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Pollen morphology of Horsfieldia tetratepala

滇南风吹楠花粉形态观察



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 31(3):328— 331 2011年 5月
DOI:10.3969/j.issn.1000—3142.2011.05.010
滇南风吹楠花粉形态观察
张 平,徐凤霞
(中国科学院 华南植物园 ,中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室 ,广州 510650)
摘 要:采用光镜、扫描电镜和透射电镜对滇南风吹楠的花粉形态进行观察。滇南风吹楠的花粉粒呈单粒存
在 ,远极面观为椭圆形,近极面观大体为三角形 ,为不等极 ,两侧对称。花粉粒具一条远极单萌发沟 ;花粉大小
为(15)19.90(21) m×(2O)22.50(25) m。花粉粒外壁纹饰为网状 ,网脊平均宽度为 0.29 m;网眼形状不
规则,大小差异较大。在透射电镜下 ,花粉外壁可分为覆盖层 、柱状层和基层 ,基层占外壁厚度的 i/2。外壁一2
明显,且厚度不均匀。内壁可分为 3层。在远极面萌发沟区域,外壁逐渐减薄,最后消失,仅残留内壁。风吹
楠属的花粉形态特征是一致的,而与亚洲分布的其它属的花粉形态有差别,与其它属的分类界限是明确的。
关键词 :滇南风吹楠 ;肉豆蔻科 ;花粉形态
中图分类号 :Q944.58 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2011)03—0328—04
Polen morphology of Horsfieldia tetratepala
ZHANG Ping.XU Feng-Xia
(Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization,South China
Botanical Garden,the Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 5 10650,China)
Abstract:Pollen grains of Horsfieldia tetratepala were examined by using light microscope(LM),scanning electron
microscope(SEM)and transmission electron microscope(TEM).Polen grains of H.tetratepala are boat-shaped,with
a sulcate aperture on the distal face.The tectum is reticulate.The sizes of pollens are ranging from 1(15)9.90(21)
um×(2O)22.50(25)/~ru The exine of H.tetratepala could be distinguished into tectum,columella and foot layer.
Foot layer is nearly one-half of the total exine thickness.Endexine is distinct and varies in thickness.Intine can be
distinguished into 3 layers.The exine elements(tectum,columella and foot layer)are reduced gradualy to a thin foot
layer in the colpus area.The pollen characters are basiCaly consistent in Horsfieldia,while some differences e)【ist a—
mong different Asian genera,which indicates the definite classification of Horsfieldia.
Key words:Horsfieldia tetratepala;Myristicaceae;pollen morphology
肉豆蔻科(Myristicaceae)全世界约有 21属,近
500种(Sauquet,2003)。肉豆蔻科所有的属都是以
下四个地区的特有种:南美洲和中美洲(6个属),非
洲大陆(5个属),马达加斯加(4个属),东南亚到西
太平洋(6个属)。我国有 3属,约 15种,产于台湾、
广东、海南、广西南部和云南南部热带地区,尤以云
南南部为我国主要分布中心,约占全国种类总数的
80%以上(蒋英等,1979)。滇南风吹楠(Horsfield—
ia tetratepala)为肉豆蔻科 (Myristicaceae)风 吹楠
属(Horsifieldia),常绿乔木,花单性,雄花序圆锥
状,3~6朵在分枝顶端簇生,雄蕊 20枚,完全结合
成球形体(中国科学院植物研究所等,1982)。滇南
风吹楠是我国南部热带季节性雨林中的特有种,分
布区狭小,由于雨林过度毁坏,数量极少,加之伐树
收稿 日期 :2010 09 24 修回日期 :2010—12—08
基金项目:国家自然科学基金(30770140);中国科学院生命科学领域基础前沿研究专项(KSCX2一EW-J 28)[Supported by the National Natural Science
Foundation of China(30770140);Knowledge Innovation Program of the Chinese Academy of Sdences(KSCX2一EW-J一28)]
作者简介 :张平(1984一),女,广西贵港人,硕士研究生,从事植物结构与发育研究。
通讯作者:徐风霞,博士。研究员,博士生导师,(E—mail)xfx@scib.ac.ca。
3期 张平等:滇南风吹楠花粉形态观察 329
收果,雄株多,雌株少,天然更新极差,濒临灭绝,被
列为国家三级重点保护植物,为濒危种。目前野生
种仅见于云南南部勐腊、景洪及西南部沧源的部分
地区,散生于海拔 300~650 m沟谷雨林的坡地上
(傅立国,1992)。由于肉豆蔻科处于木兰目的基部
位置,其祖先的情况对木兰 目特征进化的重建有直
接影响,因而对其属间关系的研究显得尤为重要。
然而由于对该科的形态特征认识不够全面,分子信
息的数量也远远不足以解决肉豆蔻科的关系(Sau—
quet等,2003)。目前对肉豆蔻科 中各属之间的关
系都没有强而有力的支持。
该科花粉形态变化较大,但在萌发沟、外壁纹
饰、覆盖层等方面特征稳定,而且具有系统学意义
(Sauquet& Thomas,2003)。然而前人 的研究没有
该科花粉壁结构的报道,国产种类的花粉形态至今
也没有报道。我们利用光镜、扫描电镜和透射电镜,
对滇南风吹楠的花粉形态进行了全面、深入的观察,
详细描述了花粉形状、萌发沟和外壁纹饰与超微结
构等特征,为该科的孢粉学研究和系统发育研究提
供重要基础资料。
1 材料和方法
1.1材料
实验材料滇南风吹楠采自华南植物园(广东,华
南植物园 SCBG,Guangdong Province)。采集将要
开放的雄花,收集新鲜花粉。凭证标本:张平(P.
