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Seed Morphology of Calligonum Sect. Eucalligonum (Polygonaceae) in Xinjiang and Its Taxonomic Significance

新疆沙拐枣属刺果组种子形态及其分类学意义



全 文 :新疆沙拐枣属刺果组种子形态及其分类学意义
?
冯 缨 , 潘伯荣 , 沈观冕
(中国科学院新疆生态与地理研究所 , 新疆 乌鲁木齐 830011)
摘要 : 新疆是我国沙拐枣属植物种类分布最多的省份 , 有 19 种 , 约占总种数的 82 .6% , 其中刺果组中新
疆特有种就有 5 个。利用体视显微镜观察了新疆沙拐枣属刺果组野生的 11 种植物的种子形态 , 并编排分
种检索表。结果表明 : 该组植物的种子可分为 3 大类 : (1) 瘦果每肋上长一行刺 ; (2) 瘦果每肋上长二行
刺 ; (3) 瘦果每肋上长三行刺。瘦果肋上刺毛的列数、交织和软硬程度显示出显著的差别 , 可以作为沙拐
枣属刺果组植物种间分类的依据。
关键词 : 沙拐枣属刺果组 ; 种子形态 ; 分类学
中图分类号 : Q 944 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 2700 (2008) 01 - 047 - 04
Seed Morphology of CalligonumSect . Eucalligonum
(Polygonaceae) in Xinjiang and Its Taxonomic Significance
FENG Ying, PAN Bo-Rong, SHEN Guan-Mian
( Xinjiang Instituteof Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011 , China)
Abstract : Species of Calligonumarexerophytes growingextensively in sand deserts and Gobi Deserts in China . Xinjiang is
an areawherethemost species (as many as 19 species) of Calligonumgrow in China, and these species occupy 82 .6%
of thetotal species in China, inwhich 5 species are endemic to Xinjiang . In thisstudy, the seed morphology of 11 species
of Calligonum sect . Eucalligonumgrowing in Xinjiang is observed using a stereomicroscope, and a key to the species is
provided . The results show that the species can be divided into three groups in terms of their seeds morphology: (1) spe-
cies with one row of bristles along each ribof achene; (2) specieswith tworows of bristles along each rib of achene; and
( 3) species with three rows of bristles along each rib of achene are significantly different, and these properties can be re-
garded as the taxonomic bases among the species of the sect . Eucalligonum .
Key words: Calligonumsect . Eucalligonum; Seedmorphology; Taxonomy
沙拐枣是蓼科 (Polygonaceae) 沙拐枣属 ( Cal-
ligonumL .) 植物 , 在中国是干旱区沙漠和戈壁上
广泛分布的旱生植物。新疆是我国沙拐枣属植物
种类分布最多的省份 , 有 19 种 (毛祖美 , 1996 ,
1998) , 约占总种数的 82 .6% , 其中刺果组中新疆
特有种就有 5 种 (冯缨 , 2003) , 因此 , 沙拐枣属
的种类在新疆是十分丰富而重要的。沙拐枣属的
系统分类主要依据种子的形态特征 , 由于瘦果形
态近似 , 且用于区分种的种子的大小、肋的扭曲
程度、肋上刺的行数、槽的宽深、刺毛的软硬及
交织均有很大的变异 , 特别是对种子性状和特征
均出现不少的分类问题 , 种的鉴定较困难 , 是分
类上较难鉴定的一个类群。当前对该属植物的研
究仅限于志书的编研 , 缺乏系统的修订性工作。
本文在前人研究的基础上 , 通过大量的标本观察 ,
并用体视显微镜对该属刺果组种子微形态特征进
行了观察 , 并结合其它特征探讨了它们的分类学
意义。试图寻求稳定的形态学性状 , 为中国沙拐
云 南 植 物 研 究 2008 , 30 (1) : 47~50
Acta Botanica Yunnanica

? ?基金项目 : 国家自然科学基金委员会经典分类资助项目
