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七种兜兰属植物的形态变异式样研究


第2 1卷

第1 期 

文 山师范 高等专科 学校 学报 
J OUR NAL OF W E HAN T CHE S C L GE     NS   EA R   OL E  

Vo     No   L21 .1

20 0 8年 3月 

Ma. 0 8 r2

0  

七 种 兜 兰 属 植 物 的 形 态 变 异 式 样 研 究 
丁长春 ,张 铁 ,常 征 

( 文山师 范高等 专科 学校 生化 系 ,- 南 文 山 6 3 0   X - 6 0 0)

[ 摘要] 本研 究选择杏黄兜兰及其 7个近缘种 ,从形态性状水平分析 了它们的形态变异式样 .本研究中的7     种兜兰属植物不同形态变异以及形态总体 变异在物种水平表现 出如此规律 :在 同一物种 内,营养器官性状变异  程度比生殖器官性大;同一性状在 7 个种 间变异幅度基本接近 ,种 间形 态总体差异都不显著 ,不 同种 间,同一   性状变异幅度基本相同. 明它们对环境适应能力不强,生存力较弱 . 表 这可能是它们珍稀额危的原因之一 . 7种  兜兰植物的性状可能主要 由遗传因子决定 ,尽管外界条件有很大影响,但 只在一定程度上起修饰作用 .花部性  状 的变 异性往 往小 于营养 性状 的变异性 .  
[ 关键 词 ] 兜 兰 ;兜 兰属 ;形态 变异 
[ 图分类号 ] Q 4 . 1 [ 献标识码 ] A [ 中   9 9 7  文   文章 编号 ] 17 — 3 3 2 0 ) 1 0 9 0     6 1 3 0 (0 8 O — 0 4— 5

兜兰是兰科植物中极具特色的一个类群 ,以其独 
特 魅力 和 许 多 优 异 特 性 而 备 受 世 界 花 卉 爱 好 者 的钟 

护  .开展兜兰属植物的遗传多样性背景研究 ,认清  J 其遗传多样性水平及其维护与恢复机制,对深入开展 
其保护生物学研究具有重要的参考意义 .  

爱.近十几年来野生兜兰的数量急剧减少 ,分布区逐  浙萎缩 ,不少种类 已经到了灭绝的边缘 ,因而 《 濒危 
野 生动植 物 种 国际 贸易 公 约》 ( ovni  nItn— C netno  e a o nr  
to a Tr d  i  En a e e  S e is o   i  F u a nd in l a e n d ng r d p ce   f W l d a n  a  

1 实验材料与方法   
1 1 植物材 料  .

实验材料来 自云南文 山师范高等专科学校( 见表 1. )  

Fo ,CT S la IE )把所有兜兰属植物列入其附录一名录, r   等同于 大 熊 猫 的保 护 等 级 ,受 到 国 际 社 会 的 严 格 保 
表 1 材料来源及生境 
Ta .   1e h b t t  n   c l iso   t r as b 1 1 l   a i s a d l ai e   fma e i l a o t  

[ 收稿 日期 ]20 0 7—1 0  0— 9 [ 基金项 目]云南省教育厅基金资助项 目 (5 0 0 B ) Z2 8  

[ 作者简介 ] 丁长春 (9 4一)男 , 17 , 彝族 , 云南砚 山人 , 师 ,07级博士研究生 , 讲 20 主要从 事兰科植物研究 
9  4

第 2 卷  1

文山师范高等专科学校学报 
表 2 兜 兰 性 状 及 其 编 号 

20 年 08

第1 期 

T b 2 Th   u e e   fmo p o o ia   r i     p ipe i m  nte  n t e p e e t su y a .   e n m b r o   r h l gc l a t o Pa h o d l t sf u p z r i  h   r s n   t d  

1 2 实 验 方 法  .

篇 幅所 限 ,仅 列 表 7个 种 1 性 状 的变 异 系 数 ( 8个 表  随 机选 取 测 量个 体 ,用  3 .图 1为 各个 种形 态性状 变异 系数 的 比较 :所 有性  )

按 照 常规统 计学 方法 

直 尺 、卡尺对 7个种 ,每个 种 2 0个 个 体 的 1 性 状  8个

状 的变 异 系数 的平 均 值 较 为 接 近,居 于 1.% 一 30   1. %之间;从性状方面看 ,变异 系数居前 4位的依  65 次是叶片 、花葶、苞片和子房 ,且都显著高于其它性 
状 。可见 ,营 养 性 状 的变 异 幅度 大 ( 7 ~2 % )  1% 7 ,

( 2 表 )进行测量 ,每个性状重复测量 3 . 次 测量值运  用 S S. A 80统计 软 件  直 接 对 原 始 数 据 进 行 描 述 性 分 
析 、Q聚类 、R聚类 以及 主成分 分析 .  

