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STUDY ON THE POLLEN MORPHOLOGY OF POLYGONATUM FROM ANHUI,CHINA

安徽黄精属植物花粉形态的研究



全 文 :植   物   研   究
BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 18 卷 第 4 期 1998 年 10 月
Vol.18 No.4 Oct.,  1998
安徽黄精属植物花粉形态的研究
郑 艳1 孙叶根2 王 洋1 邵建章1 张定成1
(1.安徽师范大学生物系 ,芜湖 241000) (2.安徽师范大学地理系 ,芜湖 241000)
摘 要 利用光学显微镜及扫描电子显微镜对安徽省所产七种黄精属植物进行了
花粉结构观察 。结果表明 ,黄精属植物花粉形态较为一致 ,均属两侧对称;形状上多
为船形 ,大小为(21.5-57.9)×(18.9-31.0)μm ,具远极单沟 ,沟长 ,花粉外壁两层
约等厚或外层略厚 ,或内层略厚;外壁具微穿孔纹饰 ,穿孔大小 、形状均不规则。主
张在进行黄精属种间区分时 ,应考虑花粉外壁的某些特点。
关键词 花粉形态;黄精属
STUDY ON THE POLLEN MORPHOLOGY
OF POLYGONATUM FROM ANHUI ,CHINA
Zheng Yan1 Sun Ye-gen2 Wang Yang1 Shao Jian-zhang1 Zhang Ding-Cheng1
(1.Department of Biology , Anhui Normal University , Wuhu 241000)
(2.Department of Geography , Anhui Normal University , Wuhu 241000)
Abstract Pollen grains of seven species of Polygomatum f rom Anhui w ere observed
under LM and SEM.The results show ed that the pollen g rains w ere bilateral symme-
try , navicular , monocolpate , tiny hole ornamentation and (21.5-57.9)×(18.9-
31.0)μm in size.I t w as irregular in shape and size of mesh.The feature of ex ine
should be considered when the species distinguished.
Key words Pollen mo rphology ;Polygonatum
黄精属(Polygonatum M ill)植物因具补脾润肺 、养阴生津之功效(丁景和 , 1983)而被视
为传统中药材 ,据已出版的《中国植物志》(第 15卷)(1978)、《安徽植物志》(第 5卷)(1992)
记载 ,全球有黄精属植物约 40余种 ,国产 31种 ,安徽只产 5种。对于该属的研究 ,国内外不
少学者在细胞分类学方面做了大量的工作(Gdella , 1963;Stebbins , 1971;李懋学等 ,1980;
安徽省自然基金资助项目(No.95-生-02)
 感谢华东师范大学电镜室曹汉民教授提供扫描电镜帮助 !
 收稿日期:1997-10-20
方永鑫等 ,1984;汪劲武等 ,1988;陈少风 ,1988;洪德元等 ,1990;邵建章等 , 1993 ,1994),同时
新的分类群也不断被发现 ,但其它方面的研究相应少得多。有关花粉形态研究 ,国内外也只
有零星报道(张金谈等 ,1990)。国内尚无对分布在同一省区的黄精属植物进行花粉形态系
统研究。本研究旨在较系统 ,较全面地研究安徽产黄精属的花粉形态 ,为该属的分类 、生药
鉴定以及栽培管理等积累资料 。
1.材料和方法
供试材料来源于野外采集或经采集后压制成的蜡叶标本 。具体名称及采集地见表 1 ,
其中 ,安徽黄精(P .anhuiense)和王郎王牙黄精(P.langyaense)为邵建章等 1992 年发现的新
种;距药黄精为安徽省新分布记录种。
光镜材料经 Erdtman醋酸酐分解法处理 ,甘油胶封片。每一材料测量 20 个花粉粒 ,计
