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睡莲属不同亚属果实和种子的初步比较



全 文 :718 2016 年第 57 卷第 5 期
收稿日期:2015-12-10
作者简介:余翠薇 (1988—),女,浙江淳安人,助理工程师,主要从事睡莲遗传育种研究工作,E-mial:597578740@ qq. com。
文献著录格式:余翠薇,陈煜初,余东北,等. 睡莲属不同亚属果实和种子的初步比较 [J]. 浙江农业科学,2016,57 (5):718-720.
DOI:10. 16178 / j. issn. 0528-9017. 20160533
睡莲属不同亚属果实和种子的初步比较
余翠薇1,陈煜初1,余东北1,何圣米2
(1. 浙江人文园林有限公司,浙江 杭州 310012;2. 浙江省农业科学院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021)
摘 要:为比较睡莲属各亚属之间果实与种子的性状特征,探讨各特征之间的异同,为睡莲属鉴别和良种
选育提供依据。通过观察、测量果实、种子外部形态特征指标,发现睡莲属各亚属之间果实与种子外部特征差
异明显;千粒重除古热带睡莲亚属和广热带睡莲亚属之间差异不显著外,其他亚属间差异极显著;墨西哥黄睡
莲各指标比较接近广温带睡莲亚属。
关键词:睡莲属;亚属;果实;种子;形态特征;千粒重
中图分类号:S682. 32 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2016)05-0718-03
睡莲属植物是多年生水生草本植物,分热带睡
莲和耐寒睡莲 2 个生态类型,世界多地都有分布。
睡莲属共有 5 个亚属,分别为广热带睡莲亚属
(Brachyceras)、澳大利亚睡莲亚属 (Anecphya)、
广温带睡莲亚属 (Nymphaea)、古热带睡莲亚属
(Lotos)和新热带睡莲亚属 (Hydrocallis)。
睡莲是重要的水生花卉和世界名花,其花色丰
富,花期长,适应性和抗逆力强,栽培容易,在水
体绿化中起着重要的作用。而且睡莲和荷花一样,
在人类的文明发展中有着重要的影响。睡莲在我国
研究比较少,特别是热带睡莲。随着国际引种的频
繁和水体绿化的日益重视,各种不同的睡莲在我国
水体的应用也越来越多,睡莲也受到了更多研究人
员、设计人员和推广人员的重视。但是相比其他花
卉,睡莲的基础研究很薄弱,如睡莲各亚属种子千
粒重、种皮外部特征、果实外部特征等研究目前尚
未见报道[1-3]。
睡莲属的 5 个亚属中,笔者只采集到 4 个亚属
的材料,新热带睡莲亚属目前很难采集,应用也很
少。而墨西哥黄睡莲 (Mexicana),睡莲学者对其
属于哪个亚属或自立一个亚属还有争议,这也是值
得研究和讨论的一个类别。种子期是植物生活史中
最重要的环节[4]。所以本试验的对象是广热带睡
莲亚属、澳大利亚睡莲亚属、广温带睡莲亚属、古
热带睡莲亚属和墨西哥黄睡莲,对它们的果实和种
子的形态特征进行比较研究,旨在为睡莲属植物分
类和育苗育种研究提供基础。
1 材料与方法
1. 1 材料
供试果实和种子于 2015 年 8 月采自浙江人文
园林有限公司睡莲基地。将各亚属成熟的果实、种
子 (图 1 中 1—5)洗净后,放入水中储备。
1. 2 果实的形态特征
把不同亚属的果实洗净,用吸水纸吸干后,肉
眼观察果实的形状、颜色、大小和其他外部特征。
用刀把果实纵切和横切后,观察果实的内部特征,
分析各亚属果实的异同。
1. 3 种子的外部特征和体视显微镜观察
先用肉眼初步观察种子的外部特征。由于
种子体型较小,所以种子用吸水纸吸干后,用
体视显微镜 LEICA M165 FC 观察种子的形状、
颜色和其他外部特征,用体视显微镜处理系统
的长度工具测量种子的长宽,分析各亚属的
异同。
1. 4 种子的千粒重测定
每个亚属种子,从去掉杂质和水后的净种子中
随机数取 1 000 粒,用电子天平称量质量,3 次重
复,用方差分析处理数据。
2 结果与分析
2. 1 果实的形态特征
2. 1. 1 形状
广热带睡莲亚属的果实的形状是圆锥形,墨西
余翠薇,等:睡莲属不同亚属果实和种子的初步比较 719
哥黄睡莲和广温带睡莲亚属的果实是圆球形,澳大
利亚睡莲亚属的果实是半圆球形,而古热带睡莲亚
属的果实也是圆球形,但是它有遗存雄蕊覆盖
(图 1 中 6—10)。
1—5 依次为广热带睡莲亚属种子、澳大利亚睡莲亚属种子、广温带睡莲亚属种子、古热带睡莲亚属种子和墨西哥黄
睡莲种子;6—10 依次为广热带睡莲亚属果实、澳大利亚睡莲亚属果实、广温带睡莲亚属果实、古热带睡莲亚属果
实和墨西哥黄睡莲果实;11—15 依次为广热带睡莲亚属果实横切面、澳大利亚睡莲亚属果实横切面、广温带睡莲亚
属果实横切面、古热带睡莲亚属果实横切面和墨西哥黄睡莲果实横切面;16—20 依次为广热带睡莲亚属果实纵切
