巴东木莲

巴东木莲简介

巴东木莲（Magnolietiapatungensis）属国家二级保护树种，是珍稀濒危植物常绿乔木，高可达20米。树干通直，材质较轻，树形美观，花美丽芳香，为珍贵用材和庭园观赏树种，是木兰科木莲属植物。其分布区狭窄，为亚洲东南部特有树种，仅发现于湖北的巴东、利川、神龙架，湖南的大庸、桑植、永顺和四川的南川等部分地区。巴东木莲种子发芽率极低，种群数量少，因此探索有效的无性繁殖方式对于保存其种质资源、扩大其种群数量具有十分重要的意义。

植物形态

乔木，高达25米，胸径1.4米；树皮淡灰褐色带红色；小枝带灰褐色。叶薄革质，倒卵状椭圆形，长14-18 (20) 厘米，宽3.5-7厘米，先端尾状渐尖，基部楔形。两面无毛，上面绿色，有光泽，下面淡绿色；侧脉每边13-15条，叶面中脉凹下；叶柄长2.5-3厘米；叶柄上的托叶痕长为叶柄长的五分之一至7分之一；花白色，有芳香，径8.5-11厘米；花梗长约1.5厘米，花被片下5-10毫米处具1苞片脱落痕，花被片9，外轮3片近革质，狭长圆形，先端圆，长4.5-6厘米，宽1.5-2.5厘米，中轮及内轮肉质，倒卵形，长4.5-5.5厘米，宽2-3.5厘米，雄蕊长6-8毫米，花药紫红色，长5-6毫米，药室基部靠合，有时上端稍分开，药隔伸出成钝尖头，长约1毫米；雌蕊群圆锥形，长约2厘米，雌蕊背面无纵沟纹，每心皮有胚珠4一8。聚合果圆柱状椭圆形，长5-9厘米，径2.5-3厘米，淡紫红色。蓇葖露出面具点状凸起。花期5-6月，果期7-10月。

分布范围

巴东木莲为中国特有的珍贵树种，星散分布于湖北、湖南及四川的局限地区，因森林破坏严重，在每个分点上最多只有数株，少者仅存1株，而且幼苗、幼树极少，已处于濒危灭绝的境地。目前仅分布于湖北西部巴东县思阳桥及西南部利川县毛坝，湖南西北部桑植天平山、大庸张家界和四川东南部南川金佛山等地。生于海拔700-1000米的常绿阔叶林中。

现状

濒危种。因森林破坏严重，每个分布点仅有数株，林下幼苗幼树极少，濒危灭绝，被列为国家二级保护植物。

保护措施

中国特有物种国家二级保护植物巴东木莲(Manglietiapatungensis)的濒危机制，对巴东木莲的分布现状、生境进行了野外调查。原生巴东木莲的空间分布范围是北纬28°47′10″-30°51′53″，东经107°9′-110°38′9″；垂直分布为海拔374-1029m。湖北咸丰县尖山乡和湖南桑植五道水乡杨家坪村为巴东木莲的新分布点。从整体来看，巴东木莲的分布是不连续的、零星的，而且范围很狭窄；分布区的环境条件差异大。人类对巴东木莲的不合理利用及生境片断化是造成其野生资源迅速减少和许多现有种群不能自然更新的主要原因。还对巴东木莲的分布现状提出了相关的保护措施。只有采取保护优先、合理开发的措施，才可获得资源的可持续性利用。

生长环境

巴东木莲生长在700～1000米的高山地带。锈褐色的高大树干一般都在10米以上，小枝粗壮。单叶互生，叶片薄而硕大。春末夏初开花，花直径达8厘米左右。性耐阴，喜温暖湿润的气候和肥沃、排水良好的土壤。萌发力极强，生长较快。

繁殖方式

种子分株压条繁殖。

花粉细胞分裂观察

对巴东木莲Manglietiapatungensis及其近缘种乳源木莲M.yuyuanensis的花粉母细胞减数分裂过程的基本特征进行了比较研究。乳源木莲与巴东木莲的染色体数目和核型相同，但不经任何人为因素诱导，它们之间在减数分裂过程中的染色体行为上有明显差异。