收稿日期 : 2007 - 03 - 05 , 2007 - 07 - 10 接受发表
作者简介 : 冯缨 ( 1963 - ) 女 , 主要从事植物资源与生态研究。E-mail : luckfy@ ms.xjb. ac. cn
枣属植物的分类鉴定和系统学研究提供资料。
1 材料与方法
实验材料 每个种取完全成熟的种子 10 粒 , 其种子
必须成熟 , 发育要饱满 , 否则 , 观察到的种子微观形态
特征不具代表性。首先在光学显微镜下观察其形态、颜
色 , 测量大小 ; 然后用温水浸泡一段时间后去除刺 , 在
显微镜下进行扫描观察 , 然后对各种种子形态进行比较
研究、并放大拍照 , 由于篇幅所限 , 本文只选用了不同
类型具代表性的种子形态图。
2 结果
2 .1 新疆沙拐枣属种子观察的形态特征 (表 1)
2 .2 C根据种子形态特征做出新疆沙拐枣属刺果
组植物分种检索表
根据种子形态特征 , 本文研究的植物可检索如下 :
1 . 瘦果上刺毛 1 列。
2 . 刺毛交织 1 . 小沙拐枣 C . pumilum⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
2 . 刺毛不交织。
3 . 刺毛细软稀疏 , 肋极右扭 , 槽深 2 . 库尔勒沙拐枣 C . kuerlese⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
3 . 刺毛硬化稀疏 , 刺毛列数 1~2 列。
4 . 肋微左扭 , 槽宽 3 . 若羌沙拐枣 C. juochiangense⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
4 . 肋极右扭 , 槽深 4 . 英吉沙沙拐枣 C. yingisaricum⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
1 . 瘦果上刺毛 2~3 列。
5 . 瘦果上刺毛 2 列。
6 . 刺毛稀疏 , 不交织。
7 . 刺毛细软 , 肋平、微右扭、槽平 5 . 吉木乃沙拐枣 C . jeminaicum⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
7 . 刺毛硬 , 肋宽直、左右扭、槽深 6 . 戈壁沙拐枣 C. gobicum⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
6 . 刺毛密集 , 交织。
8 . 瘦果先端刺毛成束状形成喙 , 肋右扭曲、槽宽平 7 . 艾比湖沙拐枣 C. ebinuricum⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
8 . 瘦果先端刺毛没有形成喙。
9 . 肋直、微右扭 , 槽较宽 8 . 沙拐枣 C . mongolicum⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
9 . 肋极右扭 , 槽较深 9 . 塔里木沙拐枣 C. roborowski⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
5 . 瘦果上刺毛 3 列。
10 . 刺毛密集交织 , 肋直、微右扭 10 . 甘肃沙拐枣 C. chinense⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
10 . 刺毛稀疏不交织 , 肋极右扭 11 . 三列沙拐枣 C. trifarium⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
表 1 种子形态特征比较
Table 1 Comparison of seed morphology among different species of Calligonum sect . Eucalligonum
种名
Species

Figure
果大小
Achene size
( mm)
肋上刺 (行 )
Number of row
(s) of bristles
along each rib
瘦果刺毛特征
Featureof bristle
瘦果肋和槽特征
Rib and groovy features
凭证标本号
Voucher No .
沙拐枣
C ?. mongolicum N , O 8 G-12×7-11 2 ?~3
毛发状、交织较硬
Bristles hair- like, interwoven,
and rigid
肋较直微右扭、槽较宽深
Ribs relatively straight and
twist rightward . Grooves
wide and deep
47520 ?47448 51076
47485 47375 ( XJBI )
戈壁沙拐枣
C ?. gobicum
L ,M 11 h-18×10-15 2 ?
稀疏、较粗、刺宽坚硬、
不交织
Bristles sparse, thick, strong
and rigid non- interwoven
肋宽左右扭、槽直深
Ribs wide and twist left-
ward or rightward . Grooves
straight and deep
49993 50121 ( XJBI )
甘肃沙拐枣
C ?. chinense
R 10 h-15×10-14 3 ?
