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玉竹与茖葱种子的发育形态学观察



全 文 :书·资源与利用·
收稿日期:2012 - 01 - 25
基金项目:吉林省科技厅“玉竹优良品种选育研究”(编号:2008125)和
吉林省教育厅“茖葱生态习性调查及人工栽培技术研究”(编
号:2008389)。
作者简介:张忠宝(1963 -) ,男,副教授,主要从事药用植物栽培及育
种;E-mail:at6789@ 126. com。
玉竹与茖葱种子的发育形态学观察
张忠宝
(吉林农业科技学院, 吉林 吉林 132101)
Observation on the Developmental Morphology
of Polygonatum Odoratum Druce and Allium Victorialis
ZHANG Zhong-bao
摘要:2008 ~ 2011 年,观察了田间播种的东北产玉竹种子与吉
林辽源产圆叶茖葱种子的形态及发芽 -出苗过程。表明:2 种
植物种子发芽 -出苗过程极为相似。秋播后第 2 年夏季胚根
萌动蹬出,萌动后下胚轴膨大,向下产生数条须根,到入冬前根
系长度可达 6 ~ 8 cm;均为子叶留土形;胚芽在冬前有生长,但
茖葱幼芽不长出地面,而玉竹个别幼芽长出地面。第 3 年早春
地上部分出苗展叶。
关键词: 玉竹;茖葱;种子;发育
中图分类号: Q-331 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2012)05-0067-03
玉竹 (Polygonatum odoratum (Mill.)Druce)和
茖葱(Allium victorialis L.)均为百合科植物。玉竹为
黄精属,在我国广泛分布于东北、华北、西北,西南可分
布至华中、华东,国外分布于朝鲜、日本、俄罗斯、蒙占
及一些欧亚国家,是一种广布于欧亚大陆的植物。其
根状茎入药,具有养阴润燥、生津止渴的功能,为滋补
强壮药。玉竹植株易成片生长,在林下沙地具有很强
的竞争优势,是很有发展前途的园林地被植物。茖葱
为葱属(liliaceae)多年生草本植物。别名格葱,山葱,
隔葱、鹿耳葱。在吉林省,也被称为寒葱。在国内多个
省份有分布,但数量均少,分布稀疏。在东北,茖葱分
布在长白山脉海拔 500 ~ 1 000 m阴坡山林中。为药食
兼用植物。鲜叶 VC含量最高可达 3. 0 g /kg。在药用
上,有辛散温通,芳香辟秽之功效,多用于风寒感冒,呕
恶胀满之症。从茖葱中提取的二硫化物和三硫化物对
降低胆固醇、降血脂和预防癌症、预防血栓、动脉硬化、
脑梗塞有良好的效果。
玉竹目前已有人工大面积栽培,生产上采用无性繁
殖;茖葱目前尚无人工大面积栽培,少量栽培均由野生茖
葱植株采挖移栽的小块地,无性繁殖系数极低,而在实生
繁殖方面研究较少。本实验对玉竹及茖葱种子及发芽过
程进行研究,以对开展人工有性繁殖栽培提供帮助。
1 材料与方法
1. 1 材 料
玉竹种子,采种植株为野生植株,归圃于吉林农业
科技学院药用植物种源圃的玉竹植株,栽植 3 年;茖葱
种子,采种植株由吉林省辽源市寒葱岭引种,为园叶类
型,栽培于吉林农业科技学院药用植物种源圃。
1. 2 方 法
1. 2. 1 种子及种胚形态观察
观察并调查成熟种子形态。随机取 100 粒种子测
量种子长、宽及长 /宽比,随机取 200 粒种子测量有胚
率。千粒重测 100 粒种子的重量,重复 4 次。在发芽
过程中,每次取种子 20 粒纵切,每月 1 次,观察种子萌
芽过程中种子胚形态变化,照相记录。
1. 2. 2 田间播种
实验于 2008 年 10 月进行。田间作畦,将当年采
收种子按株行距 10 cm × 3 cm 播种于田间,玉竹种子
覆土 3 ~ 4 cm,茖葱种子覆土 2 ~ 3 cm。田间土壤为砂
壤土。翌年及第 3 年从 4 月初开始每隔 15 d 定期观
察种子发芽过程及出苗情况。第 2 年 5 月中旬畦面覆
盖稻草以防杂草,天旱时适当喷水。其后进行 2 次畦
面浇施辛硫磷防治蛴螬。
2 结 果
2. 1 种子及种胚形态观察
2. 1. 1 玉竹种子
种子呈不规则卵圆形,外表黄褐色,半透明,角质
样。胚乳半透明状,近无色。种子表面光滑,干种子无
光泽,吸水后有光泽。质硬。种脐深棕色,圆形,十分
明显,种孔位于种脐对面,略凸起,呈深褐色。胚珠属
直生类型。种子直径 3. 1 ~ 4. 2 mm,纵向略短,长 /宽
·76·
资源与利用 张忠宝:玉竹与茖葱种子的发育形态学观察
