巴東木蓮簡介

巴東木蓮（Magnolietiapatungensis）屬國家二級保護(hù)樹種，是珍稀瀕危植物常綠喬木，高可達(dá)20米。樹干通直，材質(zhì)較輕，樹形美觀，花美麗芳香，為珍貴用材和庭園觀賞樹種，是木蘭科木蓮屬植物。其分布區(qū)狹窄，為亞洲東南部特有樹種，僅發(fā)現(xiàn)于湖北的巴東、利川、神龍架，湖南的大庸、桑植、永順和四川的南川等部分地區(qū)。巴東木蓮種子發(fā)芽率極低，種群數(shù)量少，因此探索有效的無性繁殖方式對于保存其種質(zhì)資源、擴(kuò)大其種群數(shù)量具有十分重要的意義。

植物形態(tài)

喬木，高達(dá)25米，胸徑1.4米；樹皮淡灰褐色帶紅色；小枝帶灰褐色。葉薄革質(zhì)，倒卵狀橢圓形，長14-18 (20) 厘米，寬3.5-7厘米，先端尾狀漸尖，基部楔形。兩面無毛，上面綠色，有光澤，下面淡綠色；側(cè)脈每邊13-15條，葉面中脈凹下；葉柄長2.5-3厘米；葉柄上的托葉痕長為葉柄長的五分之一至7分之一；花白色，有芳香，徑8.5-11厘米；花梗長約1.5厘米，花被片下5-10毫米處具1苞片脫落痕，花被片9，外輪3片近革質(zhì)，狹長圓形，先端圓，長4.5-6厘米，寬1.5-2.5厘米，中輪及內(nèi)輪肉質(zhì)，倒卵形，長4.5-5.5厘米，寬2-3.5厘米，雄蕊長6-8毫米，花藥紫紅色，長5-6毫米，藥室基部靠合，有時上端稍分開，藥隔伸出成鈍尖頭，長約1毫米；雌蕊群圓錐形，長約2厘米，雌蕊背面無縱溝紋，每心皮有胚珠4一8。聚合果圓柱狀橢圓形，長5-9厘米，徑2.5-3厘米，淡紫紅色。蓇葖露出面具點(diǎn)狀凸起?；ㄆ?-6月，果期7-10月。

分布范圍

巴東木蓮為中國特有的珍貴樹種，星散分布于湖北、湖南及四川的局限地區(qū)，因森林破壞嚴(yán)重，在每個分點(diǎn)上最多只有數(shù)株，少者僅存1株，而且幼苗、幼樹極少，已處于瀕危滅絕的境地。目前僅分布于湖北西部巴東縣思陽橋及西南部利川縣毛壩，湖南西北部桑植天平山、大庸張家界和四川東南部南川金佛山等地。生于海拔700-1000米的常綠闊葉林中。

現(xiàn)狀

瀕危種。因森林破壞嚴(yán)重，每個分布點(diǎn)僅有數(shù)株，林下幼苗幼樹極少，瀕危滅絕，被列為國家二級保護(hù)植物。

保護(hù)措施

中國特有物種國家二級保護(hù)植物巴東木蓮(Manglietiapatungensis)的瀕危機(jī)制，對巴東木蓮的分布現(xiàn)狀、生境進(jìn)行了野外調(diào)查。原生巴東木蓮的空間分布范圍是北緯28°47′10″-30°51′53″，東經(jīng)107°9′-110°38′9″；垂直分布為海拔374-1029m。湖北咸豐縣尖山鄉(xiāng)和湖南桑植五道水鄉(xiāng)楊家坪村為巴東木蓮的新分布點(diǎn)。從整體來看，巴東木蓮的分布是不連續(xù)的、零星的，而且范圍很狹窄；分布區(qū)的環(huán)境條件差異大。人類對巴東木蓮的不合理利用及生境片斷化是造成其野生資源迅速減少和許多現(xiàn)有種群不能自然更新的主要原因。還對巴東木蓮的分布現(xiàn)狀提出了相關(guān)的保護(hù)措施。只有采取保護(hù)優(yōu)先、合理開發(fā)的措施，才可獲得資源的可持續(xù)性利用。

