木棉花形态结构特征和观赏类型划分

朱报著，张方秋，潘 文，徐 斌，杨会肖，王永峰

(1. 广东省森林病虫害生物防治重点实验室，广东 广州 510520；2. 广东省林业科学研究院，广东 广州 510520)



木棉花形态结构特征和观赏类型划分

朱报著1,2，张方秋1,2，潘 文1,2，徐 斌1,2，杨会肖1,2，王永峰1,2

(1. 广东省森林病虫害生物防治重点实验室，广东 广州 510520；2. 广东省林业科学研究院，广东 广州 510520)

通过嫁接繁殖栽培试验，对木棉的花期和花形态结构特征进行调查，结果表明：木棉花期、花型、花瓣大小和花瓣颜色等形态特征在产地和单株间存在差异，花期2月28日至4月26日，花期延续时间可达57 d，盛花期为3月下旬中期；花型可分为直伸、反卷和内含花型，分别占调查无性系的79.25%、13.21%和7.54%；花长在6.8～12.5 cm，平均为10.4 cm；花径8.4～17.7 cm，平均为13.0 cm；花瓣颜色可分为深红色、红色、橙红色、橙黄色和黄色，分别占调查无性系的10.37%、33.02%、38.68%、14.15%和3.78%；花瓣长7.4～13.3 cm，平均为10.3 cm；花瓣宽2.8～6.2 cm，平均为4.7cm。聚类分析揭示木棉可分为较早花橙红小花型、较早花较小花型和早花中等偏大花型等7个类型，其中早花中等偏大花型12个单株是较优良的观赏类型，是选育的重点。

木棉；花期；花形态结构；观赏类型划分；无性系选育

植物类型划分是观赏植物遗传多样性研究的基础，对观赏植物的育种、栽培和应用均有重要指导意义[1]。由于起源的多样性和栽培条件的不断改善，张宇和[2]根据易于区分的种源和起源，株型和叶色，花序或花的形态特征，花期和用途等指标，提出品种类型划分应多样化。陈俊愉等[3]对梅花、侯伯鑫[4]等对红花继木，朱报著等[5-6]对红花荷属和美丽异木棉进行了观赏类型划分，并选育出优良观赏类型。

木棉(BombaxceibaLinn.)，别名红棉、英雄树、英雄花、攀枝花，是木棉科木棉属落叶大乔木，原产中国南部、亚洲热带至澳大利亚地区，我国四川、云南、贵州、广东、广西、海南、香港、澳门、台湾、福建等省(区)均有分布。木棉树姿巍峨，树形优美，抗逆性强，且花色红艳，花朵硕大美丽，春季叶前开放，深受人们喜爱，为我国南方地区优良景观树种之一，同时也是广东广州、广西崇左、四川攀枝花、台湾高雄的市花，广州市道路和单位绿化的骨干树种之一[7-11]；木棉除绿化观赏用途外，还具有重要的经济价值，其花清热除湿，可入药，是传统凉茶五花茶主要成分之一[12]；其根皮袪风湿，理跌打，树皮为滋补药。此外，木棉果内绵毛可作忱、裖和救生圈等填充材料；种子可作润滑油，制肥皀等，而其木材轻软可造纸、制箱板和小家具等。有关木棉的研究报道较多，主要集中在资源的调查和分类[13-15]、栽培技术[16-19]、光合生理[20]、化学成分及药理作用研究[21]、木棉居群的遗传多样性研究[22-23]等，鲜见优良观赏无性系选育报导。为选育观赏价值较高、盛花期较早和花期较长、花色靓丽的木棉无性系，笔者于2012年收集了广东6市(区)优良接穗资源，通过嫁接繁殖苗木，建立收集圃，现对木棉观赏类型进行总结。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在广东省林业科学研究院苗圃，位居113°23′E，23°13′N；海拔25 m；年平均温度23 ℃；1月气温最低，平均温度13 ℃，8月气温最高，平均温度28.7 ℃；年平均降雨量1 638 mm，4～9月的降雨量占全年的80%；年平均湿度79%。

