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粤西龙眼与荔枝叶表皮和花粉微形态的比较



全 文 :浙江大学学报(农业与生命科学版) 39(6):645~654,2013
Journal of Zhejiang University(Agric.&Life Sci.)
http://www.journals.zju.edu.cn/agr
E-mail:zdxbnsb@zju.edu.cn  DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2013.04.071
基金项目:国家自然科学基金资助项目(31201586);国家星火计划资助项目(2012GA780014;2011GA780057);广东高校优秀青年创新人
才培养计划资助项目(LYM11087);湛江科技攻关计划资助项目(2012C0203;2011C3106019;2012C3102019);湛江师范学院科研创新团队资
助项目(2013CXTD05).
*通信作者(Corresponding author):袁长春,E-mail:yuanchangchun@163.com
第一作者联系方式:刘锴栋,E-mail:liukaidong2001@126.com
收稿日期(Received):2013-04-07;接受日期(Accepted):2013-05-07;网络出版日期(Published online):2013-11-14
URL:http://www.cnki.net/kcms/detail/33.1247.S.20131114.2329.004.html
粤西龙眼与荔枝叶表皮和花粉微形态的比较
刘锴栋,袁长春*,陈燕,肖政权,刘柱
(湛江师范学院生命科学与技术学院,广东 湛江524048)
摘要 为了解粤西地区龙眼与荔枝叶表皮和花粉微形态特征及其演化关系,利用扫描电子显微镜对粤西地区6
个龙眼品种和6个荔枝品种的叶表皮及其花粉微形态进行观察.结果表明:龙眼、荔枝叶片下表皮有大量的乳状
突,龙眼的乳状突为长形,荔枝的乳状突近半圆形;龙眼和荔枝不同品种叶片的下表皮气孔密度和气孔大小存在
明显的差异;龙眼、荔枝品种的花粉都具有3条萌发沟,属N3P4C5 类型;供试品种的赤道面观大都为圆形至宽椭
圆形,极面观呈三角形和三裂圆形;龙眼、荔枝供试品种间的花粉大小和表面纹饰等均有明显差别.说明龙眼和荔
枝的叶表皮和花粉微形态特征可作为品种间分类的一个重要参考.
关键词 龙眼;荔枝;叶表皮;花粉;微形态
中图分类号 S 667   文献标志码 A
Comparison of leaf epidermis and polen micromorphology among Dimocarpus longana and Litchi chinensis
cultivars in Western Guangdong.Journal of Zhejiang University(Agric.&Life Sci.),2013,39(6):645-654
LIU Kaidong,YUAN Changchun*,CHEN Yan,XIAO Zhengquan,LIU Zhu(Life Science and Technology
School,Zhanjiang Normal University,Zhanjiang,Guangdong 524048,China)
Summary Longan(Dimocarpus longana Lour.)and litchi(Litchi chinensis Sonn.)are famous and special
fruits in tropical and subtropical zones.Longan and litchi originate in China,which have been cultivated for more
than 2 000years and both hold abundant germplasm resources.There have been many scientific researches on
longan and litchi.However,few systematic studies were conducted on comparison of leaf epidermis and polen
grains between longan and litchi.Therefore,the aim of this study is to compare the differences of leaf epidermis
and polen micromorphology among longan and litchi cultivars,and then to study their phylogenetic relationship.
The ultrastructures of leaf epidermis and polen grains from six longan and six litchi cultivars in Western
Guangdong Province were examined using scanning electron microscope,and their relationship with the
phylogenetic evolution of the genuses was investigated.
The results showed that numerous protuberances could be observed on the lower epidermis.The
protuberances of litchi were dome-shaped,and those of longan were long-shaped.There were significant
differences in the stomatal densities and sizes of longan and litchi cultivars.The stomatal densities of six longan
浙江大学学报(农业与生命科学版)
cultivars were 316.30-406.00No./mm2,while those of six litchi cultivars were 519.00-655.20No./mm2.The
stomatal lengths of six longan cultivars were 11.16-21.33μm,while those of six litchi cultivars were 10.38-17.28
μm.The polen grains of longan and litchi were tricolporate,belonged to N3P4C5type according to Erdtman’s
NPC system.These polen grains were sub-spheroidal or wide elipse in equatorial view,and 3-lobed sub-
spheroidal or triangle in polar view.The polar axis lengths of polen grains in six longan cultivars were 18.31-19.85
μm,while those in six litchi cultivars were 16.19-18.07μm.The equatorial axis lengths of polen grains in six
