全 文 ：现代农业科技 2016年第 8期林业科学
台湾水青冈和米心水青冈的花粉形态比较研究
张雪梅 1，2
（1西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室，四川南充 637009；2西华师范大学生命科学学院）
摘要 为比较水青冈属台湾水青冈和米心水青冈花粉形态特征，采集了米仓山自然保护区 7个分布地的台湾水青冈和米心水青冈，运用
醋酸酐分解法将花粉其成制成装片，在光学显微镜和扫描电镜下观察花粉的形态特征和外壁纹饰，并测定了一定的性状指标。结果表明:2
种植物的花粉形状均为近球形，极面观为三裂圆形或三角形。在电子显微镜下观察到米心水青冈和台湾水青冈花粉为三孔沟，萌发沟较
短。2 个种花粉的外壁纹饰各不相同，米心水青冈花粉外壁纹饰为脑状纹饰，孢粉表面由棒状突起物组成，台湾水青冈花粉外壁纹饰为网
状，孢粉表面具有扁平的块状，轮廓线为不均匀的波浪线，以此可以区分 2 个物种。
关键词 台湾水青冈；米心水青冈；花粉形态；纹饰；三孔沟
中图分类号 S792.16 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）08-0154-02
Comparison of Pollenmophology of Fagus engleriana and Fagus hayatae
ZHANG Xue-mei 1，2
（1 Key Laboratory of Southwest China Wildlife Resources Conservation，China West Normal University，Ministry of Education，Nanchong Sichuan
637009； 2 College of Life Sciences，China West Normal University)
Abstract In order to compare the pollenmophology of selected Fagusspecies， two Fagusspecies collected from 6 distributions in MiCangShan
Nature Reserve Authority.Decomposition of acetic anhydride method was used to dispose the pollen grains.The shape of pollen grains and ornamentation
characters of all the species were exa mined by LM and SEM.The study showed that shapes of pollen grains of the two plants were nearly elliptic and
trifid circular or triangle in polar view.We also observed that 3 pollen apertures existed in Fagus engleriana and Fagus hayatae. However， the difference
of the two species was the type of granular on pollen wall.Clublike apophysis on the pollen wall was in Fagus engleriana and reticulate pollen wall in
Fagus hayatae.So we could distinguish the two species from the ornamentation of pollen wall.
Key words Fagus engleriana；Fagus hayatae；pollenmophology；tricolporate
基金项目 四川米仓山国家级自然保护区横向合作项目“四川米仓山
自然保护区水青冈属植物种质资源调查”（466149）。
作者简介 张雪梅（1982-），女，四川渠县人，讲师，博士，从事植物系统
与分类研究工作。
收稿日期 2016-03-21
MCS-2014-03 台湾水青冈 狮子坝后山 106.54950 32.66 034 1 712
MCS-2014-07 台湾水青冈 老林沟 106.55885 32.65 860 1 778
MCS-2014-13 米心水青冈 钟山包 106.55796 32.66 143 1 762
MCS-2014-16 米心水青冈 马家坪老君庙 106.63963 32.50 972 1 780
