全 文 :锦葵目蚬木属和柄翅果属的木材解剖学研究
及其系统学意义!
唐 亚,谢嘉穗,高 辉
(四川大学环境科学与工程系,四川 成都 !##!) 摘要:蚬木属(!#%&’()&,()./、!0/ 以及 ;<=>2?2*2族等都有明显差异。 关键词:蚬木属;滇桐属;柄翅果属;火绳树属;木材解剖;瓦形细胞;系统位置 中图分类号:@ ABB,@ ABA 文献标识码:C 文章编号:#68 D 6E##(6##)#8 D #68 D 6
! #%& ’( )’’% !*+#’,& ’( !##%&’()(#’) +*% *+,)%#’()(#’) +*% -#. &.#/,+#01 -,2301+#0’*. ’CFG H*,I9J K0*3L10,GCM %10 (12/’&3%& (4 !%5,’(%3%&/0 6#,%#7 /%) !%8,%$$’,%8,6,#.+/% 9%,5$’7,&:,()2+,41 !##!$,()0+*)
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云 南 植 物 研 究 6##,67(8):68 7 6B!
!1#+ 8’#+*01+ 9**+*01+ ! 基金项目:国家自然科学基金(8#E##EB)和教育部振兴计划资助 收稿日期:6##B D # D #A,6## D # D #接受发表
作者简介:唐亚(A!8 D)男,博士,教授,主要从事植物学和生态学研究。
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,+(59 %,9(% #4 #,<’ ’5+,9 ,+@+ +’ +:+(5+)57 !# %&’(: ./0#-%,#-,%-; 23+4+3; *)#+%,#-,%-; .+%53#-3;B##9 +!+,#.-; ;(5 655%; C-%,.+,(6 35+6.!, 在不同的系统中,锦葵目所含科的数目差异较大,最少的系统仅包含锦葵科一个科 (D,6<(!%#!,EFGH,EFH1),其它的从 I 个科到 E/ 个科不等(J’#!K(%,,EFLE,EFLL;;+2 M<,+N+!,EFLH,EFFH;?+<5=’!,EFL1;A56<(#’,EFGO;;<#’!,EFF/),但其中 I 个科,即 杜英科(>5+#6+’3+6+)、椴树科(;(5(+6+)、梧桐科(C,’65(+6+)、木棉科(P#.)+6+62
+)和锦葵科(A+5:+6+)是几乎所有不同被子植物系统中锦葵目的核心成分,除杜英科
外,形态学和解剖学研究结果都表明其它 O个科具有十分密切的关系(:+! D5,EFGG),
但目内科间和科内属间或族间关系则还很不清楚,一些属或族在锦葵目中的位置变动较大
(>95(!,EF1I)。最近 EQ年来对该目开展的基于形态学、解剖学、孢粉学和化学的系统发
育分析(R99 +!9 A+!6<%,’,EFFH)以及分子生物学研究(S5:’%#!等,EFFL,EFFF;P+-2 ’等,EFFL,EFFF;B<(,5#6M等,/QQE)已经取得一些重要进展,其中最主要的结果包括 将传统上作为锦葵目或椴树科成员的杜英科移出该目,将原来属于杜英科或椴树科成员的 文冠果属(7)-+-4+3)独立成科(A!,(!=(+6+),并移出该目,在移出这两个部分后,将
