免费文献传递   相关文献

红花寄生种子构造及体外萌发过程研究



全 文 :基金项目:1. 贵州省科学技术厅项目,项目编号:黔科合中药字(2011)LKZ7045;2. 贵州省教育厅自然科学项目,项目编
号:黔科教(2010)049。
作者简介:黄芳(1990 -) ,女,在读硕士,研究方向:中药及民族药资源分类鉴定与质量控制。
通讯作者:周汉华(1957 -) ,男,教授,从事中药鉴定学及中药资源学教学和研究。E - mail:txty_008@ 163. com。
红花寄生种子构造及体外萌发过程研究
黄 芳,张文龙,周汉华,刘晓龙
(贵阳中医学院,贵州贵阳 550002)
摘 要:为观察红花寄生种子的构造及体外萌发过程,我们利用智能人工气候箱培养红花寄生种子,
体视镜观察种子萌发过程中的形态变化。结果表明:红花寄生种子萌发率较高为 92. 4%,胚根先突破种
孔,两片肉质真叶呈犄角状,下胚轴 -胚根发育成吸盘状结构,约 2 月后胚乳耗尽、幼苗死亡。红花寄生
种子能在脱离寄主的情况下萌发,之后随胚乳耗尽而死亡。
关键词:红花寄生;种子;萌发
Doi:10. 3969 / j. issn. 1002 - 1108. 2015. 04. 006
中图分类号:R282. 2 文献标识码:B 文章编号:1002 - 1108(2015)04 - 0020 - 04
A Study on the Seed Structure of Scurrula parasitica Linn
and the Procedure of its in Vitro Germination
HUANG Fang,ZHANG Wenlong,ZHOU Hanhua,LIU Xiaolong
(Guiyang College of Traditional Chinese Medicine,Guiyang 550002,Guizhou China)
Abstract:Objective:To observe the seed structure of scurrula parasitica Linn and the procedure of its in
vitro germination. Methods:Cultivated seeds scurrula parasitica Linn in the artificial intelligence climate incu-
bator and observed their morphologic change during the germination process by stereoscope. Result:It had a
high germination rate of 92. 4%. Radicle firstly broke out of micropyle with two horn-like fleshy leuphyllas and
hypocotyledonary axis -- radicle developed into chuck structure. About two months later,seedlings consumed
the endosperm and began to die. Conclusion:Scurrula parasitica seeds could germinate without host plants,
and died of using up endosperm.
Key words:Scurrula parasitica;Seed;Germination
红花寄生为桑寄生科梨果寄生属植物 Scurru-
la parasitica Linn. ,其干燥带叶茎枝在民间入药使
用,用于治风湿关节炎、胃痛等[1]。红花寄生等桑
寄生科和槲寄生科植物因其以鸟为媒传播繁殖的
·02·
第 37 卷 第 4 期
2015 年 7 月
贵阳中医学院学报
Journal of Guiyang college of TCM
No. 4 Vol. 37
July 2015
生活习性[2,3],以及其寄主植物的复杂多样[4],一
直以来备受关注。然而,由于这种特殊的生活习
性,使得自然状态下寄生类植物幼苗的发现十分
困难,给研究带来了诸多不便。本实验通过红花
寄生种子构造的解剖,以及种子萌发完整过程的
观察,为寄生类植物种子特性的研究提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
红花寄生果实 500 粒于 2013 年 10 月 10 号由
刘晓龙采于贵州省安顺市关岭县新铺镇,经贵阳
中医学院周汉华教授鉴定为桑寄生科梨果寄生属
植物红花寄生 Scurrula parasitica Linn. 的成熟浆
果,寄主植物为蔷薇科李亚科李属李 Prunus sall-
clclns Lindl.