算其平均值 ,并以最大到最小的数值作为该种的变异幅值。用于扫描电镜的材料 ,将分解后
的花粉经酒精离心后直接涂布在透明双面胶带上 ,喷金镀膜后置于扫描电镜下观察并照像。
表 1 材料名称和来源
Table 1 Material and Origin
种名 Species 采集地点及凭证标本 Localit y and Voucher
长梗黄精 Polygonatum f i lpes 青阳九华山(Jiuhushan , Qingyang);邵建章 Shao J.Z.93425
距药黄精 P.f r ancheti i 石台沈村(Shenchun , Shi tai);郑艳 Zheng Y.97505
玉竹 P.odoratum 滁县王郎王牙山(Langyashan , Chuxian);邵建章 Shao J.Z.97040
安徽黄精 P.anhuiense 滁县王郎王牙山(Langyashan , Chuxian);邵建章 Shao J.Z.93425
王郎王牙黄精 P.langyaense 滁县王郎王牙山(Langyashan , Chuxian);邵建章 Shao J.Z.93426
黄精 P.zanlanscianense 滁县王郎王牙山(Langyashan , Chuxian);邵建章 Shao J.Z.97001
多花黄精 P.cyrtonema 滁县王郎王牙山(Langyashan , Chuxian);张定成 Zhang D.C.89012
2.观察结果
在描述花粉形态时 ,采用由形状到大小 、沟孔特征 、外壁结构 、纹饰特点等顺序。具体结
果如下:
2.1 长梗黄精 Polygonatum f ilpes(图版 Ⅰ:1 ,2)
花粉船形;大小为 45.1(40.7-47.4)×22.0(21.3-23.9)μm ;具单沟(远极沟),沟长 ,
沟内纹饰较明显;外壁两层 ,厚度约相等 。表面具微穿孔纹饰 ,穿孔大小和形状均不规则 ,孔
脊厚实。
2.2 距药黄精 P.f ranchet ii(图版Ⅰ :3;Ⅱ:1 , 2)
花粉极面观远扁椭圆形 ,赤道面观船形;大小 47.0(33.2-55.3)×22.1(20.4-24.6)
μm;具远极单沟 ,沟长 、沟内穿孔纹饰较明显;外壁明显两层 ,且外壁外层厚于内层;表面纹
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饰属微穿孔;穿孔大小 、形状均不规则 ,孔脊厚实。
2.3 玉竹 P .odoratum (图版Ⅰ :4;Ⅱ:3 ,4 ,5)
花粉极面观近圆形 ,赤道面观船形;大小 46.7(42.3-52.9)×21.9(20.0-23.3)μm;
具远极单沟 ,沟长 、沟内穿孔纹饰特明显;外壁明显两层 ,外壁外层略厚于内层或近相等;表
面具微穿孔纹饰 ,穿孔大小与形状均不规则 ,近沟缘中部孔眼略显大些 ,孔脊厚实。
2.4 安徽黄精 P.anhuiense(图版Ⅰ :5;Ⅱ:6 , 7)
花粉极面观近扁椭圆形 ,赤道面观船形 ,大小 43.95(35.8-53.1)×20.2(16.1-23.7)
μm;具远极单沟 ,沟长;外壁两层 ,且外层略厚于内层;表面具微穿孔纹饰 ,穿孔多且密 ,穿孔
大小 、形状均不规则 ,也脊较细薄。
2.5 王郎王牙黄精 P.langyaense(图版 Ⅰ:6;Ⅱ:8 ,9)
花粉极面观椭圆形 ,赤道面观船形;大小 39.3(30.8-44.6)×22.3(18.9-27.3)μm ,
具单沟 ,沟一端宽阔 、一端尖细而呈三角状;外壁两层 ,外层略厚于内层 ,表面具纹饰是微穿
孔 ,穿孔大小 、形状均不规则 ,孔脊厚实 。
2.6 黄精 P .zanlanscianse(图版 Ⅰ:7 , Ⅱ :10 , 11)
花粉极面观近椭圆形 ,赤道面观椭圆形;大小 33.5(21.5-49.5)×22.1(19.0-25.0)
μm;具单沟 ,沟特别宽;外壁两层 ,内层略厚;表面具微穿孔纹饰 ,孔脊厚实 。
2.7 多花黄精 P.cyrtonema(图版Ⅰ :8;Ⅱ;12 ,13)
花粉极面观近扁椭圆形 ,赤道面观长椭圆形;大小 49.7(42.0-57.9)×25.4(21.4-
31.0)μm ;具单沟 ,沟长;外壁两层 ,且内层略厚于外层;表面具微穿孔纹饰;孔眼大小及形状
不规则 ,孔眼明显。
3.结论和讨论
3.1 综观七种黄精植物在光学显微镜和扫描电镜下的花粉形态 ,不难看出:黄精属植物的
