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A POLLEN MORPHOLOGY STUDY ON TWELVE SPECIES OF SEDUM IN ANHUI

安徽景天属12种植物的花粉形态研究



全 文 :植   物   研   究
BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 17 卷 第 2 期 1997 年 4 月
Vol.17 No.2 April ,  1997
安徽景天属 12种植物的花粉形态研究
郑 艳
(安徽师范大学生物系 ,芜湖 241000)
摘 要 采用光学显微镜及扫描电子显微镜观察了安徽省景天属(Sedum)12种
植物的花粉结构。结果表明 ,景天属是一个很好的自然分类群;其花粉应属较进化
的一类;并首次从孢粉学角度证实了江南景天(S .kiangnanense)、凹叶景天(S .
emarginatum)同属一个自然分类群(景天属),但又确为二个不同的种。
关键词 景天属;花粉形态;分类;安徽
A POLLEN MORPHOLOGY STUDYON TWELVE
SPECIES OF SEDUM IN ANHUI
Zheng Yang
(Depar tment of Biology , Anhui No rmal University , Wuhu 241000)
Abstract The pollen g rains of twelve species of Sedum from Anhui province w ere
sy stematically observed under LM and SEM .The results indicate that sedum is a nice
natural taxon and mo re advanced in pollen g rains.According to palynology , i t is
proved for the first time that Sedum k iangnanense is different f rom Sedum e-
marginatum .
Key words Sedum ;Pollen morphology;Taxonomy;Anhui
景天属植物无论在食用 、药用 ,还是观赏用上 ,都具一定的经济价值 ,关于景天属的研究 ,
我国学者一般还只局限于分类学研究〔1 、2 、3〕 ,新的分类群不断被发现 ,而其它方面的研究相应
就少得多 。该属的孢粉学系统研究 ,尚未见报道。本文对分布在安徽的 12种景天属植物花粉
进行了系统研究 ,力图为景天属的系统分类提供孢粉学资料 。
安徽师大校青年自然科学基金资助项目;承蒙安徽师大生物系钱啸虎教授与西北植物所傅坤俊研究员审阅 ,南京林业大学黄金生老师提供电镜帮助 ,谨致谢枕。
1996年 12月收稿。
材料和方法
本实验花粉全部采自野外 。材料的名称及采集地点如下:
表 1 花粉形态研究的材料及采集地点
Table 1 Material and Origin
火焰草 (Sedum stellariifolium) 青阳九华山
珠芽景天 (S .bulbiferum) 石台沈村
藓状景天 (S .poly trichoides) 青阳九华山
日本景天 (S .japonicum) 石台沈村
佛甲草 (S .lineare) 石台东山
垂盆草 (S .sarmentosum) 石台同心
安徽景天 (S .anhweiense) 滁县大柳
东南景天 (S .alf redii) 石台沈村
江南景天 (S .k iangnanense) 金寨天堂寨
爪办景天 (S .onychopetelum) 石台慈云村
凹叶景天 (S .emarginatum) 石台土坛村
费菜 (S .aizoon) 滁县琅琊山
光学显微镜观察的花粉材料采用 Erdtman 醋酸酐分解法处理 ,甘油胶封片〔4 、5〕 。每种材
料测量 20个花粉粒 ,取其平均值作为花粉的一般大小 。扫描电镜所用材料 ,是将经冰醋酸浸
软后的花粉 ,加酒精离心 2 至 3次 ,直接涂散在双面胶带上 ,喷金镀膜后 ,移入由荷兰 Philips
生产的 505型扫描电镜下观察 。
观察结果
在描述花粉形态时 ,采用由形状到大小 、孔沟 、外壁结构 、纹饰的描述顺序 ,而花粉形状按
G.Erdtman(1969)的极轴比分成五级〔5〕。现将具体结果描述如下:
1.火焰草(Sedum stel lari i folium)
花粉立体形状为长球形 ,赤道面观为宽椭圆形 ,极面观为深三裂三角形 。花粉粒大小为
(极轴 P×赤道轴 E)16.24(15.13-16.94)×13.69(12.25-16.24)um 。P/E 值为 1.19 。三
孔沟 ,角萌发孔 ,沟中间宽;内孔大而突出 ,表面呈模糊状。外壁两层 ,内 、外层几等厚 ,厚度 3.
33um ,具较模糊的条网纹饰。(图版 Ⅰ(1-4)。
2.珠芽景天(S .bulbi ferum)
花粉立体形状为近球形 ,赤道面观为近圆形 ,极面观为深三裂三角形。花粉粒大小为:18.
