海南木棉植物资源调查与分类初步研究

ｓ　３９（１）：５３—５６．　巫熬滞槛　钭　２０１０，删Ｐｅａ，，ｅ　ｓ　。・　海南木棉植物资源调查与分类初步研究　王健，水庆艳，石　晶，张玄兵　（海南大学园艺园林学院，热带园艺植物资源与遗传改良教育部重点实验室，海南儋州５７１７３７）　摘要：对海南木棉的分布特点进行了调查和分析，并初步确立了分类标准。调查结果发现，海南木棉观赏　性状具有多样性特点和较大的选育潜力。主成分分析和聚类分析结果表明，可将花朵大小作为一级分类标准，　花色作为二级分类标准，雄蕊分叉高度作为三级分类标准。　关键词：海南；木棉；资源调查；分类　Ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００９—７７９１．２０１０．０１．０１３　中图分类号：￥６８５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—７７９１（２０１０）０１—００５３。０４　Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｏｍｂａｘ　ｃｅｉｂａ　ｉｎ　Ｈａｉｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ＷＡＮＧ　Ｊｉａｎ，ＳＨＵＩ　Ｑｉｎｇ—ｙａｎ，ＳＨＩ　Ｊｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｘｕａｎ—ｂｉｎｇ　（Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｔｒｏｐｉｃａｌ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｐｌａｎｔ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　Ｇｅｎｅｔｉｃ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｌａｎｄｓｃａｐｅ，Ｈａｉｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｎｚｈｏｕ　５７　１７３７，Ｈａｉｎａｎ　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　Ｂｏｍｂａｘ　ｃｅｉｂａ　ｉｎ　Ｈａｉｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ａｎｄ　ａ　ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｗａｓ　ｆｏｒｍｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，Ｂｏｍｂａｘ　ｃｅｉｂａ　ｐｏｓｓｅｓｓｅｄ　ｒｉｃｈ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｉｎ　ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｅｎｏｒｍｏｕｓ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｉｎ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｌｕｓｔｅｒ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅ　ｏｆ　ｌｆｏｗｅｒ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｓｅｔ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｓｔ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ．ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｌｏｗｅｒ　ｃｏｌｏｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｏｎｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ　ｈｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｓｔａｍｅｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｏｎｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｈａｉｎａｎ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ；Ｂｏｍｂａｘ　ｃｅｉｂａ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．　木棉（Ｂｏｍｂａｘ　ｃｅｉｂａ）为木棉科木棉属植物，落叶乔木，植株高大，常先花后叶，花大如盅，开时　满树，十分壮观，是南方常见的植物，观赏价值较高，现为广州市市花。海南是木棉的重要分布区域，　七五期间曾对海南木棉的资源分布进行了调查与分析，初步将海南木棉按花色分为深红花木棉、红花　木棉、桔红花木棉、黄花木棉等四个类型，其中的黄花木棉为首次发现，同时也记载了若干高产、果　大的优良单株【】】。但此报告的调查指标比较有限，分类的标准也比较粗放，且主要针对木棉纤维进行　优良单株选择，对观费ｆ生状分析不多。笔者于２００８年３月再次对海南木棉进行了调查，主要调查花期　性状，分析观赏价值，并初步选择若干观赏价值较高的单株。　１　材料与方法　１．１调查地区与方法　根据前人对海南木棉的调查与分析，调查区域集中于海南岛西部地区，包括海口市、儋州市、白　沙黎族自治县、昌江黎族自治县、乐东黎族自治县、五指山市等地区，重点调查了木棉分布比较集中　的白沙、昌江。　考虑到木棉人工栽培的相当多，因此每地点目测木棉形态，类似者调查株间距５０　ｍ以上，明显不　同的则不限制距离。共详细调查植株５０株，调查指标包括胸径、树干颜色、皮刺、着花密度、花瓣外　收稿臼期：２００９—１１－０９　基金项目：海南大学院校基金（Ｒｎｄ０５２７）资助　作者简介：王健（１９７７　），男，副教授，博士，从事园林植物资源与遗传改良研究。　巫熬滞槛　钭　第３９卷　层颜色、花瓣内层颜色、花瓣长度、花瓣宽、花瓣面积、花瓣形状、花瓣厚度、花朵基部直径、雄蕊　群数目、雄蕊群长度、雄蕊分叉高度、雄蕊中上部颜色、雄蕊基部颜色、花瓣旋转方向、雌蕊长度、　雌蕊基部颜色、子房颜色、子房长度、子房基部直径、萼片裂片数、萼片裂片形状、萼片长度、萼片　厚度、花瓣叠合度等２７项，其中花瓣面积计算参考椭圆叶片的面积计算方法［２Ｊ，雄蕊分叉高度为雄蕊　第一次分叉点距雄蕊低端的长度，花瓣叠合度为木棉花紧邻两花瓣重叠部分与整个花瓣宽度的比值。　１．２数据处理　调查的各性状数据分别计算平均数、变异系数、极差等，百分数类的数据进行ａｃｒｓｉｎ（ｘ）变换。数据　标准化后采用ＤＰＳ统计软件进行主成分及ＵＰＧＭＡ聚类分析。　２结果与分析　２．１海南木棉的分布特点　海南木棉在全岛都有分布，而最集中的分布地为白沙、昌江两县，其中昌江号称中国“木棉之乡”。　在此次调查中，发现白沙九架岭、昌江七差两地有大片木棉生长，株数过千；此外白沙芙蓉田、昌江　邦溪、乐东木棉村等地分布也相对集中，而其他地区则多为间断、不连续分布，散生于田间地头、房　前屋后，也有生长于野外山地。由于海南木棉栽培利用历史久远，人工栽培与自然野生的植株群体难　以区分，往往混为一体。调查中还发现，除野生区域外，木棉以成年植株为主，幼年植株相当少见。　调查中发现从山地瘠薄干旱土壤直到昌江两岸的水湿地区，都有木棉分布，说明木棉对土壤环境适应　力较强。　２．２海南木棉的形态观赏性状多样性　调查中发现，海南木棉的观赏性状不同植株间差异较大，有明显的形态多样性，其观赏质量性状　的多样性如表１　Ｏ其中，一株开花密度极高，平均１０　ＣＩＩ１的开花枝上着花约７朵，观赏价值较高；一株　花朵全为花瓣内含状，花大，与其他植株相比有明显特色。此外，除了花瓣颜色变化多样外，雄蕊、　雌蕊的颜色也很多，黄色花木棉数量也不少。为确定木棉皮刺的大小与年龄是否存在相关性，用皮刺　强度数值与木棉胸径进行相关分析，其相关系数为一０．５９，且达到极显著水平，说明木棉皮刺强度的确　与年龄呈负相关，可见筛选少刺或无刺的种类困难较大。　