全 文 ：收稿日期: 2001-10-21
作者简介:孙京田 ( 1956-) ,男 ,高级实验师 ,从事生物、医学超微结构研究。
文章编号: 1002-4026( 2002) 01-0041-03
山东锦葵科植物花粉亚显微形态结构研究
及其在分类上的意义
孙京 田
(山东师范大学分析测试中心 ,山东 济南 250014)
摘要: 报道了山东产锦葵科 ( Malv aceae) 11种植物花粉的亚显微形态结构特征。花粉粒的外部
形态都呈球形 ,表面纹饰都是刺状 ,均具有散萌发孔。 但花粉粒的大小、刺和萌发孔的形态特
征及分布数量在各属、种间有明显差异。结果表明 ,锦葵科植物花粉的形态结构特征支持传统
的科、属、种级水平的分类。
关　键　词: 锦葵科 ;花粉 ;亚微形态 ;扫描电子显微镜
中图分类号: 　 Q944. 58　　　　文献标识码: A
锦葵科植物种类多 ,分布广 ,许多种类可供药用、观赏及庭院美化 ,与人们的健康、生
活关系密切。但对山东产该科植物花粉亚微形态结构特征的系统研究至今尚未见报道。为
此 ,作者用扫描电子显微镜对山东产锦葵科植物中有代表性的 5个属 11种植物花粉的形
态结构特征作了较详细的观察和描述 ,旨在为该科植物的深入研究及系统分类提供花粉
形态学方面的新资料。
1　材料与方法
1. 1　供试材料
山东产锦葵科 5个属 11种植物的成熟花粉 ,分别采自天然植物体 ,并经分类学专家
鉴定。 它们是棉属 (Gossypium )的草棉 (G. herbaceum L. )和陆地棉 (G.hirsutum L. ) ;苘麻
属 ( Abutilon )的苘麻 ( A. theophrasti medicus) ; 蜀葵属 ( Althaea )的蜀葵 ( A. rosea ( L. )
Cavan. ) ) ;锦葵属 (Malva)的锦葵 (M . sinensis Cavan. )和圆叶锦葵 (M . rotundi folia L. )木
槿属 ( Hibiscus )的木槿 ( H. syriacus L. )、扶桑 ( H. rosa-sinensis L. )、红秋葵 ( H .coccineus
( Medicus) Walt. )、芙蓉葵 ( H .moscheutos L. )和野西瓜苗 ( H . t rionum L. )。验证标本存电
镜室。
1. 2　样品制备和数据处理
将采集到的各种植物花粉置防尘处自然干燥 48h以上 ,或 45℃温箱中干燥 24h,在解
剖镜 下将各种花粉分别均匀地撒到样品托上 (要防止交叉污染 )。 IB-5离子溅射仪中镀
第 15卷　第 1期
2002年 3月 　　　　　　　　
山 东 科 学
SHANDONG SCIENCE
　　　　　　　　　 Vol. 15　 No. 1
Mar. 2002
铂 ,日立 S- 570扫描电镜观察并拍照。
在扫描观察中每种花粉测量几粒取其平均值 ,得出花粉粒直径 ;用高倍图像测量表面
刺的长度。
2　结果
2. 1　花粉粒的外部形态和大小
11种花粉隶属于 5个属 ,它们的外部形态都呈球形 ;其大小各属间差别明显 ,苘麻的
花粉粒最小 ,其直径约为 45. 95μm;扶桑的花粉粒在 11种中最大 ,约为 161. 41μm,其它几
种花粉粒的大小介于上述二者之间 (见图版及表 1)。
表 1　锦葵科 ( Malv aceae) 11种花粉形态比较
种名 形态和大小 表面纹饰 (刺 ) 萌发器 照片外部形态大小 (μm) 个 /30μm2 形态 长度 (μm) 类型 孔膜形态 编号
草棉 G.herbaceae L. 球形 101. 32 9 短尖 8. 65 散孔 平 1, 12
陆地棉 G.h irsturm L. 球形 109. 75 10 短尖 9. 82 散孔 平 2
苘麻 A. Theophrasti M ed 球形 45. 95 16 短尖 4. 02 散孔 平 3
蜀葵 A. rosea ( L. ) Cavan 球形 114. 63 16 长尖 10. 24 散孔 突 4
锦葵 M. sylvestris L. 球形 97. 56 30 短尖 7. 80 散孔 突 5
圆叶锦葵 M. rotunt ifolia L. 球形 80. 49 36 短尖 7. 31 散孔 突 6
木槿 H. syriacus L. 球形 141. 46 6 长钝 14. 63 散孔 凹 7
扶桑 H. rosa-sinensis J. 球形 161. 41 4. 5 长钝 19. 51 散孔 凹 8, 13
红秋葵 H. coccineus walt 球形 160. 97 4 长钝 25. 37 散孔 凹 9
芙蓉葵 H.moschentos L. 球形 158. 63 4 长钝 14. 63 散孔 凹 10
