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兰花蕉

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兰花蕉,濒危种。是兰花蕉属多年生草本,高约45厘米。分布于广东和广西十万大山,生于海拔370米沟谷林中。喜温、湿,耐阴。花期3月,果期7月。对研究中国植物区系及芭蕉科分类系统均有研究价值。根茎民间用作清热药。被列为国家三级保护植物。 中文学名兰花蕉拉丁文名Orchidantha chinensis门被子植物门纲单子叶植物纲目芭蕉目科芭蕉科亚科兰花蕉亚科属兰花蕉属种兰花蕉种分布区域广东、广西 目录 形态特征 分布范围 主要价值 栽培技术 保护级别 形态特征

多年生草本,高约45厘米;根茎横生。叶2列,叶片椭圆状披针形,长22-30厘米,宽7-9厘米,顶端渐尖,基部楔形,稍下延,横脉方格状,稠密,干时十分清楚;叶柄长14-18厘米。

花自根茎生出,单生,苞片长圆形,长3.5-7厘米,位于花葶上部的较大,下部的较小。花大,紫色,萼片长圆状披针形,长9.5厘米,宽1.5-2厘米;唇瓣线形,长9厘米,基部宽8毫米,先端渐尖,具小尖头,中部稍收缩;侧生的2枚花瓣长圆形,长2厘米,先端有长5毫米的长芒;雄蕊5枚,花药长1厘米;

子房顶端延长呈柄状的部分长2厘米,花柱和花药等长,柱头3枚,其中1枚较长,长8毫米,余2枚稍短,先端具细锯齿,背面具“V”形附属物。果未见。花期:3月。

分布范围

产于中国广东、广西,生于山谷中。模式标本采自广东信宜。

主要价值

根状茎:用于斑疹不退,烦热,咽喉肿痛。

濒危种。本种为蕉科兰花亚科在中国之代表种,数量少,分布极为局限,是稀有植物。对研究我国植物区系及蕉科分类系统均有研究价值。根茎民间用作清热药。

栽培技术

春夏间切割带芽的横生根茎,进行无性繁殖,植于有适当荫蔽、土壤肥沃、排水良的沟谷山坡。

用分株繁殖。当秋末蕉叶凋萎,剪去枯叶,壅士护根。残留茎杆用稻草从茎杆基部向上包扎。到次年4月上旬再将稻草解除,当根上长出许多幼株时,可行分株繁殖。移栽时于坑中施入有机肥为底肥。

生长期间应随时剪去黄叶,以烧徒耗养分,并影响美观。同一地点,栽植过久,易产生爱满不复现象,应更换栽植地点。平时不用特别仔细管理。

兰花蕉最适宜植于小型庭院的一角或窗前墙边,假山之畔。不宜成行栽植,宜散点或几株丛植,绿荫如盖,炎夏中令人顿生清凉之感。兰花蕉是多年生草本植物,体积庞大,适于庭院栽培。倘若设法矮化,便可移为居室盆栽。六月间将母株边上新发的小株分割下来,选基本成单株状,最好有浅根系的,将切口用草木灰涂匀以防腐烂。芭蕉择土不严,但需排水性好,可选沙子20%、土60%、木屑20%混拌。用盆以直径为60?80厘米左右的大盆或缸为宜,深度应不低于70厘米。定植后要少浇水,喷洒表土即可。待有新叶长出,可逐步增加喷水量及见光量。养护期间要注意保持湿润,在高温高湿的环境下才能生长良好。同时也要适当延长光照时间,以防枝叶徒长。

保护级别

国家三级保护植物。

本种为芭蕉科兰花蕉亚科在中国之代表种,数量少,分布极为局限,是稀有植物。对研究中国植物区系及芭蕉科分类系统均有研究价值。根茎民间用作清热药。

广西上思十万大山已建水源林区,应保护好那荡乡红旗林场后山兰花蕉生长地自然林,严禁采挖。有关单位应大力繁殖、引种栽培。

种群研究

分布于广东西南地区的兰花蕉和广西十万大山的长萼兰花蕉种群的样地调查,分析兰花蕉分布规律、种群结构、濒危现状及其濒危原因,并提出相应的保护措施。兰花蕉空间分布格局呈聚集型,种群规模小,致濒的原因是环境破坏和自身繁殖能力下降。从形态学特征上分析兰花蕉及长萼兰花蕉的5个叶部特征,结果表明不管在种水平还是在居群水平,兰花蕉及长萼兰花蕉5个形态特征差异都达显著(P<0.05),其变异相对不太稳定,已出现一定的分化,且呈连续性。