表１海南木棉观赏质量性状形态多样性”　性　树干颜色　株型　花型　状　多样性特征　着花密度　花瓣外层颜色　花瓣内层颜色　’　雄蕊群数　雄蕊中上部颜色　雄蕊基部颜色　雌蕊基部颜色　萼片裂片数　子房颜色　花瓣旋转方向　灰白色（８８）　圆锥形、卵圆形、伞形，　直伸（８７．０）　疏（１４．９）　一般（２７．７）　深红（８．２）　橙红（４．７）　深红＋（４．２）深红（１２．６）　一灰褐色（８）　红褐色（４）　般幼年植株为圆锥形，成年及老年植株为卯圆形和伞形　反卷（１ｏ＿３）　内含（２．７）　较密（４８．９）　密（６．４）　极密（２．】）　橙黄（３４．９）　黄（１０．２）　橙红＋（３５．７）　橙红（２８．７）　橙黄＋（１２．６）　橙黄（２．１）　黄（４．１）　５，极少４　橙红（１３．１）　橙黄（２１．４）　黄（６５．５）　深红（２１．９）　橙红（４５．９）　红（４．１）　橙黄（２０．５）黄（７．５）　橙红（２５．３）　淡红（２．１）　橙黄（２２　６）　黄（５０）　３（１　６．Ｏ）４（５２．８）　５（３　１．２）　紫红（４１．９）　顺时针（５４．８）　淡紫（５８．１）　反时针（４５．２）　注：１）表中括号后的数值为该性状在总蒯查数中的比例；２）“＋”表不程度稍强。　数量性状的平均数、变异系数和极差见表２。在测定的数量性状中，萼片厚度变异系数最大，裂　片长度、个数变异系数都较大，说明萼片差异较大，多样性丰富。花瓣和雄雌蕊的长、宽及花基部直　径的变异系数都不大，但是花瓣的长、宽及厚度的绝对极差都较大，特别是花瓣长，极差可达４．７０　ｃｍ，　最大可达Ｉ３。００　ｇｉｎ，因此，选择出大花种类还是有可能的。花瓣厚度则差异较大，这也为选择不同花　朵质感的优良单株提供了基础。花瓣叠合度实际反应了花朵开张的程度，叠合度越大，则开口越小，　花型越类似百合；相反，叠合度越小，开口越大，花型越近似碗形。处于中间状态的则为常见的盅形　第１期　王健，等：海南木棉植物资源调查与分类初步研究　．５５　花瓣长度（ｃｍ）　花瓣宽（ｃｍ）　花瓣厚度（ｃｍ）　花朵基部直径（ｃｍ）　雄蕊群长度（ｃｍ）　雌蕊长度（ｃｍ）　“４　０　４　５　６　１　１　４　３　Ｏ　０　子房长度（ｃｍ）　∞　∞　强　子房基部直径（ｃｍ）　萼片裂片数（个）　萼片长度（ｃｍ）　萼片厚度（ｃｍ）　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０花瓣叠合度　盯　∞　　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　Ｏ　加铝∞傩　２－３海南木棉分类的初步研究　剔除可能是年龄不同导致差异的性状（如皮刺、子房大小）、同一植株上可能出现几种情况的性状　（如花型、花瓣旋转方向）以及没有差异或统计不全的性状（如萼片裂片数、子房颜色等），共用１７　Ｏ　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　０　０　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　ｎ　个性状进行主成分和聚类分析。主成分分析结果表明，前７个成分累计百分率达到８６．７％。这７个主　吣　＂　∞ｍ加　＂　ｍ　成分与各因子的对应特征向量值如表３。　表３　海南木棉观赏性状各主成分的对应特征向量值　６　０　６　７　７　１　１　６　４　如卯　∞　∞　８　３　Ｏ　２　４　４　Ｏ　０　３　２　Ｏ　Ｏ　如∞Ｂ　∞ｍ　∞∞　４　３　Ｏ　４　２　３　ｌ　０　３　２　０　０　∞　∞鲫　∞　从主成分分析结果来看，第一主成分所占比率稍大，为２９．９％，而且主要与花瓣的长、宽、面积　以及雄、雌蕊的长相关，可看作是花朵大小因子；第二因子占比率１４．５％，主要与花瓣内外颜色、雄　蕊基部颜色相关，可以看作是颜色因子；第三因子占１２．４％，主要与雄蕊分叉高度及其比值、花瓣叠　合度相关，可看作花型因子。　利用上述１７个性状进行聚类分析，结果见图２。结合聚类的阈值变化与实际经验，所有样本从分　划线Ｉ处划分为两部分，样本３１被单独划出，该样本为所有样本中最小的一个，其花瓣长、宽、面积　都很小，而雄蕊、雌蕊长度是最短的。从分划线Ⅱ处划分时，样本３、９、８—３、１５、２４都是样本中花　瓣长、宽、面积以及雄雌蕊长度最大的一组；余下的都是处于二者之间的。