全 文 ：第 34卷　第 1期
2010年 1月
南京林业大学学报(自然科学版)
JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalScienceEdition)
Vol.34, No.1
Jan., 2010
htp://www.nldxb.com
　收稿日期:2008-12-01　　　　修回日期:2009-05-06
　基金项目:江苏省镇江市科技计划项目(NY2007044)
　作者简介:宿静(1981—),博士生。 ＊汤庚国(通信作者),教授。 E-mail:ggtang1950@njfu.edu.cn。
　引文格式:宿静 ,汤庚国 ,俞禄生.铁兰属 5种植物花粉微形态的扫描电镜观察 [ J] .南京林业大学学报:自然科学版 , 2010, 34(1):
138-140.
铁兰属 5种植物花粉微形态的扫描电镜观察
宿　静1 ,汤庚国1＊ ,俞禄生 2
(1.南京林业大学森林资源与环境学院 ,江苏　南京　210037;2.江苏农林职业技术学院 ,江苏　句容　212400)
摘要:在扫描电子显微镜下观察了 5种铁兰属植物花粉的微形态 ,结果表明:铁兰属植物花粉的
微形态具有一定的共性 ,即都具有 1个萌发沟 ,花粉外壁都具网纹纹饰 ,说明铁兰属植物是自然
类群中较进化的类群 。根据花粉形状的不同 ,推测松萝铁兰(Tilandsiausneoides)可能是铁兰属
中较原始的种。铁兰属不同种在花粉大小 、网孔形状 、网孔间距等情况有较大的差异 ,这些花粉
表面微观形态的差异可为种的分类提供依据。
关键词:铁兰属;花粉;微形态
中图分类号:S718　　　　文献标志码:A　　　　文章编号:1000-2006(2010)01-0138-03
Polenfeaturesof5speciesingenusTilandsiaunderSEM
SUJing1 , TANGGeng-guo1＊ , YULu-sheng2　　CHEN
(1.ColegeofForestResourcesandEnvironment, NanjingForestryUniversity, Nanjing210037, China;
2.JiangsuPolytechnicColegeofAgricultureandForestry, Jurong212400, China)
Abstract:Pollenmorphologyof5 speciesingenusTilandsiawereobservedbystandardelectronicmodules(SEM).
Theresultsrevealedthecommonfeaturesintheirshape:i.e.1-colporateandreticulateexine.Altheseshowedthatge-
nusTilandsiaplantsweremoreadvancedinevolutionthantheotherspecieswithinthesametaxa.Accordingtotheu-
niquepolenshape, weproposedthatTillandsiamightbearelativelyoriginatespeciesingenusTillandsia.Thepolen
size, meshshapeandspacebetweenmesheswerediferent.Pollenmorphologywasoneofmajorreferencesinplanttax-
onomy.
Keywords:Tillandsia;polen;morphology
　　铁兰属(Tilandsia)植物隶属于凤梨科 , 1998年
Smith和 Til[ 1]将铁兰属大致分为 6个亚属 , 500多
种 ,其中气生种 200余种 。原产于中 、南美洲的热带
或亚热带地区。植株呈莲座状 、筒状 、线状或辐射
状 ,叶片有披针形 、线形 、直立 、弯曲或先端弯曲。叶
除绿色外 ,还有灰白 、蓝灰等色 ,有些种在开花之前
叶片会变成红色。叶片表面密被白色鳞片 ,穗状或
复穗状花序从叶丛中央抽出 ,花穗有生长密集而且
色彩艳丽的花苞片或绿色至银白色苞片 ,小花生于
苞片之内 ,有绿 、紫 、红 、白 、黄 、蓝等色 ,花瓣 3片 ,蒴
果 ,种子带冠毛。前人曾从种子[ 2] 、蜜槽 [ 3] 、柱
头 [ 4-5] 、花瓣附属物 [ 6]等方面对凤梨科的形态分类
学进行研究 ,但对于凤梨科植物花粉方面的研究较
少。笔者在扫描电子显微镜下观察了铁兰属 5种植
物花粉微形态特征 ,旨在为铁兰属的系统分类和分
类学形态鉴定提供微形态学数据。
1　材料与方法
1.1　实验材料
供试材料为铁兰属的 T.bergeri(贝吉铁兰)、
T.ixioides(白星铁兰)、T.tenuifolia(细叶铁兰 )、
T.usneoides(松萝铁兰)和 T.montana(蒙大拿铁兰)。
实验材料来源于江苏农林职业技术学院园区
温室 ,引种于南美洲危地马拉 。
1.2　实验方法
取新鲜成熟的花粉 ,用细玻棒轻轻敲打 ,使花
　第 1期 宿静 ,等:铁兰属 5种植物花粉微形态的扫描电镜观察
粉落在样品台上 ,置于防尘处自然干燥 ,再用 FAA
固定液固定 , 0.1 mol/L磷酸缓冲液清洗 3次 ,每次
20 min;1%锇酸固定 4 h, 0.1mol/L磷酸缓冲液清
洗 3次 ,每次 20 min;梯度乙醇脱水 ,乙酸异戊酯过
渡 ,临界点干燥 , 喷金镀膜后 ,置于 PHLIPSSEM-
505扫描电子显微镜下观察拍照。
2　结果与分析
5种花粉的纹饰结构都为穿孔型网纹 ,网孔的
