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中国紫金牛属圆齿组花粉形态研究及其分类学意义



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 27(3):385— 392 2007年 5月
中国紫金牛属圆齿组花粉形态
研究及其分类学意义
张巧玲1,u,王少平 ,胡启明1,郝 刚2
(1.中国科学院 华南植物园,广州 510650;2.华南农业大学 生命科学学院 ,
广州 510642;3.中国科学院 研究生院,北京 100039)
摘 要:利用扫描电子显微镜对紫金牛属圆齿组2O种1变种植物的花粉形态进行了研究,并比较分析了腋序
组 2种及锯齿组 1种的花粉。经观察花粉为近球形或近扁球形,具 3孔沟,除锯齿组的月月红外,其余种均形
成合沟。外壁纹饰可分为四类:穴网状、细网状、皱波状及细颗粒状(带刺突)。结果显示,花粉形态特征可作
为属下分组及组下分类处理的依据。
关键词:紫金牛属;圆齿组;花粉形态;中国
中图分类号 :Q944.42 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2OO7)O3一O385一O8
Pollen morphology of Ardisia sect.Crispardisia(Myr-
sinaceae)in China and its taxonomical significance
ZHANG Qiao-Ling ,u,WANG Shao-Ping ,HU Qi-Ming ,HAO Gang2
(1.South China Botanical Garden,the Chinese Academy of Sciences,GuangzhOU 510650,China;
2.Colege of Li Sciences,South China Agricultural University,Guangzhou 510642;
3.Graduate School,The Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China)
Abstract:The pollen grains of 23 species and 1 variety of Ardisia sect.Crispardisia from China were examined with
scanning electron microscopy(SEM),and compared with 2 species from sect.Akosmos and 1 species form sect.
Bladhia.The pollen grains are subspheroidal tO suboblate in shape,and 3-colporate,forming syncolpate(except A.
fabeH).Based on exine ornamentation observed under SEM,the pollen grains fal into 4 types:typeI,with foveolate-
reticulate sculpture;type fl,with finely reticulate sculpture;typ e IU,with rugulate sculpture;and type IV,with a finely
granulate sculpture(with spines).It shows that polen morphological characters may provide some information for di—
vlding sections and intra—sectional groups within Ardisia.
Key words:Ardisia;sect.Crispardisia;pollen morphology;China
紫金牛属(Ardisia)隶属于紫金牛科(Myrsinace—
ae)。本属植物有 400~500种,主要分布于热带美
洲,亚洲东部和南部,澳大利亚以及太平洋诸岛。我
国有 65种(Chen等,1996),分布于长江流域以南各
地。常具药用价值,亦为常见的庭园观赏植物。
自Swartz于 l788年创立紫金牛属以来,很多
学者对本属植物进行了修订。Mez(1902)最先将本
属分为 l4个亚属。Pitard(1930)取消亚属并建立
了七个组。walker(1940)在亚洲紫金牛属植物修
订中,将本属植物分为五组。陈介(1979)在 Walker
收稿日期:2005—08—17 修回日期 :2006—07—30
基金项目:国家自然科学基金(30470125);广东省自然科学基金(31255);中国科学院中国热带亚热带植物基础数据库(INF105一SDB-1—40)[Supported
bytheNationalNatural Science Foundation ofChina(30470125);NaturalScience Foundation ofGuangdongProvince(31255)~BasieData BankItem ofChi—
nese Tropical and Subtropical Botany,The Chinese Academy of Sciences(INF105一SDB-1—40)3
作者简介:张巧玲(1982一),女,浙江东阳人,硕士研究生,研究方向为植物系统分类。
通讯作者(Author for c0rresp0ndence,E—mail:haogang@scbg.ac.en)
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386 广 西 植 物 27卷
基础上增加了短序组(sect.Pimelandra),由此属下
分为六组。
花粉形态特征是被子植物系统分类的重要依据
之一,具有一定的分类鉴定价值。国内外紫金牛属
的花粉研究资料很少且较为零散。Huang(1972)、
王伏雄等(1995)观察了此属少数代表种的花粉。
Yang(1988)记录了锯齿亚属中 l2个种的花粉形
态。因此,这方面的资料需要进一步的补充和完善。
本文主要观察 了紫金牛属圆齿组(Ardisia sect.
Crispardisia)20种 l变种的花粉形态,并比较分析
了腋 序组 (sect.Akosmos)2种及锯 齿组 (sect.