MCS-2014-17 台湾水青冈 马家坪老君庙 106.64051 32.51 102 1 759
MCS-2014-18 台湾水青冈 金场坝监测站 106.64819 32.52 416 1 689
MCS-2014-20 米心水青冈 黄金峡 106.64130 32.52 326 1 667
采集号 标本名 采集地 东经 北纬 海拔//m
表 1 花粉形态比较研究材料来源
壳斗科是在被子植物中的比较大的一科，分布广泛，是亚
热带、温带的重要森林树种[1]，在中国有 900多种，7个属，分别
是栗属（Castanea）、锥属（Castanopsis）、水青冈属（Fagus）、柯属
（Lithocarpus）、栎属（Quercus）、青冈属（Cyclobalanopsis）三棱
栎属（Trigonobalanus）。水青冈属，落叶乔木，共 10 种 [2]，在我
国的青藏高原、四川西部、浙江、秦岭地区有大量水青冈属
植物，生长在亚热带落叶阔叶林或落叶常绿阔叶混交林的
山地[3]，是温带落叶阔叶林的主要建群种之一 [4]。
植物花粉是植物携带遗传信息的雄性生殖细胞，其形
态特征受环境因素的影响较小。花粉外壁结构和纹饰的研
究在植物系统发育和演化的研究上具有重要的意义；花粉
的变异程度往往标志着该类群的进化水平 [5]。孢粉在形态上
的演化主要反应在萌发器官和孢粉壁 2 个方面，对孢粉形
态进行研究，在目科级甚至是属种级的植物分类上都具有
重要意义[6-9]。
本研究采用醋酸酐分解法和显微照相法对米苍山自然
保护区的台湾水青冈和米心水青冈进行形态学观测统计和
比较研究，探讨水青冈属种间的形态差异及其生态适应性，
旨在通过本研究，对水青冈属的 2 种的花粉之间的区别有
一定认识。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用台湾水青冈、米心水青冈的材料来源信息如
表 1所示。
1.2 试验方法
1.2.1 花粉形态的光镜观察。采用醋酸酐分解法 [7]，将材料
置于带有编号的青霉素小瓶中，加适量冰醋酸软化 48 h，
用玻棒搅碎；过 100 目铜网，网上的残渣用冰醋酸洗 1~2 次
（残渣于原号小瓶保存）；过滤液在 3 000 r/min 条件下离心 5
min，去上清液，再加 12 滴冰醋酸离心 5 min，去上清液；每
个离心管中加冰醋酸酐与浓硫酸混合液（二者比例 9：1）3~4
mL，水浴加热（88°C），玻棒搅动 2~3 min，一旦沸腾即取出进
行镜检。若花粉状态好，随即在 2 500~3 000 r/min 条件下离
心 5~8 min，弃上清液；加蒸馏水 8 mL，洗 2 次（离心 5 min）；
弃上清液，移入指管中；加入 50 %甘油、1 %苯酚放置 3~4 d；
取花粉 1 滴，甘油胶封片，待甘油胶凝固即可于光镜下观察
并照相；于显微镜下用目镜测微尺测量花粉大小，每种花粉
测量 20 粒，取常见值和变化幅度。花粉粒大小以极轴长乘
154
图 1 光镜下的花粉形态 （40×）
注：1—MCS-2014-03 台湾水青冈的花粉形态 ，2—MCS-2014-07 台湾水青冈的花粉形态，3—MCS-2014-13 米心
水青冈的花粉形态，4—MCS-2014-16 米心水青冈的花粉形态，5—MCS-2014-17 台湾水青冈的花粉形态，6—
MCS-2014-18 台湾水青冈的花粉形态， 7—MCS-2014-20 米心水青冈的花粉形态。
（下转第 160页）
以赤道轴长（P×E）来表示，其形状以极轴长和赤道轴长的比
值（P/E）来表示。
1.2.2 花粉形态的电镜观察。以上步骤在最后一次离心后，
将花粉直接滴在表面皿上，采用梯度酒精脱水（50 %—70 %
—95 %—100 %）2 次，自然挥发干燥，用毛笔将花粉扫于双
面胶上，约 2 mm 见方贴于载物台上，编号，喷金镀膜，在日
立公司 S-450型号扫描电镜下观察拍照。
2 结果与分析
用光学显微镜观察 2 个种 7 个居群的成熟花粉，花粉
都为单粒花粉其赤道面观为近球形，有 2 层壁并且较厚，极
面观为三裂圆形或三角形。测量花粉粒的极轴（P）和赤道轴
(E)长度，从而估测出水青冈花粉大小范围。各取 20 粒花粉
测量，求其平均数，结果见表 2。可以看出，米心水青冈最大
的种是采集于钟包山的 13 号，花粉粒大小 42.40 μm×45.86
μm，最小的种是采集于黄金峡的 20 号，花粉粒大小 39.09
μm×35.85 μm。台湾水青冈最大是采集于金场坝监测站的
18 号，花粉粒大小 21.42 μm×19.91μm，台湾水青冈最小的
是采集于老林沟的 7 号，花粉粒大小 17.79 μm×19.37 μm。
在电子显微镜下观察到米水青冈和台湾水青冈花粉多数为
近球形，三孔沟，萌发沟较短，且有 3个萌发孔。2 个种里，花