2 结 果与分析 
2 1 描 述性 分析  .

而生殖性状的变异 幅度较小 (0 ~1%) ( 3   1% 7 表 ). 图1 显示这 7个种各个性状异系数波动的幅度多居于 
1% ~ 0 之间 . 0 2%  

使用 S S . 软件计算了 7个种 1 个性状 的矩统  A 80 8 计量和分位数 ,用 数值 描述出各性状 多态性 的丰度 ,  

表 3 兜兰 7个种 1 性状 的变异 系数 ( ) 8个 %  
T b 3T evraince c n ( V)0   ri f  p ce    a h p dlm p te  a .  h  ait  of i t C o i es f1 tat o 7sei i P p i ei   fz r 8 s sn o u i

9  5

丁长春 ,等:七种兜兰属植物的形态变异式样研究 
印  如  加  加  0  
6  O 5  0
40  
◆ 工_   ,L
? 

i HG— b , L  x HG    W  B .   P. L ?B —   P W


变  异  系  数 

变 

Z -  FL
Z.   F Ⅵr -

萘3 0  
数 
2  0





B —   E L B ’  E二

罐 HE L —  
HE 二   . W

l  0

w HB L   -  

HB W   

性 状 
5   1  0 1  5 2  0

0  

0  

5  

i  u

‘C L R-   +C W  R— C —   B L
?

种( ) 居群  
图 1 兜 兰 属 7个 种 的 变异 系数 比较  A
F  .1 A The v r a i   oe ce t  f7 s ece     a i ton c f in s o    p is i

.  

图 1 兜 兰 属 7个 种 的 变异 系数 比较  B
F  B. B h e v  ̄a o  o f ce t  f7 s e i s 1  T   a f n c e in s o    p c e   i i o Pa ip dl m  f z r f ph o e i u P te   i

o Pa h o e i m  i z r f p ip d l u Pf e   t

2 2 主成 分分析 与 R一聚 类分析  .

0. 45 : X 1 + 0 0 0 l c   2 . 73 : X1 — 0. 8 : X1 — 0.1 5 : l c   3 12 l c 4   5 l c  

主成分分析 ( RN O P 中,第一个 主成分 的 P IC M )   贡献率为 04 9 , .79 第二个主成分的贡献率为 026 , .76  第三个主成分 的贡献率 为 0 12 ,累计 的贡献 率为  .0 1
8 .6 ,这说 明前 3个 主成 分 对 数 据 的解 释 能 力 已 58 %   经 达到 了 8 % 以上 .根据 特征 向量表 ( i net s , 5 Eg vc r)  e o 给 出前三 个 主成分 的表 达式 :  
p i = 0. 4 : X1 + 0 0 5 : X2 + 0. 42 : X3 + rm 27 l c   .7 l c   0 l c    

Xl 5—0 6 : X1 —0 4 :X1 —0 0 5 :X1 . .1 7 l 6 c   .1 9 l 7 c   . 5 l 8  c  

第一个主 成分 的系数 除 了 X 4 ( 1 花瓣 宽 ) 1  、X 6 ( 合蕊柱宽) 1 ( 、X 7 唇瓣长) X 8 ( 、 1 唇瓣宽 )为负数 

外, 其它系数 ( 特征向量值)均为正值 ;为正值 的系   数中,除 ) ( 片 宽 ) ( ( ( 叶 2 、) 3 花葶 高 )值 较 低外 
( . — .7 ,其余 均在 均在 0 264 —0332  00 00 ) 4 .4 9 1 .302 之间,说明第一主成分 主要代表 了针对苞 片、子房、   中萼片和合萼片的差异;第 二个主成分 ,花瓣、合蕊  柱、唇瓣 的长、宽系数均在 04附近 ,说明第二主成  . 分代表这三者 的差异 ;第三个主成分 ,花葶长、叶片   长的系数在 0 5以上 ,说明第三主成分代表 了花葶和  .
叶片 的差异 .  

