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夏蜡梅、美国蜡梅及其属间杂种叶片形态与结构比较



全 文 :汪 琼 ,姚青菊 ,徐增莱 ,等. 夏蜡梅 、美国蜡梅及其属间杂种叶片形态与结构比较 [ J ] . 江苏农业科学 , 2011 ,39 (5):206 -208.
夏蜡梅 、美国蜡梅及其属间杂种叶片形态与结构比较
汪 琼 , 姚青菊 , 徐增莱 , 吕 晔 , 杭 珍 , 陈 晨
(江苏省中国科学院植物研究所 /南京中山植物园 ,江苏南京 210014 )
  摘要:通过对夏蜡梅 、美国蜡梅及其属间杂种叶结构的观察 , 发现三者的叶结构特征有明显的区别 , 主要表现在叶
形 、叶的大小 、表面毛被 、横切面及脉序等特征上有一定差异, 杂种叶的形状介于两亲本之间 ,表面毛被兼有双亲的特点。
  关键词:夏蜡梅;美国蜡梅;属间杂种;叶;形态与结构
  中图分类号:S685. 170. 1  文献标志码:A  文章编号:1002 - 1302(2011)05 -0206 - 02
收稿日期:2011 -07 - 09
基金项目:江苏省科技支撑计划 (编号:BE2008338);江苏省连云港
市科技计划(编号:CN0712)。
作者简介:汪 琼(1971— ),女 ,安徽桐城人 ,硕士 ,研究方向为植物
资源学。 E - mail:wqjan2002@yahoo. com. cn。
通信作者:徐增莱 ,博士 ,研究员 ,从事药用植物资源研究。 E - mail:
xuzl51942@sohu. com。
  蜡梅科 (Calycanthacea )包含3个属 ,即夏蜡梅属 (Sinoca-
lycanthus)、蜡梅属 (Chimonanthus)和美国蜡梅属 (Calycan-
thus),前 2属为中国特产 ,美国蜡梅属为美国特产 [1 ] 。夏蜡
梅 (Sinocalycanthus chinensis Cheng et S. Y. Chang )为夏蜡梅
属的唯一物种 ,分布区狭窄 ,仅零星分布于浙江临安市和天台
县极狭小的范围内 ,为我国特有的第三纪孑遗植物 ,为国家二
级保护濒危物种 [2 ] 。夏蜡梅初夏开花 ,花朵洁白硕大 ,具金
黄色花蕊 ,有较高观赏价值 。美国蜡梅属含美国蜡梅 (Caly-
canthus floridus L. )、西美蜡梅 (C. occridentalis L. )等 2 个种
和 2个变种 。夏蜡梅属与北美洲的美国夏蜡梅属呈北美 -东
亚间断分布 ,在植物区系研究上有极大的科研价值 ,是大陆板
块漂移说强有力的佐证之一 [3 ] 。
2001年美国 Lasseigne 等报道 ,于 1991年首次成功获得
1株夏蜡梅和美国蜡梅的属间杂种 ,1996年杂种植株开花 [4 ] ;
但未见他们的后续研究报道。江苏省中国科学院植物研究所
自 1997年开始进行夏蜡梅和美国蜡梅属间杂交研究 ,以美国
蜡梅为父本 ,夏蜡梅为母本 ,于 2001 年成功获得 1 株杂种 。
该杂种植株于 2006年春初次开花 ,数量少 ,2007 年春开花数
量多 ,花大色艳 , 外花被红色 , 内花被金黄色 , 艳丽动人 [5 ] 。
研究者对该杂种陆续进行了优势表现 、形态与光合生理特征
等研究 [6 -7 ] ,并申报品种命名为夏蜡梅 “红运 ”(Sinocalycan-
thus chinensis ×Calycanthus floridus ‘Hong Yun ’ )。本研究从
叶形态和叶结构角度 ,对该属间杂种及其双亲夏蜡梅和美国
蜡梅进行了观察比较 ,探讨三者间的叶结构差异 ,为蜡梅科植
物的品种选育和开发利用提供理论依据 。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
材料取自江苏省中国科学院植物研究所南京中山植物园
试验地 ,于2010年 5 月夏蜡梅 、美国蜡梅 、夏蜡梅 “红运 ”的
生长旺盛时期 ,取生长较一致植株的成熟叶片 、茎段、根段进
行观察比较 。