Bladhia)1种,旨在为该属植物的分类及系统学研
究补充新资料。
1 材料和方法
花粉材料全部取自中国科学院华南植物研究所
标本馆(IBSC)的腊 叶标本 。花粉采用醋酸酐分解
法(Erdtman,1969),经7O 乙醇清洗后直接滴在粘
有碳胶带的样品台上,待干燥后在 JFC-1100离子溅
射仪下喷镀金膜,用 JSM一6360LV扫描电子显微镜
观察、拍照并测量。每种植物测量 2O粒花粉,计算
平均值。材料来源见表 l。
2 观察结果
2.1花粉形态
本文观察的大多数种集中在圆齿组,共有2O种
l变种。另外在种数较多的腋序组和锯齿组中分别
选取了2种(剑叶紫金牛和矮短紫金牛)和 1种(月
月红)作为代表。本属植物的花粉形态变异不大,花
粉为单粒,等极,辐射对称。近球形或近扁球形,极
面观三裂圆形近三角形。花粉大小 变化 为 8.1~
l8.8 m×8.3~l6.9 m 之间,属于较小的花粉。
最大的花粉粒为 l7.1 m×15.0 m(月月红),最小
的为 9.1 m×9.4 m(细罗伞),P/E(极轴/赤道
轴)比值在 0.85至 1.14之间。萌发孑L均为 3孑L沟,
沟纵长,直达两极,形成合沟(syncolpate)(月月红除
外)。外壁纹饰多为穴网状或细网状,少数为细颗粒
状带有刺突,皱波状或粗糙状。沟膜雕纹为颗粒状
或疣状突起。
2.2花粉类型
据三孑L沟的萌发孑L形态,花粉可分为两大类。(1)
形成合沟:沟纵长,直达两极,形成合沟,绝大多数花粉
属此类型,包括所观察的圆齿组全部2O种l变种花粉,
以及腋序组的2种花粉。(2)不形成合沟:沟止于近两
极,不形成合沟,仅见于所观察的锯齿组 1种花粉(月
月红)。据花粉外壁纹饰,辅以萌发孑L及花粉大小等特
征,可将所研究的花粉分为 4类(图J}反I,Ⅱ,Ⅲ)。
2.2.1穴网状纹饰 Foveolate—reticulate 花粉表面
具小穴一网状至穿孑L一网状纹饰。花粉粒近球形或
扁球形,萌发孑L类型为三孔沟。极面观为三裂圆形
或近圆形。花粉大小为8.1~14.5 m×8.3~14.8
表 1 花粉材料来源
Table 1 Source of pollen material
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3期 张巧玲等:中国紫金牛属圆齿组花粉形态研究及其分类学意义 387
少年红
A.alyxiaefolia
九管血
A.brevicaulis
尾叶紫金牛
A.cnMdata
散花紫金牛
A.conspersa
伞形紫金牛
A.corymbi{cra
粗脉紫金牛
A.c?assi?le?vosa
朱砂根 A c?e?lata
百两金 A.crispa
大罗伞树
A.hanceana
山血丹
A.1indleyana
珍珠伞
A.maculosa
虎舌红
A.mamillata
白花紫金牛
A.merrillii
光萼紫金牛
A.Omissa
莲座紫金牛
A.primulaefolia
瑞丽紫金牛
A.shweliensis
长毛紫金牛
A.verbascifolia
雪下 红 A.villosa
狭叶雪下红
A.villosa var
06ZnncP0,口厶2
妞 子果
A.polysticta
剑叶紫金牛
A.ensifolia
矮短紫金牛
A.pedalls
月月红 A.faberi
×9.4(8.3~ 10)
近球形 (9.1~1O.8)10.1 0.92 三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状 细网状纹饰 I:4—7
× 10.9(10~ 11.6)
近球形 (8.7~10.6)9.7
× 10.3(9.7~ l1.1)
近球形 (15~17.8)16.7
× 15.9(14.5~ 16.9)
0.94 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 I:8,9
1.05 三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状 细颗粒状 ,具 I:1O一12
或刺突 不明显刺突或
粗糙状纹饰
近扁球形 (11~12.1)11.5 0 8 三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状 穴网状纹饰 I:13—15
× 1 . (12.9~ l4.4) 一’~.53 5
近球形 (11~15.3)13.1
× 12.7(11.8~ 13.8)
近球形 (11.3~l4.2)12.3
× l1.4(10.3~ 12.1)
近球形 (1O.6~13.1)l1.7
× l1.6(11.1~ 12.4)
近球形 (9.3~l1.2)1O.3
× 1O.7(9.6~ 11.3)
近球形 (1O.8—12.8)l1.8
× 13.1(12.1~ 14.3)
近球形 (9.2—1O.3)9.6
× 1O.8(1O.3~ l1.3)
近球形 (12.1~14.5)13.3
× 13.7(13.1~ 14.2)
近球形 (1O.2~l1.6)1O.7
×1O.9(1O~ l1.5)
近球形 (13.1~14.6)13.9
× 13.3(12.5~ 14.3)
