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中国东北槭树属(Acer L.)七种植物花粉形态研究



全 文 :第 3 期 东 北 师 大 学 报 自 然 科 学 版 No.3
1998 年 JOURNAL OF NORTHEAST NORMAL UNIVERSITY 1998
   第一作者简介:张静敏 ,女 , 34岁 ,硕士 ,讲师
   (日) 川医学奖学金资助项目
 东北师范大学分析测试中心
 收稿日期:1998-04-20
中国东北槭树属(Acer L .)七种植物花粉形态研究
张静敏 朱庆如  历锡亮
(白求恩医科大学药学系 ,长春 ,130021)
摘要 用光学显微镜和扫描电镜观察了分布于我国东北地区的七种槭树属
(Acer L.)植物花粉形态 ,本属花粉为近球形 、亚长球形 、亚扁球形 ,极面观为三
裂圆形 ,花粉大小为(21.4 ~ 35.5)μm ×(18.7 ~ 33.9)μm ,萌发孔类型为三沟 、
三拟孔沟.根据扫描电镜观察 ,槭树属花粉外壁多为条状纹饰 ,有时在条状纹饰
上分布着许多小穿孔 ,只有糖槭(Acer negundo L.)花粉外壁为细网状纹饰 ,网
脊相连成条纹.花粉形态资料认为糖槭应该置于木芩叶槭亚属.
关键词 槭树属;花粉形态;分类;扫描电镜
关于槭树属(Acer L .)植物形态与系统分类方面的研究已有较长的历史 ,国外以 F .
Pax(1885),A.Rehder(1905 ,1949),A.I.Pojarkava(1933)等〔1 , 2 , 5 , 6〕人的研究较为深入.在
我国 ,方文培教授对本属有过较系统的研究〔1 , 2〕 ,并在前人基础上建立了此属的分类系
统 ,董世林教授对分布于我国东北的槭树属植物进行了整理 、研究 ,东北共产槭树属植物
11种 ,5变种及 3变型〔3〕.而对于本属的属下分类系统方面的研究诸学者意见不一 ,尚有
待进一步研究.关于本属花粉形态 ,在国外 , Fischer(1890), Dokturow sky(1923),Wode-
house(1935)〔4 , 5 , 6〕曾做过研究 ,此后 , G.Erdtman(1952)〔4〕较为系统地研究了本属的花粉
形态 ,这些文献为我国的研究提供了宝贵的资料.在国内 ,这方面的报道则较少 ,在《中国
植物花粉形态》〔4〕一书中 ,用光学显微镜技术描述了本属三种植物的花粉 ,而用扫描电镜
对槭树属的花粉进行研究尚无报道 , 本文仅对东北产七种槭树的花粉进行了细致的观察
和研究 ,试图为本属植物的系统研究及化石花粉的鉴定提供基本资料和对比依据.
1 材料和方法
本文所用花粉材料均采自东北师大标本室所藏的蜡叶标本 ,处理花粉材料的方法采
用 Erdtman的醋酸酐分解法 ,甘油胶制片 ,加拿大胶封边 ,花粉大小测量在光学显微镜下
DOI :10.16163/j.cnki.22-1123/n.1998.03.016
放大 400倍进行.每种植物花粉测量 20粒 ,取其最大值及最小值作为变化幅度 ,并算出平
均值.扫描电子显微镜材料的制备 ,是从花上取花药 ,弄破后直接把花粉撒到透明双面胶
带上 ,放在镀膜机上镀金 ,然后在 S-570扫描电镜下观察和照相.