J’#!K(%,(EFLL)系统中锦葵目的其它 O个科合并为广义锦葵科(A+5:+6+ C7 T7)一个科 (P+-’等,EFFF)。但关于该目中科间关系,特别是锦葵目核心成员之间的关系,则仍然 很不清楚(P+-’等,EFFF;B<(,5#6M等,/QQE)。要解决目内科间关系,必须基于对目内 各个科中一些关键类群的研究。亚洲有几个特有属,但目前对亚洲的这些特有属的研究还 十分有限,有许多类群的基本资料也还十分缺乏。 *)#+%,#-,%- 是锦葵目一个较为特殊的类群,一直作为椴树科成员,但最近的研究
认为该属与传统椴树科成员的关系较远,而与梧桐科的非洲梧桐族(?#.)-+)、火绳树
属(.+%53#-3)和翅子树属( !#%&’#()()关系更近(;+!=,EFFL;P+-’ 等,EFFF;T( 等,/QQO)。在系统分类上,该属被分为蚬木属(./0#-%,#-,%-)和柄翅果属(*)#+%6 ,#-,%-)(张宏达和缪汝槐,EFHL),但这种划分并没有得到系统学家的承认(A+))’5-,
EFLF;诸葛仁,EFFQ;P’..(,,EFF/;吴征镒,EFFE;SUV,/QQ1)。除形态学、花粉形态 和分子生物学方面的研究外,这两个属其它系统学资料还比较缺乏,而且由于材料所限和 不细致的观察,一些形态学特征的记载也不正确;在木材解剖学研究方面,除著名的蚬木 木材解剖特征以外,其它的解剖资料还没有报道。为了探讨狭义蚬木属(./0#-%,#-,%-) 的真实性以及蚬木属和柄翅果属在锦葵目中的地位,本文报道对柄翅果属 /种、滇桐属 E 种和火绳树属 E种的的木材解剖的研究结果。 G1/ 云 南 植 物 研 究 /H卷 ! 材料和方法 !! 材料 蚬木 !#%&’()%)’(% *+,%-.,云南金平五七干校,大乔木,石灰岩山上,唐亚和陈建中 !!#;柄翅
果 /.’’&,()%)’(% +0.,’(1,,,云南元江县城至洼二道班,乔木,多生于干旱河谷较湿润沟谷,唐亚 !!;元江柄翅果 /.’’&,()%)’(% 23),,4(1,.,-,云南元江县城至洼二道班,乔木,生于干旱山坡,唐亚
!!%;滇桐 5’6,7,6 3.%%6%%+,+,云南西畴法斗,孤立大乔木,唐亚 &’ (;火绳树 !’,(16%6 +8#&69,1,+,云南 元江县城至洼二道班,小乔木,生于干旱山坡,唐亚 !##),凭证标本存四川大学。 !# 方法 蚬木的木材解剖特征已经有较详细的报道(成俊卿等,!))*),本文的研究没有包括该种,仅作了部 分补充,研究材料包括柄翅果(/.’’&,()%)’(% +0.,’(1,,)、元江柄翅果(/ ’ 23),,4(1,.-);滇桐属(5’6,7,6)
被认为与蚬木属和柄翅果属关系很近,共同构成蚬木亚科(张宏达和缪汝槐,!)+);根据最近的研究
(,-./0等,!)))),广义蚬木属的系统位置与传统梧桐科的非洲梧桐族(1234/./-/)族相近,国产该族的
一些种类已由笔者研究过(5-(6,!))*-;唐亚,!))7),而火绳树属常被认为是传统梧桐科与锦葵科的桥
梁,因此,本文也研究了滇桐(5’6,7,6 3.%%6%%+,+)和火绳树(!’,(16%6 +8#&69,1,+)的木材解剖。为了便 于比较,野外所采集的木材标本选取年龄相近的树木,采集年龄 % 8 年生的枝条,切片部位为边材,
所采材料经软化后在滑走切片机上切片,番红染色,中性树胶封片。
# 观察结果
#! 柄翅果 !##%&’()(#’) *+&#’,&& (图版!: 8 )
生长轮稍明显;散孔材;在横切面射线细胞中晶体丰富;管孔在横切面上近圆形或椭
圆形,多为椭圆形,管孔多样,单管孔、复管孔、管孔链和管孔团都有,但主要为径列复
管孔和单管孔,复管孔常由 * 8 7个管孔组成,次为单管孔,管孔链和管孔团较少,管孔
团由 8 +管孔组成;管孔直径 %) 8 +%3,平均 9*3;导管分子长 ) 8 !3,平均 !!
