盾叶薯蓣性系统多态性研究

【摘要】：盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H．Wright),俗称黄姜,隶属薯蓣科 (Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea L．)根状茎组(Sect．Stenophora),为我国特有种,是重要的甾体激素药源植物,是目前世界上薯蓣皂苷元(diosgenin)最高含量的物种。《Flora of China》记载盾叶薯蓣花单性,雌雄异株,符策等(2005)曾简单报道过在栽培盾叶薯蓣中有雌雄同株现象。本研究自2003年秋引进湖北武当山野生盾叶薯蓣,经过 4年的性别表型连续观察和统计,发现其性系统主要有以下几种:全雌基株(根茎上只有全雌缠绕茎)、全雄基株(根茎上只有全雄缠绕茎)、雌雄异小株同基株(根茎上兼有开雌花和开雄花的缠绕茎)、雌雄同小株(同一缠绕茎既开雌花又开雄花)。引种后第一年 (2004)统计全雌基株73棵、全雄基株89棵、雌雄同基株5棵、雌雄同小株9棵,每棵根茎上一般为1根缠绕茎,最多2-3根;引种后第二年(2005)全雌基株24棵、全雄基株58棵、雌雄同基株47棵、雌雄同小株22棵,每棵根茎上的缠绕茎数量有大幅增长, 最多可至10余根,但并非每根缠绕茎都会开花。比较两年的观察结果发现:2004年的162 棵单一性别根茎在2005年有17棵全雌根茎,39棵全雄根茎仍保持原来的性别;7棵原全雄基株开雌花,16棵原全雌基株开雄花,发生了完全性别逆转,其余59棵(除小部分未开花外)均变为雌雄异花同基株,变异率高达49．7％。2004年雌雄同基株、雌雄同小株的 14棵盾叶薯蓣,在05年除2基株只开雄花、1基株未开花外,其余仍保持原来的性别。而湖北武当山野外盾叶薯蓣调查的情况显示,盾叶薯蓣1棵基株一般只有1根缠绕茎,且性别单一,在调查的155棵基株中只有1棵为雌雄异花同缠绕茎即雌雄同小株。因此,我们认为盾叶薯蓣的性系统多态性以及缠绕茎数量的大幅增加是由于栽培所致,但其原因究竟是生长环境、生长条件还是栽培变异(如芽交)?以及性别变化的遗传基础是什么?我们正作深入的研究。