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兰花在植物分类学上属兰科植物,全世界约有800余属,20000多种。我们常见的兰花是兰科植物中一小部分具有观赏价值的栽培种类，这些具有观赏价值的栽培种类全世界约有450余属。我国约有170余属,1200多种。
按传统,兰花分为国兰和洋兰,国兰即中国兰花,专指兰科.兰属植物中原产于我国及周边邻国的地生种类,现已发现的中国兰花全球约有50余种,我国有31种。
一 兰花的起源
研究某种植物的起源通常是按植物的形态学分类进行分析.比较,从植物的科. 属.种以及亲缘关系等方面推论出某种植物的出现年代。然而兰花不同于其它植物,不论从兰花的叶.根.茎.花朵等方面研究极为复杂而困难,并且,到目前为止尚未发现有关兰科植物可靠的化石證据。因此,兰花的起源年代一直无从考究 。直到本世纪03年,纽约植物园的兰花专家卡梅伦博士等美国学者利用分子生物学技术对兰花的DNA进行检测,发现兰花与芦笋之间存在着比较紧密的"亲缘关系",根据DNA数据所描述的植物系统数表明,芦笋的出现早于棕榈类植物,而兰花和芦笋之间的"亲缘关系"说明两者是"相差不远"的年代植物,由于现有的化石证据表明棕榈出现于9000万年前,因此推断兰花至少是9000万年前出现于地球上。
二 国兰花朵器官与名称
国兰的花朵是为了有性生殖而长出的生殖器官。从植物形态解剖学上观察,具有以下共同点,兰花的外轮花被由3枚萼片组成,与唇瓣对生的称为"主瓣",其余2枚左右伸展的侧萼瓣称为"副瓣";内轮花被由3枚花瓣组成,其中2枚花瓣左右相对,紧帖蕊柱,称为"捧瓣",另1枚为特化了的唇瓣,或称"舌头",唇瓣由中部溢缩形成上下两个部分,顶端部分称为上唇,靠近基部的部分称为下唇, 唇瓣上还经常有褶片等构造;兰花的雌雄蕊融合而成的柱状器官称为蕊柱,兰界习称"鼻头"。
三 国兰的花序形态
国兰的花枝从地下球茎生出,花枝上有起保护作用的苞片,兰界习称苞片为"小包衣",花枝称为花葶。国兰的花朵长于花葶的顶端 。惠兰.建兰.寒兰等国兰的花朵多,每朵花均有花柄,排列于不一分枝的花枝上,这种排列方式称为总状花序;如果花枝上又有小分枝,每个小分枝上有2朵以上的花,这种排列方式称为副总状花序,或称圆维花序;春兰的花通常只有1朵,着生于花枝的顶端,这种方式称为单生花或花单生。
四 国兰花朵形态普遍性与特殊性
国兰植物种群之间在花朵表现上虽然存在着不同程度的形态差异,但这种差异仅表现于因物种的不同，仅表现的花朵的花开季节.大小、花序、色彩、香味等方面的差异,而不影响整个国兰植物的花朵形态学特征,种群间在花朵形态学特征上基本一致是国兰植物的普遍性。
国兰种群间花朵的形态学表现遵循生物界"单峰线"规律,即绝大多数的花朵形态学上无异,形成较陡的单峰线峰值,如绝大多数的花朵形态学表现为"粗花",仅极少部分的花朵显现单峰线谷值,如花朵在形态学上,梅瓣.荷瓣.蝶花等总是极少数,我们把种现象称为国兰花朵的特殊性。
五 基因协调与国兰花朵形态
在生物界,物种在长期的演化过程中,为适应诸多因素变化而保持种群的继续繁衍,在繁衍复制过程中必须顺利利用基因协调控制或改变赖以生存的表现性状才能够有效地保持种群继续繁衍。
基因协调必需表现出精确的遗传反应,国兰在进化的过程中也必须严格遵循基因协调规律。国兰花朵在演化过程中的形态,如花朵的大小.颜色.质地.花瓣的数量.雄蕊与雌蕊的分布等组合形式等方面需按照最低的耗能,最简单的表现,才能达到有效的生存目的。
众所周知,生物界普遍存在重演规律,既不同物种普遍通过子代短暂的生长周期重演和描绘该物种的进化全程, 进化过程越复杂, 重演和描绘间断遗传内容越趋复杂化。因此,较多的生物均不同程度地至今仍"残留"着它们进化年代期间的器官功能解剖特征。
对于国兰这种进化程度较为高级的植物,同样也存在这种现象。国兰花朵的蕊拄是由3枚雌蕊和6枚雄蕊演化为1枚雄蕊和1枚雌蕊合并生成,这一点,已被众多的植物学者所公认。由于合并后,其余的雄蕊和雌蕊显得"多余"而"退化" 。观察国兰的花柄,外被片和内被片仍然"残留"着某个生长年代期间各片与各片之间有相互分开生长的解剖特征。我们现在所见到的国兰花朵各片与各片也是相互分开生长的,其区别在于, "原始的"花瓣长于花葶的顶端,围绕子房周围而生。后者是由于雄蕊和雌蕊的"退化"或数量减少,剩下的空间由花瓣沿伸"占位",外被片和内被片的下半部分包绕子房融合而生,演化成我们现在常见的花柄, 而"退化"的雄蕊和雌蕊演化为蕊柱。整个花朵被"精确"地组合成现在的花朵形态,这种组合完全按照节能.简单.有效地达到为了繁殖复制功能的目的。