1.2 资源收集与保存

2012年4月，从广东省东莞市和佛山市等地的行道树和园景树中选择树龄在10～95年，胸径17～97 cm生长健壮，并已开花的木棉，2013年1月采集接穗，共采集147个优良单株，用2年生木棉砧木进行嫁接繁殖，嫁接4个月后，接穗长至10 cm以上时，种植在40 cm×35 cm花盆，每个采集号嫁接保存10株以上的无性系分株，在广东省林业科学研究院苗圃建立收集圃，2014年4月开始多数植株开花(表1)。

表1 木棉开花情况(株)统计

1.3 单花生长发育和花期调查

(1)单花生长发育调查：花蕾形成后，选择45个花蕾，隔3天测量记录花梗长、花(苞)长和花(苞)宽；当花蕾进入大气球期，每日上午9:00—10:00进行拍摄，观察并记录生长发育过程，直至凋谢。(2)盛花期调查：从第1株无性系分株开花开始，隔3天统计各分株开花数量，分株花量最大的日期为分株盛花期；各无性系分株盛花期最集中的时期为该无性系的盛花期。

1.4 花形态结构调查

各无性系在同一调查年度内选取3株开花分株，每株4朵花，当花径最大时进行调查，测量并记录花型、花长和花径、花梗长、花瓣形状、花瓣长和宽，各项指标均取平均值。对照国画色谱进行花瓣颜色鉴定，用2片有代表性花瓣进行形状描绘，并对整朵花拍照保存。

1.5 聚类方法

数据分析采用R软件中的“psych”包进行主成份分析和样品聚类分析，其中聚类分析采用离差平方和基于欧式距离法[24]。

2 结果与分析

2.1 单花生长发育

4月中旬至10月中旬为木棉营养生长期，花芽主要在当年生枝条上分化形成，11月中旬可见花蕾，花蕾形成后到花凋谢约130 d。从可见花蕾到花凋谢可分为6个时期：生长期约120 d，花梗缓慢伸长，花蕾缓慢伸长和增大，花蕾成圆锥形；速生期3～5 d，花梗快速伸长，花蕾顶端裂开，花瓣露出并快速伸长；大气球期1 d，花蕾伸长至最长和最大，花瓣未张开，花蕾成长圆锥形；始花期1 d，花瓣张开后多数高度反卷，少数直伸，质厚，露出雄蕊和雌蕊，花药开裂散粉，柱头分泌粘液，蜜蜂和鸟类采蜜授粉；盛开期2～4 d，多数花瓣逐渐向内回收，形成直伸或内含花型，少数保持原来反卷花型，并逐渐变薄，边缘逐渐萎蔫；凋谢期1 d，花瓣和雄蕊脱落，经授精后子房开始膨大(图1)。

图1 木棉单花生长发育过程

2.2 花期

观花植物的成熟期主要是花期的早、晚和延续时间，早花且花期延续时间长的品种更有利于供应市场。2014年，木棉花期从3月19日—4月26日，花期延续时间38 d；2015年，木棉花期从2月28日—4月15日，花期延续时间45 d。在两个调查年度木棉各无性系盛花期为3月下旬中期，共有61个无性系盛花，占开花无性系的53.51%(表2)。在盛花期前完成盛花的无性系为早花无性系共有11个，占总调查无性系的9.65%，其中盛花期最早的是HD02，3月10日完成盛花，其次是FS17、ST03和JM23，3月16日完成盛花。在盛花期后完成盛花的无性系为迟花无性系共有42个，占总调查无性系的36.84%。

表2 木棉无性系盛花期统计 株

2.3 花形态特征

2.3.1 花型和大小

园林树木的花朵在形状、大小和色彩上千变万化，层出不穷，是最易吸引人视觉美感的特征。木棉花单生叶腋，花梗直伸，覆被花相。花型可分为直伸、反卷和内含花型，分别占调查无性系的79.25%、13.21%和7.54%。调查发现，木棉花长在6.8～12.5 cm，平均为10.4 cm；花径8.4～17.7 cm，平均为13.0 cm，花梗0.7～2.1 cm，平均1.34 cm；最大花径是最小花径的2.1倍，各产地间花平均长和平均宽差异较小，增城产地的花平均宽最大，花都产地的花平均宽最小(表3，图2)。以平均花径为基准值，在±1个标准差范围为中型花，大于2个标准差为特大型花，大于1个标准差为大型花，小于1个标准差为小型花，小于2个标准差为特小型花；特小型花、小型花、中型花、大型花、特大型花分别有4个、10个、78个、11个和3个无性系，分别占调查无性系的3.78%、9.43%、73.58%、10.38%和2.83%，大型花和特大型花无性系是木棉花卉选育的重点。

