全 文 :广 西 植 物 Guihaia 28(2):148— 153 2008年 3月
葫芦科 8属 11种植物花粉形态的扫描电镜观察
杨德奎l,马成涛l,宋艳梅
(1.山东师范大学 生命科学学院 ,济南 250014;2.山东中医药大学 药学院,济南 250014)
摘 要 :利用扫描电子显微镜,对葫芦科 8属 10种 1变种植物的花粉形态进行观察研究 。结果显示:冬瓜属、
葫芦属和栝楼属的花粉粒为近球形,具 3孔沟 ;苦瓜属、西瓜属和丝瓜属的花粉粒为长球形,具 3沟 ;黄瓜属的
花粉粒为近球形,具 3孔 ;南瓜属的花粉粒为球形 ,具散孔。花粉粒大小、形状和外壁雕纹属、种间差异显著。
关键词 :葫芦科;花粉形态 ;扫描电子显微镜
中图分类号 :Q949,Q944 文献标识码:A 文章编号 :1000—3142(2008)02一O148—06
Scanning electron microscope observation
to pollen morphology 0f eleven species
0f eight genera in Cucurbitaceae
YANG De_Kui1,MA Cheng-Tao 1,S0NG Yan_Mei
(1.College of Life Sciences,Shandong Normal University,Ji’nan 250014,China;2.College of Traditional
ChineseMedicine,Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Ji’nan 250014,China)
Abstract:The polen morphologies of ten species and avariety belonging to eight genera of Cucurbitaceae in were e
amined by scanning electron microscope.The results showed that the polen grains of Benincasa,gagenaria and Tri—
chosanthes are approximate spheroid with three-colposate;the pollen grains of Momordica,Citrullus and Luffa are
prolate spheroid with three-colpus;the pollen grains of Cucumis is approximate spheroid with three-porus;the pollen
grains of Cucurbita is spheroid with panpori.There are extinct differences in size,shape and exine sculpture of the
polen grains between different genera and species.
Key words:Cucurbitaceae;polen morphology;scanning electron microscope
葫芦科 (Cucurbitaceae)植 物全世界约 1l3属,
800种 ;多数种类分布于热带和亚热带,少数生于温
带地区。中国有 32属,154种和 35变种;主要分布
于西南部和南部。山东有 l3属,l9种和 4变种(陈
汉斌等,1997)。葫芦科植物的果实具有很高的经济
价值,大多数具有食用和药用功效。有关葫芦科植
物花粉形态研究有些报道(王伏雄等,1997),但大多
是对该科 中某属或某些植物的研究 (庞丽琴等,
2006;黄璐琦等,1997;Zhang& Lu,1989)。本文用
扫描电子显微镜对葫芦科 8属 lO种 l变种植物花
粉形态进行了较系统地观察研究,旨在为该科植物
做深入调查研究和该科植物花粉形态的系统研究提