30×15.97(14.5-17.1)um 。P/E值为 1.15。三孔沟。沟长 ,中间宽 ,内孔近圆形 ,突出 。外
壁厚度 3.56um ,分内 、外两层 ,外层略厚 ,表面具条网纹饰 。图版Ⅰ(5-7)。
3.藓状景天(S .polytrichoides)
花粉立体形状为扁球形 ,赤道面观为宽椭圆形 ,极面观为浅三裂圆形 。花粉粒大小为:
1592 期           郑 艳:安徽景天属 12种植物的花粉形态研究
10.68(9.7-12.6)×16.35(12.57-18.69)um 。P/E值为 0.65 。三孔沟 ,角萌发孔明显 ,沟中
间宽 ,孔大 ,突出 。孔球形[直径为 4.94um(3.53-6.34um)] 。外壁两层 ,内 、外壁几等厚 ,厚
度 3.33um ,表面具较清晰的条网纹饰 。图版Ⅰ(8-11)。
4.日本景天(S .japonicum)
花粉立体形状为扁球形 ,赤道面观为宽圆形 ,极面观为三裂三角形 。花粉粒大小为 11.61
(11.07-12.48)×14.39(14.02-15.29)um 。P/E 值为 0.81。三孔沟 ,沟中间宽 ,两端尖;孔
椭圆形。外壁两层 ,厚度 3.83um 。表面具较清晰的条网纹饰。图版 Ⅰ(12-15)。
5.佛甲草(S .lineare)
花粉立体形状为近球形 ,赤道面观为宽椭圆形 ,极面观为三裂圆形。花粉粒大小为:13.51
(13.0-13.90)×14.69(13.28-16.54)um 。P/E值为 0.92。具较明显的角萌发孔 。三孔沟 ,
沟中宽两端尖 ,内孔大而突出 ,近球形。外壁两层 ,内 、外两层约等厚 ,厚度 2.51um ,表面具清
晰的条网纹饰。图版 Ⅰ24。
6.垂盆草(S .sarmentosum)
花粉立体形状为近球形。赤道面观为椭圆形 ,极面观为三裂圆形 。花粉粒大小为:14.32
(12.78-16.93)×15.82(14.74-17.95)um 。P/E 值为 0.91。三孔沟 ,较明显的角萌发孔 ,沟
较深 ,中间宽 ,孔较大而突出 ,呈嚼烂状 。外壁两层 ,内 、外层几等层 ,厚度为 3.25um ,具较清晰
的条网纹饰。图版Ⅰ(16-19)。
7.安徽景天(S .anhweiense)
花粉立体形状为近球形 ,赤道面观为长椭圆形 , 极面观为深三裂圆形。花粉粒大小为
13.58(13.62-13.65)×13.53(13.31-13.64)um 。P/E值为 0.99。三孔沟 ,十分清晰的角萌
发孔 ,沟较深而中间较宽 ,孔大 ,椭圆形 ,边缘皱折模糊 。内孔近三角形 。外壁两层 ,内层稍厚
于外层 ,厚度 2.38um ,表面具十分清晰的细条网纹饰 。图版Ⅰ(20-23)。
8.江南景天(S .kianggnanense)
花粉立体形状为近球形 ,赤道面观为椭圆形 ,极面观为浅三裂圆形花粉粒大小为:15.53
(12.31-18.73)×14.34(13.83-14.83)um 。P/E值为 1.08 。三孔沟 、角萌发孔 。沟长 、狭 、
中间略宽 ,孔稍突出 。外壁两层 ,内 、外层几等厚 ,厚度 2.75um ,表面具有较清楚的条网纹饰 。
图版 Ⅰ(25-26),图版Ⅱ(1-2)。
9.东南景天(S .alfredi i)
花粉立体形状为近球形 ,赤道面观为宽椭圆形 , 极面观为深三裂圆形。花粉粒大小为
13.17(13.02-13.33)×13.47(12.46-14.71)um 。P/E 值为 0.98。三孔沟 ,角萌发孔 ,沟中
间宽 。孔边缘清晰 ,孔突出。外壁两层 ,内 、外层等厚 ,厚度 2.75um ,表面具较清晰的条网纹
饰。图版 Ⅱ(3-6)
10.爪瓣景天(S .onychopetalum)
花粉立体形状为近球形 ,赤道面观为椭圆形 ,极面观为深三裂三角形。花粉粒大小为
14.73(12.96-13.38)×15.01(14.14-15.63)um 。P/E值为 0.99。三孔沟 ,角萌发孔。沟中
间宽 ,孔突出 ,孔周缘较模糊 ,表面纹饰为脑状 。外壁两层 ,内 、外层约等厚 ,厚度 3.33um ,表面
具细条网纹饰。图版 Ⅱ(7-11)。
11.凹叶景天(S .emarginatum)
花粉立体形状为长球形 ,赤道面观为宽椭圆形 ,极面观为深三裂三角形 。花粉粒大小为:
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18.09(17.41-13.76)×14.33(14.15-14.50)um 。P/E 值为 1.26。三孔沟 ,角萌发孔 ,沟中
间较宽 ,沟缘粗糙 ,不整齐 ,孔突出 ,孔呈嚼烂状。外壁两层 ,外层略厚 ,厚度 3.17um ,表面具条
网纹饰。图版Ⅱ(12-16)。
12.费菜(S .aizoon)
花粉立体形状为近球形 ,赤道面观为宽椭圆形 ,极面观为深三裂三角形 。花粉粒大小为