(1)巴东木莲减数分裂中期Ⅰ构型为0.30Ⅳ 18.33Ⅱ 0.15Ⅰ，与乳源木莲构型19Ⅱ不同，巴东木莲可能存在同臂内倒位杂合子，染色体结构存在一定的杂合性。

(2)后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体行为异常现象发生频率明显不同。以后期Ⅱ为例，乳源木莲减数分裂相中有迟滞染色体的细胞占8.8%，迟滞染色体不超过2个；巴东木莲有迟滞染色体等异常现象的细胞占29.2%，迟滞染色体最高达11个，还出现染色体碎裂成断片现象。巴东木莲减数分裂过程中染色体组表现出染色体结构杂合变异和迟滞染色体与染色体的断裂频率很高的异常现象在一定程度上可能影响了雄配子体的发育。

巴东木莲花顶生，花器官头年年底开始分化到第二年三月分化出花被、雌雄蕊群直至6月发育成熟。雌蕊成熟时胚珠倒生，双珠被，厚珠心，大孢子四分体线形排列，合点端发育成功能大孢子，珠孔端的三个退化，大孢子为单孢子发生型，胚囊发育方式属蓼型；雄蕊花药外侧壁玫瑰红色，内侧有四个白色花粉囊，绒毡层有1层多核细胞，小孢子四分体排列方式多为左右对称形和交叉形，四面体形，偶为T字形和线形，成熟花粉粒为二细胞型。在巴东木莲花发育和大、小孢子发生以及雌、雄配子体形成过程中未见异常现象，因此笔者认为该物种的花器官发育以及雌、雄配子体发育并不构成导致该物种濒危的因素。

种子休眠与萌发

巴东木莲(Manglietiapatungensis)为中国特有种，属国家重点保护植物。为找出其生殖环节中的致危因素，作者对巴东木莲种子休眠与后熟过程中的形态和萌发特性进行了研究。结果表明，巴东木莲种胚发育不完全可能是种子休眠的主要原因，在其后熟过程中胚不断分化、发育成熟；种皮具有较好的透性，与休眠的关系不大；种子不同部位均存在萌发抑制物，胚乳中高含量的萌发抑制物是影响胚萌发的重要因素。

内源激素ABA和IAA在巴东木莲种子休眠与萌发过程中起着重要作用，ABA是引起休 巴东木莲种子休眠与萌发特性眠的关键因素，IAA有助于种子的萌发，IAA/ABA相对含量的变化对种子的休眠和萌发产生重要影响。巴东木莲种子的休眠是由种子本身的形态和生理特点引起的综合休眠，在4℃低温保湿条件下才能完成其形态和生理后熟过程，而自然条件下，巴东木莲种子成熟时正值秋季少雨，很容易失水而不能完成其后熟过程而失去生活力，这可能是导致该物种自然更新困难的重要原因。

嫁接繁殖技术

1.材料与方法

砧木：采用湖北民族学院林学系苗圃内1-5年生的玉兰（Magnoliadenudata）、厚朴（Magnoliaofficinalis）、武当玉兰（Magnoliasprengeri）等3种实生苗作砧木。

接穗：选取湖北省星斗山自然保护区内20年生巴东木莲母树中上部生长健壮、无病虫害的一年生枝条。由于接穗与砧木相距96公里，试验当天早上6：00左右剪取接穗后用苔藓保湿运输。