3,导管分子两端近平截,无侵填体和树胶,螺纹加厚缺如;导管分子具单穿孔板,穿
孔圆形,穿孔板平行;导管间纹孔互列,导管射线间纹孔与管间纹孔相似。纤维为韧性纤
维,迭生,纤维分子长 +% 8 ! )*3,平均 ! *+)3。木薄壁组织稀少,环管型或集合的 散布型。射线 !7 8 !条:33,异型,;0<4& 5.=/ >>,,主要为多列射线,单列射线稀少;多
列射线多为 7 8 %细胞宽,极稀达 +细胞宽,尾翼常 ! 8 *个细胞,较少为 7个细胞;射线
都不很高,多列射线 ) 8 细胞高,常为 !# 8 !$细胞高,单列射线 % 8 细胞高;射线由 两种细胞组成,一种为大细胞,在弦切面上常多边形,含晶体,另一种细胞小,常圆形, 含有染色很深的物质;具翅子树型(:&$’(+8$’-.- 5.=/)瓦形细胞(图版!:+ 8 ),瓦形 细胞多,含有菱形晶体。 ## 元江柄翅果 ! ’ -.(&&/’,&0 (图版!:! 8 %) 生长轮稍明显;散孔材;在横切面上的射线细胞中有晶体,管孔口近圆形或椭圆形, 管孔为复管孔、单管孔、管孔链和管孔团,主要为径列复管孔,多由 * 8 7 个管孔组成, 较少为 % 8 9个管孔组成,稀由 +个管孔组成,次为单管孔,管孔链和管孔团很少;导管 分子长 !% 8 %#+3,平均长度为 7!93,导管直径 *) 8 )3,平均为 +!3,无侵填体 和树胶,螺纹加厚缺如;导管分子具单穿孔板,穿孔圆形,穿孔板平行;导管间纹孔互 列,导管射线间纹孔与管间纹孔相似。纤维为韧性纤维,明显迭生,长 $* 8 ! %+%3, +7*7期 唐 亚等:锦葵目蚬木属和柄翅果属的木材解剖学研究及其系统学意义 平均长 ! #!!$。木薄壁组织极稀少,环管型。射线异型,属于 %&’() *+,- ../,0 1 !条2 ,平均 345条2$$,由多列射线和单列射线组成,主要为多列射线,单列射线偶见,多
列射线多为 6 1 5列,偶有 7细胞宽,主要为 5细胞宽,高 68 1 !60细胞,常为 5 1 #细
胞高;射线细胞主要有两种,一种细胞大,在弦切面上多边形,常与 6 1 5个小细胞等宽,
在细胞内含晶体或似无内含物,另一种细胞小,圆形,内含染色很深的物质,常一组大细
胞和一组小细胞相间排列,多列射线的尾翼常常仅 ! 1 6个细胞,细胞长,尾细胞常常尖
角形;在弦切面上,6细胞宽的射线中,6列细胞的宽度常与 ! 个方形细胞大小近相等,
方形细胞中含晶体;单列射线很少,也由与多列射线相同的细胞组成,7 1 #细胞高;瓦
形细胞为翅子树型(!#$%&’#$()( *+,-),多,细胞内含有菱形晶体(图版:#,!#),瓦
形细胞丰富,多为直立细胞,亦有方形或近横卧的细胞,方形瓦形细胞高度常仅为较高瓦
形细胞的 625,但瓦形细胞比真正的横卧细胞要高和狭窄,有些瓦形细胞中有晶体,横卧
细胞与瓦形细胞常相间排列。
!# 滇桐 !#$%$# &’((#()(*$* (图版#:9 1 0)
生长轮较明显,散孔材,管孔多为径向复管孔和管孔团,复管孔常 5个以上,管孔直
径变异很大,0940 1 !674!$,平均 !!43!$;导管分子长 56! 1 9#5!$,平均 779!$具
单穿孔板,穿孔板倾斜,导管分子具螺纹加厚(图版#:0),先端非截形而具斜或正的尖
头;导管间纹孔互列,射线导管间纹孔与管间纹孔相似。纤维为韧性纤维,也有纤维管
胞,木纤维明显叠生。木薄壁组织丰富,环管型或星散 :聚合状,射线异型,%&’() *+,-
../,射线多列和单列,射线在横切面十分明显,主要为 6种,可见十分明显的径向压扁弦向
