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说一说三角梅的自然芽变

 眼镜老猪猪侠 2018-01-16

芽变,是自然赐予三角梅的财富,多变与不定向,总能带来无尽的惊喜。从内至外,细细深究,将其中的奥秘一一揭示,令人豁然开朗。


芽变是植物体细胞分裂过程中发生的自然突变现象,又称为自发突变。当三角梅枝条上某个新芽萌动时,其内部的分生组织细胞就开始进行正常分裂(俗称生长),此时若遇到外界干扰,分裂过程就可能突发异常,产生异常芽,这就是三角梅的自然芽变。


图1  芽变


一、芽变的特征


发生芽变的三角梅新枝与其他枝条相比,生物学特征发生了变化。具体表现在:一是颜色变浅,二是形状变小,三是生长变慢。相反,如果某种变化使得颜色变深,形状变大,生长变快,则属于返祖现象,也称为逆向芽变,是一种生物退化现象(见后文详解)。


二、芽变发生的部位


并不是所有的三角梅组织细胞都可进行分裂,已成熟或老化的细胞是没有分裂能力的(即不再生长)。位于植株顶部的顶芽、腋芽细胞生命力最强,生长最旺盛,产生突变的几率最大,这也就是为什么芽变总是出现在三角梅枝条顶部的原因(图1)。


三、芽变必然形成嵌合体


遗传学上将两种以上不同性状混杂共存的生物现象称为嵌合体。它们彼此互不排斥,同步生长。例如三角梅常见的一朵花双色、一束花双色、一枝花双色或一株花双色等,就是嵌合体(图2)。如果一株三角梅发生了芽变,则这棵植株就出现了已变与未变两种状况,即已形成了嵌合体。因此,芽变必然形成嵌合体。


图2  芽变形成双色同株嵌合体


除芽变外,植株出现返祖的枝条也可形成嵌合体。嵌合体的出现可提高三角梅的观赏性。 


四、芽变的类型


1. 叶片和苞片颜色的改变


颜色改变是三角梅最普遍、最有价值的芽变,包括叶片颜色与苞片颜色的改变。变异后的叶片或苞片颜色可能与母株完全不同,从而成为一个全新的三角梅栽培品种。


在三角梅的自然变异中,两个变异同时发生在同一枝条上的概率极低,也就是说,叶片和苞片同时发生颜色变异的概率极低。因此,我们所看到的三角梅变异,要么是叶片颜色改变,要么是苞片颜色改变。苞片颜色的变异基本不改变原品种的性状,而叶片颜色的变异会对原品种的性状有所影响。


(1)叶片颜色的改变:三角梅芽变最常见的表现形式是叶片颜色的改变,也是三角梅斑叶品种的最主要来源。叶色的改变属于叶绿素变异,部分叶绿素转变为花青素,便使得原本绿色的叶片上出现其他颜色,变成了斑叶。由于斑块的形状与色块组成变幻莫测,从而产生了众多叶片色彩斑斓的三角梅新品种,极大地提高了观赏价值。如三角梅斑叶品种‘娆’(Bougainvillea × buttiana ‘Rao’)是由绿叶品种‘巴特夫人’(B. × buttiana ‘Mrs. Butt’) 芽变而来,绿叶变成了斑叶(图3~4)。‘娆’的叶片中间仍为绿色,周边有了斑块,其新叶的斑块为粉红色,老叶的斑块为奶白色。


图3  ‘巴特夫人’


图4  ‘娆’


(2)苞片颜色的改变:苞片颜色改变包括部分改变和全部改变,这种改变可以发生在单一的花苞上,也可以发生在全株花苞上。如‘艾娃夫人浅紫’(B. glabra ‘Mrs. Eva Mauve’)芽变为‘艾娃夫人白’(B. glabra ‘Mrs.Eva Whitec’),苞片与花柱的颜色全部发生了改变(图5~6)。


图5  ‘艾娃夫人浅紫’


图6  ‘艾娃夫人白’


在三角梅芽变中,苞片颜色变异的概率要比叶片颜色变异的概率低。


2.叶片和苞片形态的改变


三角梅芽变也可以改变苞片和叶片的形态,而且有的变异极为罕见,致使变异产生的品种成了珍品与奇品。


‘射线鱼’(B. × buttiana ‘Gangaswamy’)芽变自‘玛丽芭琳夫人’(B. × buttiana ‘Lady Mary Baring’),除了苞片颜色没有变化外,芽变使得苞片和叶片的形态都发生了很大变化:苞片几乎消失,只留下了花柱;绿叶变成了斑叶,形态也变得奇特(图7~8)。


图7  ‘玛丽芭琳夫人’


图8  ‘射线鱼’