0 2 9 :X4 +0 2 5 : X +0. 8 : X6 +0. 8 : X7 + .8 l c   .8 l 5 c   28 l c   20 l c     0 3 2: X8+0 3 0 : X9+0. 9 : X1 +0 3 3 : Xl   .1 l c   .3 l c   24 l 0 c   .3 l c l+  
0 3 6 : X 1 + 0. 0 : Xl — 0. 58 : X 1 + 0 03 : .0 l c 2   35 l c 3   0 l c 4   . 5 l c  

X1 5—0. 49: X1 0 l 6—0. 2 :X1 —0. 7 : X1   c   05l 7 c   08 l 8: c  
p i 2 = 一0. 0 : X1 +0.1 rn 20 l c   43 :X2 + 0 2 l c   . 48 : X3 + l c    

0. 7 :X4 +0. 2 : X5 —0.1 : X6 +0. 4 : X7 + 09l c   07 l c   49 l c   12 l c     0. 3 l 1 3:X8+0 0 9 : X9 —0 3 : X1 +0 0 5 : Xl   c   .9 l c   .1 9 l 0 c   .8 l c l+   0.1 0 : X1 —0. 9 : X1 +0 3 4 : X1 +0 4 2 l c 2   03 l c 3   .4 l 4 c   . 23 : l c  
Xl +0. 1: X 1 +0 3 0 :X 1 +0 4 5 41 l 6 c   .5 l 7 c   . 03 : X1   l c 8:   p i3 : 0 3 : X1 + 0. 4 : X2 + 0 5 0 : X3 + rn .1 5 l c   50 l c   .8 l c     0.1 4 : X4 — 0. 0 : X5 —0. 3 : X6 +0 7 : X7 — 2 l c   35 l c   27l c   .1 0 l c    

在用 vrls 句 主成 分 分 析法 对 l 性状 变量  ac 语 u 8个 进 行 的 R一聚类 图 ( 2 中 ,我们将 l 个 性状 分为  图 ) 8

两类 : A类包括第二主成分里的性状,B类包括第一、   三 主成分 里 的性 状 ,这 与 对 图 3中 显示 的 l 变量  8个
在后两个 主 分 量 上 载 荷 向量 的分 类 结 果 是 基 本 一 致  的 :反 映花部 合 蕊 柱 、花 瓣 和 唇瓣 的变 量 聚 为 A类 ,   其 它 的变 量总体 归 为 B类 ( 4   表 ).

0 0 0 :X8 +0. 8 : X9 —0 9 : X1 —0 0 7 : X1   .0 l c   4 0 l c   .1 5 l 0 c   . 4 l l一 c  

表 4 各个性状在主成分分析和 R一聚类分析中的分布 
Ta .   hed s rb to   ft at n P NCOM P  n l ss a d R  l s e   n l s   b 4 T   it i u i n o   i i   RI r s a a y i n   c u t r a ay i   s

9  6

第 2 卷  1

文 山师范 高等 专科 学校 学 报 

20 0 8年

第 1 期 

智 
图 2 7种兜兰属植物 的性状变量 的聚类图   
F g 2 Tr i  a i t n   ol c i n o   l s r t e p a e   f7 s e is o   ph o d l m  fte   i .   a tv ra i s c l t   fi u t a v   l t s o    p c e   fPa ipe i o e o l i u P zr i

两主成分增强 型分布图 ( 3 中,第 二主成分  图 ) 能将杏黄兜兰、硬 叶兜兰 、同色兜兰和 巨瓣 兜兰四个 

种与其它三种分开分开 ,无 法将 c 、c 、c 居群分  d e f
开 .  

图 3 7种 兜 兰 第 一 、 二 主成 分 增 强 型 分 量 图   
F g   h n e  o i .3 En a c d c mp n n   l to   r t a d s c n   r n a   o o e tp o   ff s  n  e o d p i dp lc mp n n s o 7 s e i s o Pa h o d l m  fte   i o e t  f   p ce   f p i pe i u P iz r

23 Q一聚 类分析  . 

巨瓣兜兰合并为一组 ,与杏黄兜兰和硬 叶兜兰形成 的  


类平均法 ( V )对 7 AE 个种进行 的 Q一 聚类 (   图 4 )表明,杏黄兜兰与硬 叶兜 兰合并 为一支 ,同色兜  兰和巨瓣兜兰聚为另一支 ;白花兜兰先与 同色兜兰和 

组并列 . 作为绿叶类 的亨利兜兰也未先于麻栗坡兜 

兰与上述 5 个种聚类 .上述结果与传统分类是基本一  致的 .  

