全 文 :昆 明师范高 等专科学 校学报 2007, 29 (4):82 ~ 83 CN53-1131/G4 ISSN1008-7958
JournalofKunmingTeachersColege
收稿日期:2007-12-07
作者简介:郭庆(1968—),女 ,四川泸州人 , 讲师 ,主要从事动物生物学与细胞生物学研究;王德斌(1959—), 男 , 辽宁青源
人 ,副教授 , 主要从事动物生物学与动物资源开发利用研究.
海枫藤花粉块壁剥离与花粉形态探究
郭 庆 , 王德斌 , 翟书华 , 陈子牛
(昆明师范高等专科学校 生物系 , 云南 昆明 650031)
摘要:研究了不同方法对海枫藤花粉块的分离效果.在 20%KOH溶液 10min处理后解剖的分离效果令人满意 ,
海枫藤花粉粒多为不规则形状.
关键词:海枫藤;花粉形态;分离方法;形态特征
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1008-7958(2007)04-0082-02
ResearchonHaifengtengPolenSeparationandMorphology
GUOQing, WANGDe-bin, ZHAIShu-hua, CHENZi-niu
(DepartmentofBiology, KunmingTeachersCollege, YunnanKunming650031, China)
Abstract:TheefectsofdiferentmethodsforseparationtheHaifengtengpolenhadbeenstudied.20%KOHand10min
resultedingoodefectforseparationtheHaifengtengpolen.ThepolengrainsofHaifengtenghavediferentshapes.
Keywords:Haifengteng;polenshape;separationmethod;shapecharacteristic
海枫藤(MarsdeniaoficinalisTsiangetP.T.Li)
全株可药用 , 有舒经通络 、散寒、除湿、止痛等效.海
枫藤属于萝藦科牛奶菜属 , 主产于西南地区和台湾
省 ,藤本;花小 ,聚伞花序 , 花萼 5裂 ,基部内面有腺
体;花冠钟状或近壶状;其花粉成熟后 , 许多花粉粒
会粘合在一起而成块状体 ,称为花粉块 ,花粉块为萝
摩科和兰科植物所特有 , 通常每一药室具 2个花粉
块;雄蕊与副花冠合生 ,雌蕊高出于花药之上.花粉
的形态特征对鉴定植物有重要作用 , 但有关海枫藤
植株花粉的形态结构等方面的研究却未见报道 ,这
可能与其花粉被花粉块组织层层包围 , 难以直接观
察有关 ,因此有必要建立一种简便易行、快捷的方法
用于此类植物花粉方面的研究.
1 材料与方法
1.1 材料
海枫藤植物采自昆明市石林县圭山乡 , 花期 5
月下旬至 7月下旬 , 所用花均为花冠完全展开的成
熟花 , 采后即用 4%的戊二醛(0.1M的磷酸缓冲液
配制 , pH7.2)溶液进行固定.
1.2 方法
1.2.1 压片法
将上述成熟花置于载玻片上 , 于解剖镜下从花
中取出花粉块 ,去除着粉腺及转运柄 ,盖上盖玻片用
力按压 ,使花粉块细胞分散 ,让花粉游离出来.
1.2.2 解剖法
将去除着粉腺及转运柄的花粉块经预处理后 ,再在
解剖镜下人工剥离花粉块壁组织细胞 ,分离出花粉粒.
1.2.2.1 用 6种不同溶液对海枫藤花粉块壁预处理
1)醋酸酐:硫酸 9∶1的混合液浸泡花粉块 5,
10, 20min;
2)10%KOH浸泡花粉块 5, 10, 20min;
3)10%HCl:95%酒精 1∶1的混合液浸泡 5, 10,
20min;
4)10%HNO3浸泡 5, 10, 20min;
5)10%次氯酸钠浸泡 5, 10, 20min;
6)二甲苯液浸泡 5, 10, 20min;
从上述处理结果中找出对花粉块壁有一定分解
作用的溶液分别进行 5%, 10%, 20%不同浓度在不
同时间分解效果的比较.