‘巴特夫人’(B. ×buttiana ‘Mrs. Butt’)芽变为‘马哈拉’(B. ×buttiana ‘Mahara’),则属于单一的苞片形态的改变,芽变使单瓣苞片变成了多瓣苞片(图9~10)。


图9  ‘巴特夫人’


图10  ‘马哈拉’


一般来说,三角梅的形态变异要难于颜色的变异。


3.植株形状的改变


芽变还会改变植株的形状,即改变其原有的生物学性状。与原植株相比,芽变品种的生长速度变慢,植株高度变低,冠幅变小,叶节间距变短,苞片和叶片变厚,从而成为全新的紧凑、矮化品种。


例如多瓣品种‘樱桃花’(B. × buttiana 'Cherry Blossom'/‘怡锦’)由绿叶品种芽变为斑叶品种‘椰子冰’(B. ×buttiana ‘Coconut Ice’/‘后明斑叶怡锦’),后者由于绿色叶片变成了斑叶,叶片上绿色面积减小,使得光合作用减弱,导致植株长势也变弱(图11~12)。


图11  ‘樱桃花’


图12  ‘椰子冰’


4.何处是芽变的终点


三角梅的芽变分为颜色改变和形态改变。遵循芽变“颜色越变越浅”的规律,从色变的角度上来说,芽变的终点是趋向全株白化(图13);从形态的角度上来说,芽变的终点是趋向叶片和苞片越来越小(图14)。


图13  全白化株  摄影:M.Knox Gray


图14  叶片和苞片越来越小


五、芽变的五个特性


1. 芽变的重演性


芽变的重演性是指相同的芽变形式可以在同一品种上重复发生,即同一品种的三角梅,相同的芽变可以在不同时间、不同地点、不同植株上重演。

例如,约30年前,在马来西亚‘树莓冰’(B. × buttiana ‘Raspberry Ice’)因为芽变而产生了一个奇特的新品种——‘拉塔纳红’(B. × buttiana ‘Ratana Red’)(图15~16)。2016年,在新加坡樟宜机场的花圃里又重复了同样的芽变。


图15  ‘树莓冰’


图16  ‘拉塔纳红’

       

2.芽变的平行性


芽变的平行性是指某种特定的芽变可以发生在不同品种上。即某个三角梅品种发生了某种芽变形态,其他品种也可以复制类似的芽变,这也就是为什么不同的栽培品种都有类似形态的原因。下面4个不同的多瓣品种都因芽变而出现了相同的斑叶形态(图17~20)。


图17  金边叶多瓣红


图18  金边叶多瓣粉


图19  金边叶多瓣紫


图20  金边叶多瓣橙


芽变的平行性可以推广到所有三角梅的栽培品种上,并可以帮助我们预测某栽培品种将出现哪一种类的芽变。目前只有多瓣黄没有斑叶品种,根据芽变的平行性原理,我们完全可以预见将会出现“斑叶多瓣黄”。


3.芽变部位的不确定性


三角梅突变的部位具有多样性,突变可发生于茎、叶、苞片、花萼等各个器官部位。如图所示,发生芽变后,花萼残缺、真花消失,雄蕊外露(图21~22)。


图21  花萼完整


图22  花萼缺失


4.芽变发生的连续性


三角梅的芽变还具有另一个重要特性——芽变的连续性,即:



芽变连续发生的例子如图23所示:


图23  芽变连续发生示意案例


5.芽变的局限性


三角梅的自然变异中,同一细胞同时发生两个基因变异的概率很低,同一细胞同时发生三个基因变异现象的概率更低,这就是自然芽变的局限性。


六、芽变的辨别


判断三角梅是不是真正发生了芽变,一看有无性状改变,二看变异具不具备稳定的遗传性。以下几种表现不属于真正的芽变。


1. 饰变


饰变是由外部因素引起个体植株出现暂时的非遗传性的变化,这些外部因素包括地域改变、土壤、光照、温度、空气湿度、紫外线强度、金属元素、化学药物、剧烈创伤以及水肥等。这种变化粗看非常奇特异常,一旦引起这种变异的环境条件消失,个体植株异常的性状也就消失了。如下图所示,由于土壤很少,养分有限,叶片变得很小,一旦土肥正常,小叶现象就消失了(图24)。


图24  外界因素影响使叶片变小


2.白化


叶绿素含量的突变会导致三角梅叶色的变化,斑叶是三角梅叶绿素突变体的常见类型。白化叶是三角梅芽变的一种极端形态(图25),最纯粹的白化叶几乎不含叶绿素,不能单独存活,只能靠母体上其他绿叶提供光合养分,因此白化叶芽变属于没有价值的变异。但白化叶的出现有时会短暂地提高三角梅的观赏性与趣味性。


