全 文 :书广 西 植 物 Guihaia 32(5):599-602 2012年 9 月
DOI:10.3969/j.issn.1000-3142.2012.05.006
三个不同品种费约果的花粉-胚珠比
及花粉粒形态的扫描电镜观察
杨 霞,王 丹*,张 猛
(西南科技大学 生命科学与工程学院,四川 绵阳621010)
摘 要:利用扫描电子显微镜对费约果三个品种的花粉粒显微结构形态进行观察,计算三个品种费约果的花
粉-胚珠比,并据此分析费约果的形态特征和分类学意义,划分其繁育系统类型。结果表明:‘Coolidge’、
‘Mammoth’和‘Unique’三个品种的花粉-胚珠比分别为6±2.37、4.41±1.47和8.52±2.84,其繁育系统为
闭花受精型;费约果花粉粒呈辐射对称,极面观近似等边三角形,有明显的三孔沟(合沟),具角萌发孔,其赤道
面观为椭圆形,花粉粒表面具颗粒状雕纹;三个品种花粉粒形态相比之下也略有差异,但不明显。从费约果与
同科4个属花粉粒的对比中可以得出,费约果花粉粒形态结构符合桃金娘科植物的主要特征,其花粉粒形态
在分类学上具有重要意义。
关键词:费约果;花粉-胚珠比;花粉粒形态;扫描电镜;分类学
中图分类号:Q944.58 文献标识码:A 文章编号:1000-3142(2012)05-0599-04
*Polen-ovule ratio and scanningelectron microscope
observation to polen morphology of Feijoa selowiana
YANG Xia,WANG Dan*,ZHANG Meng
(School of Life Science and Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621010,China)
Abstract:P/O of three varieties of Feijoa sellowiana was accounted and breeding systems class was defined;polens
of three varieties of F.sellowiana were observed with scanning electron microscope;and the morphology and taxono-
my significance of the polens were analyzed.The results showed that P/O of‘Coolidge’,‘Mammoth’and‘Unique’
were 6±2.37、4.41±1.47and 8.52±2.84and the breeding systems was cleistogamy;Feijoapolen was radial sym-
metry;polar view of the polens was approximately equilateral triangle,with a clear tricolporate(syncolpate)and go-
niotreme;equatorial view of the polens appears oval;the surface of the polens had granulated sculpture.At the same
time,the morphology of the three varieties was also slightly different,but not obvious.Compared with other four ge-
nus of the same family,the polen morphology of Feijoa was in accordance with the main features of Myrtaceae plant
and had important taxonomy significance.
Key words:Feijoa sellowiana;polen-ovule ratio;polen morphology;scanning electron microscope;taxonomy
费约果(Feijoa sellowiana)又名肥吉果、菲油
果、南美稔、凤榴,为桃金娘科(Myrtaceae)、南美稔
属(Feijoa)常绿灌木或小乔木,原产于乌拉圭、巴拉
圭、阿根廷和巴西南部等南美国家,为温带至亚热带
树种,在全球亚热带气候温暖地区广泛种植(周丽娟
等,2007)。目前,新西兰、法国、日本等国均有专门
* 收稿日期:2012-04-27 修订日期:2012-07-19
基金项目:四川省科技厅国际合作及培训项目(2007H12-004)[Supported by Sichuan Provincial Science and Technology Department of International Co-
operation and Training Program(2007H12-004)]
作者简介:杨霞(1985-),女,四川遂宁市人,硕士研究生,从事桃金娘科植物费约果的生殖生物学研究,(E-mail)yangxia22@126.com。
*通讯作者:王丹,女,教授,硕士生导师,主要从事园艺、植物学等教学和科研工作,(E-mail)wangdan@swust.edu.cn。
果园栽种,澳大利亚也开始引进和重视该树种,我国
四川、上海、浙江、湖南、南京等省、市也有少量引种。
国内对费约果的研究已不断深入,主要集中在
引种(王丹等,2007;韩玉洁等,2009)、栽培(任少雄
等,2008;邓文韬等,2011)、组织培养(刘洪章等
2011)、营养及药用价值(张猛等,2009)、花粉粒萌发
特性(崔明杰等,2010)、果实香气成分(张猛等,
2008)等方面,对费约果花粉-胚珠比和花粉粒形态
结构方面的研究尚未有报道。按照Cruden(1977)
的研究,花粉-胚珠比可作为划分植物繁殖类型的依
据。根据花粉粒形状、大小、对称性和极性、萌发孔
的数目、结构和位置、壁的结构以及表面雕纹等,往
往可以将植物鉴定到科和属,甚至可以鉴定到植物
的种。本研究运用扫描电子显微镜对费约果三个品
种花粉粒的显微结构特征进行扫描观察,并计算其
花粉-胚珠比,以探讨不同费约果品种花粉粒的形态
差异及其在分类学上的意义,为划分费约果的繁育
系统类型提供科学依据。
1 材料与方法
1.1材料
本实验以费约果(Feijoa sellowiana)的三个品
种F.sellowiana cv.Coolidge、F.sellowiana cv.