生殖特性

兰花蕉传粉至受精的隔期大约为20天左右。开花时花药已成熟散花粉,花粉主要是单核花粉,少数为2细胞花粉此时胚珠只是大孢子母细胞时期,开花后20-30天胚囊发育成熟。兰花蕉花期为1个月,每朵花的花期为5天。兰花蕉开花时柱头已发育成熟,具有单细胞K毛状腺组织,腺组织有许多粘液,在5天单花期中能够接受花粉,萌发的花粉管经过花柱进入子房的延长部,花粉中的单核细胞和细胞随之进入延长部。花凋谢后,单核细胞和2-细胞在延长部20天左右,继续发育产生两个精子与成熟胚囊进行双受精。兰花蕉子房延长部除了对子房具有保护作用外,还成为花粉继续发育的场所,这是首次发现的功能。

形态解剖

兰花蕉(0rchidanthachinensis)的子房室顶部闭合后向上延长成延长部,实心,但有花柱沟和隔膜蜜腺管通过,隔膜蜜腺管,可分为中央蜜腺管和三条侧蜜腺管;中央蜜腺管位于三个心皮连接处,自子房室区下部产生,向上于延长部的部顶端终止;三条侧管分别位于两个心皮连接处,于子房室区近中部产生,开口于花柱基部。兰花蕉子房室区与延长部均具6枚雄蕊的维管束系统,即3枚心皮背束的伴束与3枚隔膜束,近轴面1枚事膜向上进入唇瓣的维管束系统,位于唇瓣的中央,致使兰花蕉仅具5枚功能雄蕊,唇瓣具双重结构,本文还讨论了兰花蕉科的系统发育位置。

分布区年平均温22,1月平均温14,年平均降水量约1600毫米。本植物喜温、湿,耐阴。多生于枯落叶层较厚,土壤深厚、肥沃、排水良好的沟谷山坡。花期3月,果期7月。

遗传研究

采用简单重复序列区间(ISSR,Inter-SimpleSequenceRepeat)分子标记技术,对采自广东省的濒危植物兰花蕉(0rchidanthachinensisT.L.Wu)的7个居群137个个体进行遗传变异分析。用10个ISSR引物共扩增出清晰谱带101条,其中58条具有多态性,总多态位点百分率为57.43%.居群水平相对较低,多态位点百分率在6.93%-35.64%之间,平均为18.24%.经P0PGENE1.31数据处理,结果表明:在物种水平上Nei基因多样性为0.1254±0.1686:Shann0n信息指数为0.2000±0.2429:Nei基因分化系数为0.5481,表明54.81%的遗传变异分布在居群间,45.19%的遗传变异分布在居群内。物种居群间的遗传一致度在0.8855-0.9511之间。红花潭是其最适合生境,建议在此建立自然保护区:鉴于兰花蕉居群间出现了一定程度的分化,为最大限度地保护兰花蕉的遗传多样性,建议在自然居群间进行相互移栽,以提高群体间的基因交流。

胚胎研究

兰花蕉胚珠倒生,厚珠心,双珠被,内外珠被共同构成珠孔周缘细胞组织仅一层。造孢细胞接发育成大孢子母细胞具直线形4分体和少数3分体。胚囊发育属蓼型。成熟胚囊合点端变窄。形成肓囊。反足细胞存活时间较长胚珠具有珠心冠原和承珠盘结构。胚乳发育属核型。种子脱落时,胚尚未分化:以上是兰花蕉胚胎的主要特征。

