全 文 ：东北铁线莲[ClematismandshuricaRupr.],别名辣
寥铁线莲、山辣椒秧,为毛茛科铁线莲属多年生草质藤
本植物。东北铁线莲为威灵仙(C.chinensisOsbeck)药材
的基源之一,其根入药,含白头翁素、生物碱、谷甾醇等
成分,具祛风湿、通经络、止痛的功效[1]。除药用外,还可
用于布置花坛、花境、岩石园、假山、拱门等 ,也可作地
被植物栽植。主要分布于东北、华北及蒙古,俄罗斯、朝
鲜也有分布。
目前,随着市场需求量的增加,野生资源不断减
少。为了保持资源的持续利用,对东北铁线莲进行人工
驯化、栽培已成当务之急。但生产上种子发芽率低的问
题一直困扰着产业的发展,成为制约人工栽培推广的
瓶颈。本研究就东北铁线莲的种胚发育规律做了初步
探讨,以期为提高其种子发芽率、促进种子萌发的进一
步研究提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
东北铁线莲种子采于中国农业科学院特产研究所
东北铁线莲种胚发育规律研究
吉艳慧,许世泉,艾军
(中国农业科学院特产研究所,吉林 吉林 132109)
摘要:采用石蜡切片法对东北铁线莲的种胚发育过程进行了观察和研究。结果表明,东北铁线莲的种子为胚后熟型,其成熟种胚
发育不完善,只分化出2片子叶和胚芽原基、胚根原基,不具有发芽能力。
关键词:东北铁线莲;种胚;发育
中图分类号:S567.23+9 文献标识码:A
收稿日期:2007-11-19
基金项目:吉林省科技厅“威灵仙野生驯化技术研究”项目(20050903-2)
作者简介:吉艳慧(1982-),女,河北省滦县人,在读硕士,从事药用植物资源学研究。
Abstract:ThedevelopmentcourseofClematismandshuricaRuprseedswasobservedbyusingparafinwaxslices.Theresultsshowed
thatthenatureoftheseedswasripeningpost-embryoperiodandthematuredembryosdevelopedimperfectly.Itonlyformatedtwo
cotyledons,andtheplumule、radiclandthehypocotylhadnotdiferented.Soitsseedshadnotacquiredtheabilitytogerm.
Keywords:ClematismandshuricaRupr;Seed-embryo;Development
StudyonEmbryoDevelopmentofClematis
mandshuricaRuprSeeds
JIYan-hui,XUShi-quan,AIJun
(InstituteofSpecialWildEconomicAnimalandPlantScience,CAAS.,Jilin,132109,China)
文章编号:1001-4721(2008)02-0044-03
特 产 研 究SpecialWildEconomicAnimalandPlantResearch44
DOI:10.16720/j.cnki.tcyj.2008.02.022
左家试验基地 。
1.2 方法
从2007年7月19日东北铁线莲种子子房膨大开
始,每隔5d采种1次,直至9月底种子成熟。东北铁线
莲果实为瘦果,即果皮与种皮结合紧密。为保证制片效
果,先剥去种皮及果皮,用FAA固定液固定。根据种子
本身所含物质的特点,先在解剖镜下观察种子内胚的
具体位置,只取含有胚的种尖部分。再采用常规石蜡切
片法制片,切片厚度为 10μm,用改进的番红 -亮绿对
染色法,加拿大树胶封片。具体方法如下:固定材料
(FAA>2h)→(50%乙醇 +30%蒸馏水 +20%叔丁醇)1
h→(25%乙醇 +25%蒸馏水 +50%叔丁醇)1h→(25%乙
醇 +75%叔丁醇)1h→(纯叔丁醇)1h→(纯叔丁醇)1