longan cultivars was 21.36-24.33μm,while those in six litchi cultivars were 19.22-21.47μm.In addition,there
were significant differences in some morphological aspects of polen grains among longan and litchi cultivars,such
as polen size and colporate.The characteristic differences of leaf epidermis and polen grains were obvious among
longan and litchi cultivars.
Thus,it is suggested that the micromorphological characters of leaf epidermis and polen grains are very
important for cultivar differentiation in longan and litchi cultivars.Meanwhile,they can also provide valuable
information for the study of taxonomy and phylogenesis among D.longanaand L.chinensis cultivars.
Key words longan(Dimocarpus longana);litchi(Litchi chinensis);leaf epidermis;polen;micromorphology
   龙眼 (Dimocarpus longana Lour.)和荔枝
(Litchi chinensis Sonn.) 同 属 无 患 子 科
(Sapindaceae),是我国著名的热带亚热带常绿果
树,资源丰富[1-2].在全世界都以中国栽培面积最大,
产量最多[3].且龙眼和荔枝均起源于中国,在中国的
分布区域大致相同.广东省是我国龙眼和荔枝适栽
面积最广的省份,栽培历史悠久,在长期的栽培过程
中形成了对广东气候有较强适应性的种质资源,并
在长期的人工栽培过程中通过人为选择形成了大量
的品种[2,4].其中,在粤西地区(广东西部,包括湛
江、茂名和阳江3市)栽种龙眼和荔枝的面积最大,
也更出名[5-6].
关于龙眼和荔枝的叶表皮及花粉形态特征研究
曾有过一些报道,如王心燕等[7]对荔枝和龙眼各3
个品种的叶片表皮的角质层、乳状突和气孔结构等
研究表明,各品种表皮结构特征差异明显;温伟君
等[3]对5个龙眼品种的叶片气孔特征进行比较研究
发现,不同品种龙眼叶片的气孔大小和气孔密度存
在明显差异;袁长春等[8]对粤西地区4个荔枝栽培
品种的叶片形态及微形态进行了初步分析,探讨了
荔枝品种在形态特征上的差异及其与荔枝产量的关
系.但是针对更多品种的龙眼和荔枝叶表皮及花粉
微形态结构的综合比较研究则少见报道.本研究以
粤西地区广泛栽植的龙眼和荔枝品种作为试验材
料,通过对其叶表皮、花粉的微形态特征进行观察和
比较,旨在探讨龙眼和荔枝品种在形态特征上的差
异,并分析其与环境适应的关系,为进一步研究龙眼
和荔枝的生理功能以及在分类、早期鉴定上的应用
提供参考.
1 材料与方法
1.1 试验材料
以粤西地区广泛种植的6个龙眼品种和6个荔
枝品种作为试验材料;选择茂名高州市、湛江坡头区
和中国农业科学院南亚热带作物研究所试验地作为
野外观察和采样地点,于晴天上午9:00—11:00选
取树龄为10年的树木,剪取成熟度和叶龄一致的不
同品种秋梢的第2~3片复叶的第2对小叶以及花
(无虫害且未被污染).每种材料的具体名称及凭证
标本号见表1.
1.2 试验方法
1.2.1 微形态观察  通过扫描电子显微镜对每
种材料的叶表面和花粉微形态进行观察,具体方法
如下.
1)样品的采集和处理.采集新鲜叶片,对不同品
种叶片在相同位置切成5mm2 的小块,并放入4%
戊二醛固定液中固定48h,然后用磷酸缓冲液清洗
3次,乙醇梯度脱水,随后用导电胶粘贴于扫描电子
显微镜(PHILIPS XL30-EDAX 型,荷兰)样品台
上,粘台后用临界点干燥仪(HITACHI HCP-2型,
日本)进行临界点干燥2h,最后用离子溅射仪
(HITACHI E-1010型,日本)对材料进行镀金.花
粉材料经硅胶干燥后粘贴于扫描电子显微镜样品台
上,直接喷金进行观察.
2)样品观察.调节扫描电子显微镜的工作电压
至15kV,工作距离为6μm,对样品进行观察和
拍照.
646 第39卷 
刘锴栋,等:粤西龙眼与荔枝叶表皮和花粉微形态的比较
表1 龙眼和荔枝不同品种的主要特征
Table 1 Main characteristics of different longan and litchi cultivars
种类
Species
品种
Cultivars
叶色
Leaf colour
叶形
Leaf shape
叶尖
Blade tip
果色
Fruit color
采样地
Sampling sites
龙眼
Longan
储良
Chuliang
深绿色
Dark green
披针形或长椭圆形
Lanceolate or oblong
钝尖或渐尖
Blunt point or acuminate
黄褐色
Tawny
茂名
Maoming
古山二号
Gushan’erhao
深绿色
Dark green
长椭圆形
Oblong
钝尖
Blunt point
黄褐色
Tawny
茂名
Maoming
石硖
Shixia
深绿色
Dark green
倒卵状椭圆形
Obovate-eliptic
钝尖
Blunt point
绿褐色
Green brown
茂名
Maoming
双孖木
Shuangmamu
深绿色
Dark green
卵状长椭圆形
Ovoid-oblong
钝尖
Blunt point
黄褐色
Tawny
茂名
Maoming
广眼
Guangyan
深绿色
Dark green
椭圆状披针形
Eliptic-lanceolate
渐尖
Acuminate
黄褐色
Tawny
茂名
Maoming
大树鸡眼
Dashujiyan
黄绿色
Yelowish green
椭圆状披针形
Eliptic-lanceolate
突出
Herniation
黄褐色
Tawny
茂名
Maoming
荔枝
Litchi
黑叶
Heiye
墨绿色
Invisible green
披针形或长椭圆形
Lanceolate or oblong
渐尖或钝尖
Acuminate or blunt point
暗红
Dark red
茂名
Maoming
香荔
Xiangli
绿色
Green
披针形
Lanceolate
长尾状尖
Long trail
暗红
Dark red
湛江
Zhanjiang
桂味
Guiwei
淡绿色
Absinthe green
披针形或倒卵圆形
Lanceolate or obovate
长尾状尖或突出
Long trail or herniation
淡红
Pale red
茂名
Maoming
白蜡
Baila
深绿色
Dark green
披针形
Lanceolate
长尾状尖
Long trail
淡黄
Yelowish
茂名
Maoming
白糖罂
Baitangying
淡绿色
Absinthe green
披针形或倒卵圆形
Lanceolate or obovate
渐尖
Acuminate
淡红
Pale red
茂名
Maoming
妃子笑
Feizixiao
绿色
Green
披针形
Lanceolate
长尾状尖
Long trail
淡红
Pale red
湛江
Zhanjian


