免费文献传递   相关文献

缫丝花和单瓣缫丝花的形态学及解剖学比较



全 文 :贵州省自然科学资金资助项目的子课题。
作者工作单位: 贵州农学院 中国贵阳  550025
收稿日期: 1998- 02- 17
缫丝花和单瓣缫丝花的形态学及解剖学比较
季强彪   李淑久
摘 要 本文对缫丝花 ( Rosa roxburghii Trat t ) 与单瓣缫丝花 ( R . roxburghii
f . normal is Rehd. et Wils)的根、茎、叶、 花进行了形态和解剖结构观察。结果表明:
1.两种缫丝花营养器官形态与结构基本相似 ; 2.二者的花托 -托附杯在形态上明显
不同 , 缫丝花呈深碟状 , 单瓣缫丝花呈壶状 ; 3.缫丝花的重瓣花瓣是由雄蕊和 /或者
离心皮雌蕊发生瓣化形成的。表明雄蕊、 心皮与花瓣在起源上是同源的。
关键词 缫丝花 单瓣缫丝花 形态学性状 解剖学性状 花托 -托附杯
花瓣化
缫丝花 ( Rosa roxburghii Trat t )又称重瓣刺梨。单瓣缫丝花 ( Rosa roxburghii f . normalis
Rehd. ) 又称刺梨。二者同属蔷薇科 ( Ro saceae) 蔷薇属植物〔1, 2〕。本文对两者的营养器官及花
进行了形态学与解剖学的比较研究 , 弄清二者形态与解剖相似程度的大小 , 为进一步确定二
者亲疏关系积累一些资料。
1 材料与方法
缫丝花与单瓣缫丝花的材料 , 大部分采自贵州农学院刺梨标本园 , 部分材料采自贵州省
植物园刺梨标本园。
解剖学观察采用常规石蜡切片法 , 并辅以徒手切片法。样品用 F. A. A固定液固定 , 酒精
系列脱水 , TO生物透明剂透明 , 石蜡包埋。切片厚度 10~ 15μm。番红—固绿染色。
2 观察结果
2. 1 根的结构
缫丝花与单瓣缫丝花根的原生木质束都是四元型 ,根中央无髓部。都进行次生生长 ,产生
次生结构。二者没有明显差异 , 基本相似。 (图版Ⅰ , 图 1)。
2. 2 茎的结构
两种缫丝花茎的内部结构基本相似。其初生结构自外而内由表皮、皮层 (厚角组织与薄壁
组织 )和维管柱组成。维管束属外韧无限维管束 ,在初生韧皮部外方分布一堆木质化的韧皮纤
维。髓射线由 2- 4列薄壁细胞组成。髓部发达 ,由薄壁细胞构成。进行次生生长 ,产生次生结构。
(图版Ⅰ , 图 2, 3)
2. 3 叶
二者的叶都是一回奇数羽状复叶 , 小叶 7~ 15枚。叶缘有细锐锯齿 , 托叶大部分与叶柄贴
79
1998年 11卷 4期
Vol. 11  No. 4         
西 南 农 业 学 报
Southw es t China Jou rnal of Ag ricul tu ral Sciences
DOI : 10. 16213 /j . cnki . scjas . 1998. 04. 013
生 , 离生部分呈钻形。 (图版Ⅰ , 图 4, A, B)。二者小叶片结构也基本相同 , 主脉中央具 1条外
韧无限维管束。形成层活动能力较弱 ,维管束周围由 1~ 几层厚壁细胞围成鞘状。叶肉的栅栏组
织由 2~ 3层柱形细胞组成。 (图版: Ⅰ , 图 5, 6)。
2. 4 花
缫丝花的花是重瓣或半重瓣。单瓣缫丝花的花是单瓣花。前者的花瓣多呈深红色 , 后者多
呈浅红色。
2. 4. 1 花托 -托附杯 两者的花都具有花托 -托附杯结构。花托位于基部 , 略呈凹陷状 , 在
其纵切面可看到反折的维管束 (图版Ⅱ , 图 11, 12, * 符号即是反折的维管束 )。维管束反折
以上的部分是托附杯。它是由萼片、 花瓣和雄蕊群的基部连合组成。在纵切面可以看到花萼维
管束及花瓣、雄蕊维管束。 (图版Ⅱ , 图 11, 12. PSV示花瓣雄蕊维管束 , SV示萼片维管束 )。