粉的外壁纹饰各不相同，米心水青冈花粉外壁纹饰为脑状
纹饰，孢粉表面由棒状突起物组成，台湾水青冈花粉外壁纹
饰为网状，孢粉表面具有扁平的块状，轮廓线为不均匀的波
浪线。其光镜下的花粉形态如图 1 所示，电镜下的花粉形态
及表面纹饰如图 2所示。
3 讨论
张庭龙等[11]认为花粉粒大小可能与植物生长环境有关，
花粉形态要比花粉大小更加稳定。本研究表明，台湾水青冈
和米心水青冈的花粉大小差异明显，从单一性状指标难以
看出进化关系。但已有资料表明，可将花粉形态特征作为植
张雪梅：台湾水青冈和米心水青冈的花粉形态比较研究
P E P E P E P E P E P E P E
1 18.37 17.55 18.00 17.45 42.10 40.23 44.10 40.32 23.10 21.23 22.60 22.13 42.00 35.16
2 19.84 18.55 21.10 19.59 46.50 43.08 43.50 42.22 20.00 17.72 19.80 18.99 38.90 36.84
3 21.61 20.38 18.50 17.71 44.10 43.56 44.40 41.68 19.60 18.38 19.60 18.81 36.70 34.87
4 16.81 16.35 19.10 17.16 41.90 40.89 43.00 41.98 20.90 17.33 19.70 15.47 40.90 37.39
5 22.78 22.03 17.50 16.10 48.50 42.33 39.80 38.75 21.60 20.36 19.80 21.53 37.10 32.51
6 19.27 19.10 19.70 17.71 47.00 41.85 43.60 42.47 24.00 20.38 20.10 19.23 40.10 33.50
7 21.62 19.71 16.50 15.53 44.70 43.60 45.20 44.29 22.80 21.43 24.90 21.39 35.60 32.31
8 22.59 19.58 17.90 16.35 45.20 39.72 45.80 40.29 18.80 18.64 19.40 18.56 37.90 36.90
9 22.60 21.58 20.10 17.76 43.30 41.19 40.90 38.49 22.80 22.07 21.20 19.43 39.00 37.67
10 22.85 22.17 22.90 20.93 47.60 44.36 41.40 39.38 23.40 21.16 22.70 22.01 41.20 36.57
11 21.99 19.64 19.00 17.75 47.30 46.27 42.50 41.17 20.70 19.29 22.00 21.24 38.90 35.29
12 20.36 20.01 17.00 16.07 46.00 41.84 43.10 41.04 21.80 20.16 20.90 19.12 40.20 36.97
13 22.37 21.85 19.90 17.06 49.40 43.48 44.20 42.38 22.20 21.03 21.40 20.16 36.90 34.13
14 19.87 18.78 19.10 17.61 45.40 41.39 41.50 39.06 21.70 20.01 19.80 16.93 37.80 35.43
15 21.46 20.86 20.60 19.70 47.90 42.45 40.90 38.78 19.90 18.18 23.20 22.05 38.70 36.28
16 20.87 20.06 20.00 18.65 45.30 41.37 42.20 40.39 22.10 20.87 24.10 22.01 40.60 36.17
17 19.45 19.01 19.70 16.31 44.80 40.29 45.30 43.16 21.10 18.64 22.80 20.19 39.10 37.26
18 21.36 19.45 20.00 17.98 48.20 44.57 44.20 41.05 20.20 18.37 21.60 20.15 40.30 38.02
19 22.25 21.86 21.50 19.86 46.40 43.18 43.30 42.18 19.90 17.93 19.98 18.41 41.00 37.96
20 20.18 20.88 19.58 17.36 45.39 42.38 42.56 41.25 21.98 18.56 22.41 20.68 41.60 38.59