方法：采用切接、腹接2种嫁接方法。在接穗与砧木的结合处用塑料条将接口绑紧，并在接穗外套上塑料薄膜以减少水分蒸发。

2.结果与分析

嫁接后每20天检查一次成活情况，以60天时的成活率作为统计分析依据。从试验结果可以看出：巴东木莲以木兰属植物为砧木进行属间嫁接可以成活，春季嫁接平均成活率为29.1%，嫁接是加快巴东木莲繁殖的有效途径。但成活率较低（已有的报道木莲属嫁接成活率在15%~90%之间），原因可能是巴东木莲自身的原始性，或者所选砧木与之亲和力较低。同时接穗取自海拔1200米的湖北省利川市星斗山自然保护区，砧木位于海拔400米的湖北省恩施市湖北民族学院苗圃，二者物候状况存在明显差异，影响了嫁接成活率。此外巴东木莲接穗萌动后嫩枝较大，易被碰落也是成活率低的原因之一。嫁接时间对嫁接成活率有很大影响。巴东木莲的嫁接时间选在2、3月比较合适，此时正是接穗萌动期而砧木则处于韧皮部较易剥离木质部时期，且此时接穗和砧木有充足的营养物质供给接口愈合，使砧木和接穗的输导组织在接穗所能忍受的期限内沟通愈合。5月份嫁接，巴东木莲正处于旺盛生长期，新梢比较细嫩，储存的营养物质少，而此时生理活动旺盛，接穗一旦剪离母体，不能在很短的时间内与砧木沟通输导组织，接穗因缺少水分和养料而枯萎至死。9月份巴东木莲的新梢已基本成熟，储存的营养物质较多，可供接穗与砧木间输导组织沟通前用。但此时期光照很强烈，虽然注意了保湿遮阴，嫁接成活率仍低于春季。砧木种类的选择对巴东木莲嫁接成活率的影响明显。以玉兰、厚朴和武当玉兰作砧木嫁接巴东木莲，虽然由于时间、方法等因素导致成活率变化起伏，但嫁接在玉兰和武当玉兰上的成活率明显高于厚朴。

嫁接方法对嫁接成活率的影响不明显。在以玉兰、武当玉兰作砧木时切接成活率略高。以厚朴作砧木时腹接成活率略高。这种成活率高低的交错，说明嫁接方法对其成活率没有明显影响。出现这种交错，可能与嫁接的时间、技术以及砧木和接穗的质量等因素有关。

扦插繁殖技术

1、实验材料和方法

插穗来源以巴东木莲3.、4、7、20年生树为实验母树，每年7月上旬至8月中旬剪取8-12厘米长的新生半木质化嫩枝。

插床设计插床为长方形，长2.5米，宽1米，边缘砌以红砖。底部以本地耕作过的黄棕壤为基础，上撒一层呋喃丹以防止地下病虫害的上侵，然后铺上约18厘米厚的未耕作的细红砂做插壤。

扦插方法将插穗剪成长约8-10厘米，用嫁接刀或单面刀快速斜切插穗基部，经各种处理后插入插壤，插穗基部用手按紧。

扦插后的管理

温、湿度的控制在每插床上方扣上塑料小拱棚，在整个扦插苗圃上用遮阳网搭盖约2米的遮阳棚。根据天气情况适时向小拱棚内喷雾浇水，一般12时、14时各喷1次，气温达30度或更高时必须在11时、13时、15时、各喷1次。白天控制地温在18-30度。气温18-32度，相对湿度在80%以上。夜间揭开小拱棚两端透气。

消毒扦插后随即用2%-5%的高锰酸钾溶液喷雾消毒，在随后的20天中每5天再喷1次。扦插苗移栽及管理水性强的土壤做苗圃。初期进行人工浇水，约20天后进行常规管理。

2、结果与分析

生根剂对生根的影响

生根剂的选择生根剂对生根有促进作用，在许多树种的嫩枝扦插中已得到证实。从表中可以看出：经生根剂处理后和对照相比，巴东木莲这种难生根的树种，用适宜的生根剂处理后可使生根率显著提高。

3.生根剂浓度和不同处理时间对生根的影响

1997年，选用4年生母树的嫩枝做插穗，并用4中生根剂进行处理，分别用100*10-6mg/ml、200*10-6mg/ml、400*10-6mg/ml、600*10-6mg/ml、1000*10-6mg/ml5个浓度重复进行随机区组试验，结果表明：不同浓度间促生根效果差异显著，一般以200*10mg/ml浸泡2h或1000*10 巴东木莲mg/ml速沾对生根促进效果更好，说明巴东木莲枝条对生根剂的反应较灵敏，因此，试验中一定要掌握好适当的浓度和处理的时间。