1.2.2.2 花粉块壁的剥离
每种方法处理后的花粉块均用蒸馏水清洗两遍再
于解剖镜下进行人工剥离,去除花粉块壁,保留花粉粒.
溶液处理后花粉块与花粉分离程度用不分
(-)、差(+)、一般 (++), 好(+++), 较好
(++++)来表示.
1.2.3 酶解法
将去除着粉腺及转运柄的花粉块依靠纤维素酶
酶解作用 ,使花粉块离散花粉粒逸出 , 酶解时间为
5, 10, 20min.
1.2.4 花粉块壁成分的特异显色
将去除着粉腺及转运柄的花粉块分别用派罗
宁B,氯碘化锌染色 10min,再分别于 OlympusBX60型
荧光显微镜和 OlympusBH-2型光学显微镜下观察.
1.2.5 花粉形态及大小的观察
将花粉块及分离得到的花粉粒分别置于载玻片
上 , 未经染色 , 于 OlympusBH-2型光学显微镜
100X物镜下观察拍照 ,并随机测量 100粒花粉粒的
极轴长(P),赤道轴长(E),求平均值.
2 实验结果
1)海枫藤的花内有暗红而带棕色的着粉腺 ,每
一着粉腺位于两个药室之间 ,并通过转运柄与两侧
药室内各一个花粉块相连 , 花粉块的位置略高于着
粉腺 , 花粉块直立 ,每一朵花内可获得 10个花粉块.
2)第 4种溶液处理后花粉块及花粉均完全被
溶解 , 1, 2, 3, 5, 6五种溶液处理后花粉块都没有被
溶解 , 仍为其原有形态 ,但均有不同程度的软化.
3)1, 2, 3, 5, 6五种不同的溶液对花粉的分离效
果不同 ,见表 1和表 2.
表 1 不同溶液处理的分离情况
溶液名称 分离程度
5min 10min 20min
醋酸酐∶硫酸 9∶1的混合液 + ++ ++
10%KOH ++ +++ ++
10%盐酸∶95%酒精 1∶1的混合液 ++ ++ ++
10%HNO3 + + +
10%次氯酸钠 - - -
二甲苯液 - - -
纤维素酶 - - -
表 2 不同溶液处理的分离情况
溶液名称 分离程度
5min 10min 20min
5%KOH + ++ ++
10%KOH +++ +++ ++
20%KOH ++ ++++ ++
4)花粉块壁成分的特异性显色结果.花粉块壁
显示出有微弱的孢粉素派罗宁 B黄色荧光 [ 1];没有
显示出纤维素的氯碘化锌蓝色反应 [ 2] 138-139.
5)花粉块与花粉粒的形态.花粉块为肾形 , 见
图 1,表面透明 , 可见其内有蜂巢状结构存在;花粉
粒近三角形 、不规则四边形 , 总体上更多为不规则
形 ,花粉粒外壁表面未见萌发孔及特别的纹饰见
图 2.
6)花粉块及花粉粒的大小.花粉块长约 2mm,
宽约 1mm;花粉粒体积大小有差异 , P轴长平均约
为 19.15μm, E轴长平均约为 11.189μm.
3 问题与讨论
3.1 关于去除花粉块壁的问题
分离技术常用的有压片法、解剖法 、酶解
法 [ 2] 46-47.在使用压片法时我们发现 , 由于花粉块与
花粉结合紧密 ,一般外力难以使之分离.