Mammoth和F.sellowiana cv.Unique(简称‘Coo-
lidge’、‘Mammoth’和‘Unique’)植株的花粉粒为研
究对象,该研究材料种植于西南科技大学西山校区
植物资源圃,位于四川盆地西北部绵阳市。样品的
采集与处理:以花瓣刚刚展开或即将展开时采集树
中部花粉,放入牛皮纸袋中。
1.2方法
1.2.1花粉量的测定 采用稀释振荡法测定每个花
药的花粉量:取未开裂的花药100枚,称量其百粒花
药鲜重,然后放入离心管中,在烘箱中35℃下干燥。
待花粉干燥后,放入5mL 20%的偏磷酸钠溶液,在
涡旋振荡器上震荡成悬浮液,再取200μL悬浮液加
蒸馏水稀释至1mL,摇匀后用微量进样器吸取1
μL悬浮液滴在载玻片上,在光学生物显微镜下数出
悬浮液中的花粉粒数,然后计算出单个花药花粉粒
数。重复3次。
1.2.2胚珠数的测定 采集即将开放的成熟花蕾保
存在FAA固定液中,在体视显微镜下用解剖针划
开心皮,数出每朵花的胚珠数。
1.2.3花粉粒扫描电镜形态观察 参考杨德奎等
(2008)的方法,将采集到的成熟花粉置于烘箱中,于
40℃下烘干至恒重,然后均匀地涂在沾有双面胶带
的铝金属样品台上,在SBC-12型小型离子溅射仪
中进行真空喷镀,后置于S440立体扫描电子显微镜
观察,在5.00KX放大倍数下观察并拍摄每个样品
中花粉粒的形状和大小,并在10.00KX放大倍数下
观察并拍摄每个样品中花粉粒的表面雕纹、萌发孔
和乳突等。将各品种花粉粒分别取10粒测定其极
面观三角形边长,计算其平均值,并选取具有代表性
的花粉粒照相。
2 结果与分析
2.1花粉-胚珠比
费约果三个品种的花药百粒鲜重、花粉量、胚珠
数和花粉-胚珠比见表1。花粉-胚珠比用以下公式
计算:花粉-胚珠比(P/O)=单粒花药花粉粒数/胚
珠数。
表1 三个品种费约果的花药百粒鲜重、花粉量、
胚珠数和花粉-胚珠比
Table 1 Anthers 100-grain fresh weight,polen
amount,number of ovules and P/O of three
varieties of Feijoa sellowiana
品种名
Variety
花药百粒
鲜重(g)
Anthers
100-grain
fresh weight
花粉量
(粒)
Polen
amount
胚珠数
(粒)
No.of
ovules
花粉-胚珠比
(P/O)
‘Coolidge’ 0.0693 1250±500 211 6±2.37
‘Mammoth’ 0.0569 750±250 170 4.41±1.47
‘Unique’ 0.0602 1500±500 176 8.52±2.84
2.2花粉粒形态特征分析
费约果三个品种花粉粒的显微结构如图版Ⅰ所
示。从图版Ⅰ看出,费约果花粉粒呈辐射对称,赤道
面观为椭圆形,极面观近似等边三角形,有明显的三
孔沟,为简单萌发孔,具沟界极区(即“极岛”),有极
萌发孔,萌发孔顶点处均有乳突。将各品种花粉粒
分别取10粒测定其极面观三角形边长,并计算其平
均值。测量结果表明‘Coolidge’、‘Mammoth’和
‘Unique’三个品种的费约果花粉粒极面观三角形
边长差异不明显,其平均值分别为16.31、16.55和
16.52μm。各品种花粉粒表面均具颗粒状雕纹。
表2结果显示,三个费约果品种的花粉粒扫描
电镜形态也略有差异。‘Mammoth’比‘Coolidge’
006 广 西 植 物 32卷
和‘Unique’两个品种花粉粒表面的颗粒状雕纹更
为突出,并且表面雕纹从“极岛”到三角形顶点逐渐
变浅,在三角形顶点附近几乎没有明显的颗粒状雕
纹,萌发孔也明显较另外两个品种萌发孔深,萌发孔
图版 Ⅰ 费约果‘Coolidge’、‘Mammoth’和‘Unique’三个品种花粉粒扫描电镜图 A,C,E分别为三个品种花粉粒在5.00
KX放大倍数下的显微结构图;B,D,F分别为三个品种花粉粒在10.00KX放大倍数下的显微结构图。
PlateⅠ The polen scanning electron microscope figure of three varieties of Feijoa sellowiana A,Cand Eare the polen
scanning electron microscope figure of three varieties of F.sellowianain the 5.00KX magnification;B,Dand Fare the polen scanning elec-
tron microscope figure of three varieties of F.sellowianain the 10.00KX magnification.