图2 木棉花型

表3 木棉花朵大小统计 cm

2.3.2 花瓣形态特征

木棉花瓣内颜色对照国画色谱，从深至浅可分为深红色、红色、橙红色、橙黄色和黄色。根据106个无性系花形态结构调查结果，深红色、红色、橙红色、橙黄色和黄色的无性系分别11个、35个、41个、15个和4个，分别占开花无性系的10.37%、33.02%、38.68%、14.15%和3.78%，黄色木棉是非常稀有的类型。花瓣形状可分为倒卵状长圆形、长圆形和椭圆形，分别占调查无性系的52.84%、23.58%和23.58%。花瓣长7.4～13.3 cm，平均为10.3 cm；花瓣宽2.8～6.2 cm，平均为4.7 cm，各产地间花瓣长和花瓣宽差异很小(表4，图3)。

图3 木棉花瓣形态特征

产地花瓣长/cm均值变幅花瓣宽/cm均值变幅花瓣形状倒卵状长圆形长圆形椭圆形合计东莞10．58．8～12．35．04．0～6．2102719佛山10．59．4～12．74．83．8～5．5154322花都10．18．7～13．34．44．0～5．2516江门10．17．4～13．24．52．8～5．3138526天河10．07．7～12．64．63．5～5．675416增城10．88．4～12．45．04．0～5．765617平均10．37．4～13．34．72．8～6．2562525106

2.4 木棉观赏类型划分

根据木棉的花期、花型、花长、花径、花瓣颜色、花瓣形状、花瓣长和花瓣宽共8个主要观赏特征为同一级的分类标准，进行聚类分析。当距离阈值取

6.0时，可将106个无性系分为7个类型(表5、图4)，类型Ⅰ为较早花橙红小花型，类型Ⅱ为较迟花大花宽瓣型，类型Ⅲ为较迟花反卷中等花型，类型Ⅳ为较早花较小花型，类型Ⅴ为早花中等偏大花型，类型Ⅵ为内含偏小花型，类型Ⅶ为迟花较小花型,其中早花中等偏大花型共12个无性系是选育的重点。

图4 木棉聚类分析树状图

组别株数(株)花期花型花长/cm花径/cm花瓣颜色花瓣形状花瓣长/cm花瓣宽/cmⅠ6较早直伸8．210．2橙红倒卵状长圆形8．43．6Ⅱ3中等偏迟直伸12．016．7橙红、橙黄多种形状12．55．6Ⅲ19中等偏迟直伸或反卷11．014．2红色、橙红倒卵状长圆形11．15．1Ⅳ17较早直伸10．212．1多种倒卵状长圆形9．84．6Ⅴ12早直伸10．714．1红色椭圆形、长圆形10．74．8Ⅵ6中等内含11．612．0橙红椭圆形、长圆形12．25．1Ⅶ43迟直伸10．112．9多种倒卵状长圆形10．04．6

3 讨 论

景观树种的花朵在形状、大小、色彩、数量、分布、香气等方面千差万别，形成了丰富而美丽的自然景观，为自然界提供了优美的环境。观花植物的花型、花期、花径等是评价该植物观赏价值高低的主要指标，木棉花型可分为直伸、反卷和内含花型，分别占调查无性系的79.25%、13.21%和7.54%，与王健研究认为直伸、反卷和内含花型分别占87.0%、10.3%和2.7%，直伸花型占绝大部分的结果类似[14]；木棉盛花时，由于花朵开放的先后次序不同，同一株树会同时出现直伸和反卷花型，或反卷和内含花型，或反卷和直伸花型、或反卷花型的现象，不过不同植株，不同花型的比例有所差异，这与王健等研究结果相同[14]；美丽异木棉(Chorisiaspeciosa)有直伸和反卷花型[6]，木棉科其它树种是否同样具有直伸和反卷花型等特征，还需进一步研究。