但两种缫丝花的花托 -托附杯的形态明显不同。缫丝花的花托 -托附杯不呈杯状 , 似深碟状。
基部约 1 /3以下是凹陷的花托 , 可以看到向下反折的维管束 , 其分枝维管束进入各心皮。花托
以上约占 2 /3的部分是托附杯 , 托附杯的上部向外扩展 , 致使整个花托 - 托附杯呈深碟状。
(图版Ⅱ , 图 10)。而单瓣缫丝花的花托 -托附杯呈壶状。花托只占基部的 1 /4以下 ,同样可以看
到向下反折的维管束 ,其分枝束也进入各心皮。花托以上的是托附杯 ,约占 3 /4部分。托附杯中
部扩展 , 因此直径较大 , 而顶部缢缩形成小的孔沟 , 是离心皮雌蕊的花柱和柱头伸出的通道。
孔沟与雄蕊之间有平坦的托盘边缘。 (图版Ⅱ ,图 7, 9)。两种缫丝花的花托 -托附杯表面密被
针刺。
2. 4. 2 花被 两种缫丝花的最外轮是五枚萼片 , 萼片边缘有羽状裂片 , 外面密被针刺。单瓣
缫丝花具 5枚花瓣。而缫丝花具多数花瓣。最外轮的 5枚大型花瓣由花瓣原基发育而来 , 其余的
花瓣是由雄蕊瓣化而来。有些花朵 , 外缘心皮也转变成花瓣。这样就形成了半重瓣与重瓣花。
(图版Ⅱ , 图 7, 8)。
2. 4. 3 雄蕊群 缫丝花与单瓣缫丝花的雄蕊是多数 , 离生。由于缫丝花的雄蕊大多数发生瓣
化或全部瓣化 ,因此通常没有正常雄蕊 ,或者只有变形雄蕊。单瓣缫丝花的花药长轴与横径近
相等 , 而缫丝花的花药长径较横径大 1~ 2倍左右。 (图版Ⅱ , 图 13, 14)。两者的花粉粒形态相
近。但单瓣缫丝花花药中的花粉粒绝大多数是能育的 , 只有极少数是不育花粉。而缫丝花的花
药中不育花粉粒比例较大 , 几乎达到 1 /3- 1 /2以上 (图版Ⅱ , 图 15, 16)。
2. 4. 4 雌蕊群 两种缫丝花的雌蕊都是离心皮雌蕊 , 心皮数目较多。单瓣缫丝花的心皮数可
达 80个以上 ,缫丝花的心皮数目较前者少 ,这与缫丝花外缘心皮转变成花瓣有关。两者雌蕊形
态基本相似。子房膨大 , 花柱较长 , 周围密被长柔毛 , 柱头略膨大 (图版Ⅱ , 图 17, 18)。单瓣
缫丝花雌蕊群的花柱上部和柱头常粘连在一起 , 柱头群突出于托附杯孔沟外方 , 聚集成圆头
状 (图版Ⅱ , 图 7, 9)。缫丝花的花柱与柱头虽然靠在一起 , 但保持分离。在完全重瓣的缫丝花
中可以看到有多轮心皮转变成花瓣 , 其形态多种多样 , 有的心皮呈花瓣状 , 有的心皮瓣化后
还保留了细长的花柱 , 有的心皮基部略扩展成片状 (图版Ⅱ , 图 19, 20, 21)。
2. 4. 5 果实 单瓣缫丝花 , 由于雌蕊与雄蕊发育正常 , 花后 , 离心皮雌蕊发育成多数骨质瘦
果。花托 -托附杯与骨质瘦果共同发育成肉质肥厚的蔷薇果。缫丝花的雄蕊几乎全部瓣化 , 或
者保留了少量发育异常的雄蕊 ,具有变形的花药和较多的退化花粉。缫丝花花粉粒在离体条件
下培养 , 无萌发成花粉管的现象。缫丝花的离心皮雌蕊外轮心皮也常发生瓣化。开花后 , 花朵
枯萎脱落 , 未见结实。
80 西 南 农 业 学 报 11卷
图版说明  图版Ⅰ
1.单瓣缫丝花根的横切面 (× 96)。2.单瓣缫丝花茎的横切面 (× 96)。3.缫丝花茎的横切面 (× 96)。4.缫丝花 ( A) , 单瓣缫
丝花 ( B) 复叶的形态特征 (× 1)。5.单瓣缫丝花叶主脉的横切面 (× 96)。6.缫丝花叶主脉的横切面 (× 96)。
Explanation of Plates   PlateⅠ
Fig. 1. T rans ection of the root of Rosa roxburghi i Trat t. f. normalis Rehd. et W ils.× 96.