丁长春 ,等:七种兜兰属植物的形态变异式样研究 
w0 和 K s l  在研究花部对 称性 时认为 ,由   roc ti   于与传粉媒介之间长期 的协 同进化,在花部性状上 ,   两侧对称 花的变异性往往要 低于辐射对称 花的变异  性 ,因此 ,对两侧对称性花的植物而言 ,其花部性状  的变异性往往小于营养性状 的变异性 . 本研究也证实 
了这 一点 .  
图 4 A E 聚 类 法 的谱 系聚 类 图    V

[ 考 文 献] 参  
Fi.   h l g n t  r e wih AVE  t o   f g 4 P y o e ei t e   t   c me h d o   7 s e s o   a h o dl m  fte     p de   fP p i pe i u P zr i

龙波 ,龙春林 .兜兰属 植物及其 研究 现状 [ ] 自然  J.
杂志 ,2 0 ,2 6   06 8( ).

3 结论与讨论 
7种兜兰属植物不同形态变异以及形态总体变异  在 物种水平 表现 出如此规律 :( ) 在 同一 物种 内 ,营  1
养 器官性状 变异程 度 比生殖 器官 性大 ;( ) 同一 性状  2

杜 荣 骞 .生 物统 计 学 [ .北 京 :高 等 教 育 出 版  M]
社 ,19 . 90  

虞泓 , 郑树松 ,黄瑞 复 .云南 松居 群 内雄球 花多 态性 
[] J .生物多样性 ,19 ,5( ). 98 6   徐正尧 ,杨彩 云,虞 泓 .云南 松居 群花 粉形 态多态 性 
1J   1J

在 7个种间变异幅度基本接近 ,种间形态总体差异都 
1 j  

不 显著 ,不 同种 间 、同一 性 状变 异 幅度 基 本相 同 .显 

[] J .云南大学学报 ( 自然科学版 ) 99 2 ( ). ,19 . 1 2  
  1J  

示了这 7种兜 兰属植 物对 不 同的外界 条件反应不敏 
感 ,环境 因子 的变 化没有 明 显地 在性 状 上 反 映 .表 明 

高惠璇. 实用统计方法与 S S A 系统 [ .北京:北京  M]
大学 出版社 ,2 0 . 01  
L me M.Wof ,J n i rL K soi. Foa y o   l e e nf   e rtl e lrlsmmer n   t ad y

它们对环境适应能力不强,生存力较弱 .这可能是它  们珍稀额危的原因之一 .  

i  l ec nvr nei f w r i J .T eA e c   t i uneo ae c   o e  z sI 丑 i nl s e[ ] h  m r a in
N t a s ,1 9 au l t 9 9,1 4 ( ). ri 5 4  

Mo p oo ia  a it n P t r fS vn S ei  f a ho e i m ft r r h lgc l r i   at no e e   p ce o  p i dl P z   V ao e s P p u i e
DI NG  a g c u Ch n - h n, ZHANG  e, CHANG  h n   Ti Z eg

( e a met f i hmir,We sa  ecesC l g , nh nY n a  6 0 0 C ia  D pr n    o e s y t oB c t nhnT ah r o ee Wesa  u nn6 3 0 , hn ) ’ l

Abtat P p i ei m am nau  n   seis f a h p dl   t r rm Y n a rv c  ees d db  s c: aho dl  r e i m ad7 p c     p i ei m p  ̄  o   u n npo i ew r t i  y r p u c   e oP o u f ef i n ue m a so d sr tn aa s ,Q c s raa s ,aeael kg ls rA a s R c s r ,ad P I C MP h   en f ecii   l i —l t  n l i vr  i aec t   nl i —l t ) n   R N O .T e   po n y s ue ys g n ue y s( u e
l w  fv rain p t r   fmo p oo i a  a   e n o t ie a o  a ito   at n o   r h l gc lh sb e   b an d.I h we  h tr p o u tv   r a   a e   r  ha   u rt n e ts o d t a  e r d cie o g nsv r d mo e t n n t i   i i o o g nswi   n   p ce r a   t o e s e is;n   in fc n   a ain wa  e n frt e s me p o e y wi   i e e ts e is nd c tn   e   r   h o sg i a tv r t   s s e  o    a   r p r   t df r n   p ce ,i ia g t y ae i i o h t h f i h

n ts o g e o g  o a a t o t e e vr n n   n   a e a w a   a a i t  fn t r lgo t ,wh c   e i e   err rt i   o  ̄ n   n u h t  d p      n i me ta d h v     e k c p bl o   au a r w h t h o i y   ih d c d st i a y n h   i  
h   rd td y  t e wol  o a .

Ke  o d : ahoei m am nau p p i ei m p t r mo hlg a vr t n yw r s p p i dl  r eicm; aho dl   z ; r o i l a a o  p u p u f e i p o c  i i

98  


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