1. 2 方法
2013 年 10 月 10 日将采集的成熟红花寄生浆
果去果皮果肉后得到新鲜种子 500 粒,整齐排列
在垫有保湿滤纸的培养皿内,置于智能人工气候
箱(浙江托普仪器有限公司 RTOP - 500B;培养温
度 25℃、湿度 90%、光照强度 3500Lx)[5]进行培养
观察,体视镜观察、拍照记录萌发过程中不同阶段
的种子形态变化。
2 结果及分析
2. 1 红花寄生果实和种子形态
成熟的红花寄生浆果梨形,长约 10mm,直径
约 3mm,红黄色,果皮平滑;下半部骤狭呈长柄状,
占果实总长的 1 /2。种子梨形,长 8 ~ 9mm,最宽处
直径近 3mm,棕黄色,主要由种皮、胚、胚乳三部分
构成。种脐木化呈柄状结构托住种子底部,长 4 ~
5mm,宽 0. 6mm;种脐底端可见 4 个小孔,向上延
伸成 4 根棕红色种皮维管束,并在种孔处汇合;胚
乳白色,约占种子体积的 4 /5(图 1A) ;胚绿色较
小,钉状嵌入胚乳,主要有胚根、胚轴和两片子叶
组成,此时胚芽是隐性的。
2. 2 红花寄生种子萌发过程
本次实验红花寄生种子有 462 粒萌发,萌发
率为 92. 4%,见表 1。
表 1 不同时期观察种子萌发过程中
不同阶段的形态变化
日期
种子萌
发数(粒)
长出真
叶数(片)
形成吸盘
状结构数(个)
形成幼
苗数(颗)
2013. 10. 13 195 0 0 0
2013. 10. 17 462 0 0 0
2013. 10. 24 462 198 0 99
2013. 10. 25 462 210 0 105
2013. 10. 26 462 306 0 153
2013. 10. 27 462 360 0 180
2013. 10. 28 462 620 310 310
2013. 11. 04 462 778 389 389
2013. 11. 10 462 1096 420 420
2013. 11. 20 462 1316 420 420
2013. 11. 30 462 1316 420 420
2013. 12. 25 0 0 0 0
注:每粒种子长出真叶时都是 2 片长出,2013 年 11 月 4 日后
有开始长出 4 片真叶,到 2013 年 11 月 10 日有 128 粒种子长出 4
片真叶,到 2013 年 11 月 20 日有 238 粒种子长出 4 片真叶,约 2 月
后幼苗死亡。
具体萌发过程见图 1。培养 3 ~ 4 天后,可见
萌发的红花寄生种子的胚根突破种孔,从紧贴种
皮一侧长出绿色的、长 1mm 的线形胚轴(图 1B)。
10 天,胚轴继续伸长到约 2. 5mm,上胚轴处长出 2
片肉质真叶呈犄角状(图 1C)。15 天,下胚轴—胚
根底部发育成吸盘状结构(图 1D)。20 天后,真叶
长出 4 片,胚轴继续生长,出现无规则扭曲。约 2
月后胚乳耗尽,变得颓废,附着的种皮皱缩、暗淡
无光,幼苗死亡。
图 1D萌发阶段的红花寄生种子,用解剖针轻
轻除去种皮和胚乳,露出绿色的已经发育的胚。
红花寄生子叶顶部紧密连接在一起,嵌入胚乳中,
基部从上胚轴处分开。胚芽是隐性的,在种子萌
发的过程中,靠近上胚轴有两个点状突起,渐渐发
育成犄角状(图 1C) ,最后形成真叶。胚根此时膨
大成吸盘状。
·12·第 4 期 黄 芳,张文龙,周汉华,等.红花寄生种子构造及体外萌发过程研究
图 1 红花寄生种子萌发过程及形态观察
A:示红花寄生种子形态:m. 种孔、sc. 种皮、sv. 种皮维管束、hi. 种脐;B - E:示红花寄生种子萌发过程:eba. 上胚轴、c. 子叶、l. 真叶、
r. 胚根、hp吸盘状结构;F:示红花寄生的胚 eb。
3 讨论
国内外学者在研究中发现,桑寄生科和槲寄
生科植物种子的萌发率一般较高,萌发条件并不
算苛刻,以此来弥补与寄主植物建立寄生关系的
低可能性[5,6]。本次实验红花寄生种子萌发率为
92. 4%,进一步验证了这个观点。红花寄生的幼
苗为桑寄生型[7],子叶留于种子中吸收胚乳营养
物质,胚根形成吸盘,连接寄主,最后渗入寄主内
部,改造寄主皮层组织并与寄主导管连接,过半寄
生生活[8]。实验中红花寄生种子的萌发是在脱离
寄主的情况下进行的,胚乳约 2 个月后就消耗殆
尽,幼苗随之死亡。作者在多年的观察中发现,野
外寄生类种子即使掉在沟渠、岩石上,甚至完全包
裹在果实内部,都能萌发到实验图 1B 阶段,只有
在环境和树种适宜时在树木枝干上发育出真叶和
吸盘状结构。所以,寄生类植物的形成必须满足
两点:一是种子萌发条件,二是萌发后能与寄主植
物建立寄生关系。
Guillermo Amico[9]在阿根廷研究有袋动物
Dromiciops australis 对 Tristerix corymbosus 寄生类
·22· 贵阳中医学院学报 第 37 卷
种子的摄食传播中推测到,寄生类种子吸盘状结
构或固着器的产生,与动物肠道作用密切相关。
而本次实验,以及 Sylvia L. P. Ang[10]和 Shannon
J. Deeks[11]在体外种子萌发实验等都与这种推测
相反。Sylvia L. P. Ang 进一步实验发现,温室内
寄生种子可以在寄主枝条上萌发生长出幼苗。为
此我们认为,动物对寄生类种子主要是起到传播
的作用。对于动物的肠道作用是否在幼苗寄生生
长发育中起到十分重要的作用,尚需进一步研究。
参考文献
[1] 中国植物志编辑委员会 . 中国植物志(第二十四
卷) [M].北京:科学出版社,1988:1 - 115.