花期调控原理是通过调节花卉的营养生长、花芽分化、花朵生长发育过程以及开花环境等，达到调控花期的目的。温度处理、光照调控、水肥控制、栽培技术和激素调节处理等措施是观赏植物花期调控的主要技术手段[25]。木棉始花到凋谢时间4～6天，与美丽异木棉基本相同；木棉花蕾形成后到花凋谢约130 d，美丽异木棉约30～37 d，木棉盛花期较短，大约为10天，而美丽异木棉盛花期长达30天，两者差异又较大[6]，本研究木棉树体较小，单株开花数量不多，当植株长大以后，单株开花数也会相应增加，盛花期会相应延长，盛花期可延续多长时间，还有待进一步探讨；各无性系花期的差异，为开展花期调控提供了依据。

观花植物在其它观赏指标相近的情况下，花径较大的植物观赏价值也相对较高。木棉花长在6.8～12.5 cm，平均为10.4 cm；花径8.4～17.7 cm，平均为13.0cm，最大花径略小于张继方等研究结果20.5cm[15]，平均花径略大于美丽异木棉11.91 cm[6]。木棉花瓣颜色分为深红色、红色、橙红色、橙黄色和黄色，而黄色只占3.78%，与王健等研究认为黄色只占4.1%相近[14],但与张继芳等研究结果黄色只占0.6%差异较大，可能与调查范围有关[15]，黄色历来代表着高贵的象征，因而黄色木棉更显得稀有和珍贵。木棉花瓣平均长和平均宽分别为10.3 cm和4.7 cm，又与王健研究结果相近[14]。利用花瓣颜色进行类型划分是比较简单的分类方法，朱有佩等从花色将其分为深红花木棉、红花木棉、桔红花木棉、黄花木棉四个类型[13]，张继方等木棉分为深红花木棉、桔红花木棉、橙黄花木棉和黄花木棉[15]，虽然名称上有差异，但结果大致相同，调查发现，木棉花色由深红到黄色是一个渐变的过程，且同株的花由于开放时天气状况、水肥供应、分布位置、人为感观等因素影响，在分类上也会出现的差异。

各种景观树种具有独特的形态、色彩、风韵和香味，又有日夜、季相、年龄等变化，因而存在观姿、观花、观果和观叶等各种观赏价值；不同树种因观赏价值不同，对优良品系的评价也存在一定的差异。王健等[14]用着花密度、花瓣长度、花瓣内外层颜色等17个主要特征，采用主成分和聚类分析法，将木棉分为多种观赏类型，但没有将花径作为主要观赏性状分析，而雄蕊群和雌蕊长度作为主要观赏特征，其结果有待商议。张继方等[15]利用株型、花径、着花密度和花色艳丽程度等12个指标，在咨询专家意见基础上，确定评价指标值，并运用AHP层次分析法对其进行评价，选出优良单株，但由于人们对花的颜色、利用程度等喜好不同，分值赋于上存在较大差异，结果受人为因素影响较大。本研究根据花型、花期、花径、花瓣颜色等8个主要观赏性状作为同一级的分类标准进行聚类分析，将木棉分为7个观赏类型，并选出早花中等偏大花型12个无性系为优良观赏类型，是无性系选育的重点。

[1] 刘青林,赵会恩.试论观赏植物品种分类的标准与单位[J].北京林业大学学报,1998,20(2):67-71.

[2] 张宇和.观赏植物遗传多样性及品种分类浅淡[J].北京林业大学学报,1998,20(2):6-11.

[3] 陈俊愉.中国梅花品种图志[M].北京:中国林业出版社,1989:1-12.

[4] 侯伯鑫,林峰,李午平,等.红花檵木品种分类系统[J].林业科学研究,2003,16(4):430-433.

[5] 朱报著,徐斌,张方秋,等.广东红花荷属植物野生花卉观赏类型划分[J].广东农业科学,2011,38(1):69-72.

[6] 张方秋,朱报著,潘文,等.美丽异木棉花形态结构特征和观赏类型划分[J].广东农业科学,2015,42(14):48-53.

[7] 徐英宝,郑永光.广东省城市林业优良树种及栽培技术[M].广州:广东科技出版社,2005:243-245.

[8] 粟娟,孙冰,黄家平,等.广州市绿地应用树种结构分析[J].林业科学研究,1998,11(5):502-507.

[9] 张方秋,李小川,潘文,等.广东生态景观树种栽培技术[M].北京:中国林业出版社,2012:193-198.