比为 1 ∶ 1. 2 。种子千粒重 35. 8 g。
种子有胚率 97. 5%。种胚位于种孔下,向种脐方
向延伸,白色,短柱形。玉竹成熟种子胚长度为种子纵
向直径的 40% ~ 45%,干燥种子的种胚略收缩,似与
胚乳间分离。浸种后胚膨胀,与胚乳密接。
2. 1. 2 茖葱种子
种子近圆形,外表黑色,成熟度好的种子饱满、种
皮较光滑,略有光泽,种薄。成熟度差的种子表面皱
缩。种子直径 2. 3 ~ 2. 9 mm。不同年份、不同生长与
环境条件下采收的种子饱满度不同。种脐处略凹陷,
带有白色附着物。种脊明显,略凸起。种子千粒重
10. 2 g[1]。
种胚位于种孔下,胚珠属弯生类型,种胚随种脊方
向向后延伸分布,呈“C”形(图 2 A) ,颜色与胚乳相
近,均呈半透明状,近无色。成熟种子的胚呈“C”形分
布到整个种子周长的 50% ~ 70%处。同玉竹一样,干
燥种子的种胚略收缩,似与胚乳间分离。浸种后胚膨
胀,与胚乳密接。观察了种子经低温层积后催芽或不
经层积直接催芽期间的种胚的形态,发现催芽期间种
胚形态上不发生变化。说明种胚在种子成熟时已发育
完全,不需要形态后熟。
2. 2 萌发过程
2. 2. 1 玉竹种子
秋播种子当年无变化。第 2 年 7 ~ 8 月份胚根萌
发蹬出种子(图 1 A)。胚根长出后,下胚轴、上胚轴、
子叶、胚芽陆续生长(图 1 B)。一直持续到秋末。在
此期间如果见光,子叶可变绿。在地下根系生长发育
的过程中下轴胚不断膨大呈圆形;胚芽也在不断长大
(图 1 C,D)。但子叶不生长,子叶不长出地面,为子叶
留土型。这一时期种子胚乳的储备营养供应胚的生
长。9 月中旬以后,下胚轴的膨大增粗速度下降,但是
胚芽的伸长从 7 月份一直持续到 11 月份(图 1 C,D) ,
在胚芽生长过程中,芽鳞明显可见。到 11 月初可形成
3 ~ 4 条须根,最长根系可达 7 ~ 8 cm,部分根系可形成
二级侧根。大约有 3% ~ 5% 的种子在播种后的第 2
年有幼芽长出地面。正常情况下,真叶在播种后的第
3 年 4 月中旬长出地面(图 1 E)。此时种苗几乎已经
将种子中的营养全部消耗掉。
2. 2. 2 茖葱种子
茖葱种子与玉竹种子发育过程十分相近。秋播种
子当年无变化。第 2 年 8 月份胚根萌发蹬出种子,比
玉竹略晚。胚根长出后下胚轴、上胚轴、子叶、胚芽陆
续生长(图 2 B) ,一直持续到秋末。在地下根系生长
发育的过程中下轴胚在不断膨大,但呈线形,形似大葱
的茎;胚芽也在不断长大(图 2 C,D)。但子叶不生长,
子叶不长出地面,也属于子叶留土型。此期间种子胚
乳的储备营养也供应于茎的生长。9 月中旬以后,下
胚轴的膨大增粗速度下降,胚芽的伸长从 8 月份一直
持续到 11 月份(图 2 C,D) ,茖葱上胚轴部分没有明显
的芽鳞形成。到 11 月初可形成 2 ~ 3 条须根,比玉竹
少,最长根系可达 6 ~ 7 cm,部分根系也可形成二级侧
根。与玉竹不同的是,在播种后第 2 年没有种子的幼
芽长出地面。真叶只在播种后的第 3 年 4 月中旬长出
地面(图 2 D)。此时种苗几乎已经将种子中的营养全
部消耗掉。
图 1 玉竹种子发育过程
图 2 茖葱种子发育过程
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第 31 卷 第 5 期 2012 年 5 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 5 May. 2012
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3 讨 论
3. 1 玉竹和茖葱两种百合科植物出苗过程相似,基本
上都是秋季播种,第 2 年夏秋长出地下部分,第 3 年春
季长出地上部分。从休眠机理看,似乎属于 2 年种子
类型或上胚轴休眠类型[2]。但玉竹有部分种子在第 2
年秋季幼芽长出地面,似乎说明玉竹种子可能不需要
上胚轴休眠。此过程与于爽[3]“玉竹的浆果 8 月份成
熟,可自然落地。种子经冬季休眠,第 2 年春萌发形成
幼苗,当年可形成 2 叶”不同。即使部分种子在第 2 年
出苗,出苗时间也是在秋季,而不是在春季。
3. 2 从种子萌芽过程看,两种植物地下生长过程漫
长,入冬前地下部分发育程度不一致,第 3 年出苗时间
也不一致。
参考文献:
[1]张忠宝,刘丽艳,黄城秀,等.茖葱种子繁殖特性及不同处理
对种子发芽的影响[J].北方园艺,2010(3) :32 - 34.