1.2.2 统计分析   气孔密度测定是在放大500
倍时随机选择10个视野统计气孔个数,并记录10
个气孔大小,求平均值.每种花粉选取10粒,测量极
轴和赤道轴,取平均值.应用DPS V3.01软件进行
统计分析,采用邓肯新复极差检验法进行多重比较,
在α=0.05水平上进行显著性检验.
2 结果与分析
2.1 叶表皮微形态特征
2.1.1 气孔微形态特征  通过扫描电子显微镜
观察可以发现:龙眼和荔枝叶片的气孔均分布于下
表皮,且气孔器较稀少,2个肾形保卫细胞清晰可
见.其中,龙眼6个品种叶片的气孔器全部为椭圆形
(图1),在荔枝品种中除桂味的叶片气孔器为近圆
形外,其他5个品种的气孔器均为椭圆形(图2).龙
眼和荔枝叶片气孔的着生情况分为明显下陷、稍微
下陷和不下陷3种类型,其中,古山二号、石硖龙眼
以及黑叶荔枝表现为明显下陷;双孖木、大树鸡眼龙
眼以及桂味、白糖罂荔枝表现为不下陷;其他品种均
表现为稍微下陷(图1~2).
2.1.2 气孔数量学特征  从表2可以看出,龙眼
和荔枝叶片的下表皮气孔密度存在明显差异,且荔
枝品种的气孔密度普遍比龙眼大.在供试的6个龙
眼品种中古山二号和储良的气孔密度较大,分别为
406.00个/mm2 和398.10个/mm2,石硖、双孖木和
广眼其次,最小的为大树鸡眼,仅为316.30个/
mm2.在供试的6个荔枝品种中气孔密度较大的为
746 第6期
浙江大学学报(农业与生命科学版)
桂味和黑叶,分别为655.20个/mm2 和638.80
个/mm2,其余的从大到小依次为白蜡、白糖罂、妃子
笑、香荔.不同品种的龙眼和荔枝叶表皮气孔的大小
也存在较明显的差异.在龙眼的6个品种中气孔长
度最大的是大树鸡眼(21.33μm),最小的是储良
(11.16μm);而气孔宽度最大的是石硖(4.84μm),
最小的是广眼(3.21μm).在荔枝的6个品种中气
孔长度最大的是白蜡(17.28μm),最小的是黑叶
(10.38μm);而气孔宽度最大的是桂味(7.52μm),
最小的是香荔(4.91μm).
2.1.3 乳状突微形态特征  龙眼和荔枝叶片的
下表皮都有大量的乳状突,突起上有皱褶.其中,龙
眼的乳状突呈长形,皱褶少,而荔枝乳状突的形状近
半圆形,面包状,皱褶密而多(图1~2).
A:储良;B:古山二号;C:石硖;D:双孖木;E:广眼;F:大树鸡眼.
A:Chuliang;B:Gushan’erhao;C:Shixia;D:Shuangmamu;E:Guangyan;F:Dashujiyan.
图1 粤西6个龙眼品种的气孔形态结构
Fig.1 Stomatal structures in the leaves of six longan cultivars in Western Guangdong
A:黑叶;B:香荔;C:桂味;D:白蜡;E:白糖罂;F:妃子笑.
A:Heiye;B:Xiangli;C:Guiwei;D:Baila;E:Baitangying;F:Feizixiao.
图2 粤西6个荔枝品种的气孔形态结构
Fig.2 Stomatal structures in the leaves of six litchi cultivars in Western Guangdong
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刘锴栋,等:粤西龙眼与荔枝叶表皮和花粉微形态的比较
表2 龙眼和荔枝的叶表皮微形态特征
Table 2 Micromorphological characters of leaf epidermis of longan and litchi
种类
Species
品种
Cultivars
气孔密度
Stomatal density
(No./mm2)
气孔长度
Stomatal length
(μm)
气孔宽度
Stomatal width
(μm)
气孔状态
Stomatal status
叶表皮毛
Leaf epidermal
hair
龙眼
Longan
储良
Chuliang
398.10±22.24a 11.16±1.11d 4.12±0.44b
稍微下陷
Slightly sunken