供依据,也为植物分类学、化石花粉的鉴定等提供花
粉形态资料(杨德奎等,2003,2004,2001,2005)。
1 材料与方法
实验花粉为山东济南野生和栽培植物的新鲜成
熟花粉,置 4O℃温箱内干燥 48 h,在解剖镜下将花粉
粒撒到样品托上,用 IB-5离子溅射仪镀金,日立
570型扫描电镜观察,每种测定5粒花粉取其平均值,
记录最小僖和最大值,取有代表性的花粉拍照。
收稿日期;2007—03—02 修回日期:2007—06—28
作者简介:杨德奎(1952一),男,山东蒙阴人,教授 ,植物学专业,从事结构植物学和植物细胞学研究。
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2期 杨德奎等:葫芦科 8属 l1种植物花粉形态的扫描电镜观察 149
2 结果与分析
2.1冬瓜属 Benincasa
冬瓜 B.hispida(Cucurbita hispida(图版 工:l,
2,3)。栽培于全世界 热带 、亚 热带和温带地 区。中
国各地普遍栽培,云南西双版纳有野生,果实较小。
山东各地有栽培。果实作蔬菜,种子和果皮药用。
种子能清热化痰、消痈排脓;果皮能清热利尿、消肿。
花粉近球形,大小为 53.8(49.2~58.5),am×59.8
(55.3~65.4) m。具 3孔 沟,沟膜 具细 网,孔 圆
形 ,孔膜外突。外壁具 清晰的、较 大的网状雕纹,网
脊高,网眼形状不规则 ,网眼中具颗粒雕纹。
表 1 花粉研究材料及凭证标本
Table 1 M aterials and voucher specimens for pollen
2.2葫芦属 Lagenaria
葫芦 L.siceraria(Cucurbita siceraria(图版 I:
4,5,6)。全世界热带至温带地 区广泛栽培 。山东各
地广泛种植。瓠果幼嫩时可作蔬菜,成熟后可作容
器;也可药用 ,果皮 、种子药用 ,能利尿 、消肿 、散结 。
花粉近球形,大小为 5O.4(46.3~55.2)) m×53.9
(50.5~57.2) m。具 3孔 沟,沟 内具颗粒雕纹 ,孔
圆形 ,孔膜外突。外 壁具 不规则 的 网状雕纹,网脊
宽,网眼大小不一。
瓠 子 L.siceraria var.hispida (Cucurbita
hispida)(图版 I:7,8,9)。本变种 为葫芦 的变种 ,
中国广泛栽培 。山东各地有栽培。果实嫩时柔软多
汁,可作蔬菜。花粉近球形,大小为 53.1(48.5~
58.5) m×54.7(5O.2~59.0) m。具 3孔 沟,沟
内具颗粒雕纹 ,孔圆形 ,孔膜外突。外壁具不规则的
网状雕纹 ,网脊宽 ,网眼大小不一。
2.3苦瓜属 Momordica
苦瓜 M.charantia(图版 Ⅱ:lO,11,12)。原产
于亚洲热带地区。中国南方各地均普遍栽培。山东
各地有栽培。果味甘苦,可作蔬菜,根、藤及果实药
用,有清热解毒的功效。花粉长球形,大小为 75.0
(68~81.2)g-m×44.5(40.2~49.O) m。具 3沟 ,沟
深而窄,长至两极 ,外壁具规则的网状雕纹和拟网眼。
2.4西瓜属 Citrullus
西瓜 C.1anatus(Momordica lanata(图版 Ⅱ:
l3,l4,15)。原产 于非洲热带地 区。中国各地广泛
栽培。山东各地普遍栽培。果实为夏季水果,果肉
味甜 ,能降温去暑 。种子含油 ,可榨油或炒食 。果皮
药用,有清热、利尿、降血压的功效。花粉长球形,大
小为 72.6(68.3~77.2)tLm×46.1(41.3~52.0)
m。具 3沟,沟较宽而深,长至两极,沟内有颗粒雕
纹 。外壁具较大清晰的网状雕纹 ,网脊高,网眼大小
不等,网眼中具颗粒雕纹。
2.5栝楼属 Trichosanthes
栝楼 T.kirilowii(图版 Ⅱ:l6,17,18)。中国分
布于华北、华东、华南地区及辽宁、陕西、甘肃、四JIl、
云南和贵州等省。山东各山区、丘陵有野生。生于
山坡、路旁、灌丛。根、果实、果皮和种子药用。根称
