全 文 ：华北农学报 1今2 9, 7 ( 名 ) : 2 3~ 2 8
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普通小麦 、 小黑麦和黑麦花粉粒及其
叶表皮结构的扫描电镜观察
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(河北师范大学生物系 , 石家庄 0500 1 6 )
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材料
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2 期 刘植义等: 普通小麦 、 小 黑麦和黑麦花粉粒及其叶表皮结构的扫描 电镜观察
花粉粒的大小也存在一定的差别 (表 1 和图 ) 。 s x小黑麦与 6 x小黑麦的花粉粒大小
较接近 , 与普通小麦花粉粒的大小差别不明显 ; 但是丹麦黑麦的花粉粒明显小于普通小麦和
小黑 麦。 由表 1 可知 , 同一属内的不同基因型品种之间 , 其花粉粒的大小也有一定 差异 , 但
其形状却是相同或相似的 , 如在 6 又 冬小黑麦与 6 、 小黑麦之间 , 武选 1 号与 7 5 一 3 3 6 9 之 间
都是这种情况 。
2
. 萌发孔的特征 普通小麦 、 丹麦黑麦和小黑麦花粉粒萌发孔的共 同特征是 : 萌发孔
孔口周围稍隆起 。 但在萌发孔孔 口和孔盖 的大小 、 孔盖裂缝与凸凹等方面却有 一 定 的差别
(表 1 和图 ) 。 普通小麦不同品种间差异较大 , 孔盖裂缝有或无 , 孔盖外凸或与孔口周 围平
行 。 丹麦黑麦 、 小黑麦萌发孔孔盖均无裂缝 , 其中 , 丹麦黑麦 、 6 x 小黑麦孔盖与孔 口周 围
平行 , s x 小黑麦孔盖稍外 凸 。 孔 口及孔盖的大小在属间和同一属内不同品种间均有差别 ,
孔盖 、 孔 口 以丹麦黑麦的最小 , 小黑麦与普通小麦的较大 , 其大小较为接近 。
3
. 花粉粒表面纹饰特征 本实验所观察的材料 , 花粉粒表面均为颗粒状纹饰 , 但纹饰
颗粒的类型 、 大小 、 排列却存在极显著的差异 (表 1 ) 。 纹饰颗粒有两种类型 : 单个突起的
颗粒 (单一颗粒 ) , 两个或两个以上的突起并连成庆状 、 花瓣状或锯齿状的 , 称为 复 合 颗
粒亡 6 J。 普通小麦花粉粒纹饰以复合颗粒为主 , 排列较密 , 颗粒较大 , 呈戎状 、花瓣状或锯齿
状卜复合颗粒之间分布着少量圆形的单一颗粒 。 丹麦黑麦花粉粒纹饰为单一颗粒 , 颗粒呈 圆
形 , 在观察的材料中 , 以月·麦黑麦的颗粒为最小 , 排列最稀 。 s x 小黑麦和 6 x 小黑麦的花
粉粒表面纹饰相似 , 主要是单一颗粒 , 其间分布有少量的复合颗粒 ; 单一颗粒比黑麦的大 ,
比普通小麦 .的小 。 s x 小黑麦单一纹饰颗粒的大小均一 , 其间的复合颗粒多呈虎状 , 较大 ,
接近于普通小麦的纹饰颗粒 。 , 6 x 小黑麦纹饰颗粒大小不均一 , 最大者与普通小麦的单一纹
饰颗粒接近 , 最小者与丹麦黑麦纹饰颗粒相当 。 在排列方面 , 丹麦黑麦的纹饰 颗 粒 排 列最
稀 , 6 滩 小黑麦次之 , s x 小黑麦 、 普通小麦则排列较密 。 6 又小黑麦纹饰颗粒的排列接近
于丹麦黑麦 , S X 小黑麦接近于普通小麦。
二 、 旗叶下裹皮的结构特征
1
. 旗叶下表皮的细胞形态 武选 1 号 , 8 . x 小黑麦和丹麦黑麦旗叶下表皮的共同特征
是 : 有气孔器 、 硅细胞 、 长细胞 , 气孔器和长细胞排列整齐 , 与叶脉平行 (表 2 和图 ) 。 普
通小麦武选 1 号叶表面较光滑 , 有蜡质 , 气孔器较多, `呈长椭圆形 , 有毛细胞 , 其顶端尖而
弯 , 基部肥大 , 呈钩毛状。 s x 小黑麦叶表面较光滑 , 但气孔器表面及其周围附属物较多 ,
显得粗糙 , 气孔器较少 , 排列较稀 , 无毛细胞 。 丹麦黑麦叶表面较粗糙 , 有很多短而尖细的
毛状物附着于叶表面 , 气孔器比普通小麦和 s x 小黑麦的小 ,数量更少 ,排列更稀 , 且隐藏于
叶表面的毛状物之间 , 不易观察到 。 从旗叶 一『表皮的细胞形态 、 附属物 、 气孔器的多少等方
面可看出 , s x 小黑麦介于普通小麦与丹麦黑麦之间 , 但更接近于普通小麦 , 三者间差异显
著 , 较易鉴别 。
2