花粉形态特征比较一致 ,是一个很自然的分类群 ,均属两侧对称 ,极面观有扁椭圆形 、椭圆
形 、近圆形不等;赤道面观大多为船形 ,大小在(21.5-57.9)×(18.9-31.0)μm 之间;具远
极单沟 ,沟长;花粉外壁两层几等厚或外层略厚或内层略厚;外壁具微穿孔纹饰 ,孔眼的形
状 、大小均不规则。
3.2 安徽黄精 、王郎王牙黄精是邵建章于 1992年发现的新种 。《中国植物志》(第 15卷)与《安
徽植物志》(第 5卷)均未记载 。从已经得出的花粉形态研究的结果来看 ,两者的花粉均为船
形 ,具远极单沟 ,花粉外壁两层且外层略厚于内层;具微穿孔纹饰 ,与黄精属其它种一致 ,但
其极面观形状 、花粉粒大小等又有各自不同的特点(见“观察结果”)又说明了安徽黄精与王郎
王牙黄精确为两个不同于黄精属其它种的新种 ,因此 ,我们支持将这两种植物归属于黄精属 ,
但又是两个独立种的观点 。
3.3 按照经典分类观点 ,我们所试七种材料可划分为两大类群 ,即轮生叶类(黄精 、安徽黄
精)和互生叶类(其余 5种),但对花粉的观察结果表明 ,对生叶类的黄精 ,其花粉外壁内层略
厚于外层 ,与互生叶类的多花黄精一致 ,而与同为轮生叶类的安徽黄精有别 。故此 ,我们认
为 ,只注重植物外部形态的分类是不全面的 ,而应结合相关学科的其它性状 ,从而使分类工
作更完善 。
3.4 根据Walker(1976 ,1980)的观点 ,被子植物花粉外壁的主要进化趋势为光滑※表面具
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小穴 、小沟等负雕纹※表面棒状 、鼓锤状 、刺状※表面皱纹状 、网状 、条纹状;花粉形态的主要
进化趋势是船形※纵长形(单槽)※球形※扁球形(具槽)※球※圆球形 ,那么 ,我们是否可以
认为黄精属的花粉是由低级向高级进化的过渡类型。
参  考  文  献
1.丁景和等.药用植物学.上海:上海科学技术出版社 , 1985
2.中国科学院植物研究所形态室孢粉组.中国植物花粉形态.北京:科学出版社 , 1960
3.中国科学院植物研究所古植物室孢粉组译.孢粉学译丛(第一集).北京:科学出版社 , 1980
4.张金谈等.现代花粉应用研究.北京:科学出版社 , 1990
5.张明理 、田希娅 、宁建长.锦鸡儿属花粉形态及其分类意义.植物分类学报 , 1996 , 34(4):406
6.T.Elliot , Weier.C.Ralph Stocking and Michael G.Barbour.Botany (Sixth edition).New York;John Wiley & S ons ,
Inc.198 , 268
7.Walker J.W.Comparative pollen morphology and phylogeny of the Ranalean complex , in “Origin and early evolution of an-
giosperms” (Edited by Beak C.B.)Columbia:Columbia Universi ty Press , 1976
图  版  说  明
图版Ⅰ  (扫描电镜照片)1 、2.长梗黄精;3.距药黄精;4.玉竹;5.安徽黄精;6.王郎王牙黄精;7.黄精;8.多花黄精。(除
5×1 , 350外 ,其它均×1 , 500)
图版Ⅱ (光镜照片) 1 、2.距药黄精;3—5.玉竹;6 、7.安徽黄精;8 、9.王郎王牙黄精;10 、11.黄精;12 、13.多花黄精。
(均×400)
Explanation of Plates
Plate Ⅰ  (Under SEM)1 , 2.P.f i lepes;3.P.f ra nchetii;4.P.odoratum ;5.P.anhuiense;6.P.langyaense;7.P.
zanlanscianense;8.P.cyr tonema.(All×1 , 500 except 5.×1 , 350)
Plate Ⅱ (Under LM)(400 t imes)1 , 2.P.f ra nchetii;3—5.P.odoratum ;6 , 7.P.anhuiense;8 , 9.P.langyaese;
10 , 11.P.zan lanscianense;12 , 13.P.cyrtonema.
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