全 文 :第 24卷 第 4 期 植 物 研 究 2004 年 10月
Vol.24 No.4 BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct., 2004
基金项目:浙江师范大学科研基金资助项目(2001037)和浙江省自然科学基金项目(301028)
第一作者简介:邵邻相(1962—),男 ,硕士 ,副教授 ,主要从事细胞生物学研究工作。
收稿日期:2003-12-27
香茶菜属 3种植物花粉形态的扫描电镜观察
邵邻相 郭水良 陈斌娜 周凌瑜
(浙江师范大学化学与生命科学学院 , 金华 321004)
摘 要 应用扫描电子显微镜对香茶菜(Isodon amethystoides)、大萼香茶菜(I.macroca-
lyx)、显脉香茶菜(I.nervosa)8个居群的花粉进行了形态观察 。结果表明 ,不同居群的香
茶菜的花粉在形态上具有一定共同特性 ,但在外壁纹饰 、大小 、穴的形状上存在差异 。香
茶菜属不同种在花粉形态 、大小 、外壁纹饰 、穴分布情况存在较明显的差异 。这些花粉表
面微观形态的差异可为品种鉴定提供依据。
关键词 香茶菜;花粉;扫描电镜
SEM observation on the pollens of three species in Isodon
SHAO Lin-Xiang Guo Shui-Liang CHEN Bin-Na ZHOU Ling-Yu
(College of Chemistry and Life Science , Zhejiang Normal University , Jinhua 321004)
Abstract In order to clarify the differences among pollens of Isodon amethystoides , I.Macrocalyx
and I.nervosa , the pollens of 8 different populations from these three species were observed by
scanning electron microscope.The main results are as follows:Although similar on the whole , the
pollens from different populations are of difference on their aperture , the size , and the ornamentation
of exine , the number of the holes and the reticulations etc.There are many differences among the
pollens of the plants of these three species(Isodon)on the morphology , the size , the aperture.The
differences on surface of pollens provide a new evidence for specific identification of the genus.
Key words Isodon;pollen;scanning electron microscope
香茶菜属(Isodon)植物 ,我国有 90 种 , 21变
种 ,浙江产 7种 。本属植物可作药用 ,常用以治劳
伤 、毒疮及毒蛇咬伤[ 1] ,其中有些种类有抑制肿瘤
细胞生长和抑菌作用 ,对多种癌症有缓解症状 、延
长生命的作用[ 2] 。近年来花粉细微结构的研究在
药用植物鉴别 、植物分类学和系统学上的应用价值
受到关注[ 3~ 5] ,在植物系统学和进化领域的研究中
发挥独特作用。在香茶菜属植物的形态学研究方
面 ,冯毓秀等对 12 种香茶菜植物标本叶片进行了
扫描电镜的观察[ 6] ,但有关香茶菜属花粉扫描电镜
观察的文献尚未见报道 。本文对香茶菜属植物花
粉进行扫描电镜观察 ,旨在为香茶菜属植物的分类
学和香茶菜的药材鉴定提供依据 。
1 材料与方法
1.1 材料
在浙江省的范围内 ,选取香茶菜属中的 3 个
种 ,分别是大萼香茶菜 、显脉香茶菜和香茶菜;按不
同的产地采集 2个不同居群的大萼香茶菜 , 1个居
群的显脉香茶菜 , 5个不同居群的香茶菜;从每个
地区的野生居群中采集 20 ~ 35个左右的植株。香
茶菜(Isodon amethystoides)的五个居群分别采自浙
江丽水 、三门 、雁荡山 、金华安地南山和金华北山 。
大萼香茶菜(Isodon macrocalyx)两个居群来自浙江
西天目山和浙江金华北山。显脉香茶菜(Isodon
nervosa)产自于浙江金华安地南山。
1.2 方法