1. 2 试验方法
叶片脉序的制作观察:3 种材料各取成熟叶 5张 ,各放置
在培养皿中 ,注入 5%NaOH溶液直至浸没叶片 ,溶液不久变
成茶色 。每天更换1次溶液 ,直至颜色变浅后取出 ,在流水中
冲洗 0. 5 h后 ,将叶片浸入冰醋酸 ,加入 5%NaClO直至叶片
变成白色或无色后 ,在流水中冲洗 0. 5 h ,依次用10%、25%、
50%的乙醇脱水 ,番红染液染色 ,脱水 、透明 、封片 、观察 、拍
照 ,观察脉序 ,描述术语按 Dieher (1974 )系统 。
显微切片的制作观察:取植株中部叶 ,切叶片中部带主脉
部分 。材料以 FAA 固定 , 常规石蜡法制片 (德国 MICROM
HM315切片机 ),切片厚度 10 ~12 μm ,番红 -固绿染色 ,
Nikon Eclipse 50i光学显微镜下观察拍照 。
2 结果与分析
2. 1 脉序特征
2. 1. 1 夏蜡梅(图 1 -1 、2 ) 叶片椭圆形卵圆状 ,先端具长尾
尖 ,长 4 ~21 cm ,宽2. 2 ~14 cm ,对称或近对称 ,全缘 。具羽状
弓曲脉序 ,一级脉粗 ,基部至中上部直行;二级脉每侧 4 ~7条 ,
弧曲上升 ,与一级脉的夹角为27°~70°,基部的 1对夹角最小 ,
向先端渐次增大 ,二级脉中等粗细 ,居间二级脉复合型;三级脉
源点角为正交或锐角 ,单一或分叉;四级脉与三级脉正交 。叶
缘末端脉环形 ,网眼不完全闭合 ,在叶近基部以贯穿型为多 ,走
向为凹圆 ,倾斜度向顶递增 ,叶缘的末级脉不完全 ,发育为不完
全型 ,排列不规则 ,盲脉1 ~5次分支 ,末端线形。
2. 1. 2 美国蜡梅 (图 1 - 3 、4 ) 叶片披针形卵圆状 。长2 ~
15 cm ,宽2 ~6 cm ,对称或近对称 ,全缘 。具羽状弓曲脉序 ,一
级脉粗 ,约为叶片宽度的 5%,几乎完全直行;二级脉每侧5 ~7
条 ,弧曲上升 ,与一级脉的夹角为 60°~80°,夹角变化较小 ,具
外向分支 ,分支顶部弯曲并与上部相邻的二级脉或二级脉外向
分支相连 ,交角约为90°,并为三级或四级脉拱包围 。居间二级
脉复合型 ,三级脉源点角正交或为锐角 ,单一或分叉;四级脉与
三级脉正交 。叶缘末端脉环形 ,网眼不完全闭合 。三级脉结网
型或贯穿型 ,走向为凹圆 ,叶缘的末级脉不完全 ,发育为不完全
型 ,排列不规则 ,盲脉1 ~5次分支 ,末端线形 。
2. 1. 3 夏蜡梅 “红运 ”(图 1 -5 、6 ) 叶片椭圆形卵圆状 ,先
端具短尖 ,长 3. 5 ~18 cm , 宽 2 ~14 cm 。具羽状弓曲脉序 。
—206— 江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期
DOI 牶牨牥牣牨牭牳牳牴牤j 牣i ssn牣牨牥牥牪牠牨牫牥牪牣牪牥牨牨牣牥牭牣牨牭牪
一级脉粗 ,基部至中部直行 ,中部以上稍折曲;二级脉每侧 4
~6条 ,弧曲上升 ,与一级脉的夹角为45°~75°,具外向分支 ,
分支顶部弯曲并与上部相邻的二级脉或二级脉外向分支相
连 ,交角约为 85°~95°,并为三级或四级脉拱包围 。居间二
级脉复合型 ,三级脉源点角正交 ,单一或分叉;四级脉与三级
脉正交 。叶缘末端脉环形。网眼不完全闭合 。
2. 2 叶横切面特征
3种蜡梅植物的叶均为典型的双子叶植物异面叶结构 。
2. 2. 1  夏蜡梅 (图 2 -1 、2 ) 表皮:上 、下表皮均为单层细
胞 ,类圆形或长圆形 ,排列紧密 ,表面具薄的角质层 ,上表皮表
面散有少量单细胞非腺毛 ,毛较短 。主脉:主脉的上下表皮的
内方有少量纤维群木质化 ,维管束外方中柱鞘部位薄壁细胞
切向壁略加厚 ,呈圆环状;维管束内散生大量草酸钙簇晶 。叶
肉:栅栏层和海绵层分化相对不十分明显 ,近等面叶;栅栏组
织 1 ~2层 ,细胞不规则 ,横切面上约占 1 /5 ,靠下表皮的海绵
组织 4 ~5层 ,圆形至短柱形 ,细胞排列紧密 ,仅气孔处形成空
腔;叶肉细胞内散有草酸钙簇晶 。
2. 2. 2 美国蜡梅 (图 2 - 3 、4 )  表皮:上表皮为 1列圆形 、