生長環(huán)境

巴東木蓮生長在700～1000米的高山地帶。銹褐色的高大樹干一般都在10米以上，小枝粗壯。單葉互生，葉片薄而碩大。春末夏初開花，花直徑達(dá)8厘米左右。性耐陰，喜溫暖濕潤的氣候和肥沃、排水良好的土壤。萌發(fā)力極強(qiáng)，生長較快。

繁殖方式

種子分株壓條繁殖。

花粉細(xì)胞分裂觀察

對巴東木蓮Manglietiapatungensis及其近緣種乳源木蓮M.yuyuanensis的花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過程的基本特征進(jìn)行了比較研究。乳源木蓮與巴東木蓮的染色體數(shù)目和核型相同，但不經(jīng)任何人為因素誘導(dǎo)，它們之間在減數(shù)分裂過程中的染色體行為上有明顯差異。

(1)巴東木蓮減數(shù)分裂中期Ⅰ構(gòu)型為0.30Ⅳ 18.33Ⅱ 0.15Ⅰ，與乳源木蓮構(gòu)型19Ⅱ不同，巴東木蓮可能存在同臂內(nèi)倒位雜合子，染色體結(jié)構(gòu)存在一定的雜合性。

(2)后期Ⅰ和后期Ⅱ染色體行為異?，F(xiàn)象發(fā)生頻率明顯不同。以后期Ⅱ為例，乳源木蓮減數(shù)分裂相中有遲滯染色體的細(xì)胞占8.8%，遲滯染色體不超過2個；巴東木蓮有遲滯染色體等異?，F(xiàn)象的細(xì)胞占29.2%，遲滯染色體最高達(dá)11個，還出現(xiàn)染色體碎裂成斷片現(xiàn)象。巴東木蓮減數(shù)分裂過程中染色體組表現(xiàn)出染色體結(jié)構(gòu)雜合變異和遲滯染色體與染色體的斷裂頻率很高的異?，F(xiàn)象在一定程度上可能影響了雄配子體的發(fā)育。

巴東木蓮花頂生，花器官頭年年底開始分化到第二年三月分化出花被、雌雄蕊群直至6月發(fā)育成熟。雌蕊成熟時胚珠倒生，雙珠被，厚珠心，大孢子四分體線形排列，合點(diǎn)端發(fā)育成功能大孢子，珠孔端的三個退化，大孢子為單孢子發(fā)生型，胚囊發(fā)育方式屬蓼型；雄蕊花藥外側(cè)壁玫瑰紅色，內(nèi)側(cè)有四個白色花粉囊，絨氈層有1層多核細(xì)胞，小孢子四分體排列方式多為左右對稱形和交叉形，四面體形，偶為T字形和線形，成熟花粉粒為二細(xì)胞型。在巴東木蓮花發(fā)育和大、小孢子發(fā)生以及雌、雄配子體形成過程中未見異?，F(xiàn)象，因此筆者認(rèn)為該物種的花器官發(fā)育以及雌、雄配子體發(fā)育并不構(gòu)成導(dǎo)致該物種瀕危的因素。

種子休眠與萌發(fā)

巴東木蓮(Manglietiapatungensis)為中國特有種，屬國家重點(diǎn)保護(hù)植物。為找出其生殖環(huán)節(jié)中的致危因素，作者對巴東木蓮種子休眠與后熟過程中的形態(tài)和萌發(fā)特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，巴東木蓮種胚發(fā)育不完全可能是種子休眠的主要原因，在其后熟過程中胚不斷分化、發(fā)育成熟；種皮具有較好的透性，與休眠的關(guān)系不大；種子不同部位均存在萌發(fā)抑制物，胚乳中高含量的萌發(fā)抑制物是影響胚萌發(fā)的重要因素。