稠密、脆硬、交织
Bristles dense, brickle but
rigid, and interwoven
肋直微右扭、槽窄深
Ribs straight and twist
slightly rightward . Grooves
narrow and deep
50123 ?50510 53149
( XJBI )
84 云 南 植 物 研 究 30 卷
续表 1
种名
Species

Figure
果大小
Achene size
( mm)
肋上刺 (行 )
Number of row
(s) of bristles
along each rib
瘦果刺毛特征
Featureof bristle
瘦果肋和槽特征
Rib and groovy features
凭证标本号
Voucher No .
小沙拐枣
C ?. pumilum A , B 7 G-12×6-8 1 ?
细发丝状、交织
Bristles fine-hair- like, and
interwoven
肋明显右扭曲、槽窄
Ribs twisting obviously
rightward . Grooves narrow
47521 ?(XJBI ) 0067165
( XJBI ) 47455 ( PE )
318567 (PE ) (XJBI )
若羌沙拐枣
C ?. juochiangense
G, H 10 l-8 1 ?~2
刺宽较硬、稀疏、顶叉不交织
Bristles wide, rigid and
sparse, non-interwoven at
their tops
肋微左扭、槽宽
Ribs twisting slightly left-
ward . Grooves wide
Exped . 111 ?
( holotype, LZD;
isotype, PE )
三列沙拐枣
C ?. trifarium S, T 10 l-21×8-18 3 ?~2
较硬、稀疏、不交织
Bristles rigid and sparse non-
interwoven
肋明显右扭曲、槽浅平
Ribs twisting obviously
rightward . Grooves shallow
and flat
009633 ?47436
( XJBI )
艾比湖沙拐枣
C ?. ebinuricum Q, P 10 l×18 2 ?
刺密先端长喙成束状、交织
Bristles dense, their tops
beak-shaped, and interwoven
肋明显右扭曲、槽宽平
Ribs twisting obviously
rightward . Grooves wide
and flat
50024 ?00232 47538
49933 ( XJBI )
吉木乃沙拐枣
C ?. jeminaicum
I 10 l-12 2 ?
刺细软毛发状、稀疏不交织
Bristles sparse, thin and flex-
ible, hair- like, non- interwo-
ven
肋平微右扭、槽平
Ribs twisting slightly right-
ward . Grooves flat
49796 ( XJBI )
塔里木沙拐枣
C ?. roborowski K , J 8 G-15 2 ?
刺密交织成球形、坚硬、粗壮
Bristles dense, rigid and
thick , interwoven like a ball
肋极右扭、槽较深
Ribs twisting significantly
rightward . Grooves rela-
tively deep
53254 ?006498 49677
301 50561 ( XJBI )
库尔勒沙拐枣
C ?. kuerlese C, D 16 h-18×14-16 1 ?
