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中国科技信息2006年第4期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2006
科 技 论 坛
种皮表面微形态特征与属内物种具有一一对
应的关系,属内各物种间种皮纹饰差异非常稳
定, 可作为种鉴定和区别的特征,所以常用于分
类[1-3]及系统演化研究中[4]。但就现有种皮微形态
研究的取样方法、观察部位来说,有关同一种不
同分布区及同一分布区内种子的凸、凹、侧面不
同部位的微形态是否存在差异未见报道。所以本
文以玉禅花(Iris ensata Thunb.)及马蔺(Iris
lactea pall.)为研究对象,研究了不同分布区玉禅
花(Iris ensata Thunb.)种子的同一部位及同一
分布区内的白花马蔺(Iris lactea pall.)种子不同
部位的微形态。研究结果可为种子微形态研究取
样及观察部位的确定提供科学的参考,对鸢尾属
植物的系统研究具有重要意义。
玉蝉花(Iris ensata Thunb.)又名花菖蒲,
多年生草本,根状茎粗壮,植株基部有叶鞘残留
的纤维。花大深紫色,外轮花被裂片倒卵形,花
展或反折,先端钝,中部有黄斑和紫斑,内轮花
被裂片较小,花期6~7月。蒴果,果期8~9月。原
产我国东北、内蒙古等地。性喜水湿、耐寒,怕
干旱和高温。用于布置花境、草地镶边,点缀岩
石园或石间路旁,或在溪流、池边畔散植,也可
用它布置在水生鸢尾专类园。
白花马蔺(Iris lactea pall.),多年生密丛草
本。根状茎粗壮,木质,外包有大量致密的红紫
色折断的老叶残留叶鞘及毛发状的纤维,花葶与
叶等高,花乳白色,花径5-6cm。外轮花被裂片
披针形,先端钝或急尖,花期5-6月。蒴果,果
期6~9月。主要分布于东北和西北地区;抗寒(可
耐-30℃低温)、抗高温(可耐40℃高温)、耐旱(在
年降雨量为200mm的新疆和内蒙生长良好)、耐
盐碱、耐践踏;园林可用于庭园绿化、气候境恶
劣地区及高速公路沿线的绿化带。
这两个同属的种分别为水生和旱生的园林绿
化较好的材料。
1.试验材料
实验材料于2004年秋季收集的两个种的种
子,马蔺种子为东北林业大学校园内采集,玉蝉
花种子分别在哈尔滨师范大学校园旱生环境、海
林草甸水生环境和大兴安岭季节性积水的河岸收
集。种子收集后置于零上5℃储存柜储存。
2.实验方法及步骤
用HITACHI S-520型扫描电子显微镜对种
子微形态进行观察、拍照。具体步骤:(1)将干
燥发育良好的种子表面清理干净,用双面胶带固
定于电镜样品台上,固定样品时,不同地区玉蝉
花种子都以凸面朝上,马蔺分凸、凹、侧面三个
部位固定。(2)将样品用离子溅射仪镀金膜,厚
约5nm。移入扫描电子显微镜下进行观察,每个
样品观察3粒,并选择图像清晰,具代表性的中
间区域分别放大500倍及1000倍拍照。
3.实验结果与分析
微形态描述参照《中国植物种子形态学研
究方法和术语》[5]。
玉禅花和白花马蔺种子微形态研究
王玲 东北林业大学园林学院 150040
摘 要:借助于扫描电子显微镜,研究了不同分布区玉禅花(Iris ensata Thunb.)种子的同一部位及同一分布区内的白花马蔺(Iris lactea pall.)