Have
古山二号
Gushan’erhao
406.00±19.52a 13.72±0.99c 3.56±0.39c
明显下陷
Obviously sunken

Have
石硖
Shixia
375.70±24.11b 13.23±0.94c 4.84±0.42a
明显下陷
Obviously sunken

Have
双孖木
Shuangmamu
371.50±23.78b 20.42±1.06a 4.35±0.38ab
不下陷
No sunken

Have
广眼
Guangyan
336.30±22.22c 19.45±0.68b 3.21±0.35d
稍微下陷
Slightly sunken

Have
大树鸡眼
Dashujiyan
316.30±17.71d 21.33±1.24a 4.03±0.46b
不下陷
No sunken

Have
荔枝
Litchi
黑叶
Heiye
638.80±20.89a 10.38±0.77d 5.23±0.51c
明显下陷
Obviously sunken

Have
香荔
Xiangli
519.00±16.87d 12.77±0.77bc  4.91±0.48d
稍微下陷
Slightly sunken

Not
桂味
Guiwei
655.20±21.89a 12.26±0.82c 7.52±0.57a
不下陷
No sunken

Not
白蜡
Baila
570.90±17.62b 17.28±0.76a 5.65±0.49bc
稍微下陷
Slightly sunken

Not
白糖罂
Baitangying
552.00±15.56c 17.25±0.95a 5.76±0.46bc
不下陷
No sunken

Not
妃子笑
Feizixiao
540.40±23.86c 13.36±0.78b 6.01±0.55b
稍微下陷
Slightly sunken


Not
  同列数据后的不同小写字母表示在P<0.05水平差异有统计学意义.
Values within a column folowed by different lowercase letters are significantly different at the 0.05probability level.
2.1.4 表皮毛特征  所有龙眼品种的叶片下表
皮都有表皮毛,而荔枝中只有黑叶的下表皮有表皮
毛,其他品种均光滑无毛(表2).
2.2 花粉微形态观察结果
2.2.1 花粉的外部形态   供试龙眼和荔枝品种
的花粉粒赤道面观多为圆形至宽椭圆形,极面观呈2
种类型:三角形和三裂圆形.属于三角形的有储良和石
硖龙眼,以及荔枝品种中的黑叶、白蜡和妃子笑,其他
的都为三裂圆形.在三角形中,又分为孔膜不突,如储
良、妃子笑;孔膜外突,如石硖、黑叶和白蜡(图3~4).
2.2.2 花粉粒的萌发孔  供试龙眼、荔枝品种都
具有沿极轴方向走行的3孔沟,不具合沟,沟长且裂
至两极,孔横长呈椭圆形,按照Erdtman[13]的 NPC
分类系统,属于N3P4C5 型花粉.按照沟的2端形态
和孔膜的外突情况可分为2种类型:1)沟具尖端,孔
膜外突,如龙眼的石硖品种和荔枝的黑叶、白蜡品
种;2)沟2端变宽,孔膜不外突,如龙眼的储良、古山
二号、双孖木、广眼和大树鸡眼品种以及荔枝的香
荔、桂味、白糖罂和妃子笑品种(表3).
2.2.3 花粉的外壁纹饰  从花粉外壁纹饰看,龙
眼和荔枝的花粉外壁大多具有条嵴,属于条状纹饰,
但是条嵴的形态和分布存在一定的差异(图5~6).
在龙眼各品种中,储良和古山二号属于明显条
状纹饰,条嵴隆起明显,分叉较多,走向不规则,呈放
946 第6期
浙江大学学报(农业与生命科学版)
射线分布;双孖木和大树鸡眼属于模糊条状纹饰,条
嵴稍隆起,走向稍显平行;石硖的外壁纹饰近平滑,
条嵴隆起不明显;而广眼的外壁纹饰则呈现粗颗粒
状纹饰,表面隆起类似颗粒状(图5).
 A1~A2:储良;B1~B2:古山二号;C1~C2:石硖;D1~D2:双孖木;E1~E2:广眼;F1~F2:大树鸡眼.
 A1-A2:Chuliang;B1-B2:Gushan’erhao;C1-C2:Shixia;D1-D2:Shuangmamu;E1-E2:Guangyan;F1-F2:Dashujiyan.
图3 粤西6个龙眼品种的花粉结构
Fig.3 Polen structures of six longan cultivars in Western Guangdong
  A1~A2:黑叶;B1~B2:香荔;C1~C2:桂味;D1~D2:白蜡;E1~E2:白糖罂;F1~F2:妃子笑.
A1-A2:Heiye;B1-B2:Xiangli;C1-C2:Guiwei;D1-D2:Baila;E1-E2:Baitangying;F1-F2:Feizixiao.
图4 粤西6个荔枝品种的花粉形态结构
