雌雄株單片葉面積為0.516 cm2～0.74 cm2，雄株1號(hào)葉面積最大，高出雌株1號(hào)2.97%和雌株2號(hào)30.27%，雄株1號(hào)與兩種雌株的差異均達(dá)到顯著水平。

圖1　曼地亞紅豆杉葉雌雄株葉片形態(tài)特征注：圖中不同小寫字母表示品種間顯著差異（P＜0.05）。

3.3曼地亞紅豆杉雌雄株葉片指數(shù)差異比較

曼地亞紅豆杉雌雄株葉片指數(shù)差異見圖2。雌株1號(hào)單片葉鮮重、干重和比葉質(zhì)量均最大，雄株1號(hào)次之，雌株2號(hào)最小。與雄株1號(hào)相比，雌株1號(hào)單片葉鮮重、干重和比葉面積分別高出24.02%、6.14%、9.39%。雌株1號(hào)比雌株2號(hào)單片葉鮮重、干重和比葉面積分別高出84.59%、65.82%、19.17%。雌雄株葉片含水率為111.76%～147.42%，雌株1號(hào)最高、雌株2號(hào)次之，雄株1號(hào)最低。

4　結(jié)論與討論

4.1曼地亞紅豆杉雌雄株枝條特征

兩個(gè)無性系雌株小枝近輪生，小枝均勻分布在主枝四周，雌株1號(hào)節(jié)間長，為25 cm左右，每節(jié)分枝數(shù)較少，僅為4個(gè)～5個(gè)分枝，雌株2號(hào)較雌株1號(hào)的節(jié)間短，僅為7 cm～8 cm，每節(jié)有7個(gè)～8個(gè)分枝。無性系雄株1號(hào)側(cè)枝排列在同一平面上，節(jié)間短，僅為3 cm～5 cm，每節(jié)有2～3個(gè)分枝。這表明曼地亞紅豆杉與阿月渾子等植物的研究結(jié)果具有一定的一致性［13］，枝條形態(tài)特征可作為曼地亞紅豆杉性別鑒定的重要指標(biāo)。雌株2號(hào)的節(jié)間短，分枝數(shù)量較多，分枝能力強(qiáng)，有利于采取枝葉，可考慮用作藥用紫杉醇提取品種，但還需進(jìn)一步研究該種系的紫杉醇成分含量，以確定其藥用價(jià)值。雌株1號(hào)分枝數(shù)較少，枝條整齊，果實(shí)呈紅色，具有較高的觀賞價(jià)值，可培育用作園林觀賞植物。雄株1號(hào)的枝條在同一平面上，亦具有較高的觀賞價(jià)值，主要用作授粉樹或園林觀賞植物。

圖2　曼地亞紅豆杉葉雌雄株葉片重量

4.2曼地亞紅豆杉雌雄株葉片特征

與兩種曼地亞紅豆杉雌株相比較，雄株1號(hào)葉片更狹長。雄株1號(hào)葉長、葉面積、葉形指數(shù)均大于兩種雌株，而葉寬顯著小于雌株，可通過葉片的形狀特征初步判斷洪雅曼地亞紅豆杉基地雌雄株種類。同時(shí)，葉片是植物光合作用的基礎(chǔ)，葉面積越大，有利于捕獲更多的光能，因此初步判斷雄株1號(hào)和雌株1號(hào)的單片葉光合作用能力可能優(yōu)于雌株2號(hào)。但全株曼地亞紅豆杉植株的光合作用能力還取決于葉片數(shù)量、葉面積指數(shù)、葉綠素含量等指標(biāo)，因此，雄株1號(hào)和雌株1號(hào)的光合作用是否優(yōu)于雌株2號(hào)還有待于進(jìn)一步研究。

雌株2號(hào)的單片葉鮮重量、干重量和比葉重量低于雌株1號(hào)和雄株1號(hào)。單位葉片面積的干重越小，表明葉片越薄，單位葉面積上投資的碳越少，用于構(gòu)建防護(hù)結(jié)構(gòu)的碳也越少，葉片壽命也越低［14］。這與生產(chǎn)實(shí)踐中的情況一致，雌株2號(hào)的葉重量較小，秋季葉片易枯黃，影響觀賞，但其枝葉更新能力強(qiáng)，是用作藥用紫杉醇提取的潛在優(yōu)異品種。

綜上所述，四川洪雅地區(qū)曼地亞紅豆杉經(jīng)過近20年的引種馴化，培育出的3個(gè)無性系雌雄株的枝條和葉片形態(tài)特征存在著顯著差異。形態(tài)學(xué)研究是生化分析取樣技術(shù)的基礎(chǔ)，有助于雌雄株性別的早期鑒定［15］。本文通過研究曼地亞紅豆杉不同性別間形態(tài)特征的差異，對于建立雌、雄株種質(zhì)資源基因庫和開展雜交育種選育等工作都具有重要意義。

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Researches on the Morphological Characteristics of Branches and Leaves Between Male and Female Taxus media

YANG Ma-jin1，2YAN Xian-chun1LUO Jian-xun2*LAN Fa-zheng1，2WEN Yan2
（1.China West Normal University，Nanchong 637009，China；2.Sichuan Academy of Forestry，Chengdu 610081，China）

Abstract：Taxus media（TM），a plant of dioecism，had very high medicinal and ornamental value for the beautiful figure and the high contents of paclitaxel in all its parts.The research was conducted on analyzing the morphological characteristics of branches and leaves among one male and two female plants of TM in Hongya，Sichuan province.The results showed that：①The morphological characteristics of branches could be used as the important appraisal standard to distinguish male and female plants.Branchlets of both two female plants were nearly verticillate.The internodal length of the No.1 was about 25 cm and the number of branches was 4～5 per node.The internodal length of No.2 was only 7 cm～8 cm and the number of branches was 7～8 per node.Branches of the male are distributed on the same plane.The internodal length was only 3 cm to 5 cm and the number of branches was 2 or 3 per node.②As compared with the two female plants，the male leaf of TM was much narrower，while leaf length，leaf area and leaf index of the male plants were larger.③The fresh weight，dry weight and specific weight per leaf of the No.2 female plant were lower than those of the No.1 female plant and the No.1 male.In conclusion，there were three different types of male and female TM in Hongya，Sichuan province，after nearly 20 years of introduction and domestication，while significant differences of morphological characteristics were found.Thebook=38,ebook=41morphological characteristics could be used to identify the male and female plants of TM，which could have great practical value in production practice.

Key words：Taxus media，Male and Female Plants，Branches，Leaves

通訊作者簡價(jià)：羅建勛（1964-），男，博士/研究員，主要從事森林遺傳與樹木改良研究。

作者簡介：楊馬進(jìn)（1964-），男，碩士研究生，主要從事觀賞園林植物研究。

基金項(xiàng)目：植物資源共享平臺(tái)建設(shè)；國家林木資源平臺(tái)。

收稿日期：2015-10-27

doi：10.16779/ j.cnki.1003-5508.2016.01.007

中圖分類號(hào)：S718.4·2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-5508（2016）01-0037-04