最大值 22.85 22.17 22.90 20.93 49.40 46.27 45.80 44.29 24.00 22.07 24.90 22.13 42.00 38.02
最小值 16.81 16.35 16.50 15.53 41.90 39.72 39.80 38.49 18.80 17.33 19.40 15.47 35.60 32.31
平均值 20.96 19.92 19.40 17.79 45.90 42.40 43.10 41.00 21.40 19.60 21.40 19.91 39.10 35.85
编号
MCS-2014-03 MCS-2014-07 MCS-2014-13 MCS-2014-16 MCS-2014-17 MCS-2014-018 MCS-2014-20
表 2 台湾水青冈和米心水青冈花粉大小 (μm)
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现代农业科技 2016年第 8期林业科学
物的分类依据 [12]。花粉的形态特征具有可遗传性，同时具有
科属的共同特征和种的特异性 [13]。台湾水青冈和米心水青冈
也表现出这样的特性。 本文通过观察发现，2 种水青冈属植
物的花粉形态特征花粉粒萌发孔的类型以及极面观等方面
相似性较高，它们的萌发孔沟均为三孔沟，极面观为三裂圆
形或三角形，P/E 值均大于 1，表明该属的花粉形态保守性
较高。但从表面纹饰分析，2 种植物却有明显的不同。米心水
青冈花粉外壁纹饰为脑状纹饰，孢粉表面由棒状突起物组
成，台湾水青冈花粉外壁纹饰为网状，孢粉表面具有扁平的
块状，轮廓线为不均匀的波浪线。说明每个物种的形态特征
具有种的特异性[14]，这也为米心水青冈和台湾水青冈物种的
鉴定提供了依据。
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图 2扫描电镜下的花粉形态
注：1—台湾水青冈花粉形态极面观，2—台湾水青冈花粉外壁纹饰网
状纹饰，3—米心水青冈花粉形态极面观，4—米心水青冈花粉外壁纹
饰脑状纹饰。
（上接第 155页）
少有 1 个腋芽 。要将将采集好的插穗绑扎整齐 ，立即将
插穗基部浸入水中 ，防止插穗内水分蒸发 。要将采集的
穗条浸入0.05 g/kg ABT3 生根粉溶液中 3 h，或者速蘸 3 g/L
吲哚乙酸（IBA）。
2.2.4 注意事项。①杀菌。高温高湿环境下，嫩枝易感染病
菌，故扦插结束后应定期喷施多菌灵（每周 1 次），注意每次
雨后也需喷施杀菌剂。②清洁。定期清理插床上的枯叶，保
存插床清洁。③施肥。定期喷施 2‰~5‰磷酸二氢钾、尿素，
提供插穗生长所需养分，促进插穗生根。④母株。尽量以幼
树作为采穗植株，树龄以 5 年以内为宜。⑤插穗。愈伤组织
主要作为吸收水分，不定根在愈伤组织上部的位置发生，根
由气孔中长出。
2.3 景宁木兰嫁接繁殖
2.3.1 嫁接材料准备。①接穗。选取健壮的景宁木兰植株，
剪取当年生健壮枝条做接穗，及时剪除接穗的叶 ，保留叶
柄，用石蜡保鲜膜封接穗基部。②砧木。砧木与接穗亲和性
好，苗木寿命长；根系发育良好，吸收水肥能力强，抗逆性
强；栽培管理简单，生长势强；便宜易得，可在短时间内得到
大量植株；粗细合适，便于嫁接操作。嫁接景宁木兰可选的
砧木主要有望春木兰（Magnolia biondii）、黄山木兰（Magnolia
cylindrica）、玉 兰 （Magnolia denudata）、紫 玉 兰 （Magnolia
liliflora）等。
2.3.2 嫁接。嫁接时间分为春季和秋季嫁接。可在每年 8 月
下旬到 9 月上旬进行芽接，也可在春季 3 月上中旬进行枝
接。景宁木兰的嫁接可根据气候条件选择合适的嫁接时间。
接穗剪下来不及嫁接时，可用保鲜膜严密包扎，置于 4 ℃恒
温箱中保存。可保存 1~2 个月[4]。
2.3.3 嫁接办法。景宁木兰主要可采用劈接、单芽切接和嵌
芽接等。①劈接法（春季）。劈砧木，用劈接刀在砧木中央向
下劈一切口，深 3~4 cm。削接穗，接穗留 2~3 个芽，下端削成
楔形，削面长 2~3 cm。插接穗，把接穗插入砧木，对好形成
层。包扎，用塑料绳绑缚扎紧。②单芽切接（秋季）。削砧木，
砧木断面 1/4 处下切 1 刀，并在切面下 2 cm 左右处斜切，拿
掉切除部分。削接穗，接穗从芽的背面下刀，深到木质部，再
在基部反面斜切 1 刀，芽上部剪断。插接穗，至少一边对准
砧木的形成层。包扎，用塑料绳绑缚扎紧。防止空气和雨水
进入。③嵌芽接（秋季）。削砧木，砧木上削 1 刀，深达木质
部，长度 2~3 cm，下面斜削 1 刀，去掉削皮。削接穗，用同样
的方法削取接穗。包扎，用塑料绳绑缚扎紧。防止空气和雨
水进入[5]。
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