13.36(12.62-13.70)×12.73(12.06-13.24)um 。P/E 值为 1.05。三孔沟 ,角萌发孔 ,沟中
央较两端宽 ,沟边缘粗厚 ,孔呈云雾状 ,内孔不规则 。外壁两层 ,内 、外层约等厚 ,厚度 3.51um ,
表面具清晰的条网纹饰。图版 Ⅱ(17-23)。
讨  论
1.从观察结果不难看出 ,安徽景天属一般花粉形态为:花粉立体形状为近球形 —长球形 ,
赤道面观为长椭圆形 、宽椭圆形 、椭圆形 、近圆形 ,极面观为深三裂三角形 、浅三裂圆形 、三裂三
角形 、深三裂圆形 、三裂圆形 ,极区较圆或微外突 ,赤道区收缩。花粉粒大小为(10.68-18.30)
×(12.73-16.35)um 。P/E值为 0.65 —1.26。三孔沟明显 ,角萌发孔 ,外壁两层 ,内 、外层几
等厚 ,厚度 2.38-3.83um ,表面具条网纹饰。这些与几濑(1956)〔6〕的观察结果基本一致 ,但
也有不同 ,主要区别在于花粉粒的大小上。安徽景天属花粉形态有许多共同特点 ,体现了种间
高度的一致性 ,反映出它们是一个很好的自然分类群。
2.在花粉研究过程中 ,我们还发现该属植物对醋酸酐和硫酸混合液缺乏一定的抵抗力 ,
花粉较易产生变形 、崩塌 ,这是否与景天属富含水份有关 ,还有待于进一步研究 、讨论 。
3.由王德群等发现的新种江南景天(S.kiangnanense),在外形上颇似凹叶景天 ,但二者
又有明显的不同〔7〕 。花粉形态研究表明:此二者除形状 ,大小上有明显差异外 ,其它特征十分
一致 。从而有力证实了江南景天 、凹叶景天同属一个自然的分类群(景天属),但又确为二个不
同的种。
4.一般说来 ,花粉形态特征稳定好 ,受外界环境条件的影响较小。在所研究的景天属花
粉中 ,依据其形状 、大小 ,大致可以划分以下三亚类群:
Ⅰ 长球形:火焰草 、爪瓣景天 、凹叶景天 。
Ⅱ 近球形:珠芽景天 、佛甲草 、垂盆草 、安徽景天 、江南景天 、东南景天 、费菜 。
Ⅲ 扁球形:藓状景天 、日本景天。
从各花粉极轴 、赤道轴比值大小可见 ,与《中国植物志》35卷第 1分册所划分的属 、组 、系
基本无矛盾。
5.Walker 指出:花粉形态的主要演化趋势是:舟形一纵长形(单槽)※球形一扁球形(具
槽)※球—圆球形 ,并认为光滑花粉代表了原始被子植物的基本类型〔8〕 ,根据 Walker 的观点 ,
景天属的花粉应属较进化的一类。
参  考  文  献
1.傅书遐 、傅坤俊等.中国植物志.北京:科学出版社会 , 1984 , 34(1):31-242
2.安徽植物志协作组.安徽植物志.北京:中国展望出版社 , 1987 , 2:498-511
3.郑艳.安徽景天科 Crassulaceae植物的分类研究.安徽师大学报(自然科学版), 94(4):69-75 , 1994
4.张金谈等.现代花粉应用研究.北京:科学出版社 , 1990 , 59-61
5.王开发 、王宪曾.孢粉学概论 ,北京:北京大学出版社, 1983 , 23-29.
1612 期           郑 艳:安徽景天属 12种植物的花粉形态研究
6.中科院植物研究所形态室孢粉组.中国植物花形态.北京:科学出版社 , 1960 , 109
7.王德群 、武祖发等.安徽景天属新分类群.植物研究 , 1990 , 90(3):45-50
8.Walker , J.W., Com parative pollen morphology and phylogeny of the Ranalean com plex , in “Origin and early evolution of an-
giosperms(Edited by Beak C.B.)Columbia Univ Press” , 1976.
图  版  说  明
Plate Ⅰ :1-4 , S.stellariifolium;5-7 , S.bulbiferum;8-11 , S.pollyt richoides;12-15 , S.japonicum;16-19 , S.sar-
mentosm;20-23 , S.anhw eiense;24 , S.lineare;25-26 , S.kiangnanense;(其中 1 , 9.×5000;2 , 5 , 13 , 16 , 17 , 20 , 21 , 24×
4020;8 , 12×1200)
Plate Ⅱ:1-2 , S.kiangnanense;3-6 , S.alfredii;7-11 , S.onychopetalum;12-16 , S.emarginatum;17-23 , S.
aizoon;(其中 , 1 , 2 , 8 , 11 , 12 , 13 , 18 , 21.×4020;14 , 22×5000;3 , 17×1200;4×3540;7×2400)
*注:其它未标放大倍数的 ,均为×400。
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