Fig.4 Polen structures of six litchi cultivars in Western Guangdong
056 第39卷 
刘锴栋,等:粤西龙眼与荔枝叶表皮和花粉微形态的比较
表3 龙眼和荔枝的花粉微形态特征
Table 3 Micromorphological characters of polen of longan and litchi
种类
Species
品种
Cultivars
赤道面观
Equatorial
view
极面观
Polar view
花粉粒大小Polen size(μm)
极轴  
Polar axis 
赤道轴 
Equatorial axis 
沟形状
Fossulate
shape
孔膜形态
Aperture
membrane form
花粉纹饰
Exine
ornamentation
龙眼
Longan
储良
Chuliang
椭圆形
Elipse
三角形
Triangle
19.63±1.34a 24.29±2.06a
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
明显条状纹饰
Striate sculpture
古山二号
Gushan’erhao
椭圆形
Elipse
三裂圆形
Three crack
round
19.85±1.59a 24.33±2.24a
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
明显条状纹饰
Striate sculpture
石硖
Shixia
椭圆形
Elipse
三角形
Triangle
18.55±1.38ab 21.81±1.97b
沟具尖端
Sharp tip
不突
No evagination
近平滑
Subsmooth
双孖木
Shuang
mamu
椭圆形
Elipse
三裂圆形
Three crack
round
19.13±1.26ab 22.67±2.42ab
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
模糊条状纹饰
Fuzzy striate
sculpture
广眼
Guangyan
圆形
Round
三裂圆形
Three crack
round
18.31±1.24b 21.36±2.46b
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
粗颗粒状纹饰
Crude granular
sculpture
大树鸡眼
Dashujiyan
宽椭圆形
Wide elipse
三裂圆形
Three crack
round
19.73±1.21a 23.42±2.64ab
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
模糊条状纹饰
Fuzzy striate
sculpture
荔枝
Litchi
黑叶
Heiye
椭圆形
Elipse
三角形
Triangle
17.56±1.21ab 20.57±1.50abc
沟具尖端
Sharp tip
外突
Evagination
模糊条状纹饰
Fuzzy striate
sculpture
香荔
Xiangli
椭圆形
Elipse
三裂圆形
Three crack
round
16.19±1.49b 19.22±1.30c
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
明显条状纹饰
Striate sculpture
桂味
Guiwei
宽椭圆形
Wide elipse
三裂圆形
Three crack
round
17.78±1.56a 20.92±1.66ab
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
明显条状纹饰
Striate sculpture
白蜡
Baila
宽椭圆形
Wide elipse
三角形
Triangle
18.07±1.49a 21.47±1.60a
沟具尖端
Sharp tip
外突
Evagination
模糊条状纹饰
Fuzzy striate
sculpture
白糖罂
Baitangying
圆形
Round
三裂圆形
Three crack
round
18.03±1.66a 21.23±1.57ab
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
模糊条状纹饰
Fuzzy striate
sculpture
妃子笑
Feizixiao
椭圆形
Elipse
三角形
Triangle
16.64±1.40ab 19.82±1.62bc
沟2端变宽
Two ends
broaden
不突
No evagination
模糊条状纹饰
Fuzzy striate
sculp

