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黑穗醋栗花粉形态的电镜观察



全 文 :第 20 卷 第 1 期
1 9 9 8年 3月
东 北 农 学 院 学 报
Jo u r a nl o f No r ta ea s t Ag r ic u l t
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1
1 9 8 9
黑穗醋栗花粉形态的电镜观察
桂明珠 拜忠祥 去日中 中岁 4 ` 止 ` ,义 、
(东北农学院 植物教研室 ) ( 东北农学院 电镜宝 ) ( 东北农 学院 植物教研 室 )
摘 要
本文以黑穗 醋采 ( R公b。 : 爪 g ur o L . ) 哈尔滨地 区 3 个品 种和红穗醋采 ( R .
。 br o ln L . ) 为材杆 , 利用 T E M 和 S E M 电镜付其花粉形态及壁的结构进行 了
观察 。
观察表明 , 4 种供试材料的花粉形态基本相 似 , 种间差异较 大 , 而品种间差异
较小 。
关键词 : 黑穗醋栗 , 花粉形态 , 电镜观察
匕 1 前言
关于黑穗醋栗花粉形态学研究 , 国内外
少见报道 , 光学显微镜下种和品种间很难加
以区别 。 因此 , 作者利用扫描电镜和透射 电
镜手段 , 对黑穗醋栗几个品种和红穗醋栗的
光粉形态进行了观察 、 比较 , 为 进 一 步 开
发黑穗醋栗的资源及有关科学研 究 提 供 资
料。
2 材料与方法
试验于 1 9 8 5一 19 8 7年进行 , 供试材料为
黑穗醋栗中的厚皮亮叶 、 亮叶长穗 、 薄皮品
种和红穗醋栗 4 种 。 上述材料均采 自东北农
学院果树试验圃 。 于花期 ( 5 月 1 8 日 ) 选取
刚开放 、 大小一致的花朵 , 从花 中 取 出 花
本文于 19 8 9一 0 2一 2 0收 到
药 , 分别固定于 2 . 5% 戊二醛中 , 然后 , 分
别制成透射电子显微镜 ( T . E . M . ) 和扫描
电子显微镜 (S . E . M . ) 的样品 。
2
.
1 扫描电镜样品制备
取上述固定好的样品经系列脱水 , 醋酸
异戊脂置换 , 经 H C P 一 2 型临界点干燥后 ,
置实体显微镜下从花药中取出花粉 , 用双面
胶带粘取并固定于样品台上 , 在 工B 一 5 型离
子溅射仪中镀铂后 , 置 S 一 52 。型 扫描电镜观
察 。
2
.
2 超薄切片的制备
上述材料在 2 . 5% 戊二醛液中固定 3 小
时或更长时间 , 用 。 . I M ( p H 7 . 0) 磷酸缓
冲液漂洗 3 次后 , 在 1% 四氧化饿中固定 2
小时 , 再以 0 . I M ( p H 7 . 0) 磷酸缓 冲液漂
洗 i 小时 , 系列丙酮脱水 , 8 12 环 氧树 脂
包埋 , L K B 一 V 型超薄切片 机 切 片 ( 5 0 0一
7 0 入 ) , 醋酸双氧拙和构椽酸铅双重染色 ,
JE M 12 0 0 E X型透射电镜观察 。
3 8东 北 农 学 院 学 报 第 20卷
3观察结果
3
.
1黑穗猎栗花药和花粉粒一般形 态 观