近球形 (1O.9~13.8)12.5
× l1.3(1O.1~ 12.2)
近球形 (9.6~l1.4)1O.5
× l1.O(1O.5~ l1.5)
近球形 (1O.5~12.2)l1.3
× 1O.5(9.4~ l1.5)
近球形 (1O.2~12.3)11.2
× 1O.1(9.5~ l1.8)
近球形 (1O~l1.3)1O.7
× 1O.6(9.6~ l1.5)
近球形 (1O~12.4)10.8
× l1.O(1O.1~ 12.1)
近球形
近球形
近球形
(11.6~ 14.4)13.4
× 13.8(13.1~ 14.8)
(9.6~ l1.5)10.7
× 10.8(10.2~ l1.6)
(10~ 12.3)10.7
1.02 三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状 皱波状或 I:16-18
细颗粒状
1.08 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 I;19,20;
Ⅱ:1
1.O1 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 I
:2—4,8—1O
0.96 深三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状 细网状纹饰 Ⅱ:5—7
0.90 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 Ⅱ:l1—14
0.89 三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状 细网状纹饰 Ⅱ;15—17
0.97 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 Ⅱ:18—2O
0·98 三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状 细网状纹饰 Ⅲ:1-3
1.O4 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 细网状纹饰 Ⅲ;4-6
1.1O 三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状 穴网状纹饰 Ⅲ;7-9
0·96 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 Ⅲ
:13—15
1·08 三裂圆形 三孔沟(合沟)颗粒状或疣 穴网状纹饰 Ⅲ
:16—18
1.11 三裂圆形 三孔沟(合沟)颗粒状或疣 穴网状纹饰 Ⅲ:19,2O
Ⅳ :1
1.O1 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 Ⅳ:2—4
0.98 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 Ⅳ:5-8
0.97 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒
状或疣
O·99 三裂圆形 三孔沟(合沟) 颗粒状
皱波状纹饰 Ⅳ:9—12
穴网状纹饰 Ⅳ:13—16
1.O1 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 穴网状纹饰 Ⅲ:1O一12
× 10.6(10.2~ l1.3)
近球形 (15.6~18.8)17.1 1.14 三裂圆形 三孔沟(合沟) 细颗粒状 细网状纹饰 Ⅳ:17—19
× 15.0(13.4~ 16.1)
m。如细罗伞、九管血、散花紫金牛、粗脉紫金牛、
朱砂根、大罗伞树、珍珠伞、光萼紫金牛、莲座紫金
牛、瑞丽紫金牛、长毛紫金牛、雪下红、雪下红、剑叶
紫金牛、矮短紫金牛。
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388 广 西 植 物 27卷
2.2.2细网状纹饰Finely reticulate 花粉表面具细
网状纹饰,网眼较小且浅,多不具穿孔,美观。花粉
粒为近球形,具三孔沟的萌发孔,沟深浅不一,其中
山血丹沟宽且纵深,从而形成深三裂圆形的极面观。
花粉大小为 9.1~18.8 mx 9.6~16.1 m。如少
年红、百两金、山血丹、虎舌红、白花紫金牛、月月红。
2.2.3皱波状纹饰 Rugulate sculpture 花粉表面
具皱波状纹饰,有时兼具细颗粒状及细网状纹饰,网
眼浅,不具穿孔。花粉近球形,三合沟,沟较深,极面
观为三裂圆形或近三角形。花粉大小为 l1~15.3
/xm×l1.8~14.8/xm。如妞子果、伞形紫金牛。
2.2.4细 颗粒 状 纹 饰 (带刺 突)Finely granulate
sculpture,with spines 花粉表面具细颗粒状纹饰,
有小刺突。花粉近球形,三孔沟纵长形成合沟,沟狭
且深,极面观为三裂圆形。花粉大小为 15~17.8
/xmx 14.5~16.9/xm。如尾叶紫金牛。
3 结论和讨论
对于紫金牛属植物的研究目前多集中在经典分