扦插时间的选择

枝条的半木质化状态在一定的程度上影响生根率的高低。因此选择最佳扦插时间对提高生根率有重要的作用。1995、1996、1997连续3年对此进行了随机区组试验，从每年的7月1日至30日，每隔5天扦插1次。结果表明：每年7月10日左右扦插的生根率最高。说明枝条半木质化中期对生根最为有利。这可能与插穗内部生理状态对生根的影响有关。

4.采穗母树年龄对生根的影响

母树的年龄对生根有极大的影响，3年生的生根率为83.3%，20年生仅为4.35%，年龄差异极显著，且随着母树年龄的增加，生根类型也有皮部生根向愈伤组织生根转变，说明大龄母树生根率低的根本原因在于枝条形成不定根的能力下降，这可能与该树种内部结构的原始性有关。

5.同龄母树上不同枝条生根能力的变化

巴东木莲1年2次萌芽，春梢多为生殖枝，夏梢为长枝。试验结果显示：夏梢生根能力较春梢明显要强。经环割后的萌芽枝条较普通枝也有明显增加。二者说明：枝条的不同生理状态对生根影响显著。因此对插条的内源激素进行进一步研究是很有必要的。

巴东木莲嫩枝扦插繁殖最高生根率可达83.3%，对大龄母树嫩枝而言，只要采取一定的措施，如利用二次梢、环割粗萌条枝，并配合一定的生根剂处理，其生根率可达20%以上，说明采用扦插繁殖是完全可行的。对巴东木莲而言，采枝母树的年龄是生根的限制因素，随着树龄增大，枝条形成不定根的能力下降，而且根类型也由皮部生根转向愈伤组织生根。用嫩枝扦插繁殖巴东木莲的技术关 巴东木莲键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）增施有机肥，南方雨水多及时排水，防止湿气滞留，适量增施磷钾肥。

（2）及时修剪病枝叶和清除病残体，集中深埋或烧毁。

（3）零星发生不防治，连片侵染发病时，用29%石硫合剂100-200倍液，30%悬浮剂碱式硫酸铜400-500倍液（发病前施药），27%铜高尚500-800倍液，4%农抗120水剂600-800倍液，25%阿密西达悬浮剂100-200mg/L浓度药液，20%噻菌铜500-800倍液喷雾。

观赏价值

巴东木莲生长在700-1000米的高山地带。锈褐色的高大树干一般都在10米以上，小枝粗壮。单叶互生，叶片薄而硕大。春末夏初开花，花直径达8厘米左右，色白、芳香浓郁，绿叶相衬，显得妖艳美丽，丰姿卓烁，是珍贵的风景绿化观常树种。

保护价值

巴东木莲是木莲属分布最北的种类，对研究该属的分类与分布有科学意义。生长较快，树干通直，材质经，易加工，是珍贵的造林树种。其树形优美，枝叶繁茂，花大，美丽芳香，可作产区的园林绿化树种。树皮为中药厚朴代用品。

开展繁殖试验

俗话说“强扭的瓜不甜”。中省科学家将巴东木莲的雌、雄花蕊“强扭”在一起，挽救了这一中国特有的濒危珍稀植物。三峡大学的这项研究获得2006年度省科技进步二等奖。巴东木莲在自然条件下结实率和种子发芽率很低，不到1%，因此种群数量极少。三峡大学经过多年研究，发现它的开花习性很特殊，雌、雄花蕊的成熟时间和空间不同，导致彼此隔离，如同分居在东西两个半球的夫妻。研究人员通过人工处理，调整巴东木莲的生物学特征，使其雌、雄花蕊可以亲密接触，有效提高了它的繁殖率，其种子的结籽率超过99%，种子萌发率达98%以上。据此，该校建立了此物种的有性繁殖技术体系，为巴东木莲及其近亲的种群恢复奠定了基础。