椭圆形 、长圆形表皮细胞 ,表面具薄的角质层 ,下表皮为 1列
长圆形或短圆形细胞 ,散生较多单细胞非腺毛 ,毛有较长和较
短 2种 ,无角质层;上下表皮均有气孔 。主脉:主脉在远轴面
突起成三角状 ,近轴面正对维管束外方也有 1突起 ,表皮细胞
圆形或椭圆形 , 相对于叶片部分的表皮细胞小 , 长约 11 ~
18 μm ,宽约7 ~8 μm ,表皮内方薄壁细胞较小 ,一般直径约为
19 ~50 μm ,向内部将增大 ,直径可达85 μm;维管束外方中柱
鞘成环状 ,大部分内侧木化 ,少部分侧壁木化 ,木质部上方中
柱鞘细胞为木质化;维管束外韧型 ,木质部轮廓近半圆形 ,大
型导管排列成行;韧皮部为外韧型 ,半环状包围在木质部外
方;维管束内散生大量草酸钙簇晶 ,外方也有少量针晶存在 。
叶肉:栅栏层和海绵层分化明显 ,典型的异面叶;栅栏组织由
2 ~3层长圆形 、椭圆形细胞组成 ,横切面上约占 2 /5 ,靠上方
的 1层排列较为紧密 ,靠下方的排列略为疏松且细胞相对较
小;海绵组织 5 ~7层 ,圆形至椭圆形 ,不定形 ,空隙大 。
2. 2. 3 夏蜡梅 “红运 ”(图 2 -5 、6 ) 表皮:上表皮表面具薄
的角质层;上 、下表皮均散有少量单细胞非腺毛 ,毛较短 。主
脉:主脉表皮散生毛 ,下表皮内侧有细小厚角细胞3 ~4层 ,中
柱鞘细胞群细胞木化 ,分散排列成半环状;木质部上方厚壁细
胞不明显 ,木质部排列成半圆形 ,栅栏组织延伸到主脉 。叶
(下转第208页 )
—207—汪 琼等:夏蜡梅 、美国蜡梅及其属间杂种叶片形态与结构比较
陈华涛 ,陈 新 ,顾和平 ,等. 小豆组织培养中种子灭菌方法研究 [ J ] . 江苏农业科学 ,2011 , 39(5 ):208 -209 .
小豆组织培养中种子灭菌方法研究
陈华涛 , 陈 新 , 顾和平 , 张红梅 , 袁星星 , 崔晓艳
(江苏省农业科学院蔬菜研究所 ,江苏南京 210014)
  摘要:比较分析了 75%乙醇 、次氯酸钠 、氯气及乙醇 +次氯酸钠等不同消毒方法对小豆种子的灭菌效果。结果表
明 , 75%乙醇 1 min +5%次氯酸钠 30 min 的消毒方法能有效降低污染率 , 小豆种子的萌发率也较高 ,综合效果最佳。
  关键词:小豆;种子;消毒方法
  中图分类号:S643. 904 +. 3  文献标志码:A  文章编号:1002 -1302(2011)05 -0208 -02
(上接第 207页 )
肉:栅栏层和海绵层分化明显 ,典型的异面叶;栅栏组织由 3 ~
4层长圆形细胞组成 ,横切面上约占 1/3 ,排列较为紧密;海绵
组织 5 ~7层 ,圆形至椭圆形 ,细胞排列疏松 ,具较大的空腔 。
3 讨论
夏蜡梅 、美国蜡梅及其属间杂交种的叶形有明显的差别 ,
夏蜡梅的叶片最大 ,美国夏蜡梅较小 ,夏蜡梅 “红运 ”的叶片
大小介于 2个亲本之间 ,较接近美国蜡梅 。美国蜡梅叶片轮
廓为卵圆状披针形 ,夏蜡梅为卵圆状椭圆形 ,杂交种的叶形轮
廓更偏向母本夏蜡梅 。
夏蜡梅 、美国蜡梅及其属间杂交种的叶片脉序结构基本
相同 ,与同科的蜡梅 (Chimonanthus praecox L. Link. )等种也
很相似 [8 ] ,表现出蜡梅科的共性 。但三者之间在二级脉与一
级脉的交角 、二级脉外向分支与上一支二级脉或一级脉的交
角不同 ,存在一定的差异 。
夏蜡梅 、美国蜡梅及其属间杂交种在叶主脉横切面的显
微结构上有一定区别 ,主要表现在叶肉组织的栅栏层和海绵
层分化程度 、毛的长度及散生位置 、主脉中柱鞘排列等方面。
夏蜡梅、美国蜡梅及其属间杂种夏蜡梅 “红运 ”的叶主要
特征表现出相当高的共性 ,但在叶的大小 、轮廓、表面毛被 、横
切面及脉序等特征上仍有一定差异 。夏蜡梅 “红运 ”的叶形大
小 、轮廓介于双亲之间 ,表面毛被兼有双亲的特点。
参考文献:
[ 1 ]郑万钧 ,章绍尧. 蜡梅科的新属———夏蜡梅属 [ J ] . 植物分类学
报 ,1964 , 9(2 ):135 -136 .