Zhang)1(IBSC)。
1.2方法
光镜样品制备:采用 Ederman(1962)的醋酸酐
法,对材料处理后,用玻棒取出少量花粉放在置有一
小滴甘油胶的载玻片上,然后盖上盖玻片制成临时装
片。Olympus显微镜下观察、测量、拍照,测量 2O粒
花粉,取其最大值、最小值和平均值,以示变化幅度
(中国科学院植物研究所等,1982)。
扫描电镜样品制备:取 自然干燥花粉用导电胶
粘样品台上,真空喷镀仪 内喷膜镀金后在 JSM一
6360LV扫描电镜下观察并照相。
透射电镜样品制备:花粉经戊二醛预固定一锇
酸后 固定一 乙醇 系列脱 水一 环氧丙 烷过渡一
Epon812包埋一切片(厚度为 80 rim)一染色(醋酸
铀一柠檬酸铅),Jemioocxi透射电镜观察、拍照(陈
东钦等,2003)。
花粉壁层次划分及花粉形态描述术语参照 Er—
dtman(1962)的概 念 (Erdtman,1969;王 开 发 等 ,
1983)。
2 观察结果
光镜下观察,滇南风吹楠的花粉粒呈单粒存在,
两侧对称,测得滇南风吹楠花粉粒的最短赤道轴为
(15)19.90(21) m,长极轴为(20)22.50(25) m。
扫描电镜下观察,近极面观大体为三角形(图版
工:1),远极面观大体为椭圆形。花粉粒具一条远极
单萌发沟,沟并不是一条简单的凹陷,从表面看起来
是一条具有清楚分界的纵沟,是外壁变薄趋于破碎
的区域,呈溃烂状(图版 I:2,3)。花粉的四分体排
列在同一个平面上成左右对称形(图版 I:4)。花粉
粒外壁纹饰为网状,网脊平均宽度为 0.29 m;网眼
形状不规则,大小差异较大(图版 I:5)。
透射电镜下观察,花粉壁可以明显分为外壁
(exine)和内壁(intine)两部分。外壁外层明显分为
覆盖层 (tectum)、柱状 层 (columela.)和 基层 (foot
layer)(图版 I:6,8,9,10)。覆盖层不连续,为半覆
盖层,即覆盖层穿孑L的直径比它们之间的花粉壁宽
度大,结果产生了开放的网。柱状层发育较好,小柱
连接覆盖层和基层,分布均匀,长度大于其直径,平
均厚度为 0.48 Fm。基 层光滑 ,厚度 均匀 ,平 均为
0.51 m,几乎占整个外壁的1/2。在基层下面有一
层电子密度完全不同的外壁一2(Endexine),厚度不
均匀,不连续。内壁可分出电子密度不同的3层,内
壁一1,内壁一2,内壁一3,但各层之间分界并不明显。内
壁一1位于内壁的最外层,紧邻基层,电子密度最小,
厚度不均匀;内壁一1下面有一层为内壁一2,电子密度
较大,厚度约为 0.2O m;内壁一3是内壁的最内层,
紧接原生质膜,电子密度最大,仅有很薄的一层,厚
度约为 0.05 Fm。花粉外壁厚度基本一致,除了在
远极面萌发沟区域 ,内壁逐渐加厚 ,外壁逐渐减薄 ,
最后消失,仅残留内壁(图版 工:11,12)。
3 讨论
Sauquet等(2003)根据花粉外壁纹饰、覆盖层
内的结构将肉豆蔻科分成两大类:一类是单沟花粉,
网状或皱波状纹饰 ,柱状层 由小柱组成 ;另一类是单
孑L花粉,具连续的覆盖层和混合柱状层(带有小柱和

3期 张平等:滇南风吹楠花粉形态观察 331
壁一2。我们通过透射 电镜观察 ,发现滇南风吹楠 的
花粉壁确实存在外壁一2的结构,在整个花粉壁中都
存在,虽然不连续,但并不局限于萌发孔下方,厚度
不均匀 。
萌发沟形态特征在肉豆蔻科中较稳定,也是研
究该科系统发育 的有效 特征。但是 Sauquet&
Thomas(2003)和 Walker(1976)并没有对于该科萌
发沟形态进行详细描述。本研究发现,滇南风吹楠
表 1 肉豆蔻科各属花粉形态比较