面、澳大利亚睡莲亚属果实纵切面、广温带睡莲亚属果实纵切面、古热带睡莲亚属果实纵切面和墨西哥黄睡莲果实
纵切面;21—25 依次为体视显微镜下广热带睡莲亚属种子、澳大利亚睡莲亚属种子、广温带睡莲亚属种子、古热带
睡莲亚属种子和墨西哥黄睡莲种子
图 1 睡莲各亚属种子果实
2. 1. 2 外部特征
广热带睡莲亚属的果实由革质的萼片包裹,
果实内原本花的各器官均完好。而墨西哥黄睡
莲、广温带睡莲亚属和澳大利亚睡莲亚属的果
实均失去了花的萼片、花瓣和雄蕊部分,其中
墨西哥黄睡莲和广温带睡莲亚属的果实可以明
显看出花瓣和雄蕊掉落的痕迹,但是澳大利亚
睡莲亚属的果实只见少量花瓣掉落的痕迹。古
热带睡莲亚属的果实缺失了花的萼片和花瓣部
分,花瓣掉落的痕迹却很清楚,雄蕊的花丝部
分变绿,包裹在果实外面,花药部分褐化 (图 1
中 6—10)。
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2. 1. 3 果实切面
横切面:把不同亚属的果实横向切开,可以清
楚地看到,墨西哥黄睡莲、古热带睡莲亚属和广温
带睡莲亚属的果实心皮是合生的,而澳大利亚睡莲
亚属和广热带睡莲亚属的果实心皮是离生的 (图 1
中 11—15)。
纵切面:把不同亚属的果实纵向切开,可以看
到,古热带睡莲亚属的果实中轴部分向下凹,整个
柱头部分形成一个碗状,推测可能是因为古热带睡
莲亚属的花在晚上开放,这样可以有保温的作用。
而其他亚属的果实柱头部分基本在一个水平面上。
澳大利亚亚属的心皮没有附属物,而其他亚属的心
皮都有附属物 (图 1 中 16—20)。
2. 2 成熟种子的外部形态特征
2. 2. 1 形状
各亚属的种子形状大体都可归于椭圆形,但是相
比较而言,广温带睡莲亚属的种子较为细长,而墨西
哥黄睡莲的种子较为粗圆。古热带睡莲亚属和广热带
睡莲亚属的种子形状比较接近 (图 1中 21—25)。
2. 2. 2 大小
墨西哥黄睡莲的种子最大 (0. 547 cm ×
0. 468 cm),然后依次是澳大利亚睡莲亚属 (0. 374
cm × 0. 278 cm)、广温带睡莲亚属 (0. 362 cm ×
0. 204 cm)、广热带睡莲亚属 (0. 178 cm ×0. 127 cm)、
古热带睡莲亚属 (0. 160 cm ×0. 112 cm)。
2. 2. 3 种皮外带毛
由体视显微镜 LEICA M165 FC 观察可知,除
广温带睡莲亚属外,其他亚属种子的种皮外都有绒
毛,澳大利亚睡莲亚属的种子所带的绒毛是黑褐色
的短毛,且分布没有特别的规律,而墨西哥黄睡莲
种子所带的绒毛是黄色的绒毛,密密麻麻地分布在
种皮上,使种子在显微镜下看起来有点像猕猴桃。
广热带睡莲亚属和古热带睡莲亚属的种子所带的绒
毛为黄褐色,且像西瓜的纹路般分布在种皮上
(图 1 中 21—25)。
2. 3 成熟种子千粒重
广热带睡莲亚属、澳大利亚睡莲亚属、广温带
睡莲亚属、古热带睡莲亚属、墨西哥黄睡莲成熟种
子千粒重分别为 0. 49,47. 50,6. 60,0. 50 和
76. 63 g。由表 1 可知,除了广热带睡莲亚属和古
热带睡莲亚属种子千粒重差异不显著以外,其他亚
属种子千粒重之间的差异达极显著水平。
表 1 不同亚属种子千粒重方差分析结果 (P值)
亚属 澳大利亚睡莲亚属 古热带睡莲亚属 广热带睡莲亚属 广温带睡莲亚属
墨西哥黄睡莲 6. 25 × 10 -5*** 1. 24 × 10 -6*** 1. 24 × 10 -6*** 173 × 10 -6***
广温带睡莲亚属 3. 94 × 10 -8*** 8. 87 × 10 -8*** 9. 66 × 10 -8***
广热带睡莲亚属 2. 13 × 10 -8*** 0. 76
古热带睡莲亚属 2. 12 × 10 -8***
注:***表示在 α = 0. 05 水平上达到差异极显著。
3 小结与讨论
睡莲属不同亚属的果实和种子外部特征有很大
区别。本文通过大小、表皮特征等进行区分,旨在
为鉴别睡莲各亚属提供依据。如果进行跨亚属杂交
育种,后代可凭它们之间的区别进行甄别。
从观察检测的各个指标来看,笔者认为墨西哥
黄睡莲还是比较靠近广温带睡莲亚属。
千粒重结果显示,古热带睡莲亚属种子千粒重
平均为 0. 50 g,而广热带睡莲亚属千粒重平均为
0. 49 g,这 2 个亚属的种子比较小,单个果实中种
子数量很大,所以这 2 个亚属是比较好的种苗生产
亲本。
参考文献:
[1] SLOCUM P D,ROBINSON P,PERRY F. Water gardening:
water lilies and lotuses[M]. Portland:Timber Press,1996.
[2] 黄国振. 睡莲 [M]. 北京:中国林业出版社,2009:21-22.
[3] 李尚志. 荷花、睡莲、王莲栽培与应用 [M]. 北京:中国
林业出版社,2002.
[4] 傅家瑞. 种子生理 [M]. 北京:科学出版社,1985.
(责任编辑:侯春晓)