兰花蕉(0rchidanthachinensisT.L.Wu)的胚珠倒生,具厚珠心和双珠被。内外珠被形成珠孔。假种皮从外珠被的顶端发生。造孢时期,胚珠具有一层周缘细胞。造孢细胞发育成大孢子母细胞,大孢子母细胞减数分裂形成大孢子的线形四分体,少数三分体。合点大孢子具功能。胚囊发育属蓼型。成熟胚囊的合点端狭长。胚珠具有珠心冠原和承珠盘。反足细胞寿命长。胚珠维管束属于合点后多维管束类型。胚乳发育属核型。种子脱落时,胚尚未分化出胚芽和胚根。所研究过的兰花蕉属植物中,只有两种染色体倍性,即二倍体和六倍体。

就多倍体的起源而言,在其中间一般应有四倍体类群相联系,但到目前为止尚没有观察到四倍体种。遗憾的是在已发表的兰花蕉属植物中尚有部分种类无染色体数目的报道,如果这些种里不存在四倍体,那么以下的推测应是合理的:兰花蕉属植物尚还未发现的四倍体类群;但从兰花蕉的生存环境来看,也不排除已经绝灭的可能。当然,因尚缺乏兰花蕉居群的细胞学检查,也不能排除该六倍体种为种内同源多倍体起源的可能。因此,该六倍体种的起源还需要进一步的研究。

花蕾长5cm左右时,子房胎座表皮下的细胞局部平周分裂,产生指状突起,其前端发育成珠心,基部发育成珠柄。以后珠心与珠柄之间的细胞一侧发育快,另一侧发育慢,产生弯曲,从而形成倒生胚珠。在孢原细胞分裂时期,珠心基部发生一环状的突起,后发育为内珠被接着在紧靠l珠被的基部外侧又产生一个环状突起发育成外珠被。外珠被较内珠被长,内外珠被形成珠孔珠被与珠心合并处为台点。胎座的维管束延伸到珠俑。

【胚珠结构】

珠心顶端的表皮下有1个体积火,细胞质浓,细胞核大的为孢原细胞,孢原细胞进行平周分裂,产生一个造孢细胞和一个周缘细胞。周缘细胞垂周分裂形成一层周缘组织细胞。珠孔端的周缘细胞不进行平周分裂,在二核胚囊时期逐渐消失。造孢细胞两侧的珠心细胞和周缘细胞,以及后部的珠心细胞进行有丝分裂增加珠心细胞,大孢子母细胞被包藏在发达的珠心组织中。兰花蕉胚珠属厚珠心型随着胚囊的发育,胚囊周围的珠心细胞从二核胚囊开始逐渐被消耗。受精后,胚和内胚乳的发育继续消耗珠心细胞,最后仅剩少部分发育成外胚乳。珠心冠原和承珠盘珠孔端珠心表皮细胞从大孢子母细胞时期开始逐渐径向伸长。细胞壁渐渐加厚胚囊成熟时,长形的表皮细胞排列成痢形的珠心冠原,这种结构有利花粉管进入胚囊;此外,盲囊周围的细胞呈长形,体积大,细胞质少,壁加厚,此结构为承珠盘。

【珠被与假种皮】

胚珠成熟时,内珠被基部4层细胞,顶端9层细胞,呈棒状外珠被13-16层细胞。外珠被的内表皮细胞呈正方形,细胞核太,圆形,染色深,以后发育成种子的一层内种皮。大孢子母细胞减数分裂时期,外珠被顶端局部内侧细胞分裂较外侧快,使外珠被顶端局部向外弯生,继而发育成3-4条粗毛状裂片的假种皮。

【珠孔】

大孢子母细胞时期内珠被渐渐靠拢,减数分裂时期合拢,但仍留有L隙,形成内珠孔一同时外珠被逐渐超过内珠被,也向中靠拢形成外珠孔。合点大孢子母细胞时期,核染色深,不断分裂增加新的细胞胚囊成熟时,这些等径的薄壁细胞已有12-15层,形成弧状长条形。种子成熟时,这些薄壁细胞发育成合点区厚壁细胞群”。