刺毛细软稀疏、不交织
Bristles sparse, thin and flex-
ible non- interwoven
肋极右扭、槽深
Ribs twisting significantly
rightward . Grooves deep
50852 50871 ( XJBI )
英吉沙沙拐枣
C ?. yingisaricum
E , F 7 G-10×6-8 1 ?~2
刺较宽硬、稀疏、不交织
Bristles wide and rigid non-
interwoven
肋极右扭、槽深
Ribs twisting significantly
rightward . Grooves deep
009650 ?42553
( XJBI )
3 讨论
3 .1 沙拐枣属刺果组种子从外观上看 , 大小接
近 , 形状几乎差别不大 , 种子上的刺毛交织掩盖
了瘦果的本质 , 因此 , 瘦果的外观形态特征在种
类的鉴别上较困难 , 在观测过程中需将刺毛从近
基部剪掉 , 剥离干扰 , 在镜下就能清晰的数出每
肋刺的行数 , 肋的扭向 , 槽的深浅等等 , 有一定
的规律可循。从观察结果可以看出 : 该组植物的
种子可分为 3 大类 : (1 ) 瘦果每肋上长一行刺 ;
(2) 瘦果每肋上长二行刺 ; (3) 瘦果每肋上长三
行刺 ; 沙拐枣瘦果肋上刺毛的列数、交织和软硬
程度显示出显著的差别 , 可以作为沙拐枣属刺果
组植物种间分类的依据。
3 .2 我们还首次发现瘦果的肋有左右旋现象 ,
例如 : 大部分瘦果的肋都是右旋 , 只有 C . juoch-
iangense是左旋 , 而 C . gobicum既有左旋 , 也有
右旋 ( 图 1: L , M) , 这些特征的分类学意义有
待深入研究。
3 .3 其中 C. yingisaricum和 C . juochiangense的镜
下观察与文献记载有部分出入 , 瘦果肋上刺毛的
列数有 1 列 , 其中也出现 2 列的现象 ( 图 1: E,
G) , 因此 , 对某些器官的细节描述将有待商榷。
3 .4 有的学者曾主张把 C . juochiangense归并到
C . pumilum ( Bao and Grabovskaya-Borodina, 2003 ) ,
我们认为 , 用于区分种的性状的果实的肋的扭曲
方向和程度、肋上刺毛的排列行数、刺毛的软硬
941 期 冯 缨等 : 新疆沙拐枣属刺果组种子形态及其分类学意义
图 1 A , B . 小沙拐枣 ; C , D . 库尔勒沙拐枣 ; E, F . 英吉沙沙拐枣 ; G, H . 若羌沙拐枣 ; I . 吉木乃沙拐枣 ; J , K . 塔里木沙拐枣 ;
L , M . 示戈壁沙拐枣瘦果左右旋 ; N , O . 沙拐枣 ; P , Q . 艾比湖沙拐枣 ; R . 甘肃沙拐枣 ; S, T . 三列沙拐枣。图版放大倍数 1×1 .6
Fig . 1 A , B : C . pumilum; C , D: C. kuerlese; E , F: C. yingisaricum; G, H : C . juochiangense; I : C . jeminaicum; J , K: C. roborowski ;
L , M: C. gobicum; N , O: C . mongolicum; P, Q: C . ebinuricum; R: C. chinense; S, T : C . trifarium。Figure magnification times: 1×1 .6
及交织都存在很大的差异 (图 1: A , G) , 且又有
各自不同的地理分布区 , 我们支持刘?心 (1985)
的观点 , 即 C. pumilumA . Los . 和 C . juochiangense
Liou f . 仍应为两个独立的种。
致谢 中国科学院兰州寒旱所 (LZD) 和中国科学院植
物研究所标本馆 (PE) 给予查阅标本的方便。
〔参 考 文 献〕
毛祖 3美 , 1996 . 沙拐枣属 [A ] . 见 : 新疆植物志 第 1 卷 [ M ] . 乌
鲁木齐 : 新疆科技卫生出版社 , 271—272
毛祖 ?美 , 1998 .沙拐枣属 [ A ] . 见 : 中国植物志 第 25 卷 [M ] . 北
京 : 科学出版社 , 126—128
刘? ?心 , 1985 . 中国沙漠植物志 第 1 卷 [M ] . 北京 : 科学出版社 ,
312—314
Bao ?BJ , AIisa E . Grabovskaya-Borodina, 2003 . Calligonum L . [ A ] .
In: Flora of China [ M] . Beijing: Science Press; St . Louis : Mis-
souri Botanical Garden Press, 5 : 324—340
Feng ?Y (冯缨 ) , 2003 . The endemic species and distribution in Xinjiang
[ J ] . Acta Bot Boreal-Occident Sin ( 西北 植物学 报 ) , 23 ( 2 ) :
263—273
05 云 南 植 物 研 究 30 卷