ture
  同列数据后的不同小写字母表示在P<0.05水平差异有统计学意义.
  Values within a column folowed by different lowercase letters are significantly different at the 0.05probability level.
  荔枝的6个品种都属于条状纹饰,条嵴分叉较
多,走向不规则,都呈放射线分布.其中,香荔、桂味
为明显条状纹饰,条嵴隆起明显;黑叶、白蜡、白糖
罂、妃子笑为模糊条状纹饰,条嵴稍微隆起.此外,在
香荔、桂味和白糖罂的外壁纹饰中还发现了与龙眼
不同的特点,其花粉粒表面的嵴洼处散生有小孔穴,
圆形或长椭圆形(图6).
2.2.4 花粉粒大小  龙眼大部分品种的花粉粒都
比荔枝的大.在龙眼中花粉粒最大的为古山二号(19.85
μm×24.33μm),最小的为广眼(18.31μm×21.36
μm);在荔枝中花粉粒最大的为白蜡(18.07μm×21.47
μm),最小的为香荔(16.19μm×19.22μm)(表3).
156 第6期
浙江大学学报(农业与生命科学版)
A:储良;B:古山二号;C:石硖;D:双孖木;E:广眼;F:大树鸡眼.
A:Chuliang;B:Gushan’erhao;C:Shixia;D:Shuangmamu;E:Guangyan;F:Dashujiyan.
图5 粤西6个龙眼品种的花粉纹饰
Fig.5 Exine ornamentations of six longan cultivars in Western Guangdong
A:黑叶;B:香荔;C:桂味;D:白蜡;E:白糖罂;F:妃子笑.
A:Heiye;B:Xiangli;C:Guiwei;D:Baila;E:Baitangying;F:Feizixiao.
图6 粤西6个荔枝品种的花粉纹饰
Fig.6 Exine ornamentations of six litchi cultivars in Western Guangdong
3 讨论
3.1 龙眼和荔枝的叶表皮及花粉微形态的多样性
龙眼和荔枝的叶表皮和花粉微形态均表现出较
丰富的多样性.6个龙眼品种在气孔着生情况、气孔
密度、气孔大小方面表现出一定的差异性,而6个荔
枝品种在气孔形状、气孔着生情况、气孔密度、气孔
大小以及表皮毛等方面差异明显.在花粉微形态特
征中,龙眼和荔枝在萌发孔形状、花粉外壁纹饰等方
面都表现出较大的差异.这说明龙眼属和荔枝属植
物在叶表皮、花粉微形态特征上的差异可能具有重
要的分类价值以及在2个属植物之间的鉴别中有一
定的参考价值;但是否可以作为2个属内植物分类、
鉴定的重要依据尚不明确,此外,在遗传特性上是否
也产生了一定的差异,均有待于进一步研究.
256 第39卷 
刘锴栋,等:粤西龙眼与荔枝叶表皮和花粉微形态的比较
3.2 龙眼和荔枝叶表皮微形态特征的比较
龙眼和荔枝同属于无患子科,叶表皮微形态相
似,气孔均分布于下表皮,气孔外都有大量的乳状
突.但仍可分辨出龙眼和荔枝在叶表皮形态上的明
显区别.龙眼和荔枝的乳状突性状明显不同,龙眼呈
长形,荔枝近半圆形;龙眼所有品种的叶片下表皮都
有表皮毛,而荔枝中只有黑叶有表皮毛,其他品种均
光滑无毛;荔枝的气孔密度都比龙眼的大.这些特征