排列细胞,较宽;单列射线比多列射线为多或近相等;多列射线多为 7 1 9细胞宽,有时为 #
细胞宽,或 6 1 5细胞宽;高 !5 1 ##细胞,但主要为 5 1 7细胞高,一般 #细胞宽的射线较
高,6 1 5细胞宽的射线高 0 1 !3细胞高;射线主要由 6种细胞组成,一种为多边形或不规则
形、较大,内含染色较浅的物质,另一种为近圆形、较小,内含物丰富或无内含物的细胞;
多列射线的尾部多为 !细胞,有时为 6 1 5细胞,或有时在一端具长达 8细胞的尾,尾细胞
常尖角形;单列射线较多,主要由直立细胞组成,常有少数圆形的小细胞,有时这 ! 1 6细
胞高的圆形细胞成为 6列,高 9 1 !6细胞,多为 9 1 #细胞高;具瓦形细胞,瓦形细胞有两种
明显不同的高度,较小的一种较多,其高度常为较大细胞高度的 !25,瓦形细胞丰富,为
中间型(.;<-&$-=’><- *+,-)和翅子树型(!#$%&’#$()( *+,-),瓦形细胞中无晶体。
!$ 火绳树 +$,-#)(# *.)/0#1$-$* (图版#:! 1 7)
散孔材,管孔在横切面上多为椭圆形或近圆形,大小不一,径列复管孔和单管孔,单
管孔较少,复管孔常由 6个管孔组成,稀 5 1 7个,若为 5个,则中间 !个很扁或仅 !个
大,另外 6个小,若为 7个时,常 6大 6小;有时为管孔链,由多至 8 1 0个管孔组成,哑
铃形;管孔直径 #9 1 !58!$,平均 !9!$,导管分子长 !6! 1 6#5!$,平均 63!$,螺纹
加厚缺如,两端斜,具单穿孔板,穿孔底壁平行;导管间纹孔互列,导管间纹孔与射线导
管间纹孔相似;导管分子直径在不同导管结构中不同,单列导管分子直径比 6 1 5个径列
导管直径大。纤维明显迭生,有两种类型的纤维分子,主要为韧性纤维,长 0!3 1 ! 59
!$,平均为 ! 9#!$,另一种为纤维状管孢,长度明显比韧性纤维为短。轴向薄壁组织丰
富,主要为环管翼状和束状,在径切面上可见薄壁组织中具多的方形晶体,量多。射线异
056 云 南 植 物 研 究 68卷
型,!#$% &’() **+,在横切面上射线有单列和 , - .列两种,单列较多,/0 - /1条233,叠
生,多列及单列,多列射线 , - .细胞宽,高 /, - 10细胞高,多为 /, - /4细胞高,常仅具
/个细胞的尾,稀具较长的尾,尾细胞不为尖角形;单列射线较多,5 - 6细胞高,较多仅
5细胞高;瓦形细胞缺如。
我们观察到的火绳树的木材结构,与文献报道稍有不同,文献报道该种的射线为异型
***,但我们的研究发现其为异型 **+,根据文献中所附的图版(成俊卿等,/775,图版
//0:5),可以明显看出,火绳树的射线有 1 - .列宽的多列射线,而异型 ***是没有多列
射线,而仅有单列射线的(8)9:;<=) ;>? @A;所致;文献中也没有我们所观察到的纤维状管孢的报道,有必要对比二者的凭证标本,以
确定二者是否同种。
!# 蚬木(补充)!#%&’()%)’(% *+,%-. 导管分子两端平截,纹孔细,互列;射线异型,!#% &’() **+;瓦形细胞中具晶体。
讨论和结论 % 蚬木属和柄翅果属的划分
在木材解剖特征上,柄翅果和元江柄翅果与蚬木比较相似(表 /),他们的管孔以 5 -
,个管孔组成的短径列复管孔和单管孔为主,单管孔较多,导管分子无螺纹加厚,纤维迭
生,轴向薄壁组织稀少,环管型等;柄翅果和元江柄翅果 5个种的木材特征非常相似,并
与蚬木在瓦形细胞类型和射线特征等方面有区别:蚬木的瓦形细胞为榴莲型,而柄翅果和