天花粉,有清热生津、解热清毒的功效;果实、果皮和
种子有清热化痰、润肺止咳、滑肠的功效。花粉近球
形 ,大小为 37.5(34.3~41.0) m×42.4(38.2~
47.1) m。具 3孔沟,沟较浅 ,沟 内具颗粒雕纹 ,孔
圆形,孔膜外突。外壁具不规则网状雕纹,网脊宽,
网眼大小、深浅不等。
2.6黄瓜属 Cucumis
甜瓜 C.melo(图版 Ⅲ:l9,2o)。世界温带 至热
带地区广泛栽培。山东各地普遍栽培。果实为盛夏
的水果之一。全草和种子药用。全草有消炎败毒、
催吐、除湿、退黄疸的功效;甜瓜种子能清热排脓。
花粉近球形 ,大小为 43.6(38.5~49.1)tLm×39.6
(34.3~44.8) m。具 3孔,孔圆形,孔缘光滑,孔
膜外突,孔膜上具颗粒状雕纹。外壁具大量大小不
等的坑状雕纹和少量穴状雕纹。
小马泡 C.bisexualis(图版 Ⅲ:2l,22)。中国分
布于安徽、江苏等省。山东产于宁阳、微山、高青等
地,济南有野生。花粉近球形,大小为 45。8(40.5~
51.2)tLm×44.5(41.0~48.1) m。具 3孔 ,孔 圆
形,孔膜外突,孔膜上具疣状雕纹。外壁具大量大小
不等的穴状雕纹和少量的坑状雕纹。
黄瓜 C.sativus(图版 Ⅲ:23,24)。广泛种植于
世界温带和热带地区。山东各地普遍栽培。果实为
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’l50 广 西 植 物 28卷
图版 I 1-3.冬瓜:(1.赤道面观;2.极面观;3.局部放大);4 6.葫芦:(4.赤道面观;5.极面观;6.局部放大);7-9.H-T-:(7.赤道面观;8.极面
观 ;9.局部放大)。
Plate I 1-3.Benincasa hispida(1.Equatorial view 2.Polar view;3.Partial view);4-6.Lagenaria siceraria(4.Equatorial view;5.Polar view;6.
Partial view):7-9.L.sicerariavar.hispide(7.Equatorial view;8.Polar view;9.Partial view).
主要蔬菜之一。藤、叶可药用,能消炎祛痰、镇痉。花
粉近球形,大小为50.2(46.3~55.1)>mX 51.9(47.4
~ 56.O) m。具 3孔,孑L圆形,孔缘光滑,孔膜外突,
孔膜上有颗粒雕纹。外壁具坑状雕纹。
2.7丝瓜属 Luffa
丝瓜 L.cylindrical(Momordica cylindrica1)(图
版Ⅲ:25,26)。广泛栽培于世界温带 、热带地区。中
国南北各地普遍栽培。云南南部有野生,但果实较短
小。山东各地栽培。果嫩时作蔬菜,成熟后里面的网
状纤维即丝瓜络可供药用,有清凉、利尿、活血、通经、
解毒的功效;还可用作洗刷碗碟、器皿等用。花粉长
球形,大小为 104.4(83.5~123.4) mx61.5(53.5~
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2期 杨德奎等:葫芦科 8属 11种植物花粉形态的扫描电镜观察 151
图版 Ⅱ 1o一12.苦瓜:(1O.赤道面观;11.极面观;12.局部放大);13—15.西瓜:(13.赤道面观;14.极面观;15.局部放大);16—18.栝楼.:(16.赤
道面观 ;17,极面观 18.局部放大)。
PlateⅡ 10—12.Momordica charantia(1O.Equatorial view;11.Polar view;12.Partial view);13—15.Citrullus lanatus(13.Equatorial view;14.Polar
view;15.Partial view);16—18.Trichosanthes kirilowii(16.Equatorial xqew;17.Polar view~18.Partial view).