h→渗蜡(过夜)→(加 1/2石蜡 60℃)1h→浸蜡(3次,
每次 1h)→包埋→切片→粘片→展片→(纯二甲苯)2
h→(纯二甲苯)2h→ (无水乙醇)5min→(95%乙醇)5
min→(70%乙醇)5min→(50%乙醇)5min→水冲洗→
(1%番红)1~5h→(50%乙醇)5min→(70%乙醇)5
min→(95%乙醇)5min→(1%亮绿 +95%乙醇)10~15
s→(无水乙醇)5min→(无水乙醇)5min→(纯二甲苯)
10min→(纯二甲苯)10min→封片。选择代表性切片,
在OlympusCX31显微镜下照相。
2 结果与分析
2.1 胚的发育观察
经观察,2007年 7月 19日终花期,东北铁线莲已
完成授粉受精过程,进入胚发育的开始阶段,已形成球
形胚(图1),即合子经过数次细胞分裂以后形成的多细
胞原胚。随着胚的继续发育,这个多细胞原胚的顶端两
侧分裂生长较快,从图3中可明显看到顶端两列细胞
大于其周围细胞。至7月24日(结果初期),已经形成
心形胚。到8月初(结果期)可观察到典型的心形胚(图
2)。由于植物生长过程的交叉性,球形胚、心形胚在一
段时期内是同时存在的。因细胞生长的不均衡性,原胚
顶端的中间出现凹陷(图3)。伴随其迅速发育,凹陷部
分渐大,胚的形状似肾形。迅速生长的两端将成为两片
子叶,整个胚类似于马蹄状。至9月11日(结果后期),
胚的2片子叶已经形成(图4),9月23日(接近枯萎
期)可观察到胚显著增大(图5)。如图6所示,至种子进
入休眠期,种胚的体积较前期有所增大,两子叶之间形
成突起,突起部位细胞的细胞质较浓,细胞核较大,明
显活跃于其周围细胞。将来突起部分会逐渐分化成胚
芽。与此同时,胚体下端细胞将分化为胚柄,然后由胚
柄顶端的细胞,即胚根原细胞再分化为胚根。胚根和子
叶间的部分即为胚轴。但从本试验的结果看,取样的最
后时期东北铁线莲的种皮和果皮已经比较坚固,其表
观性状已表现出成熟特征,但其胚的发育却仍不完善。
图 1 7月中旬球形胚时期 图2 8月初典型的心形胚时期
图3 子叶雏形 图4 9月初两子叶伸长
吉艳慧,等:东北铁线莲种胚发育规律研究第2期 45
2.2 胚发育过程中的异常现象
从球形胚到心形胚的发育与其它双子叶植物相
似,但在胚以后的发育中,胚芽生长点与胚根生长点的
发育滞后,并远远落后于子叶的发育。待子叶的结构发
育完成时,胚芽和胚根的分化发育才开始。而且,观察
发现东北铁线莲种胚在同一时期发育阶段,个别种子
发育程度有所不同,即胚成熟存在差异。
3 结论与讨论
3.1 东北铁线莲种子成熟后,种胚尚未发育完全,其胚
的发育属于胚后熟类型,必须分别经过胚形态后熟和
生理后熟两个阶段后才能打破休眠而发芽出苗。从上
述种胚的发育过程来看,其胚发育相对滞后,仅子叶发
育较快。到其生长末期,整个胚发育并未完成,这也是
造成胚形态后熟的直接原因。采收后的种子处于休眠
状态,这种现象与人参、刺五加、羌活等野生植物胚的
发育相类似[2~3]。
3.2 造成种子休眠的主要原因有种皮障碍、胚后熟和
种子内某些抑制物质的存在[4]。只有找到影响种子萌发
的因素,才能采取措施,打破休眠,促进种子萌发。本研
究结果表明,影响东北铁线莲种子萌发的主要因素应
为种皮障碍和胚后熟,但种子内是否存在有机酸、植物
碱和某些植物激素等抑制物质,尚需进一步深入研究。
参 考 文 献
[1]王亚,陈彦,孙玉军.中药威灵仙研究概况[J].中药材,2006,
29(5):513-515.
[2]史静,马小军,等.羌活种胚后熟过程中内源激素的动态变
化[J].中草药,2006,37(2):273-276.
[3]赵淑兰,沈育杰,杨义明.刺五加种子不同处理对胚后熟及
出苗率的影响[J].特产研究,2005,(4):24-26.
[4]陆时万,徐祥生,沈敏健.植物学[M].北京:高等教育出版
社,2004.
图5 9月下旬子叶发育完成 图6 胚芽生长点和胚根生长点
特 产 研 究 2008年第2期46