国兰花朵多数雄蕊和雌蕊"退化"合并生成蕊柱,原有的花瓣占据了原雄蕊或雌蕊的位置,这些花瓣是国兰发生形态学改变或"变异"的基础,在某些因素作用下,对国兰花朵的形态学改变或"变异"起到非常重要的作用。
六 植物激素与花朵形态
对于大多数的动物而言,是雌雄单体, 其雌雄性状由DNA遗传染色体性状所决定, 同种类雌雄动物有明显的外观差异性,外观差异性决定于内源雌雄激素分泌量的相对平衡优势,如果同一动物体内雌雄激素分泌的相对平衡被打破 ,该动物的外观差异性也将随之发生改变。
国兰在演化过程中,由3枚雄蕊和6枚雌蕊退化为1枚雄雌蕊和1枚雌蕊在合并生成蕊柱,雌雄蕊数量上的减少使得花瓣下半部分包绕子房融合而生,上半部分占据原雌雄蕊位置并围绕蕊柱使整个花朵协调地组成现有的形态,占据雌雄蕊位置的花瓣在植物激素作用下,易显现"变异"外观。
植物激素是一些植物体内合成的微量有机生物活性物质,能够从产生部位运送到作用部位,可改变植物体内靶器官的生长发育壮态,从而改变植物外观上的某些性状,外观性状的改变程度将随着不同的植物激素分泌量发生相应变化。
国兰同大多数植物一样,花朵是雌雄同体,某些国兰在长期的演化过程中,体内植物激素,如雌雄激素的分泌量发生了"相对"变化,并在繁殖复制过程中被保留遗传,这些被保留遗传的国兰植物外观上将显现相应的"雌性化"或"雄性化" 外观。
"雌性化"或"雄性化"是国兰植物受植物雌雄激素作用而发生的花朵形态学改变,并在进化过程中遗传繁殖,不同的植物激素"量"的变化, 使花朵的"质"发生不同变化。
国兰的花朵从花芽萌发.花蕾形成、生长、一直到花开,与其它植物比较,从花芽到开花,周期较长,有的国兰需要长达半年周期。这么长的周期而保持花朵正常发育,与植物激素长期性维持有紧密关联。
不同的植物激素对国兰花朵的形态产生不同影响。当雄激素占优势时,花朵表现"雄性化",反之表现"雌性化"。,而蕊柱的变化又是植物激素作用的外观反映。如果蕊柱继续变异,外被片或内被片则向"增生变异"的趋势发展。
"雄性化"的基本表现形态为捧瓣不同程度硬化, 主瓣. 副瓣.以至于唇瓣也相应发生肉质化改变。如春兰宋梅、莲瓣兰滇梅、春剑红梅冠、惠兰大一品等梅瓣是"雄性化"的典型代表。当雌激素占优势时,花朵表现"雌性化", 其基本表现形态为捧瓣. 副瓣等多瓣唇瓣化,如春兰乌蒙牡丹、莲瓣兰玉兔、春剑喜蝶、惠兰新蝶等是"雌性化"的典型代表。
"雄性化"或"雌性化"不仅仅表现在花朵上,同样在国兰的叶上也有相应表现 。如我国兰界前辈们早就总结出："苞尖有白色玉钩或统体肉质感,绝大多数出梅瓣或水仙瓣类",这是对"雄性化"在国兰的叶上表现的充分论述。对于"雌性化",我们常见的"草蝶"如春兰龙蝶、莲瓣兰汗血宝马、梁祝、春剑桃园三结义等等,则是国兰叶的"雌性化"的表现。
显然,造成国兰花朵的形态学改变和性质不同的植物激素分泌优势有密切的内在联系,发生这种联系的本质完全由国兰植物个体的遗传基因特异性所决定。
当某些国兰受某些诱因的作用,花朵的形态学可能发生程度各异的改变,如果这种花朵的形态学改变演化为不可逆遗传而完全稳定,其结果将导致新的"变异"出现。"变异"是生物界另一种繁殖方式,既生物的后代又不完全象亲代,子代个体间也不完全一样。遗传续物种保持相对稳定, "变异"则是使某些物种的进化为可能。
国兰的生长发育受生长环境、营养状态、内源激素的影响,三者共同调控生长发育、形态形成、开花等过程。并非大多数国兰都能改变体内不同性质的植物激素分泌量,或打破体内不同的植物激素的相对平衡使花朵形态发生"变异"。
我们在栽培种植或购买国兰过程中,常见到某些花朵或叶产生不同程度形态学变化, 如何弄清是由"诱因"作用，还是遗传的必然结果或"变异"先兆、甚至于新的"变异"呢?仍是兰界的重大课题。本文旨在抛砖引玉,共同探讨国兰形态学变异多样化的内在联系,使国兰的理论研究得到更大程度提高。 |
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发表于 2008-10-18 12:54:24
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