62.1)/am。具 3沟,沟深且宽,长至两极,沟缘光滑。
外壁具清晰的网状雕纹,网脊上及网眼内具颗粒雕纹。
2.8南瓜属 Cucurbita
南瓜 C.moschata var.moschata)(图版 Ⅲ:27,
28)。原产墨西哥到中美洲一带,世界各地普遍栽
培。山东各地普遍栽培。果实可食用。种子及全株
可药用 。种子有清热除湿、驱虫的作用;藤有清热的
作用;瓜蒂有安胎的功效;根治牙痛。花粉大型,球
形,直径 108.2(96.5~120.3) m。具散孔,孔约
11~13个 。孑L具盖 ,盖上往往具一刺和小刺突。表
面具刺,长约8~10 p.m,末端渐尖或钝圆。外壁上
分布密集的小刺突雕纹。
3 讨论
葫芦科植物花粉为长球形 、近球形、球形和扁球
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152 广 西 植 物 28卷
图版 Ⅲ 19—20.甜瓜:(19.形状;20.局部放大);21—22.小马泡:(21.形状;22.局部放大);23 24.黄瓜 :(23形状;24.局部放大);25—26.丝
瓜:(25.赤道面观;26.局部放大);27—28.南瓜:(27.形状;28.局部放大)。
PlateⅢ 19—20.Cucumis melo(19.Shape;20.Partial view);21—22.C bise:rualis(21.Shape;22.Partial view);23—24.e sativas(23.Shape;24.Par—
tial view):25—26.Lufjh cylindrical(25.Equatorial、 iew;26.Partial view);27—28.Cucurbita moschata(27.Shape;28.Partial view).
形,最长轴约 18~180/xm(Erdtman,1952)。花粉
具 3孔沟(Gynostemma具 3拟孔沟)或散孔。尚有
具 3~4孔,散孔沟 ,4~5孔沟 ,多沟等类型 (Sel—
ing,1947;Erdtman,1952;等)。外壁两层。具网状、
刺状、条纹状等雕纹(王伏雄等,1997)。本文结果显
示 :花粉为近球形、长球形和球形 。花粉具 3孔沟、3
沟、3孔和散孔等类型。这些特征在所研究的种类
中都有代表,分类价值并不大。花粉外壁雕纹有网
状雕纹、坑状雕纹、穴状雕纹及刺状雕纹等类型,即
使同为网状雕纹,在它们的网脊宽窄、高低,网眼形
状、大小、数量等方面都有区别,这些细微特征可作
为分类学依据。
从属问关系分析,根据花粉形状和萌发孔的类
型,有4种类型:(1)冬瓜属、葫芦属和栝楼属花粉为
近球形,具 3孔沟,外壁 为网状雕纹 ;但从网状雕纹
的细微结构观察,冬瓜属为粗网状雕纹,而葫芦属和
栝楼属为不规则网状雕纹,3属间存在较大的区别。
(2)苦瓜属、西瓜属和丝瓜属花粉为长球形 ,具 3沟,
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2期 杨德奎等:葫芦科 8属 11种植物花粉形态的扫描电镜观察 153
外壁均为较大清晰的网状雕纹,但从网眼大小、数量
及网脊和网眼内有无颗粒雕纹,3属间存在明显区
别。(3)黄瓜属花粉粒为近球形,具 3孔,外壁具坑、
穴状雕纹。(4)南瓜属花粉为球形,具散孔,外壁具
刺状雕纹。
从属内种间关系来看 ,葫芦属 中的葫芦和瓠子 ,
花粉粒大小相近,均为近球形,具 3孔沟,外壁为不
规则的网状雕纹,种问差异不明显,花粉形态特征上
无分类价值,支持瓠子为变种的观点。黄瓜属花粉
为近球形,具 3孔,外壁具坑状或穴状雕纹;黄瓜花
粉最大,外壁雕纹为坑状,大小深浅不等,甜瓜和小
马泡花粉大小相近,前者外壁为少量的穴状和大量
坑状雕纹 ,后者为大量的坑状 和大量穴状雕纹,外壁
雕纹的特征可作为种问分类 的依据 。
前人对西瓜属的西瓜 已有研究 报道 ,花粉为近
球形(王伏雄等,1997),笔者研究 的结果为长球形 ,
这是否是利用不同的研究手段造成的,有待进一步
研究。
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