野西瓜苗 H. trionum L. 球形 104. 84 9 长尖 11. 71 散孔 突 11
　　注: 10μm以上为长刺 ; 10μm以下为短刺。
2. 2　花粉粒的表面纹饰
11种花粉的外表面都生有相同类型的纹饰——刺。但刺的形态、长度及数量属、种间
差异特别明显。棉属和苘麻属花粉的刺基部膨大 ,尖端如针且较短 ;蜀葵属和锦葵属花粉
的刺从基部向端部逐渐变尖 ;木槿属的花粉刺长 ,尖端钝圆。 除此之外 ,刺的分布数量属、
种间也有较大变化。
2. 3　萌发器
观察分析知 ,锦葵科 11种花粉的萌发器都是散萌发孔。 有些种类由于孔膜内凹或外
凸 ,在花粉粒表面清晰可见 (如木槿属 ) ,而有些属、种的花粉萌发孔的孔膜与花粉外表面
平齐 ,致使表面显露不清晰 ,只能借助光镜或透射电镜才能看到。研究结果证明 , 11种花
粉粒的萌发孔形态 ,数量在属、种间也有一定差异。
3　讨论
大量研究资料证明 ,植物花粉的性状非常稳定 ,外界环境及物理化学因素的变化对其
形态结构特征的影响甚小。 在外部形态特征上它既有反映科的共同点 ,也有属、种的特异
性。研究花粉的形态结构对花粉致敏症的诊断与防治、古植物的鉴别、现代植物实验分类
都有重要的参考意义 [1～ 9 ]。 因此 ,对植物花粉形态结构的研究 ,特别是亚显微水平的研究
已引起了医学界及专业领域学者们的高度重视。文中所研究的锦葵科 5属中 11种植物花
粉 ,在外部形态上都呈球状 ;表面都生有刺状纹饰 ;萌发器也都属散孔型 ,这充分说明它们
·42· 山　东　科　学 2002年
图版说明: 1. 草棉× 340; 2.陆地棉× 340; 3.苘麻× 340; 4. 蜀葵× 340; 5. 锦葵× 340; 6. 圆叶锦葵× 340; 7. 木槿
× 340; 8. 扶桑× 340; 9. 红秋葵× 340; 10. 芙蓉葵× 340; 11. 野西瓜苗× 340; 12. 图 1局部放大× 1330; 13. 图 8
局部放大× 1330。
·43·第 1期 孙京田:山东锦葵科植物花粉亚显微形态结构研究及其在分类上的意义
之间有相同的亲缘关系 ,这些共同特征支持了传统的科级水平的分类。
文中研究的 11种花粉隶属于锦葵科 5个属 ,经仔细分析可看出 ,它们在大小上、外表
面纹饰的形态及分布数量反映出了属间差异。从表 1和图版可知 ,同属内不同种的花粉粒
在大小和表面刺的形态及分布密度上基本相同 ;但不同属间它们的差别十分显著。所以 ,
锦葵科植物花粉的亚显微形态结构特征也支持传统的属级水平的分类。
大量研究资料认为 ,植物花粉的微细形态结构特征具有种的特异性 ,本文的研究也证
实了上述论点。锦葵科 11种花粉的大小 ,刺的形态及长度、分布数量 ,萌发孔的形态及数
量各种间均有一定差别。这些种间的亚显微水平上的差别 ,无疑支持传统的种级水平的分
类。
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Pol len submicroscopic morphology structure and its
taxonomic signif ication of Mal vaceae from Shandong
SUN Jing-tian
( Analysis and Testing Center , Shandong Normal University ,J inan 250014,China)
Abstract: The pollen morphology of 11 species in the M alv aceae f rom Shandong w as exam-
ined by scanning electron microscope( SEM ). The results demonst rated that all of them are
like balls on the outside, and have spines on the surface, and have pantot reme. But pollen
g rains on the size, spines and apertures morphology each plants pollen are of obvious dif fer-
ence. The results show ed tha t the pollen morpholog y characteristic of M alv aceae is in support
of family, genus and species class for classic taxonomic.
Key words: Malv aceae; pollen; morphology; scanning elect ron microscope
·44· 山　东　科　学 2002年