图25  白化叶是芽变的极端形态


黄叶不是白化叶,黄叶中含有少量的叶绿素,是斑叶的最高形态。


3.植物病毒


三角梅感染了植物病毒,叶面会呈现出一些奇异花纹,要注意与变异产生的斑块区分。病毒引起的奇异花纹最显著的特点是形状非常一致。图26即由病毒引起的奇异花纹。


图26  病毒感染致使叶片出现奇异斑纹


4.返祖


返祖是指三角梅植株出现祖先的某些性状,是一种生物退化现象,属于“逆向芽变”。返祖和芽变一样,也必然形成嵌合体。对斑叶品种来说,如果斑叶返祖成为绿叶,绿叶能进行更多的光合反应,所以返祖枝条生长更旺盛(图27)。


图27  ‘红莲花’


三角梅出现返祖现象对植株观赏效果的影响分为两种情况:


对绿叶品种来说,返祖与嫁接类似,可达到一株多色的效果,提高了观赏价值。在这种情况下,返祖枝条可以不去除,至少不要急于去除。如B. ×buttiana ‘Cherry Blossom’(‘樱桃花’)出现了返祖红花,双色搭配,观赏效果更佳(图28)。


图28  出现返祖红花提高了观赏价值


对斑叶类、奇苞类的特殊品种来说,返祖是一种倒退。返祖枝条的强势生长,将给原植株带来不利影响,应及早去除。B. ×buttiana ‘Ratana Rainbow’(‘彩虹蝶’)是粉白色的异形苞片品种,由于返祖出现了绿叶红花。绿叶枝条生长更旺盛,将影响斑叶‘彩虹蝶’的生长(图29)。


图29  返祖的绿叶枝条要比斑叶枝条生长更旺盛


其实,返祖现象对研究三角梅品种的来源和出处很有帮助,出现返祖的枝条可以准确地告诉我们其最原始的母本是谁。


与芽变的连续性不同,三角梅返祖步骤不是逐一返回,而是“一返到底”,没有中间过渡品种。例如,‘怡锦’是来自‘西施粉’的芽变,而‘西施粉’又是来自‘重红’的芽变,其过程是一步一步逐级芽变过来的。而‘怡锦’返祖却一步就到了‘重红’,没有中间步骤‘西施粉’(图30)。


图30  返祖一步到位示意图


七、变异枝芽的处理


芽变三角梅是一种新品种种质资源,应该注意保护和繁殖,方法有分生、扦插、嫁接、压条、组织培养等。发现三角梅变异新芽或枝条后,应遵循以下处理步骤,以确保获得完全纯化、稳定的新品种。


1.如果是在户外发现的,应该先做一个评估:你下次是否还有机会再见到它。如果还有机会,则不宜急于分离变异枝,可经常去观察,等芽变完成并稳定后再分离,带回来处理。如果没有机会或觉得你离开后变异枝条可能会受损,那么就应将其从距变异枝芽较远处的地方与母体分离,并详细记录母株的情况,最好拍照留下母株的株型、叶片和花苞以及地点等资料,以便将来与分离枝对比。获取分离的芽变枝条后,宜采用最有把握的方法进行处理。


2.如果变异枝条可控,比如说是在家中和自己苗圃里发现的,则不要急于截取变异枝条,而要细心培养变异的母本植株,并仔细观察和记录变异枝的生长及变化情况,并切记三条:


(1)不要对枝尖进行修剪,要任其生长,让其充分展示性态。枝条过长时,应将其固定,以免折断。


(2)不要改变原有的种植条件,以免变异枝受到刺激,终止变化甚至产生回变。


(3)变异枝芽变异未完全和稳定之前,不要将其与母株分离,最好是让变异枝条在母本上至少留一个开花周期,以便充分了解其变异与母本的差异性。


3.通过观察,如果觉得芽变枝条的变化已彻底并已稳定,宜采用最可靠的方法或采用多种方法进行繁殖,以保证成功率。若发现繁殖成活的小苗在生长过程中性状还在变化,应任其生长和变化,不要进行修枝处理。若小苗长大后觉得其上部分的纯度比下部分高,可再次分离上面的更纯化部分,再次进行繁殖。


4.待纯化的繁殖苗开花后,仔细观察和对比母株的性状,鉴定两者具有完全不同的性状后,就可确定已经得到一株三角梅新品种了。也许这个芽变品种可能已经在其他地方产生了,但是没关系,这是你亲手培育的新品种,你仍然可以开怀欢庆,为自己的成就大声喝彩!


八、期望芽变带来的其他改变


三角梅花苞硕大,颜色艳丽,人见人爱,唯一的遗憾是没有香味。三角梅种植者梦寐以求的芽变是新品种具有醉人的花香,相信总有一天人们会发现这一令人震撼的芽变新品。此外,人们也期望三角梅的芽变新品种耐寒性增强,等等。





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