表2 三个品种费约果花粉粒的扫描电镜结构
Table 2 Scanning electron microscope observation to polen morphology of three varieties of Feijoa sellowiana
品种名
Variety
极面观形状
Shape of polar view
极面观三角形边长(μm)
Side length of equilateral triangle
外壁雕纹
Sculpture
角萌发孔
Goniotreme
极岛
Polar island
图版I
Plate I
‘Coolidge’ 近等边三角形 16.31 + + 有 A、B
‘Mammoth’ 近等边三角形 16.55 ++ ++ 有 C、D
‘Unique’ 近等边三角形 16.52 + + 有 E、F
注:“+”表示费约果花粉粒表面颗粒状雕纹的突出程度和萌发孔深度。
Note:“+”indicates the prominent degree of granulated sculpture on the surface of the polens and the depth of apertures.
沟往三角形顶点处更细;相比之下,‘Coolidge’和
‘Unique’两个品种花粉粒的萌发孔深度和表面颗
粒状雕纹没有明显差异,萌发孔沟往三角形顶点处
也无明显差异,但都比‘Mammoth’宽。总的来说,
三个品种的花粉粒结构基本相同,‘Coolidge’和‘U-
nique’两个品种的花粉粒的萌发孔和表面雕纹没有
明显差异,‘Mammoth’和这两个品种相比略有差
异,但不显著。
3 结论与讨论
Cruden(1977)研究认为,花粉-胚珠比可以反映
开花植物的繁殖系统的类型,并将其分成异花授粉、
兼性异花授粉、兼性自花授粉、专性自花授粉和闭花
1065期 杨霞等:三个不同品种费约果的花粉-胚珠比及花粉粒形态的扫描电镜观察
受精5大类。‘Coolidge’、‘Mammoth’和‘Unique’
三个品种的花粉-胚珠比分别为6±2.37、4.41±
1.47和8.52±2.84。依照该标准,费约果的繁殖系
统属于闭花受精型,杂交指数为0。
据Pike(1956)报道,最早研究桃金娘科植物花
粉粒的是Francis Baucer,他早在1790~1840年间
就对桉属(Eucalyptus)和白千层属(Melaleuca)的
一些种类做过研究,但比较系统地研究该科花粉粒
的是Erdtman和Pike(韦仲新,1984)。中国科学院
昆明植物研究所的学者韦仲新在对肖蒲桃属的研究
中对比了桃金娘科肖蒲桃属、蒲桃属、番樱桃属和水
翁属4个属的花粉粒形态结构。本实验对桃金娘科
南美稔属植物费约果花粉粒的大小、形状、对称性、
孔沟数目、沟的汇合情况、萌发孔和外壁雕纹等进行
了详细的观察,并将其形态结构与韦仲新(1984)研
究的该科四个属进行对比:从本研究结果中费约果
三个品种的花粉粒结构可以看出,其花粉粒结构与
四个属的相似性都很高,其中费约果与番石榴属相
似度最高,均全为三孔沟,具“极岛”,外壁有雕纹,且
颗粒明显;与肖蒲桃属差异最大,肖蒲桃属萌发孔为
合沟,外壁光滑,此外,蒲桃属花粉粒有三孔沟和四
孔沟两种类型,水翁属的花粉粒外壁雕纹较模糊,这
些都与费约果有明显差异。从费约果与四个属花粉
粒的异同中可以得出,费约果花粉粒形态结构符合
桃金娘科植物的主要特征,其花粉粒形态在分类学
上具有重要意义。
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