[ 2 ]傅立国 ,金鉴明. 中国保护植物红皮书 [M ] . 北京:科学出版社 ,
1992:196 - 197.
[ 3 ]张若蕙 ,刘洪谔. 世界蜡梅 [M ] . 北京:中国科学技术出版社 ,
1999:24 -36 .
[ 4 ] Lasseigne F T , Fantz P R , Raulston J C , et al . xSinocalycalycanthus
raulstonii(Calycanthaceae):a new intergeneric hybrid between Sino-
calycanthus chinensis and Calycanthus f loridus[ J ] . Hortic Sci ,2001 ,
36(4):765 - 767.
[5 ]姚青菊 ,夏 冰 ,蔡小龙 ,等. 夏蜡梅和美国蜡梅属间杂种培育成
功 [J ] . 江苏农业科学 ,2007(3 ):222.
[6 ]姚青菊 ,夏 冰 ,任全进 ,等. 夏蜡梅和美国蜡梅属间杂种的优势
表现 [J ] . 江苏林业科技 ,2007 , 34 (4):24 -26 ,35.
[7 ]盛 宁 ,姚青菊 ,任全进 ,等. 夏蜡梅和美国蜡梅属间杂种形态与
光合生理特征 [ J ] . 浙江林学院学报 , 2008 ,25 (6):728 -732.
[ 8 ]李 烨 ,李秉滔 ,李震魁. 蜡梅科植物叶片脉序的比较观察 [ J ] .
华南农业大学学报 , 1999 ,20 (4):103 -107.
  小豆 (Vigna angularis )起源于中国 ,栽培历史已有 2 000
多年 。全世界小豆以亚洲栽培面积最大 ,非洲 、欧洲及美洲也
有种植 。全世界约有24个国家种植小豆 ,我国是世界上小豆
种植面积最大 、总产量最多的国家 ,同时也是世界上小豆出口
量最多的国家 。红小豆被誉为粮食中的 “红珍珠 ”,既是调剂
人们生活的营养佳品 ,又是食品 、饮料加工业的重要原料 。小
豆蛋白含量为 16% ~30%,并含多种氨基酸 、维生素及丰富
收稿日期:2010 -11 - 03
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项;农业行业专项 (编号:
nyzx07 -017);江苏省农业科技创新资金 [编号:cx(09 )626 ] 。
作者简介:陈华涛(1980— ),男 ,河南周口人 ,博士 ,助理研究员 ,主要
从事豆类抗逆分子遗传研究。 Tel:(025)84390803;E - mail:cht@
jaas. ac. cn。
通信作者:陈 新 ,博士 ,研究员, 主要从事豆类作物遗传育种研究。
E - mail:cx@j aas . ac. cn。
的钙 、铁 、磷元素 ,尤以赖氨酸的含量较高 ,达 1. 41%[1 ] 。小
豆生长过程中易受病虫害的侵袭 ,如病毒病 、锈病及豆象虫害
等 [2 -4 ] 。研究发现 ,传统的育种手段对小豆抗病虫育种方面
鲜有突破性进展 ,而分子标记辅助选择育种和转基因育种等
手段为有效改良小豆的抗病虫能力提供了新的选择 。小豆转
基因育种的关键技术是组织培养与植株再生 ,为了利用小豆
种子获得组织培养外植体 ,本研究比较分析了 4 种消毒方法
对小豆种子的灭菌效果 ,建立了一种适合小豆成熟种子的消
毒方法 。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
小豆由江苏省农业科学院蔬菜研究所提供 。
1. 2 培养基与灭菌方法
MS基本培养基 , pH值为 5. 8 。高温高压灭菌 (121 ℃)
20 min。
—208— 江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期