元江柄翅果的瓦形细胞为翅子树型;蚬木的纤维分子和导管分子均比柄翅果和元江柄翅果
长,这与 8;>:A)%9) ;>? 8#<<)(/74E)的研究结果相符,即具榴莲型瓦形细胞类群的导管
分子显著短于具翅子树型瓦形细胞类群的导管分子;蚬木的多列射线 E - /E细胞高,而柄
翅果的多列射线 7 - ..细胞高,多为 /0 - 50细胞高,元江柄翅果的多列射线 54 - /5E细胞
高,多为 ,0 - 60细胞高,此外,蚬木的单列射线比柄翅果和元江柄翅果的单列射线高;
可以看出,蚬木与柄翅果和元江柄翅果在木材解剖上有较多区别,木材解剖学资料支持蚬
木属与柄翅果属的分离,但二者具有十分密切的关系。这一结论与较早的花粉形态研究结
果(&;>F ;>? G;H,/77,)和我们最近的分子生物学研究结果一致(I#等,5001)。此外,
在上述三种中,以导管分子的长度而言,蚬木最长,柄翅果最短,而元江柄翅果间于二者
之间;一般认为,导管分子变短是一个特化方向(8)9:;<=) ;>? @A;这一趋势,可能有助于探讨它们之间的演化关系。
! 蚬木属、柄翅果属与滇桐属的关系 广义蚬木属的系统归属一直以来都没有得到满意的解答。有人根据形态学性状将该属 归入椴树科的 ID)A);)族(J)A?),/7,4)或认为与一担柴属(!#%)相近(!H%9)3;>%,
/76/),张宏达和缪汝槐(/74E)则将柄翅果属及分出的蚬木属与滇桐属一起构成蚬木亚
科。尽管柄翅果属和蚬木属与滇桐属从果实的外表形态来看非常相似,这也是滇桐曾几次
被作为柄翅果属种类发表的重要原因(陈焕镛和侯宽昭,/7.6;!H%9)3;>%,/76/),但从
目前各方面研究所获的资料来看,二者差异很明显。就本文的解剖学研究结果,特别是从
木材解剖特征上来看,蚬木属和柄翅果属与滇桐属差异非常明显。在木材解剖特征上,滇
7,5,期 唐 亚等:锦葵目蚬木属和柄翅果属的木材解剖学研究及其系统学意义
桐单管孔少,主要为管孔团和短的径列复管孔,导管分子两端尖,穿孔板倾斜,而且导管
分子具螺纹加厚,木射线也较宽,多 ! #细胞宽,单列射线很多,在横切面上,单列射
线和多列射线非常明显,轴向薄壁组织丰富,瓦形细胞为中间型和翅子树型,瓦形细胞中
无晶体;而蚬木属和柄翅果属的管孔常为 %管孔组成的径列复管孔,单管孔较多,导 管分子先端平截,穿孔板平行,导管分子不具螺纹加厚,轴向薄壁组织很少,木射线常仅 %细胞宽,单列射线很少,在横切面上并不十分显著,瓦形细胞为榴莲型或翅子树型,
瓦形细胞中晶体非常多。
表 ! 广义蚬木属 种的木材特征比较
&’()* + ,-./’012-3 -4 5--6 ’3’7-.8 -4 !#%&’()%)’(% *+,%-.,/.’’&,()%)’(% +0.,’(1,, ’36 /.’’&,()%)’(% 23),,4(1,.-
蚬木(成俊卿等,+99) 柄翅果 元江柄翅果 ! : *+,%-. / : +0.,’(1,, / : 23),,4(1,.- %管孔组成的径列复管孔 %管孔组成的径列复管孔及单 %稀 ! ;管孔组成的径列复
及单管孔,稀管孔团;导管 管孔,稀管孔链和管孔团,导管 管孔及单管孔,稀管孔链和管
导管 分子平均长 !;体和树胶,单穿孔板,无螺 树胶,单穿孔板,无螺纹加厚 无侵填体和树胶,单穿孔板,无
纹加厚 螺纹加厚
薄壁组织 稀少,傍管型薄壁细胞节状 稀少,傍管型 稀少,傍管型
加厚明显,无菱形晶体