取刚开的花 ,摘掉花冠 ,干燥后直接将花粉撒
在粘有双面胶的样品托上 ,SBC-II 离子溅射仪中
进行真空喷镀 ,置于 KYKY-1000B 扫描电子显微
镜下观察 ,选取较为典型的花粉粒 ,在扫描电镜下
观察并拍照。
计数:将较为典型的花粉粒分别在 ×400 ,
×300 , ×200下观察 ,图象直接进入扫描电镜联机
图象分析系统 ,分别测量 150 ~ 200 粒花粉的赤道
轴 、极轴 、穴孔的大小 ,用 EXCEL 进行统计 。
2 结果
2.1 北山 、南山 、丽水 、雁荡山和三门 5 个不同群
居的香茶菜形态比较相似 。花粉均为椭圆体形或
扁椭圆体形 ,外壁有穴状纹饰 ,萌发沟长至近两端 。
但由于生活环境不同 ,又存在着差异。雁荡山香茶
菜的外壁纹饰没有北山香茶菜清晰。北山香茶菜
和丽水香茶菜外壁纹饰凹凸比较明显。穴分布的
密度也存在着差异。
香茶菜北山居群(图版 I:1)多数为扁椭圆体
形 ,赤道面观呈长圆形 , 6孔沟 ,沟细长 ,约是极轴
的 0.76 ~ 0.90。北山香茶菜花粉壁具有较清晰的
穴状纹饰 ,穴呈圆形 、近圆形 ,大小不一 ,直径约为
1.15 ~ 1.85 μm 。穴分布比较均匀稠密 ,密度约为
0.4个/μm2 。
香茶菜雁荡山居群(图版 I:2)多数是扁平椭圆
体形 ,赤道面观呈椭圆形。6孔沟 ,沟细长 ,长至近
两端 ,约占极轴的 0.74 ~ 0.94。花粉壁具有穴状纹
饰 ,但没有北山香茶菜清楚 。穴呈圆形或近圆形 ,
大小不一 ,直径约为 0.9 ~ 2.3μm ,分布不均匀 。
香茶菜三门居群(图版 I:3)有扁椭圆体形 ,长
球形 。6孔沟 ,沟较长 , 长至近两端 ,约是极轴的
0.80~ 0.93。赤道面观呈椭圆形或长圆形 。花粉
壁具有清晰的穴状纹饰 ,但穴的凹凸感没有北山香
茶菜明显 。穴呈圆形或近圆形 ,分布较密 ,密度约
为 0.5个/μm2 。
香茶菜金华南山居群(图版 I:4)多数为椭圆体
形。赤道面观呈椭圆形 , 6孔沟 ,沟细长 ,沟长至近
两端 ,约是极轴的 0.78 ~ 0.88。花粉外壁具有清晰
的穴状纹饰 ,穴的形状不规则 ,有近圆形 、多边形 、
近长方形等。穴分布较密 ,两极较稀疏 。
香茶菜丽水居群(图版 I:5)有椭圆体形 ,长球
形。赤道面观呈椭圆形 , 6孔沟 ,沟细长 ,是极轴的
0.73 ~ 0.82。花粉外壁具有清晰的穴状纹饰 ,穴具
有较强的凹凸感 ,形状不规则 。穴分布较密 ,两极
表 1 香茶菜属植物花粉的大小(μm)
Table 1 The size of pollens in Isodon
种名 Species 极轴 Polor axis 赤道轴 Equatorial axis 萌发沟 Aperture E/ P
香茶菜金华北山居群 Populations of Isodon
amethystoides from Jinhua Beishan
34.06(32.9~ 36.2) 24.35(21.7~ 25.5) 29.3×0.65 1.44(1.38~ 1.51)
香茶菜雁荡山居群 Populations of Isodon
amethystoides from Yandanshan
33.6(32.1~ 36.1) 25.42(22.7~ 26.9) 29.1×0.68 1.46(1.27~ 1.52)
香茶菜三门居群 Populations of Isodon amethys-
toides from Sanmen
33.48(31.4~ 36.4) 23.66(21.0~ 25.7) 30.6×0.65 1.48(1.22~ 1.55)
香茶菜金华安地南山居群 Populations of
Isodon amethystoides from Jinhua Andi Nanshan
34.21(33.1~ 37.1) 26.63(25.1~ 28.2) 30.1×0.42 1.40(1.36~ 1.64)
香茶菜丽水居群 Populations of Isodon amethys-
toides from Lishui
31.86(30.4-34.8) 26.20(25.1-28.9) 26.74×0.84 1.38(1.23~ 1.54)
大萼香茶菜金华北山居群 Populations of
Isodon amethystoides from Jinhua Beishan
35.47(31.0~ 36.7) 28.42(25.6~ 30.3) 30.7×0.65 1.27(1.19~ 1.34)
大萼香茶菜天目山居群 Populations of Isodon
amethystoides from Tianmushan
36.13(33.4~ 38.1) 30.23(27.4~ 34.3) 30.2×0.97 1.22(1.08~ 1.43)
显脉香茶菜金华安地南山居群 Populations of