內(nèi)源激素ABA和IAA在巴東木蓮種子休眠與萌發(fā)過程中起著重要作用，ABA是引起休 巴東木蓮種子休眠與萌發(fā)特性眠的關(guān)鍵因素，IAA有助于種子的萌發(fā)，IAA/ABA相對含量的變化對種子的休眠和萌發(fā)產(chǎn)生重要影響。巴東木蓮種子的休眠是由種子本身的形態(tài)和生理特點(diǎn)引起的綜合休眠，在4℃低溫保濕條件下才能完成其形態(tài)和生理后熟過程，而自然條件下，巴東木蓮種子成熟時正值秋季少雨，很容易失水而不能完成其后熟過程而失去生活力，這可能是導(dǎo)致該物種自然更新困難的重要原因。

嫁接繁殖技術(shù)

1.材料與方法

砧木：采用湖北民族學(xué)院林學(xué)系苗圃內(nèi)1-5年生的玉蘭（Magnoliadenudata）、厚樸（Magnoliaofficinalis）、武當(dāng)玉蘭（Magnoliasprengeri）等3種實(shí)生苗作砧木。

接穗：選取湖北省星斗山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)20年生巴東木蓮母樹中上部生長健壯、無病蟲害的一年生枝條。由于接穗與砧木相距96公里，試驗當(dāng)天早上6：00左右剪取接穗后用苔蘚保濕運(yùn)輸。

方法：采用切接、腹接2種嫁接方法。在接穗與砧木的結(jié)合處用塑料條將接口綁緊，并在接穗外套上塑料薄膜以減少水分蒸發(fā)。

2.結(jié)果與分析

嫁接后每20天檢查一次成活情況，以60天時的成活率作為統(tǒng)計分析依據(jù)。從試驗結(jié)果可以看出：巴東木蓮以木蘭屬植物為砧木進(jìn)行屬間嫁接可以成活，春季嫁接平均成活率為29.1%，嫁接是加快巴東木蓮繁殖的有效途徑。但成活率較低（已有的報道木蓮屬嫁接成活率在15%~90%之間），原因可能是巴東木蓮自身的原始性，或者所選砧木與之親和力較低。同時接穗取自海拔1200米的湖北省利川市星斗山自然保護(hù)區(qū)，砧木位于海拔400米的湖北省恩施市湖北民族學(xué)院苗圃，二者物候狀況存在明顯差異，影響了嫁接成活率。此外巴東木蓮接穗萌動后嫩枝較大，易被碰落也是成活率低的原因之一。嫁接時間對嫁接成活率有很大影響。巴東木蓮的嫁接時間選在2、3月比較合適，此時正是接穗萌動期而砧木則處于韌皮部較易剝離木質(zhì)部時期，且此時接穗和砧木有充足的營養(yǎng)物質(zhì)供給接口愈合，使砧木和接穗的輸導(dǎo)組織在接穗所能忍受的期限內(nèi)溝通愈合。5月份嫁接，巴東木蓮正處于旺盛生長期，新梢比較細(xì)嫩，儲存的營養(yǎng)物質(zhì)少，而此時生理活動旺盛，接穗一旦剪離母體，不能在很短的時間內(nèi)與砧木溝通輸導(dǎo)組織，接穗因缺少水分和養(yǎng)料而枯萎至死。9月份巴東木蓮的新梢已基本成熟，儲存的營養(yǎng)物質(zhì)較多，可供接穗與砧木間輸導(dǎo)組織溝通前用。但此時期光照很強(qiáng)烈，雖然注意了保濕遮陰，嫁接成活率仍低于春季。砧木種類的選擇對巴東木蓮嫁接成活率的影響明顯。以玉蘭、厚樸和武當(dāng)玉蘭作砧木嫁接巴東木蓮，雖然由于時間、方法等因素導(dǎo)致成活率變化起伏，但嫁接在玉蘭和武當(dāng)玉蘭上的成活率明顯高于厚樸。