Fig. 2. T rans ection of the s tem of R. roxburgh ii Trat t. f . normali s Rehd. et Wils.× 96.
Fig. 3. T rans ection of the s tem of R. roxburgh ii Trat t.× 96.
Fig. 4. Morphological character of the compound leaf of Rosa roxburg hii ( A) and R . roxburghii f . normal is (B ) .× 1
Fig. 5. T rans ection of the leaf mid rib of R . roxburghii f . normal is.× 96
Fig. 6. T rans ection of the leaf mid rib of R . roxburghii× 96
814期 季强彪等: 缫丝花和单瓣缫丝花的形态学及解剖学比较
图版Ⅱ
7.单瓣缫丝花的花。8.缫丝花的花。9.单瓣缫丝花壶状花托 - 托附杯的纵剖面。10.缫丝花深碟状花托 -托附杯的纵剖面。
11.单瓣缫丝花花托纵切面 , * 示反折维管束 (× 64)。12.缫丝花花托纵切面 , * 示反折维管束 (× 64)。13.单瓣缫丝花的花
药 (× 16)。14.缫丝花的花药 (× 16)。15.单瓣缫丝花的花粉粒 (× 360)。16.缫丝花的花粉粒 (× 360)。
17.单瓣缫丝花的雌蕊 (× 16)。18.缫丝花的雌蕊 (× 16)。19, 20, 21.缫丝花花瓣化的心皮 (× 16)。
PlateⅡ
Fig. 7. Th e flow er of R. roxbu rghi i f . normalis .
Fig. 8. Th e flow er of R. roxbu rghi i.
Fig. 9. Longitudinal section of th e f lask receptacle-hypanthium of R . roxburghii f . normal is
Fig. 10. Longitudinal section of th e deep and smal l di sh receptacle-h ypan thium of R . ro xburghi i.
Fig. 11. Longitudinal sect ion of the recep tacle of R. roxburgh ii f . norma lis. * sh owing retrof lexed vascular bundle.
( R. V. b. ) × 64.
Fig. 12. Longitudinal section of th e receptacle of R. roxbu rgh ii .* show ing ret rof lexed vascular b undle. ( R. V. b) × 64.
Fig. 13. An anther of Rosa roxburghii f . normal is× 16
Fig. 14. An anther of Rosa roxburghii× 16
Fig. 15. Th e pollen g rain s of Rosa roxburghii f . normali s× 360
Fig. 16. Th e pollen g rain s of Rosa roxburghii× 360
Fig. 17. a pis til of R . roxburghii f . normal is× 16
Fig. 18. a pis til of R . roxburghii× 16
Figs. 19, 20, 21. Th e petaloid-carpel of R. roxbu rgh ii× 16
82 西 南 农 业 学 报 11卷
3 讨 论
3. 1 缫丝花与单瓣缫丝花的关系
植物学专著记载了缫丝花 ( Rosa roxburghii Trat t ) , 于 1823年命名 , 单瓣缫丝花
(R . roxburghii f . normal is Rehd . et Wils) 命名于 1915年 , 作为缫丝花的变型 , 是缫丝花的
野生原始类型。两者的区别在于缫丝花是重瓣花 ,单瓣缫丝花是单瓣花〔1, 2〕。我们的观察结果表
明了两者的营养器官的形态与解剖结构基本相似 , 它们的小叶片都较小 , 归属于蔷薇属的小
叶组〔1〕。但两者的花器官除了花瓣数目不同外 , 还存在着以下三方面的差异:
3. 1. 1 花托 -托附杯的形态不同 缫丝花的花托 -托附杯呈深碟状 , 不呈杯状 , 也不呈缶覃
状。花托凹陷 , 生于凹陷花托上的托附杯向上向外扩展呈喇叭状。而单瓣缫丝花的花托 -托附
杯呈典型的壶状或称为缶覃状。生于凹陷状花托上的托附杯向上向外扩展后 , 又于顶部逐渐向
心缢缩 ,留有小的开口 ,成为壶状。缫丝花的深碟状花托 -托附杯与单瓣缫丝花的壶状或缶覃状