3
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1
.
1花药的形态 :黑穗醋栗每 朵 花
由 5枚雄蕊组成 , 花药属底着药 , 花药近长
椭圆形 , 成熟时纵 向开裂 ; 花药表面纹饰 ,
用实体解剖镜观察光滑无毛 , 细微结 构不甚
清晰。 扫描电镜观察 ,表皮细胞 向外突 出呈 网
络状雕纹 , 网眼呈微型突起 。 一般品种光滑无
毛 , 而个别品种表面具有稀疏的表皮毛 。 表皮
纹饰有的整齐 , 有的不甚整齐 (图版 1 1一 4 ) 。
3
.
1
.
2 黑穗醋粟花粉的一般形态特征
观察表明 , 黑穗醋栗的花粉为圆球形 ;
花粉粒大小其直径为 2 4 。一 2 6 0微米 ; 花粉粒
具有多个萌发孔呈星散分布 。 光学显微镜观
察 , 花粉粒表面的细微纹饰分辨不清 。 而扫
描电镜观察发现 , 花粉表面由两部分组成 :
远离萌发 孔的部位 , 其表面光滑 , 无其他附
属物和纹饰 , 并且较表面的其他部位稍高 ;
另一部分是位于各萌发孔周 围的花粉壁 , 较
前部分浅度下陷 , 但整个下陷部分平坦 , 该
部分表面常具有颗粒状纹饰 , 颗粒大小基本
一致 , 颗粒密度分布有疏有密 (图版 1 5一
8 ; 图版 1 9一 1 2 ) 。
黑穗醋栗的萌发孔多数 , 其形状基本相
似 , 为圆形 , 呈 “ 火山 口 ” 状 , 直径为 4 0一
50 微米 , 一般孔缘呈半球状向外突出 , 具有
明显的孔环 , 即孔 口边缘外突呈环形 。 孔的
表面有的较光滑 ( 图版 1 9 、 n 、 1 3) 。 有
的有颗粒状纹饰 ( 图版 1 14 , 图版 W 15 ) ,
个别的萌发孔上发现有形状别致的孔盖结构
(图版 1 5 ) 。
花粉壁的结 构 : 透射电镜观察 ,花粉壁表
面凸凹不平 , 花粉壁的层次结构非常清晰 。 远
离萌发孔部位的花粉壁结构复杂 , 自外向内
可清楚看出由覆盖层 、 柱层 、 基层和外壁内层
4 层组成的外壁 , 在外壁内层之下由一层 电
子密度较小的较薄的一层 内壁 (图版 W 17 ) ;
在萌发孔周围浅度凹浅的花粉壁结构 , 外壁
缺乏覆盖层 , 由颗粒状结 构 (相当于柱状层 ) 、
基层 和外壁 内层 , 内壁亦只有较 薄 的 一 层
(图版 歹 16 、 17 ) 。 外壁的 电子密度普遍比
内壁大 , 因此 , 内外壁可清晰分辨 ; 萌发孔
部位的结构与其他部分相比 , 具有明显的差
异 , 其特点是外壁很薄 , 层 次亦不清楚 , 而
内壁却加厚得十分明显 (图版 W 16 ~ 1 8 ) 。
由于内壁电子密度小 、 呈现白色 , 其中具有
海绵状的间层 结构 (图版 W 1 8 ) 。 不同种或品
种之 间 , 花粉萌发孔向外突出的程度是不同
的 (图版 W 15 ~ 1 9) 。 观察中还发现 , 有个
别发育不正常的畸形花粉 , 其萌 发 孔 壁 较
薄 , 向外突出一个较大的圆球体 , 花粉中一
些贮藏物质也进入到圆球体 ( 图版 W 20 ) 。
3
.
2 几个品种花粉粒的形态特征
3
.
2
.
1 亮叶长穗 : 花粉粒呈圆球形 ,花粉群
体形状 比较一致 ,花粉粒较大 , 直径为 2 40 ~
26 0 微米 , 花粉表面大部分光滑 , 萌发孔周
围浅度凹陷 , 平整 , 下陷部分范围幅度约为
14 0 微米 , 表面具颗粒状纹饰 , 粒度大小不
一 , 分布亦有疏有密 。
花粉粒上 萌发孔多数 , 呈星散分布 , 萌
发孔近圆形 , 孔径 4 5微米左右 , 边缘外突明
显 , 萌发孔向外突 出 , 形如 “ 火山 口 ” 状 。
个别萌发孔上具有结构别致的圆 形 萌 发 孔
盖 , 盖上又具一短柄 , 最顶端连接一个小的
球体 (图版 1 5) 。 个别萌发孔表面亦具有
颗粒状纹饰 。
3
.
2
.
2 厚皮亮叶 : 花粉近球形或 卵 形 ,
大小不一 , 直径可在 2 。一 30 0微米之间 。 花
粉粒表面也分成光滑和浅度凹陷两部分 。 而
光滑部分常具明显的条形脊状突起 , 将花粉
表面隔成网眼状 , 脊条宽度约 20 微米 , 脊高
9一 3一第1 期 桂明珠 等 :黑穗醋栗花粉形态的 电镜观察
亦近0 2微米左右 (图版1 6 ) ;萌发孔周围
凹陷部分直径约1 20 一10 5微米 , 该部表面具
大小一致的颗粒状纹饰 , 颗粒大小约为 4一
5 微米左右 。 有的相邻两萌发孔下陷部分彼
此连成一片 , 构成椭圆形区域 ( 图版 1 6 ;
图版 1 1 0 ) 。
萌发孔多数 , 呈星散分布 , 孔近圆形 ,
孔径约 3 6微米左右 , 边缘外突明显 。 萌发孔
呈半球状外突 , 有的孔顶端向下 形 成 小 坑
(图版 1 6 ; 图 J扳 1 1 0 ) 。
3
.
2
.
3 薄皮品种 : 花粉粒圆球形 , 稍小 ,
直径约 2 力一 2 3 0 微米左右 。 花粉表面除 必
发孔周围具浅度下陷外 , 表面光滑 。 下陷部
分与萌 发孔呈颗粒状纹评 , 大小 、 疏密不等
(图版 l 了, 图版 1 1 1) 。 萌发孔散生 , 圆
形 , 直 径 3云一 10 微米左右 。
3
.
2
.
4 红穗醋衷 : 花粉粒形状不 规 整 ,
近球形或长球形 , 有的花粉形如 马 铃 薯 块
茎 。 花粉偏小 , 直径近 17 0一咒 0微米左右 。
花粉表面 大部分光汾 , 而萌发孔周围的
下陷部分较小 , 约 3 0微米左右 , 两部分分界
线不 县明显 , 有的部位具条状一 颗 粒 状 纹
饰 。
萌发孔亦呈星收分布 , 大小不等 , 孔径
4 0一 5 0微米 , 有的 .订发孔发育较好 , 向外突
出 , 超出花粉表面 ; 有的萌发孔发育较差 ,
不规整 , 孔缘也不整 齐 (图版 1 8 , 图版 l
1 2 )