可以作为属间分类和系统关系探讨的辅助依据.
气孔在植物与外界进行气体和水分交换中起着
重要的作用[3].与大多数果树一样,龙眼和荔枝的气
孔都只分布在下表皮.龙眼和荔枝以及各品种间在
气孔密度和气孔大小方面都存在一定的差异.植物
叶片气孔的密度、大小、分布及运动规律与研究植物
的适应性、抗逆性有密切关系[3].现有的研究[9]认
为,下表皮上的气孔密度大、每个气孔的长度小,抗
旱性强.在调查的6个龙眼品种中,储良的气孔长度
最小,气孔密度也相对较大,且储良也被普遍认为是
耐旱性较强的龙眼品种之一;在荔枝的6个品种中,
黑叶和桂味的气孔密度大,气孔长度小,这与黑叶和
桂味的抗旱性较强基本一致.此外,黑叶是供试的6
个荔枝品种中唯一具有表皮毛的品种,且其气孔呈
现明显下陷的状态,可以推测黑叶的抗旱性还可能
与其具有表皮毛和气孔下陷有一定的关系.
植物叶表皮上的乳状突可以提高植物的隔水保
水功能[10].龙眼和荔枝都具有一定的抗旱性,各品
种的叶片下表皮都存在大量的乳状突,每个突起还
形成许多皱褶,这与增大表面积[7]、增加蒸腾作用的
阻力、减少水分蒸腾和提升植物的保水功能相关[3].
3.3 龙眼和荔枝花粉微形态特征的比较
植物花粉在遗传上具有较强的保守性和稳定
性,既能够反映科、属的共同特性,也具有种的特异
性[11].在花粉微形态特征上,供试龙眼和荔枝各品
种都表现出一定的稳定性,如:花粉近扁球形,都具
3孔沟、不具合沟等,但在部分外部形态、萌发器官
和花粉粒大小等方面存在一定的差异.在外部形态
方面,赤道面观为圆形至宽椭圆形,极面观均为3
裂,但极面观又分为三角形和三裂圆形2大类,这可
作为龙眼、荔枝品种间分类的重要依据.
柯冠武等[12]对龙眼花粉形态分析认为,可以花
粉萌发孔性状和花粉外壁纹饰揭示品种间的亲缘关
系.在本研究中萌发孔膜有外突和不外突2种,外突
的花粉均为三角形,如龙眼的石硖品种和荔枝的黑
叶、白蜡品种,且所占比例较小.在供试的龙眼品种
中储良和古山二号属于明显条状纹饰,双孖木和大
树鸡眼属于模糊条状纹饰;石硖的外壁纹饰近平滑,
而广眼的外壁纹饰呈现粗颗粒状纹饰.在荔枝品种
中香荔和桂味为明显条状纹饰,黑叶、白蜡、白糖罂
和妃子笑4个品种为模糊条状纹饰.龙眼花粉粒大
小比荔枝花粉粒偏大,但是按照花粉大小等级划
分[13],龙眼和荔枝花粉都属于中小等级(10~25
μm).龙眼和荔枝各品种间花粉的这些细微差异,能
为研究者应用花粉形态特征来鉴别品种和揭示不同
品种的亲缘关系提供重要的依据.
3.4 龙眼和荔枝花粉微形态的演化
一般认为,在花粉的演变趋势中沟的2端变宽,
外壁纹饰越清晰,且沟越复杂,其演化水平越高;沟
具尖端、纹饰模糊、简单,其演化水平越低[12,14].从
本研究结果看:在龙眼品种中石硖花粉沟具尖端,孔
膜外突,外壁纹饰近平滑,应属较原始的类型,这与
柯冠武等[12]的研究结果相似;而储良和古山二号的
花粉沟2端变宽,外壁纹饰明显,可能是较进化的类
型.在荔枝品种中黑叶和白蜡的花粉沟具尖端,孔膜
外突,外壁纹饰较模糊,可能是较原始的类型;而香
荔和桂味的花粉沟2端变宽,外壁纹饰明显,可能为
较进化的类型.
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