嫁接方法對嫁接成活率的影響不明顯。在以玉蘭、武當(dāng)玉蘭作砧木時切接成活率略高。以厚樸作砧木時腹接成活率略高。這種成活率高低的交錯，說明嫁接方法對其成活率沒有明顯影響。出現(xiàn)這種交錯，可能與嫁接的時間、技術(shù)以及砧木和接穗的質(zhì)量等因素有關(guān)。

扦插繁殖技術(shù)

1、實(shí)驗材料和方法

插穗來源以巴東木蓮3.、4、7、20年生樹為實(shí)驗?zāi)笜?，每?月上旬至8月中旬剪取8-12厘米長的新生半木質(zhì)化嫩枝。

插床設(shè)計插床為長方形，長2.5米，寬1米，邊緣砌以紅磚。底部以本地耕作過的黃棕壤為基礎(chǔ)，上撒一層呋喃丹以防止地下病蟲害的上侵，然后鋪上約18厘米厚的未耕作的細(xì)紅砂做插壤。

扦插方法將插穗剪成長約8-10厘米，用嫁接刀或單面刀快速斜切插穗基部，經(jīng)各種處理后插入插壤，插穗基部用手按緊。

扦插后的管理

溫、濕度的控制在每插床上方扣上塑料小拱棚，在整個扦插苗圃上用遮陽網(wǎng)搭蓋約2米的遮陽棚。根據(jù)天氣情況適時向小拱棚內(nèi)噴霧澆水，一般12時、14時各噴1次，氣溫達(dá)30度或更高時必須在11時、13時、15時、各噴1次。白天控制地溫在18-30度。氣溫18-32度，相對濕度在80%以上。夜間揭開小拱棚兩端透氣。

消毒扦插后隨即用2%-5%的高錳酸鉀溶液噴霧消毒，在隨后的20天中每5天再噴1次。扦插苗移栽及管理水性強(qiáng)的土壤做苗圃。初期進(jìn)行人工澆水，約20天后進(jìn)行常規(guī)管理。

2、結(jié)果與分析

生根劑對生根的影響

生根劑的選擇生根劑對生根有促進(jìn)作用，在許多樹種的嫩枝扦插中已得到證實(shí)。從表中可以看出：經(jīng)生根劑處理后和對照相比，巴東木蓮這種難生根的樹種，用適宜的生根劑處理后可使生根率顯著提高。

3.生根劑濃度和不同處理時間對生根的影響

1997年，選用4年生母樹的嫩枝做插穗，并用4中生根劑進(jìn)行處理，分別用100*10-6mg/ml、200*10-6mg/ml、400*10-6mg/ml、600*10-6mg/ml、1000*10-6mg/ml5個濃度重復(fù)進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組試驗，結(jié)果表明：不同濃度間促生根效果差異顯著，一般以200*10mg/ml浸泡2h或1000*10 巴東木蓮mg/ml速沾對生根促進(jìn)效果更好，說明巴東木蓮枝條對生根劑的反應(yīng)較靈敏，因此，試驗中一定要掌握好適當(dāng)?shù)臐舛群吞幚淼臅r間。

扦插時間的選擇

枝條的半木質(zhì)化狀態(tài)在一定的程度上影響生根率的高低。因此選擇最佳扦插時間對提高生根率有重要的作用。1995、1996、1997連續(xù)3年對此進(jìn)行了隨機(jī)區(qū)組試驗，從每年的7月1日至30日，每隔5天扦插1次。結(jié)果表明：每年7月10日左右扦插的生根率最高。說明枝條半木質(zhì)化中期對生根最為有利。這可能與插穗內(nèi)部生理狀態(tài)對生根的影響有關(guān)。

4.采穗母樹年齡對生根的影響

母樹的年齡對生根有極大的影響，3年生的生根率為83.3%，20年生僅為4.35%，年齡差異極顯著，且隨著母樹年齡的增加，生根類型也有皮部生根向愈傷組織生根轉(zhuǎn)變，說明大齡母樹生根率低的根本原因在于枝條形成不定根的能力下降，這可能與該樹種內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原始性有關(guān)。