[2] C. Martínez del Rio,A. Silva,R. Mddel and etc.
Seed dispersers as disease vectors:Bird transmission of
mistletoe seeds to plant hosts[J]. Ecology,1996,77
(3) :912 - 921.
[3] S. R. Murphy,Nick Reid,Zhaogui Yan,and etc. Dif-
ferential passage time of mistletoe fruits through the gut
of honeyeaters and flowerpeckers:effects on seedling
establishment[J]. Ocecogia,1993,93:171 - 176.
[4] Franti ek Procházka. A centre of occurrence of Viscum
album subsp. album in eastern Bohemia and an over-
view of the diversity of its host plants in the Czech Re-
public[J]. Preslia,Praha,2004,76:349 - 359.
[5] 李永华,阮金兰,陈士林,等 . 广寄生种子结构及其
萌发实验研究[J]. 世界科学技术,2010,12(6) :920
- 923.
[6] Sharon Staton,Stefanie Boavida Torrado & Olivier Hon-
nay. Seed germination tests of the parasitic perennial
Viscum album (Viscaceae)from fragmented habitats at
the northern edge of its range[J]. Plant Ecology and
Evolution,2010,3(2) :113 - 118.
[7] 叶能干,季强彪,廖海民,等 . 种子植物幼苗形态学
[M].贵阳:贵州科技出版社,2002:53 - 54.
[8] PAUL L. SMITH A. L. S. & D. GLEDHILL F. L. S. Anot-
omy of the endophyte of Viscum album L.(Loranthaceae)
[J]. Botanical Journal of the Linnean Society,1983,87:
29 -53.
[9] Guillermo Amico & Marcelo A. Azien. Mistletoe seed
dispersal by a marsupial[J]. Nature,2000,408:929
- 930.
[10] Sylvia L. P. Ang & Jean W. H. Yong. A protocol in
vitro germination and sustainable growth of two tropical
mistletoes[J]. Plant Cell,Tissue and Organ Culture,
2005,80:221 - 228.
[11] Shannon J. Deeks,Simon F. Shamoun & Zamir K.
Punja. In vitro germination and development of west-
ern hemlock darf mistletoe [J]. Plant Cell,Tissue
and Organ Culture,2001,66:97 - 105.
(修回日期:2014 - 12 - 18)
(上接第 11 页)
[4] 鲁瑾 . 黄芪预防肿瘤坏死因子 - а 所致 IR[J]. 中
国中西医结合杂志,1999,19(7) :420 - 422.
[5] 金智生,李娟娥,张东鹏 . 红芪多糖对实验性糖尿病
大鼠胰岛素抵抗和 C 肽分泌作用的研究[J]. 甘肃
中医学院学报,2007,22(1) :36.
[6] 玉从容,吕俊华,王丹 . 葛根素对胰岛素抵抗综合征
大鼠血压血脂及糖耐量的影响[J]. 山东中医杂志,
2005,24(6) :367 - 369.
[7] 季聚良,陆源源,车志英 . 益气养阴活血化瘀法对 2
型糖尿病胰岛素抵抗的临床研究[J]. 山东中医杂
志,2007,40(1) :8 - 10.
(收稿日期:2014 - 12 - 20)
·32·第 4 期 黄 芳,张文龙,周汉华,等.红花寄生种子构造及体外萌发过程研究