. 气孔器的结构 气孔器的结构 、 大小及气孔周围的附属物在武选 1 号 、 s x 小黑麦
和丹麦黑麦之间存在着显著的差异 (见表 2和图 ) 。 普通小麦武选 1号 , 气孔器保卫细胞和副卫
细胞明显 , 气孔器较大 , 气孔周围的附属物为短棒状 、 短刺状突起 , 排列紧密 , 气孔裸露 。
s x 小黑麦气孔器大小与武选 1 号接近 , 气孔周围的附属物为短棒状 、 短刺状突起以及大小
华 北 农 学 报 7 愈
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2 期 刘植义等 :普通小麦 小黑麦和黑麦花粉粒及其叶表皮结构的扫描电镜观察
不一的块状物 , 棒状 、 刺状突起比武选 1 一号的稍长 、 稍粗 , 但排列较稀 , 气孔裸露 。 丹麦黑
麦气孔器最小 , 保卫细胞 、 副卫细胞不明显 , 气孔周围的棒状 、 刺状附属物比 8 火小黑麦的
更粗更长 , 排列更稀 ; 气孔不裸露而被附属物掩埋 。 由以 _ -rI 结果可看出 , s x 小黑麦气孔器
结构特征为一过渡类型 , 、 介于普通小麦与丹麦黑妻之间 。
讨 论
早期认为禾谷类作物的花粉粒表面光滑 , 但最近的报道表明 , 大麦 、 普通小麦花粉表面
有颗粒状纹饰 〔 2, 6 , 10 〕。 但有关黑麦 、 小黑麦的花粉粒扫描电镜观察还未见报道 。 本研究结
果表明 :
1
. 普通小麦 、 小黑麦和丹麦黑麦的花粉粒形状依次为近圆形 , 椭圆形 , 长椭圆形 , 纹
饰颗粒的类型 、 大小和排列的疏密 , 在三者间有显著差异 。 在花粉粒形状及其纹饰特征方面 ,
小黑麦为过渡类型 , 介于普通小麦与丹麦黑麦之间。 反映了小黑麦与普遍小麦 、 黑麦的亲缘
关系 , 也说明小黑麦为一新物种 。 6 x 小黑麦与 s x 小黑麦在纹饰特征上有差别 , 前者倾向
于丹麦黑麦 , 后者则与之差异较大 。 在纹饰颗粒的排列上表现得更为明显 。 这可能反映二者
在染色体组成上的差异 ,如 s x 小黑麦染色体组成为 A A B BD D R R , 与普通小麦 ( A A B B D D )
有较多同源的染色体组 , 而 6 x 小黑麦的染色体组成为 A A B B R R , 与 普 通小麦同源的染色
体组比 8 义 小 黑 麦 少 两 组 。 这说明 , 基因组成差别较少的物种 , 其纹饰特征差别亦小 , 反
之 , 差别就大 。 因此 , 利用花粉粒形状及其表面纹饰作为属 间亲缘关系和新种的鉴定依据 以
及属 间分类的依据是可行的 。
2
. 花粉粒大小 , 萌发孔孔 口及孔盖大小 , 孔盖凸凹和裂缝在不同属间及同属不同品种
间均有差别 , 基因型不同的品种 , 这些特征也不同 。 萌发孔孔盖的裂缝和 凸凹对属间 .及属内
不同品种间的分类有一定意义 , 但花粉粒大小 , 萌发孔孔盖及孔 口 的大小只是 一 些 数 量特
征 , 在分类上意义可能不大 。
3
. 小麦叶片上表皮的形态结构特征已有报道 , 但只限于形态描述〔 3 〕。 利 用气孔器的
特征作为杂种优势的指标已有报道〔 4 〕 , 有 人 还 利 用叶表皮结构特征作为分类的依据〔引 ,
但关于小麦 、 黑麦和小黑麦叶表皮结构特征的比较研究还未见报道 。 本实验结果表明 , 在旗
叶下表皮的细胞形态 、 气孔器的数量和结构特征及气孔周围的附属物等方面 , s x 小黑麦介
于普通小麦武选 1 号和丹麦黑麦之间 ,但似乎更接近于普通小麦 。 由于我们未观察 6 x 小黑麦
的叶表皮结构 , 尚不能断定它的叶表皮结构特征是否接近于丹麦黑麦。 s x 小黑麦表现 出的倾
向性 , 可能是由于 s x 小黑麦的染色体组 ( A A B BD D R R )与普通小麦染色体组 ( A A B B D D )
有较多 同源性的缘故 。 较多的小麦染色体基因对 s x 小黑麦的叶表皮结构有较大影响 , 从而
使 s x 小黑麦的上述特征接近普通小麦 。 因此 , 旗叶下表皮的这些特征 , 一方面反映了黑麦 、
小黑麦和普通小麦的亲缘关系 , 另一方面可作为鉴定新种和属 间分类的重要依据 。
2 3华 北 农 学 报 , 卷
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1 0
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