木纤维 韧性纤维,长 >%< +#., 韧性纤维,长 =! + 9#!., 韧性纤维,长 #= + !>!!., 平均 + ;%. 平均 + $9!. 平均 + <;+!. # +!条?..,多列射线主要 +% +#条?..,多列射线主要为 = +<条?..;主要为 %细胞 为 !细胞宽,= +=细胞 %,稀至 #细胞宽的多列射线, 宽的多列射线,多 %< ;<细胞
木射线 高;单列射线罕见,% +#细 多 +< <细胞高;单列射线少,! 高;单列射线少,多 ! ;细胞 胞高;异型 @@;瓦形细胞榴 =细胞高;异型 @@A;瓦形细胞 高;异型 @@A;瓦形细胞翅子树 莲型,菱形晶体普遍 翅子树型,菱型晶体普遍 型,菱型晶体普遍 柄翅果属和蚬木属与滇桐属果实形态上的相似实际上是表面相似性。蚬木属和滇桐属 果实形态学上的差别,较早曾有龙活等(+9=#)注意到,即虽然滇桐属和蚬木属都具有 # 棱翅果,但滇桐属五棱翅果的基部呈圆形,且在中央向内凹入,而蚬木属的果实是在中部 开始向果柄逐渐变窄;他们进一步观察到,二者果翅形态也有差异,即滇桐属的翅脉呈二 叉分枝,而蚬木属的果翅脉则为单分枝脉。毫无疑问,他们的观察指出了这两个属果实形 态上的明显不同,但仍然没有涉及最重要的区别。根据诸葛仁(+9=9;+99<)的研究,滇 桐属的果实为室间开裂,而蚬木属(和柄翅果属)的果实为室背开裂,而非较早所认为的 室间开裂,我们的研究也证实了这一点;就是在花的形态上,二者的差异也是非常明显 的,滇桐属的花为两性花,没有花瓣,雄蕊 <,!个 +束,每束雄蕊由 个花瓣状的退化 雄蕊合抱,这种花结构在锦葵目中较为少见,而蚬木属和柄翅果属的花为单性,雌性异 株,雄蕊多数,退化雄蕊较小或不明显,与雄蕊束互生或生于雄蕊之中,完全不包裹雄蕊 等;二者的花粉形态差异也是显著的,滇桐属的花粉较小,扁球形,异极,%孔沟,外壁 为细网状纹饰(龙活等,+9=#),而蚬木属的花粉较大,球形,外壁具粗网状纹饰,无明 显极性,具 ; +<孔(龙活等,+9=#;&’3B ’36 C’-,+99%),柄翅果属的花粉球形,具 ; =孔,外壁具刺(&’3B ’36 C’-,+99%)。所有上述木材解剖、花和果实形态以及花粉形态 等方面的证据都充分说明,蚬木属和柄翅果属与滇桐属的关系很远。我们的研究结果也得 $ 云 南 植 物 研 究 $卷 到分子生物学研究的支持(袁长春等,!!)。 !! 蚬木属和柄翅果属在锦葵目中的系统地位 柄翅果属和蚬木属的系统地位,至今还没有广为接受的结论。在蚬木属从柄翅果属中 分离出来之前,广义的 !##%&’()(#’) 被认为与 *+,(#%&’,()*+), -’.’),(,-./’0
123.,()+(),-#,&/&,(张宏达和缪汝槐,()45),或 01+’%)&, 和 0&1#,(6%78,()))相 近,而 97/:%;3.-3(()+4)则将其与 2)%.,,3%%’,,4’#%’)&’()(#’),0&1#, 和-’#1+’#5 一
起组成 <3/=2族,在最近的分子生物学研究中(>2?’等,()))),柄翅果属(经对凭证 标本的检查,研究材料 !##%&’()(#’) 56&#’.&& 应为 ! @ 5&,7)5)被放入广义锦葵科中的非
洲梧桐亚科 A-1B?-;&2 中,位于由 8’79:,、 2#&’.,),、 ;,#,7.+,)&,、 <#’1+%&’=5&5、 >&?&, 和由 ;%#’5=#77、01+’%)&, 组成的两个群之间。如前所述,根据已有的研究结果,
滇桐属(-#,&/&,)与蚬木属和柄翅果属的密切亲缘关系可以排除,下面基于解剖学研究结
果,根据已有的资料,讨论与其它类群的关系。