异 。 因此 , 利用花粉粒的形态特征来 区分品
种差异或鉴定品种是 比较困难的 。 但是 , 黑
穗醋栗与红穗醋栗不同种之间差异明显 , 综
合其他性状可以鉴别种的特性 。
关于花粉壁的构造与以往学者有不同说
法 【’ · “ , 7 , “ , “ ’ 。 H o s l o p 一 H 、 r r i s o n ( 1 9 6 8 ) 把
花粉壁分成两种类型 `7 ’ , 即具覆盖层 的外壁
和具柱状外壁 。 上述观察表明 : 黑穗醋栗花
粉粒 , 无 沦哪一品种都明显 的区分为表面光
滑部分和具颗粒状纹饰的下陷部分 。 而 花粉
壁的结沟也相应地具有两种类型 , 一种 (表
面 光滑部分 ) 与 H二 1叮 一 H二 : 比 。 二 所述的
第 2 种类型相似 , 具柱状外壁 , 但颗粒状突
起尚未达到明显的棒状结 沟 , 此类结构权前
种简单 。 另外 , 关于各萌发孔部位的结构 ,
亦与其池报道的资料相类似 , 具有被 子植物
心发孔内壁突出加 厚的特点 , 其中具有间层
(Z

L a 了。 r ) 结构 , 苏联学者 称 此 为 中 层
(
;: l o d i n 。 )

周 玉岩 同志协助透射电镜样 :、入司阶工 作 , 嵘 梦: 谢 含 。
4 讨论
花粉的形状大小 、 外壁的纹型特征 、 萌
发孔数目及其特点等均为分类的依据 ` l 一 ” 。
根据观察结果 , 黑穗醋栗中 3 个品种间的花
粉形态特征基本相似 , 彼此仅存在着微小 差
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,
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