类,而对花粉学以及其他微观形态的研究尚且不多,
Huang(1972)王伏雄等(1995)观察了少数代表种的
花粉。Yang(1988)记录了本属锯齿亚属中 12个种
的花粉形态。在韦仲新(2003)的种子植物花粉电镜
图志中没有本属花粉的相关资料。
本文对紫金牛属圆齿组 2O种 1变种花粉形态
进行了观察,并从腋序组、锯齿组中选择代表种作为
比较。综合本次观察结果与 Yang(1988)的资料,可
以发现该属花粉形态基本一致:花粉粒近球形,萌发
孔类型为三孔沟,外壁多为网状纹饰,沟膜雕纹为颗
粒状或疣状突起。而锯齿组花粉另具一重要特征:
三孔沟的萌发孔均不形成合沟(Yang,1988),与本
次观察锯齿组花粉(月月红)所得结果一致。由此可
以推断:锯齿组花粉不形成合沟。根据此性状可以
将锯齿组与圆齿组和腋序组区分开来,从而为分组
提供了进一步的依据。同时部分支持 了 Larsen
(1975)关于花粉类型可用于组一级分类的观点。
圆齿组植物的花粉外壁纹饰较为多样,大部分
为穴网状或细网状,也有少数为细颗粒状(带有刺
突)和皱波状。并且有观察到细颗粒状和皱波状的
中间过渡类型,如伞形紫金牛,以及皱波状和细网状
的过渡类型,如妞子果。根据 Walker(1974)提出的
花粉外壁纹饰的演化是由全覆盖层一无穿孔类型一
全覆盖层一穿孔类型一半覆盖层(典型的纹饰是网
状),由此可推测出本属植物花粉外壁纹饰的演化趋
势可能为:从颗粒状一皱波状一穴网状或细网状。
据此,尾叶紫金牛可能在本组植物中处于相对原始
的进化位置。
综上所述,花粉形态学特征对于紫金牛属的分
类系统建立及分类学研究具有一定的意义。是其属
下组划分、尤其是锯齿组鉴别的依据之一,为组下分
类处理提供参考。
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期 张巧玲等:中国紫金牛属圆齿组花粉形态研究及其分类学意义 389
图版 I 卜3.细罗伞;4-7.少年红;8,9.九管血;10—12.尾叶紫金牛;13—15.散花紫金牛;16—18.伞形紫金牛;19,2O.粗脉
紫金牛
plateI 1—3.Ardisia.affinis;4-7.A.alyxiaefolia;8,9.A.brevicaulis;10—12.A.caudata;13—15.A.conspersa 16—18·A·
c0rymbifera;19,2O.A.fr口 inervos口.11×4 500;13,14×5 000;4,5,7,17,18,19×6 000;1,9×7 000;2,6,8,10,15,16
× 10 000:2O×12 000;3,12×15 000
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39O 广 西 植 物 27卷
图版 Ⅱ 1.粗脉紫金牛;2-4,8—10.朱砂根;5-7.百两金;1卜14.大罗伞树;15—17.山血丹;18—20.珍珠伞
PlateⅡ 1.A.crassinervosa;2-4,8—10.A.crenata;5-7.A.crispa 11—14.A.]zanceana;1 5—17.A.1indleyana;18—20.A
maculosa.8,9,11,13,18,20 ×5 000;1.3,4,5,6,15,17 ×6 000;12,14 × 10 000;2,19× 12 000;7,10,16 ×15 000
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3期 张巧玲等:中国紫金牛属圆齿组花粉形态研究及其分类学意义 391
图版 Ⅲ 1-3.虎舌红;4-6.白花紫金牛;7-9.光萼紫金牛;lO一12.矮短紫金牛;13—15.莲座紫金牛;16—18.瑞丽紫金牛;
19,20.长毛紫金牛
PlateⅢ 1-3.A.mamillata;4—6.A.merrillii;7-9.A.omissa;10—12.A.pedalis;13—1 5.A.primulaefolia;16—18.
A.shweliensis;19,2O.A.verbascifolia.4,5,10,1 1×5 500;1,3,7,9,13,14,19×6 000,17,18×7 000;6,12×10 000;
15× 12 000;8,16,2O× 15 000
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392 广 西 植 物 27卷
图版 Ⅳ 1.长毛紫金牛;2—4.雪下红;5-8.狭叶雪下红;9-12.妞子果;13—16.剑叶紫金牛;17—19.月月红
PlateⅣ A.verbascifolia;2-4.A.villosa;5-8.A.villosa var.oblanceolata;9—12.A.polysticta;13—16.A.ensifolia;17—
19.A.faberi.17,19×4 500;2,9,11,12×5 000;1,4,5,8,13,15,16×6 000;3,6,7,18×10 000;10,14×12 000
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