椴树科的木材解剖(,7C2:%C2 23& #.,()D*;E$/:2=F$ 23& G%2=C,()H;I7/$’ 23& J:%7/K,()5(;L2/$=,()55)特征主要包括:管孔常 D至多个组成复管孔和单管孔,轴向薄 壁组织在多数属中为离管型,仅在一些属,如 01+’%$)&, 属中为环管型,具有很多的单列 射线,多列射线常为 ! M D、D M )列或以上,单列射线很少或缺,此外,最显著的木材解 剖特征是在一些类群中(如 @=$&9,,A$.&’1,#=5,<#&7B$%%,, 0=,#7,))&,,2)%$.$,)具很丰 富的、髓状、呈带状分布的轴向薄壁组织,蚬木属和柄翅果属与这些类群明显不同;2)C %$.$, 与蚬木属和柄翅果属的区别还包括,该属管孔主要为单管孔,射线为异型 NNO,多列 射线多为 H M 5列;与 -’.’), 在木材解剖特征上具明显差别(,7C2:%C2 23& #.,()D*;成
俊卿等,())!),-’.’), 的木材多为单管孔,复管孔由 ! M D个管孔组成,导管分子穿孔倾
斜,在导管分子中常有侵填体,单列射线很多,多列射线 * M *细胞宽,多为 H M 5细胞
宽;*+, 和 *+’=5&5 的单管孔普遍,复管孔多由 ! M D个管孔组成,薄壁组织较多,多 列射线多为 * M H列,瓦形细胞榴莲型,与蚬木属和柄翅果属不同;01+’%)&, 属与蚬木属
和柄翅果属在木材解剖特征上有较大差异,该属导管中具树胶,薄壁组织较多,射线为异
型 NNO,较多,多列射线多 D M +列。在木材解剖上,蚬木属和柄翅果属与椴树科的 >’-P30
=-P;2族相似,该族的木射线主要为 ! M *列,单列射线稀少,射线为异型,,’;B. NN>,但
瓦形细胞在该族中并不普遍。在对椴树科 * 属的木材解剖研究中,,7C2:%C2 23& #$$.
(()D*)仅在 (个属中观察到瓦形细胞。
梧桐科在木材解剖特征上可以明显分为两个大类群(G%2//2P2?,()*!),即以萍婆属
等为代表的梧桐亚科 J/$’:7=;-;&$2$和余下类群组成的刺果藤亚科 >?//3$’;-;&$2$,根据已有
的研究,蚬木属和柄翅果属与前一亚科关系较为疏远,而与后一亚科的一些类群,特别是
非洲梧桐族(A-1B$?$2$)和火绳树族(<’;-=2$3$2$)关系较近(>2?$’等,())))。根据我
们的研究和文献(G%2//2P2?,()*!;E$/:2=F$ 23& G%2=C,()H;成俊卿等,())!),在木材
解剖方面,火绳树属的管孔常为 D个及 D个以上,除径列复管孔外,还有径列管孔链,轴
向薄壁组织常较丰富,环管型,单列射线普遍,多列射线宽 * M H,多数不高,而且没有
瓦形细胞,可见蚬木属和柄翅果属与火绳树属差异明显。从形态学上考虑,火绳树属可能
是梧桐科与锦葵科的桥梁,但与蚬木属和柄翅果属差异明显,火绳树属花两性,雄蕊极多
(D!*期 唐 亚等:锦葵目蚬木属和柄翅果属的木材解剖学研究及其系统学意义
数,并形成雄蕊柱,果实为室间开裂。根据笔者对 !#$%&%’%的一些类群(!#$%&’% $%()
’#*+&’%&% 和 ,%-%.+(/0% 1’&&1’1)木材解剖的研究(唐亚,())*’;+’,-,()).)和文献
(/%01’23% ’,4 56’27,()89),在 !#$%&%’%的一些类群中,,%-%.+(/0% 的管孔为由 . : ;8,
通常 (9 : *9个管孔组成的径列管孔链,单管孔极少见,单列射线较多,多列射线主要为 .