[2]陈瑛,孙国栋,李瑛,等.药用植物种子休眠及萌发的生物学
特性观察[J].中药材科技,1980(04) :1 - 4.
[3]于爽,曲秀春,杨静莉,等.玉竹的生物学特性及解剖学观察
[J].辽宁林业科技,2007(6) :17 - 23.
收稿日期:2011 - 12 - 25
基金项目:国家林业局、贵州省林业厅、贵阳市林木种质资源调查专项
资助。
作者简介:安启明(1969 -) ,男,工程师,主要从事森林资源管理、珍稀
植物保护等。
通讯作者:张华海(1955 -) ,男,研究员,主要从事植物资源研究、保护
与管理、教学。
贵阳市种子植物属的新记录(Ⅱ)
安启明1, 张华海2
(1.铜仁地区林业局, 贵州 铜仁 554300; 2.贵州省野生动植物管理站, 贵阳 550001)
The New Record of Genera of Seed Plants in Guiyang (Ⅱ)
AN Qi-ming1,ZHANG Hua-hai2
中图分类号: S 324 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2012)05-0069-03
本文发表贵阳市种子植物新记录 21 属,共 27 种
(包括变种)。凭证标本存于贵阳市林业种苗站。
十、 忍冬科 Caprifoliaceae
(一) 双盾木属 Dipelta Maxim.
我国特有属,共 3 种,产我国西南至西北省区。落
叶灌木,单叶对生,全缘或有小齿。花单生或成具叶少
花的聚伞花序,基部有不等、明显的苞片 4 枚,花冠管
状钟形。核果包藏于增大、盾状的苞片内。贵州仅云
南双盾木 D. yunnanensis Franch. 一种,产正安、湄潭、
绥阳、麻江、惠水等地。贵阳市新记录,产乌当羊昌海
拔 1 370 m,杨帮华等 2008 年 5 月,W-0618。花、果艳
丽,有较高的观赏价值。性耐干旱瘠薄,适应能力强,
易繁殖,为有发展前景的观赏植物。
十一、 榆科 Ulmaceae
(一) 糙叶树属 Aphananthe Planch.
共 8 种,分布于东亚和澳大利亚。我国仅糙叶树
A. aspera(Bl.)Planch. 一种,产长江流域及其以南省
区。贵州产梵净山、锦屏、息烽、黎平、从江、榕江、独
山、平塘、赤水、贞丰等地。贵阳市新记录,产乌当百宜
海拔 1 150 m,杨帮华等 2008 年 5 月,W-885;乌当羊昌
海拔 1 370 m,杨帮华等 2008 年 5 月,W-690;花溪杨中
海拔 1 110 m,张华海等 2008 年 5 月,0762;开阳禾丰
海拔 1 190 m,杨帮华等 2008 年 4 月,3001;金阳东林
寺海拔 1 280 m,杨帮华等 2008 年 6 月,J-030;南明森
林公园海拔 1 150 m,杨帮华等 2008 年 6 月,N-031;息
烽亦有分布。用材树种,木材硬重且坚韧。生长缓慢,
耐干旱瘠薄,常生于石灰岩山地及石缝裂隙中。
十二、 大风子科 Flacourtiaceae
(一) 山羊角树属 Carrierea Franch.
落叶乔木,共 3 种,分布于中南半岛和我国西南至
中部省区。贵州产山羊角树 C. calycina Franch. 及贵
州嘉丽树 C. dunniana Lévl.两种。贵阳市新记录。
1.山羊角树 C. calycina Franch.,产乌当香纸沟海
拔 1 275 m,杨帮华等 2008 年 5 月,W-717;开阳高寨海
拔 1 010 m,张华海等 2008 年 4 月,0257;开阳紫江海
拔 920 m,杨帮华等 2009 年 4 月,5046;云岩黔灵海拔
1 190 m,杨帮华等 2008 年 6 月,Y-212;小河阿哈水库
海拔 1 120 m,杨帮华等 2008 年 6 月,X-022;花溪高坡
海拔 1 330 m,张华海等 2009 年 5 月,7174;修文猫跳
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资源与利用 安启明 等:贵阳市种子植物属的新记录(Ⅱ)