[10] 郑万钧.中国树木志：第3卷[M].北京:中国林业出版社,1997:2883-2885.

[11] 吴德邻.广东植物志：第3卷[M].广州:广东科技出版社,1995:215-216.

[12]《全国中草药汇编》编写组.全国中草药汇编：上册[M].北京:人民卫生出版社,1975:177-178.

[13] 朱有佩,陈宝源,朱其昌.海南岛作物(植物)种质资源考察文集[M].北京:农业出版社,1992:92-96.

[14] 王健,水庆艳,石晶,等.海南木棉植物资源调查与分类初步研究[J].亚热带植物科学,2010,39(1):53-56.

[15] 张继方,贺漫媚,刘文,等.广州木棉种质资源调查及其评价[J].广东林业科技,2013,29(6):47-53.

[16] 潘宏兵,杜邦.木棉嫁接繁育技术[J].四川林业科技,2008,29(1):86-87.

[17] 黄锦荣,谢金兰,张钦源.木棉生物学特性及育苗技术[J].农技服务,2009,26(5):149.

[18] 朱报著,朱政财,潘文,等.木棉苗期生长基质筛选研究[J].西南林业大学学报,2013,33(4):30-34.

[19] 程广有,韩雅莉,李瑛,等.木棉的组织培养和快速繁殖[J].植物生理学通讯,2004,40(3):337.

[20] 潘文,张晓珊,丁晓纲,等.氮素营养对美丽异木棉等4个树种幼苗生长及光合特性的影响[J].中国农学通报，2012,28(31):41-45.

[21] 齐一萍,郭舜民.木棉的化学成分与药理作用研究[J].福建医药杂志,2002,24(3):119-120.

[22] 汪书丽,李巧明.中国木棉居群的遗传多样性[J].云南植物研究,2007,29(5):529-536.

[23] 彭莉霞,朱报著,杨会肖,等.广东木棉种质资源遗传多样性的ISSR分子标记分析[J].广东林业科技,2015,31(6):15-21.

[24] 黄少伟,谢维辉.实用SAS编程与林业试验数据分析[M].广州:华南理工大学出版社,2001:39-44.

[25] 王磊,汤庚国,刘彤,等.球根花卉花期调控的研究进展.南京林业大学(自然科学版),2004,28(1):66-70.

Characteristics of the Flower Morphological Structure of Bombax ceiba and the Classification of Their Ornamental Types

Zhu Baozhu1,2, Zhang Fangqiu1,2, Pan Wen1,2, Xu Bin1,2, Yang Huixiao1,2,Wang Yongfeng1,2

(1.Guangdong Provincial Key Laboratory of Bio-control for the Forest Disease and Pest, Guangzhou 510520, China; 2. Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou 510520, China)

The morphological and flowering characters ofBombaxceibawere investigated through a grafting test herein. The obtained results indicated that there presented differences among stands or clones in flowering periods, type, petal size and colors. In general, the flowering period ranged from the late February to the late April with a full blooming time during late March. The flower includes three types: straight, anti-roll and containing, Respectively accounted for 79.25%, 13.21% and 7.54% of survey clones. flowers in 6.8-12.5 cm length, with an average of 10.4 cm; flowers in 8.4-17.7 cm width, with an average of 13.0 cm. The color of the petal appeared to be deep red, red, orange red, orange yellow or yellow, accounted for 10.37%, 33.02%, 38.68%, 14.15% and 3.78% of survey clones. Cluster analysis revealed that the all the clones could be classified into the 7 groups (e.g. (1) of early small flowers orange flower type, (2) of early small flower type, (3) of early medium to large flower type. Of which, early medium to large flower type with to be more attractive and should be concentrated in the breeding program.

Bombaxceiba; florescence; morphological structure; ornamental types; clonal selection

10.3969/j.issn.1006-9690.2016.06.011

2016-05-19

广东省林业科技创新项目(2011KJCX004、2014KJCX005-01)；花卉产业技术创新战略联盟自行设计科研项目(2014hhlm009)。

朱报著(1966—)，男，高级工程师，主要从事植物资源调查和培育研究。E-mail:zhu61030141@sina.com

S685.99

A

1006-9690(2016)06-0042-05