Isodon amethystoides from Jinhua Andi Nanshan
35.81(31.9~ 38.1) 25.45(23.7~ 28.6) 31.5×0.79 1.36(1.22~ 1.43)
4114期 邵邻相等:香茶菜属 3 种植物花粉形态的扫描电镜观察
穴分布稀疏 ,较平滑 。
2.2 与香茶菜 5个居群间在花粉形态上的差异相
比 ,天目山和北山两个不同群居的大萼香茶菜形态
更为相似 ,如花粉均为椭圆体形 ,具有穴状纹饰 。
但北山大萼香茶菜比天目山大萼香茶菜光滑 ,穴大
小及分布情况等存在着差异。
大萼香茶菜西天目山居群(图版 I:6)多数为扁
平近球 体形 , 6 孔沟 , 沟细长 , 约是 极轴的
0.71 ~ 0.82。赤道面观呈圆形 ,比香茶菜的赤道面
观圆 。花粉外壁具有不规则穴状纹饰 ,较光滑 。穴
大小不一 ,直径约为 2.0 ~ 3.5μm;穴分布较稀疏 ,
密度约为 0.1个/μm2。
大萼香茶菜北山居群(图版 I:7)多数是扁椭圆
体形 ,长沟 。赤道面观呈圆形 、近圆形 , 6孔沟 ,沟
长至近两端 ,约是极轴的 0.77 ~ 0.87。花粉外壁具
有不规则的穴状纹饰 ,有些比较明显 ,有些不明显 。
但总体上凹凸感都比香茶菜要差。穴分布较稠密 ,
密度约为 0.4 个/μm2;穴大小不一 , 直径约为
0.5 ~ 2.2μm 。
2.3 显脉香茶菜(图版 I:8)多数长沟扁椭圆体形 。
赤道面观呈近椭圆形或椭圆形 ,6孔沟 ,沟细长 ,长
至近两端 ,约是极轴的 0.83 ~ 0.91。花粉外壁具有
较光滑的穴状纹饰 ,穴形状不规则 ,凹凸感不强 ,大
小不一 ,直径约为 0.5 ~ 2.8 μm;分布比较稀疏 ,密
度约为0.2个/μm2 。
3 讨论
香茶菜属的 3 种植物花粉形态有一定的共同
特征 ,如萌发沟均长至近两极端 ,表面有穴状纹饰 。
这说明香茶菜属这一属具有比较固定的特征 。然
而 ,3种植物的花粉形态在电镜下有较明显的差
异。大萼香茶菜的赤道面观最接近圆形 ,显脉香茶
菜次之;大萼香茶菜和显脉香茶菜的花粉在形态上
比香茶菜大。还有穴分布疏密程度不同以及萌发
沟大小的区别亦可以作为种间鉴别的参考 。
香茶菜属花粉微形态在不同种间区别明显 ,但
是同一种的不同地方居群间也存在一定变异 。就
分类学意义来讲 ,表明花粉的这些微形态在香茶菜
属的种级水平上有分类学意义 。同时也说明生活
在不同环境中的同一物种 ,由于基因型与生境的共
同作用 ,可导致不同的表型特征。
参 考 文 献
1.浙江植物志编委会.浙江植物志(第五卷).杭州:浙江科
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2002 , 32(4):60~ 64
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形态的研究.植物分类学报 , 2002 , 40(2):110~ 124
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形态和外壁超微结构.植物学报 , 2001 , 48(9):893~ 898
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描电镜鉴别.中国中药杂志 , 1999 , 24(12):715~ 717
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鉴别.中国药学杂志 , 1991 , 26(3):147~ 151
图 版 说 明
Explanation of plate
图版Ⅰ 1.北山香茶菜×2 000;2.雁荡山香茶菜×2 000;
3.三门香茶菜×1 520;4.南山香茶菜×2 000;5.丽水香茶
菜×2 000;6.北山大萼香茶菜×2 000;7.天目山大萼香茶
菜×2 000;8.显脉香茶菜×2 000
PlateⅠ 1.Isodon amethystoides(from beishan)×2 000;2.
Isodon amethystoides(from yandangshan)×1 520;3.Isodon
amethystoides(from sanmen)×2 000;4.Isodon amethystoides
(from nanshan)×2 000;5.Isodon amethystoides(from lishui)×2
000;6.Isodon macrocalyx(from beishan)×2 000;7.Isodon
macrocalyx(from tianmushan)×2 000;8.Isodon serrata×2 000
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