形状 、大小 、均一度及网脊的宽度不同(图 1)。由
图 1可知 , T.usneoides的网孔形状为较规整的多边
形 , T.montana的网孔形状为较规则的圆形 ,
T.tenuifolia和 T.montana的网孔大小不均一 。
T.bergeri和 T.usneoides的网脊较大 ,其余 3种的较
小。T.ixioides和 T.tenuifolia的网孔内有明显的圆
球形内容物 。除 T.usneoides的网孔内壁外 ,其余
4种花粉的网孔内壁均为内凹。所有的花粉均只
具有 1条萌发沟 。
图 1　铁兰属 5种植物的花粉外壁纹饰特征
Fig.1　ExinesurfacemicromorphologyofpollensinTilandsiaunderSEM
注:1、2.T.bergeri花粉赤道面观 ×2 400及赤道面网状纹饰 ×16 000;3、4.T.ixioides花粉赤道面观 ×2 400及赤道面网状纹饰 ×
16 000;5、6.T.tenuifolia花粉赤道面观 ×2 400及赤道面网状纹饰 ×16 000;7、 8.T.usneoides的花粉赤道面观 ×2 400及赤道面网
状纹饰 ×8 000;9、10.T.montana的花粉赤道面观 ×2 400及赤道面网状纹饰 ×16 000。
　　T.usneoides的花粉赤道面观为卵圆形(图 1-7), T.tenuifolia的花粉赤道面观为椭圆形(图 1-5),其
余 3种花粉的赤道面观为长椭圆形(图 1-1, 1-3, 1-9)。极轴长度为 32.06 ～ 47.85 μm,赤道轴长度为
19.31 ～ 25.62 μm,极轴与赤道轴之比(P/E)在 1.63 ～ 2.31之间(表 1)。网孔大小在 0.86 ～ 1.53之间。
花粉大小 、形态及表面纹饰描述见表 1。
表 1　5种铁兰花粉特征简表
Table1　Thepolenmorphologyof5 speciesofTillandsia
种
species
花粉形状
shape
花粉大小 /
(μm×μm)
sizeofpolen
P/E 网孔大小 /μmsizeofmesh
外壁表面纹饰
ornamentation
网脊大
小 size
ofmuri
网孔形状
shapeof
lumina
网孔内容物
insideof
lumina
萌发孔类型
aperturetype
图版号
plate
T.bergeri长椭圆形 43.53×19.31 2.25 1.21 网纹纹饰 , 网孔内壁内凹 小 不规则 无 单沟型 1-1, 1-2
T.ixioides长椭圆形 42.55×19.55 2.18 1.53 网纹纹饰 , 网孔内壁内凹 大 不规则 有 单沟型 1-3, 1-4
T.tenuifolia椭圆形 47.85×25.62 1.87 1.42 网纹纹饰 , 网孔内壁内凹 大
不规则 ,
但不均一 有 单沟型 1-5, 1-6
T.usneoides卵圆形 32.06×19.67 1.63 1.30 网纹纹饰 , 镂空式网孔 小 多边形 无 单沟型 1-7, 1-8
T.montana长椭圆形 46.39×20.04 2.31 0.86 网纹纹饰 , 网孔内壁内凹 大
圆形 ,但
不均一 无 单沟型 1-9, 1-10
3　讨　论
有研究认为 ,花粉的性状十分稳定 ,它的微形
态结构具有种的特异性 ,植物花粉作为植物体携带
遗传信息的雄性生殖细胞 ,其形态具有较强的遗传
保守性[ 7-8] ,在世代相传过程中 ,基本上保持其固
有的形态特征 ,如形状 、轮廓 、纹饰[ 9] 、萌发孔的数
目[ 10-11] 、位置和特征及花粉壁结构 [ 12 -14] ,这些形
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南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 34卷
态和结构特征是鉴别植物种的重要依据之一。
Wodehouse在讨论花粉功能及进化关系时指出 ,花
粉越长 ,其体积与表面积之比就越小 ,长球形花粉
是较进化类型[ 15] 。在花粉表面纹饰方面 ,外壁纹
饰的演化是由比较原始的花粉表面具有微刺状纹
饰 ,后来刺的基部慢慢膨大 ,联络成具小刺的网状
纹饰 ,再继续演化 ,网脊上的刺消失 ,发展为网脊光
滑的网状纹饰和条纹网状纹饰 。
在扫描电镜下 ,铁兰属的 5种植物花粉都只有
1个萌发沟 ,外壁纹饰都是比较进化的网纹结构 ,
具有高度的一致性 ,可见铁兰属植物是自然类群中
较进化的类群。
根据花粉形状可以将 5种植物分为两类:
T.usneoides为卵圆形 ,其余 4种花粉形状为长椭圆
形或椭圆形。根据长球形花粉较进化的观点 [ 15] ,
T.usneoides可能是铁兰属中较原始的种。
除花粉形状之外 , T.usneoides的外壁表面纹
饰 、网孔形状等都与其余 4种植物的花粉有很大的
差异 ,这与其表型特征相吻合 , T.usneoides的植株
呈线状 ,其余 4种植株呈莲座状。可见 ,无论从经
典分类学或者孢粉学的角度分析 , T.usneoides的分
类地位在 Tilandsia属中都比较特殊 。
网孔内部是否有内容物 、网脊大小 、网孔形状
是否均一等差异也具有一定的分类学价值 ,可作为
种的分类依据。
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(责任编辑　郑琰燚)
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