5.同齡母樹上不同枝條生根能力的變化

巴東木蓮1年2次萌芽，春梢多為生殖枝，夏梢為長枝。試驗結(jié)果顯示：夏梢生根能力較春梢明顯要強(qiáng)。經(jīng)環(huán)割后的萌芽枝條較普通枝也有明顯增加。二者說明：枝條的不同生理狀態(tài)對生根影響顯著。因此對插條的內(nèi)源激素進(jìn)行進(jìn)一步研究是很有必要的。

巴東木蓮嫩枝扦插繁殖最高生根率可達(dá)83.3%，對大齡母樹嫩枝而言，只要采取一定的措施，如利用二次梢、環(huán)割粗萌條枝，并配合一定的生根劑處理，其生根率可達(dá)20%以上，說明采用扦插繁殖是完全可行的。對巴東木蓮而言，采枝母樹的年齡是生根的限制因素，隨著樹齡增大，枝條形成不定根的能力下降，而且根類型也由皮部生根轉(zhuǎn)向愈傷組織生根。用嫩枝扦插繁殖巴東木蓮的技術(shù)關(guān) 巴東木蓮鍵在于保持插穗的生活力，即防止插穗失水和感病。

栽培管理

（1）增施有機(jī)肥，南方雨水多及時排水，防止?jié)駳鉁?，適量增施磷鉀肥。

（2）及時修剪病枝葉和清除病殘體，集中深埋或燒毀。

（3）零星發(fā)生不防治，連片侵染發(fā)病時，用29%石硫合劑100-200倍液，30%懸浮劑堿式硫酸銅400-500倍液（發(fā)病前施藥），27%銅高尚500-800倍液，4%農(nóng)抗120水劑600-800倍液，25%阿密西達(dá)懸浮劑100-200mg/L濃度藥液，20%噻菌銅500-800倍液噴霧。

觀賞價值

巴東木蓮生長在700-1000米的高山地帶。銹褐色的高大樹干一般都在10米以上，小枝粗壯。單葉互生，葉片薄而碩大。春末夏初開花，花直徑達(dá)8厘米左右，色白、芳香濃郁，綠葉相襯，顯得妖艷美麗，豐姿卓爍，是珍貴的風(fēng)景綠化觀常樹種。

保護(hù)價值

巴東木蓮是木蓮屬分布最北的種類，對研究該屬的分類與分布有科學(xué)意義。生長較快，樹干通直，材質(zhì)經(jīng)，易加工，是珍貴的造林樹種。其樹形優(yōu)美，枝葉繁茂，花大，美麗芳香，可作產(chǎn)區(qū)的園林綠化樹種。樹皮為中藥厚樸代用品。

開展繁殖試驗

俗話說“強(qiáng)扭的瓜不甜”。中省科學(xué)家將巴東木蓮的雌、雄花蕊“強(qiáng)扭”在一起，挽救了這一中國特有的瀕危珍稀植物。三峽大學(xué)的這項研究獲得2006年度省科技進(jìn)步二等獎。巴東木蓮在自然條件下結(jié)實(shí)率和種子發(fā)芽率很低，不到1%，因此種群數(shù)量極少。三峽大學(xué)經(jīng)過多年研究，發(fā)現(xiàn)它的開花習(xí)性很特殊，雌、雄花蕊的成熟時間和空間不同，導(dǎo)致彼此隔離，如同分居在東西兩個半球的夫妻。研究人員通過人工處理，調(diào)整巴東木蓮的生物學(xué)特征，使其雌、雄花蕊可以親密接觸，有效提高了它的繁殖率，其種子的結(jié)籽率超過99%，種子萌發(fā)率達(dá)98%以上。據(jù)此，該校建立了此物種的有性繁殖技術(shù)體系，為巴東木蓮及其近親的種群恢復(fù)奠定了基礎(chǔ)。