【维管束】

胎座的维管束通过珠柄进人胚珠的合点,在合点区分支,形成8-10条维管束。兰花蕉胚珠维管束属合点后多维管束。

【大孢子的发生】

孢原细胞平周分裂产生两个细胞,其下面一个为造孢细胞,造孢细胞直接发育成大孢子母细胞。当花蕾长到11cm长时,花开放,花药成熟散花粉,此时的胚珠即是大孢子母细时期走孢子母细胞呈长圆形,细胞核大,圆形,细胞质浓。大孢子母细胞继续发育增大。开花7d后,开始减数分裂,第一次分裂产生2个核,中间形成横的分隔壁,即为二分体。二分体以同样的方式分裂,形成直线形的四分体,形成4个大孢子有时也会出现三分体,这是因为二分体时,其中有一个细胞不再分裂,从而形成三分体。后珠L端的3个大孢子逐渐退化消失,合点端的大孢子继续发育增大,最后占据整个胚囊腔,成为功能大孢子。

【雌配子体的发育与结构】

开花后12d,功能大孢子发生连续3次核的分裂。第一次分裂产生二核,它们分别移向两极,不形成壁。二棱再一次分裂产生四核,在两极各有二核。四核又各分裂一次形成八核,珠孔端四核,合点端四核,均没有细胞壁,形成八核胚囊。随着核的分裂,胚囊随之扩大。随后珠孔端和合点端各有一核移向胚囊中央,这两个极核融合,形成中央细胞。珠孔端三核之问产生细胞壁形成三细胞,即卵细胞和两个助细胞,两个助细胞紧靠着,与卵细胞排成品字形的卵器。受精后助细胞退化消失,但有个别的助细胞可宿存到游离核形成幼期卵细胞充满细胞质,随发育产生液泡。合点端是三个反足细胞,染色较深。反足细胞存活时闾较长,在胚乳的游离核形成时,它们仍然存在。开花后20-30d胚囊发育成熟为七细胞胚囊。成熟胚囊前端和中间宽,前端圆形,合点端变窄,形成盲囊,反足细胞处在盲囊里面。胚囊发育属蓼型I。

【胚乳发育与胚的结构】

成熟胚囊进行双受精。花粉管经过珠L和珠心冠原进八胚囊一个精子和卵融合形成合子;一个精子与中央细胞次生核融合成为三倍体的初生胚乳核。初生胚乳核经多次分裂,产生大量的核,但不形成壁。这些核是游离状态分布在细胞质中,后因液泡的扩大,被挤到周围发育后期在游离核之问产生细胞壁,变为细胞的胚乳。兰花蕉胚乳的发育属核型胚乳兰花蕉的胚呈圆柱体。种子脱落时.胚乳已充分发育,而胚尚未分化少数具有胚芽原基和胚根原基的分生组织。兰花蕉种子需要经过后熟,胚才能分化出胚芽和胚根。

【假种皮的发生】

兰花蕉大孢子母细胞减数分裂时期,外珠被顶端局部内侧细胞比外侧细胞分裂快使外珠被顶端局部向外弯生。弯生的部分发育成假种皮这与Sachar等报道的姜科假种皮是由外珠做形成的看法一致。

染色体

首次报道了国产兰花蕉属植物2种1变种的体细胞染色体计数,其中兰花蕉及其变种长萼兰花蕉为2n=54,为六倍体:海南兰花蕉为2n=18,为二倍体。分析了世界范围内兰花蕉属植物染色体数及其倍性的地理学关系。

兰花蕉体细胞染色体进行计数以来,至今仅3种兰花蕉属植物有细胞学资料,其体细胞染色体计数均为2n=18,到目前为止尚没有观察到有其它数目的报道。观察了兰花蕉属植物两种一变种的体细胞染色体数目,结果发现海南兰花蕉为2n=18,但兰花蕉及其变种长萼兰花蕉则均为2n=54。马来兰花蕉是一个以x=9为基数的二倍体种,后来他(1993)研究的大花兰花蕉都被确认为是以x=9为基数的二倍体种。我们研究的海南兰花蕉2n=18,因此也应该是二倍体种,而兰花蕉和长萼兰花蕉则应是x=9的六倍体。有关结果列表比较。从研究结果看,长萼兰花蕉的染色体数目与兰花蕉的一样,都为2n=54,因此染色体资料支持吴德邻的观点,即将长萼兰花蕉作为兰花蕉的变种处理。

词条标签: 兰花蕉
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