: *列;!#$%&’% 与2+(/0% 的种类相似,单列射线多数,无瓦形细胞。蚬木属和柄翅果
属木材的管孔多为 * : .个管孔组成的复管孔和单管孔,而 !#$%&%’%的种类多为 ;或 ;个
以上管孔组成的复管孔或管孔链。在花形态上,!#$%&%’%的典型特征是雄蕊在基部结合
成管,雄蕊 (9 : *9;子叶先端 *裂,这些均与蚬木属和柄翅果属明显不同。
最近的一些分子生物学研究(袁长春等,*99*;<= 等,*99;)和胚囊发育研究
(+’,-,())>)发现,翅子树属(,*-+13-(4()与 54--*’+.&.-+& 的关系较近,而且翅子树
属的花粉形态与柄翅果属的花粉形态也很相似,但二者在形态学上差异较为明显(唐亚,
())*$;+’,-,())>),在木材解剖性状上,蚬木属和柄翅果属与翅子树属在管孔排列、瓦
形细胞类型、多列射线以 *列射线为优势以及单列射线少等特征上相似,蚬木属和柄翅果
属与翅子树属的差异主要表现在薄壁组织特征上,蚬木属和柄翅果属的轴向薄壁组织都较
少,而翅子树属的轴向薄壁组织丰富,而薄壁组织是研究植物亲缘关系的一个重要特征
(/%01’23% ’,4 56’27,()89);蚬木属和柄翅果属射线细胞中晶体细胞很多,而翅子树属射
线细胞中未见晶体,总的来说,翅子树属与蚬木属和柄翅果属具有最多的相似性,但它们
之间的关系值得进一步研究。
从上述基于木材解剖的讨论,可以看出,蚬木属和柄翅果属与椴树科和梧桐科的有关
类群的关系均有明显差异,仅与翅子树属关系较近,这两个属在锦葵目中的位置,还需结
合多种系统学资料,特别是待其它相关类群综合系统学资料的获得来探讨。
!# 瓦形细胞
瓦形细胞(+=2% 1%22?)是目前为止仅在锦葵目核心成员科(@#$’1’1%’%,+=2=’1%’%,
A0%B1C2=’1%’%和 /’2D’1%’%)的木射线中发现一种特殊组织(56’00’E’&,()..;/%01’23% ’,4
56’27,()89;/’,16%?0%B ’,4 /=22%B,()F>;5’B2GC=?0,()>>),根据 56’00’E’&(()..)的定
义,瓦形细胞“是一种特化的直立细胞,无可见的细胞内含物,径向排列,在径切面上与
射线的横卧细胞相比非常狭窄,存在于横卧细胞中”,根据瓦形细胞的高度和瓦形细胞与
横卧细胞高度相对大小的不同,瓦形细胞主要分为榴莲型(24-’+ +&H%)和翅子树型
(,*-+13-(4( +&H%)两种类型,而国际木材解剖协会(IJKJ,()L;)的定义则较狭窄,
仅包括上述的榴莲型,/’,16%?0%B ’,4 /=22%B(()F>)和 5’B2GC=?0(()>>)则分为三类,即在
榴莲型和翅子树型以外还有一种中间型。根据 56’00’E’&(()..)的研究,瓦形细胞与射线
的直立细胞很相似,但瓦形细胞的形状、无可见细胞内含物和它们在射线中的位置等三点
不同于直立细胞,而最后一点最为稳定,一般而言,异型射线的直立细胞仅位于射线的两
端,而瓦形细胞则既出现在横卧细胞之间,也出现在射线两端。本文所研究的柄翅果和元
江柄翅果的瓦形细胞属于翅子树型,除在瓦形细胞中有很多的方形晶体外,其余特征与翅
子树型瓦形细胞比较一致。瓦形细胞有内含物(如晶体)也在其它类群,如榴莲属(24-)
’+)和其它一些属(56’00’E’&,()..)、 6-’3#+7$’*+&, ,*-+13-(4( .’8-1’9+#’4((5’B2GC=?0,
()>>)和 :&*#% %/+-17&1(M’0%2,()>>)的瓦形细胞中也观察到,因此,不具细胞内含物
*;* 云 南 植 物 研 究 *F卷
并不是瓦形细胞的典型特征,对瓦形细胞的确认应主要根据其在射线中的位置和其形状及这
些细胞与横卧细胞的相对大小来决定。关于瓦形细胞的系统学意义,将在另文中专门讨论。
致谢 四川大学硕士研究生张立芸同志协助本文图版制作。
〔参 考 文 献〕
成俊卿,杨家驹,刘鹏,!# $ 中国木材志[%]$ 北京:中国林业出版社
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