花托- 托附杯显然差异很大。缫丝花花托 -托附杯的深碟状形态特征 ,是否有可能是在花芽分
化的早期 , 由于大量的雄蕊原基和外缘的心皮原茎向花瓣方向转化 , 致使大量花瓣化的雄蕊
原基和心皮原基对进行区环发育的托附杯产生了外排的机械压力 , 使托附杯向外扩展成喇叭
状 ,而不能向心缢缩。如果这种可能性存在的话 ,缫丝花的花托- 托附杯的深碟状特征是机械
压力引起的结果。
3. 1. 2 单瓣花与重瓣花 单瓣缫丝花仅有 5枚近等大的花瓣 , 而缫丝花的花瓣可多达 80枚以
上。仅外轮 5枚大型花瓣由花瓣原基发育而来。其余花瓣自外而内由大逐渐变小 ,由典型花瓣状
逐渐过渡到残留变型花药及残存柱头和花柱的花瓣 , 表明了这些花瓣是由雄蕊原基和雌蕊原
基瓣化而来。
3. 1. 3 果实的发育 单瓣缫丝花即贵州称为刺梨 ,开花传粉后 , 花托 -托附杯发育为肉质蔷
薇果的果壁 , 心皮发育成骨质瘦果。而缫丝花即贵州称的重瓣刺梨 , 花开放后一般枯萎脱落 ,
花后少有结实〔3〕 , 庭园栽培供观赏。
3. 2 缫丝花大、 小孢子叶的瓣化
 缫丝花的花朵有半重瓣与全重瓣两类。它们通常生于同一株上。单重瓣花朵的雄蕊原基
即小孢子叶原基自外而内依次发生瓣化 , 往往最内轮的少数雄蕊保留了变形的花药 , 内含花
粉粒。在全重瓣花朵里 , 小孢子叶原基全部发生瓣化 , 外围数轮大孢子叶原基 (即心皮原茎 )
也依次发生不同程度的瓣化。这种大孢子叶与小孢子叶特化成花瓣的畸形现象再一次证明了
大孢子叶 (心皮 ) , 小孢子叶 (雄蕊 )与花瓣在起源上是同源的〔4〕。大孢子叶与小孢子叶的瓣化
是导致重瓣花的基础。
参 考 文 献
1 俞德浚 , 陆玲娣 , 谷粹芝等 .中国植物志 , 37卷 , 蔷薇亚科 , 北京: 科学出版社 , 1985, 452~ 453
2 李淑久 , 叶能干 .贵州植物志 , 7卷 , 蔷薇亚科 , 成都: 四川民族出版社 , 1989: 237~ 239.
3 朱维藩 , 向显衡 , 杨胜学等 .贵州的刺梨资源 , 生长发育及其 V c含量同生态条件关系的调查研究 .贵州农学院丛刊 , 第
三集 , 刺梨 1984, 1~ 13
4  A. L.塔赫他间著 , 1954, 匡可任、 石铸译 .植物演化形态学 , 西宁: 青海省科技协会 . 1979: 133~ 139
834期 季强彪等: 缫丝花和单瓣缫丝花的形态学及解剖学比较
A Comparative Study on the Morphology and Anatomy in
Rosa roxburghii and R. roxburghii f . normalis
Ji Qiangbiao     Li Sh ujiu
( Guizhou Agricul tural College, Guiyang, 550025 China)
Abstract
This paper d ealt wi th the morplology and anatom y of root s, s tems , leaves, f low ers of th e Rosa roxbu rghi i and
R. ro xburghi i f . normalis . The observations w ere as fol low s: 1. Th e anatomical st ructu res of v egetat ive organs in Rosa rox -
burghi i w ere fundamen tally alike to th at in R . roxburghii f . normalis . 2. Th e receptacle-hypanthium in R. roxbu rgh ii
f . normal is w as deep-small di sh , but th at in R. roxburg hii f .normal is w as f lask-shaped. 3. The petals of the mul tiplicate
flow er in R . roxburghii w ere f rom and ropetalous or and gynpetalous. Th e petaloid phenomen on of th e s tamens and apocar-
pous gynoecium show s that s tamen, carpel and petal are h omology in origin.
Keywords: Rosa roxburg hii Trat t R. roxbu rgh ii f .normal is Rehd. et Wils. Morphological t rai t  Anatomcial t rait  Re-
ceptacle-h ypan thium  Petaloid.
(责任编辑 陈德寿 )
84 西 南 农 业 学 报 11卷