Table 1 Polen morphology comparation on different genera of Myristicaceae
的花粉萌发沟并不是花粉壁简单向内凹陷而成,而
是外壁逐渐变薄趋于破碎的区域,最后露出内壁。
综合本研究与已报道的肉豆蔻科风吹楠属花粉
形态 ,可发现风吹楠属的花粉形态基本一致,如远极
单萌发沟,网状纹饰,大小形状,花粉壁的结构等,证
明该属的植物是一个很自然的分类群。在本次研究
中通过透射电镜发现了滇南风吹楠具有外壁一2的
结构,证实了 walker的推论,但在该科其他类群中
是否具有这样的结构还需深入研究 。
致谢 中国科学院华南植物园中心实验室徐信
兰和胡晓颖老师协助制片和照相,在此表示诚挚的
感谢。
参考文献:
Chen DQ(陈东钦),Xu FX(徐凤霞).2008.Observation of polen
morphology of two species from Talauma(盖裂木属两种植物
(下转第 287页 Continue on page 287)
3期 王文采等:甘南铁线莲,甘肃毛莨科一新种 287
木质藤本。当年生小枝长约 30 am,基部粗约 3
mm,有 1O条浅纵沟,在节上疏被短柔毛,其它部分
无毛。叶对生,为具 5小叶的羽状复叶;小叶纸质,
卵形或狭卵形,长 4.2—6 cm,宽 1.7—3.2 cm,顶端
急尖或渐尖,基部浅心形,边缘全缘,两面只在近基
部处疏被短柔毛,其他部分无毛;叶柄长 5.8—6
cm,基部和顶端疏被短柔毛或近无毛。腋生聚伞花
序具 1花;花序梗长 6~6.5 am,上部疏被短柔毛;
苞片 1—2,具柄,无毛,叶片狭卵形,长 1.2—2.5
am,顶端微尖,叶柄长 3—9 mm。顶生聚伞花序有
稀疏 5花 ;花序梗长约 11 em,近无毛 ;苞片对生 ,叶
状,具柄,长约 10 am,有 3小叶;花梗长 2—5.7 cm,
上部被短柔毛,裸或具 1小苞片,小苞片披针状条
形 ,长约 3 mm,被短柔毛。花直径约 4 em;萼片 4,
白色,狭卵形,长约 1.5 cm,宽 6 mm,内面无毛,外
面上部密被、下部疏被贴伏短柔毛,边缘被白色短绒
毛;雄蕊多数,长 8—9 mm,无毛,花丝条形,长 3.5
— 4.5 mm,花药条形,长 3—4 mlTl,顶端钝;心皮约
15,钻形 ,长 6—7 mm,被短柔毛。
甘肃(Gansu):文县(Wen Xian),刘家坪(Liu-
j Japing),水晶山(shuijingshan),alt.1 420 m,山坡
路边灌丛中(in shrubbery on slope),花白色,苞片
绿色(f1.white,bracts green),2007—05—16,白水江队
(Baishuijiang Exped.)4490(holotype,PE)
本种与陕西铁线莲 Clematis shensiensis W.T.
Wang在亲缘关系上相接近,但当年生小枝在节上
疏被短柔毛,小叶两面只在近基部处疏被短柔毛,腋
生聚伞花序有 1花,花药顶端钝,无短尖头而与后者
不同。在陕西铁线莲,当年生小枝和小叶下面密被
短柔毛,腋生花序有 3—7花,花药顶端有短尖头
(W ang,2003)。
致谢 蒙孙英宝先生为本文绘图,在此表示衷
心的感谢。
参考文献:
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(上接第 331页 Continue from page 331)
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