成熟花粉的壁一般外层由孢粉素构成 ,内壁由纤
维素构成.通常孢粉素壁成分经醋酸酐 -硫酸混合液
处理后均有较好的效果 [ 3] ,通过本研究反映出醋酸酐
-硫酸混合液分离效果并不好 ,说明其花粉块壁的成
分可能不含有孢粉素 ,为得到进一步证实 ,我们对其花
粉块壁进行了孢粉素特异性的派罗宁 B荧光染色 ,结
果发现由于花粉块壁最外层还有一层其他成分 ,故而
呈现的特异性黄色荧光很弱 ,这也是为什么用醋酸酐
-硫酸混合液处理后分离效果不理想的原因.另外用
二甲苯处理后花粉块虽然分离效果不好 ,但却有明显
比处理前更加透明的情况 ,这表明花粉块壁最外层可
能含有与其他植物不同的有机成分 ,值得进一步研究.
在使用酶解法时发现纤维素酶分离效果也不理
想 , 说明海枫藤花粉块壁中可能不含有纤维素 ,为了
进一步得到证实 , 我们对海枫藤花粉块进行了纤维
素的特异性氯碘化锌反应 , 结果没有出现纤维素特
有的蓝色反应 ,这与酶解结果是一致的 ,也说明了纤
维素酶分离效果不好的原因 , 即海枫藤花粉块壁中
可能不含有纤维素.
海枫藤花粉块壁较坚硬 , 外因确实有助于花粉
块壁的剥离 ,不同的化学物质在不同的时间对分离
的影响是不一样的 ,海枫藤花粉块壁酸化处理后软
化效果不及碱性处理的好 , 20%KOH处理 10min后
的分离效果最好 , 这是因为花粉块壁内层含有孢粉
素 , 它具有一定的抗酸特性.
3.2 关于海枫藤花粉粒的大小与形态
花粉的形状、大小及外壁上的萌发孔和纹饰等
特征常是植物科、属甚至是种的特征.花粉的形态在
鉴定化石植物和现代植物方面都有重要的意义 [ 4].
海枫藤花粉粒 P轴长平均约为 19.15μm, E轴长平
均约为 11.189μm,按照 G·埃尔特曼的分类标准 ,
属于小型花粉;形态多为不规则形 ,这可能与其被包
裹在花粉块壁内受到机械挤压所致.
Walker(1976)通过对具代表性的 36科原始被
子植物花粉进行比较分析后认为 , 被子植物花粉外
壁纹饰的演化规律为:外壁光滑 , 无任何纹饰※具穴
状(或蜂巢状)和具沟状纹饰※表面粗糙不平、疮痂
状纹饰※疣状 、芽孢状纹饰※棒状、基柱状、刺状纹
饰※皱波状、网状和条纹状纹饰.在光学显微镜下观
察海枫藤植物的花粉粒表面透明 , 其内有蜂巢状结
构存在 ,说明其在进化地位上处于较原始的种类.
3.3 关于海枫藤花粉的萌发孔问题
萌发孔是花粉萌发时花粉管的出口 , 但也是容
易受病原菌侵入的部位.海枫藤植物在传粉过程中
不是以花粉粒为单位进行传播的 , 而是以整块花粉
块作为传播的单位 ,其表面没有明显的萌发孔 ,我们
认为可能是与这种传粉方式相适应的 ,其花粉应该
是在萌发时重新开孔的.但海枫藤是如何传播花粉
块 , 花粉块进入柱头后是如何进行后续受精过程的 ,
这一系列的问题都有待于下一步的研究.
[参 考 文 献 ]
[ 1] 胡适宜.被子植物生殖生物学 [ M] .北京:高等教育出
版社 , 2005:42-43.
[ 2] 孙敬三 , 钱迎倩.植物细胞学研究方法 [ M] .北京:科
学出版社 , 1987.
[ 3] 埃尔特曼.孢粉学手册 [ M] .北京:科学出版社 , 1978.
[ 4] 濮祖茂.扫描电镜花粉制备方法 [ J] .电子显微学报 ,
1994(3):227-228.
83第 4期 郭 庆 ,王德斌 , 等:海枫藤花粉块壁剥离与花粉形态探究