种子不同部位的微形态。结果表明:不同分布区内玉禅花纹饰特征较一致,初级雕纹都为纵条状网纹纹饰,网胞大小不均,次级雕纹由次生壁加厚的
不规则波状乳突构成,种子微形态结构与分布区无关;白花马蔺种子凹、背、侧面的不同部位初级纹饰、网胞形态各不相同。
关键词:玉禅花;白花马蔺;种子微形态
3.1玉蝉花种子微形态
实验结果见图1-图4。从图1、图2、图
3中可见,不同地区玉蝉花的种子纹饰没有明显
的差异,纹饰特征较一致,该种初级雕纹都为纵
条状网纹纹饰。网眼凹陷较浅,网壁隆起不明显,
多数具有不很凸起的网脊,网眼大小不均,由不
规则的四边形或五边形组成,有的呈长条状;各
网胞网脊连接处为下凹明显沟槽,界限清晰。次
雕纹由次生壁加厚的不规则波状褶皱构成(图
4)。可以认为玉禅花种子的微形态与种子分布区
和生境无关,该种背部纹饰不存在种内差异。
种子的发育从胚胎的形成到脱离果实的整个
过程,都是在比较封闭的条件下进行的,相对
来说受外界环境的影响比较少,种子形态特征
的多样性在很大程度上表达了遗传的多样性和稳
定性,生活在不同分布区、不同生境中的同一
物种,宏观形态会存在多样性,但是种皮微形
态特征则体现其稳定性,具有重要的系统学和
分类学意义,有助于一些分类问题的解决。
图1玉蝉花种子凸面*500(种源:海林)
图2玉蝉花种子凸面*500(种源:师大)
图3玉蝉花种子凸面*500(种源:大兴安岭)
图4玉蝉花种子凸面*1000
3.2白花马蔺种子微形态
种子凸面(图5、图6)为蜂窝状网纹纹饰,网眼
为较规则的近于正五边形或六边形组成,没有明
显的方向。网眼边缘具突起明显的网壁,网脊明
显,各网胞的网脊界限较清晰。网胞中间多数为
平滑纹饰,少数正中间有凹陷,次雕纹较平滑,中
间有凹陷的网眼,凹陷周围常有皱褶。
图5白花马蔺 图6白花马蔺
种子凸面(500倍) 种子凸面(1000倍)
种子凹面纹饰与凸面差异较大,凹面布满
了长条形、三角形和其他不规则形态凹陷很深的
孔洞,空洞很深,因其不见网脊,网胞界限不清
晰,定为穴状纹饰。表面不下陷的部位比较平滑。
图7白花马蔺种子 图8白花马蔺种子
凹面(500倍) 凹面(1000倍)
凹面、凸面过渡区的侧面,在凸面接近侧
面的区域,网眼逐渐出现,但到侧面,初级雕
纹少数呈现负网纹纹饰,多数为下凹的穴状纹
饰,(图 9),负网纹的网眼次雕纹较平滑,
穴状的网眼次雕纹常有皱褶,该部分呈一条带状,
雕纹纹饰也呈现出凹面、凸面过度类型。
可见白花马蔺种子凹面、凸面、侧面存在
显著的不同。种子微形态研究部位的确定非常
重要。部位选择不当,或选择发育不好的位置
都会影响观察结果。
4.结论
4.1 玉蝉花种子凸面为纵条状网纹纹饰、白
花马蔺种子凸面为蜂窝状网纹纹饰,该纹饰的差
异可用于种的区分;
4.2不同分布区内玉禅花纹饰特征较一致,
初级雕纹都为纵条状网纹纹饰。网胞大小不
均;次雕纹由次生壁加厚的不规则波状乳突构
成,种子微形态结构与分布区无关;
4.3 白花马蔺凸、凹、侧面微形态差异很
大。种子凸面初级雕纹为蜂窝状网纹纹饰,凹
面为穴状纹饰;侧面呈现凸、凹的过度类型。
5.建议
5.1在进行种子微形态研究时,可以不考虑
分布区和生境,但要注意种子观察部位选择,
一般认为发育正常的种子凹、凸面的中间部位
是发育最好的,也是常用的部位。
5.2在进行同属系统与演化种子方面微形态研
究时,尽量选择一致的种子部位。
5.3进一步研究鸢尾属内不同种的种子微形
态,做系统与演化方面的分析。
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作者简介:
王玲,讲师,东北林业大学园林学院。
图9
白花马蔺侧面
(500倍)