结合上述主成分分析结果，　可确定木棉第一级分类标准为花朵大小，其中雄雌蕊大小变异比较稳定，可作为标准。因花瓣长与雄　雌蕊长度相关系数高达０．７５９与０．７５６，为简单起见，在一般情况下，可用花瓣长作为花朵大小的标准。　从本调查的结果来看，考虑到方便应用，初步划分标准为：花瓣长度小于９　ｃｍ、宽度小于４　ｃｍ，雄雌　巫熬带描　钭　第３９卷　蕊长度小于５　ｃｍ为小花类型，如样本３１；花瓣长度大　于１１　ｃｍ、宽度大于５．２　ｃｍ，雄雌蕊长度大于６．５　ｃｍ，　为大花类型；其余位于二者之间的为中花类型。　从分划线ｍ处划分，余下的分为两部分，样本３４、　１０为剩下样本中唯一的两个黄色花样本，其他的均为　橙色或红色样本。结合前面主成分分析，可将花色作　为第二级分类标准，将其分为黄花类与非黄花类。　样　从分划线Ⅳ处划分，划分一起的３９、４ｌ的雄蕊　品　编　分叉处的高度值为最大两个值（分别为３．２７、４．２７），　号　明显高于其他样本，推测木棉雄蕊分叉处高度可作为　第三级分类标准，可分为高分叉型与低分叉型。　余下样本中，群体（２—２～１９—２）与群体２～１—　２６，主要区别仍然在于大小的差异，前者的花比后者　普遍要大。　３讨论　木棉虽然是华南地区常见的观赏树种，但对其相　关研究并不多。Ｄａｖｉｓ对印度木棉花的旋转方向、雄蕊　数目和变化趋势、蒴果、种子等形态做了详细研究，　其中发现木棉顺时针旋转和反时针旋转的花的比例接　近１：ｌ，且不同年份没有明显差异　Ｊ比例稍高（５４．¨聍ｎ　Ｈ一　８：４５．～　＂２）　鸵一～，其差异可能是取样数目不同　　一体∞∞　”驺。本调查中这一　　Ｈ　∞嚣豁～　～～～　甜ｍ　＂　造成。汪书丽等【４］采用ＩＳＳＲ标记对木棉进行了遗传多　样性研究，表明木棉具有较高水平的遗传多样性，而居　群间的遗传分化较低。本调查也显示了相似的结果，　聚类的结果与地区并无明显关系，甚至同一地区相邻　图２木棉植株１７个性状的聚类分析图　植株在聚类中也相距较远，显示了木棉区域间的差异并不明显。　在观赏植物分类中，种源、花色、花型、花朵大小往往是分类的标准［５　】。对于木棉，朱有佩等仅　从花色将其分为深红花木棉、红花木棉、桔红花木棉、黄花木棉四个类型【１］。而本次调查分析只针对　木棉，未考虑其他近似种和属，所以暂时未考虑种源问题。与朱有佩等不同的是，本调查主成分和聚　类分析的结果却显示花的大小为木棉分类的一级标准，花色只为二级标准，且只能划分为黄色与非黄　色两类。这一结果与一些花型较简单、花色变异较为连续的种类，如腊梅，较为相似，花朵大小成为　其分类的主要标准【７】。实际上，在调查中，也发现木棉花色由橙黄到深红，是个渐变的过程，相邻的　类型颜色差异难以掌握。但从园林应用的角度来看，按花色是有必要的，因此，如何充实数据，采用　合理的方法和标准，以得到合理的颜色划分标准，还需进一步努力。　本次调查中，还发现木棉花有不同的花型，如花瓣内含、反卷等，而且在同一植株上，往往存在　不同的花型；不过不同植株，不同花型的比例有所差异。究竟是固定的性状，还是随花期不同而出现　的变化，尚需要进一步观察研究。　参考文献：　【１］朱有佩，等．海南岛木棉种质资源考察［Ｍ］．，／华南热带作物科学研究院，等．海南岛作物（植物）种质资源考察文集．北　京：农业出版社，１９９２：９２—９６．　［２】王健，等．ＲＡＰＤ在三色堇（Ｖｉｏｌａ　ｗｉｔｔｒｏｃｋｉａｎａ）自交系遗传关系研究及杂种优势预测中的应用［Ｊ］．武汉植物学研究，　２００７，２５（１）：１９—２３．　【３］Ｄａｖｉｓ　Ｔ　Ａ．Ｆｌｏｒａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｓｔａｍｅｎｓ　ｉｎ　Ｂｏｍｂａｘ　ｃｅｉｂａ［Ｊ］．Ｊ　Ｇｅｎｅｔ．，１９６６，５９：２９４—３２８．　【４］汪书丽，等．中国木棉居群的遗传多样ｆＪ］．云南植物研究，２００７，２９（５）：５２９—５３６．　【５】刘春迎，等．芍药品种的数量分类研究【Ｊ】．武汉植物学研究，１９９５，１３（２）：１１６—１２６．　［６】王其超，等．荷花品种分类新系统［Ｊ】．武汉植物学研究，１９９７，１５（１）：１９—２６．　［７】陈龙清，等．腊梅品种分类体系探讨［Ｊ］．北京林业大学学报，２００４，２６（增刊）：８８—９０．