图 1 东北槭树属七种植物花粉形态之一
1.Acer ukurunduense T rautv.et Mey.×5 940;2.Acer ukurunduense T rautv.et Mey.×2 170
3.Acer tschonoskii Maxim.var.rubr ipes Kom.×5 940;4.Acer tschonoskii M axim.var.rubripes Kom.×1 790
5.Acer togmentosum Maxim.×5 940;6.Acer togmen tosum Maxim.×2 470
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图 2 东北槭树属七种植物花粉形态之二
7.Acer pseudo-siebold ianum Kom.×5 940;8.Acer pseu do-siebold ianum Kom.×1 850
9.Acer negundo L.×4 960;10.Acer mono Maxim.×1 4090
11.Acer ginna la Maxim.×7 010;12.Acer ukurunduense Trautv.et Mey.×800
13.Acer tschonoskii M axim.var.rubr ipes Kom.×800
14.Acer togmentosum Maxim.×800;15.Acer pseudo━sieboldian um Kom.×800
77第 3 期      张静敏等:中国东北槭树属(Acer L.)七种植物花粉形态研究
2 实验结果
槭树属(Acer L.)花粉多为近球形 、亚长球形 ,极面观为三裂圆形 ,花粉大小为(23.8
~ 35.5)μm×(18.7 ~ 33.9)μm ,萌发孔类型为三沟 、三拟孔沟 ,沟一般较长 ,沟边整齐或
不整齐 ,具沟膜.沟膜上纹饰较模糊 ,有时较清楚 ,拟内孔常不明显 , 三拟孔沟和三沟常在
一个种内同时出现 ,例如 A .tschonoskii 和A.togmentosum 两个种有三拟孔沟和三沟的萌
发孔类型(图 2中 13 , 14),但 A .ginnala 的花粉均为三拟孔沟的花粉类型.外壁厚度为
1.2 ~ 2.67 μm ,两层 ,但有些种层次不清楚 ,外层厚于内层或内外层厚度相等 , 偶尔也有
内层稍厚于外层的 ,如 A .ginnala(图 3中 17).外壁表面纹饰主要为条纹状纹饰 ,少数为
网状纹饰 ,网脊相连成条纹.关于本属各种植物的花粉形态特征见表 1.
表 1 中国东北槭树属(Acer L.)七种植物花粉形态比较
种 花粉大小/μm 极轴/赤道轴 花粉形状
萌发孔特征
孔沟类型 孔沟大小/μm
外壁特征
厚度/μm 层次
光镜下 
表面纹饰
扫描电镜下
表面纹饰 
Acer tschonoskii
M axim. var.
rubuipes Kom.
(25.9 ~ 29.4)27.8×
25.3(24.03 ~ 26.7) (1.03 ~ 1.2)1.1
近球形
亚长球形
三沟
三拟孔沟
沟宽 3.1
沟间距 19.7 1.6 分层不清 条状纹饰 条状纹饰
Acer pseu-
dosieboldian um
K om.
(28.04 ~ 31.9)30.02
×29.04(27.0 ~ 30.2)
(0.96 ~ 1.08)1.03 近球形 三孔沟 沟宽 7.17
沟间距 21.1
2.67 分层清楚
内层厚于外层
条状纹饰 条纹 ,穿孔极少
Acer tegmento-
sumMaxim.
(21.4 ~ 28.8)26.8×
25.7(24.03 ~ 26.1)
(0.98 ~ 1.2)1.05 近球形
亚长球形
三沟
三拟孔沟
沟宽 2.83
沟间距 16.3
1.7 分层清楚
内外层等厚
条状纹饰 条纹 ,纹络混乱
Acer ukurun-
duense Trautv.et
M ey.
(21.4 ~ 24.03)22.3×
21.5(19.2 ~ 23.0)
(0.93 ~ 1.14)1.04 近球形 三孔沟
沟宽 2.8
沟间距 15.8
1.62
分层清楚
内外层近等厚
条状纹饰 条纹 ,穿孔少
Acer mono Max-
im.
(26.2 ~ 32.3)30.4×
31.2(28.6 ~ 33.9) 0.97
近球形
亚扁球形 三沟
沟宽 8.4
沟间距 23.6 2.2 内外层近等厚 条状纹饰 条状纹饰
Acer ginnala
M axim.
(23.8 ~ 29.4)26.7×
25.8(22.7 ~ 31.0)
1.1
近球形
亚长球形
亚扁球形
三拟孔沟 沟宽 4.9
沟间距 19.7
2.5 内层稍厚于外层 条状纹饰 条纹 ,有穿孔
Acer negundo L.(26.7 ~ 35.5)30.0×
31.2(26.7 ~ 33.9)
0.97 近球形
亚长球形
三沟 沟宽 5.2
沟长 32.7
1.2 层次不清 网状纹饰纹 网纹 ,有时网
脊相连成条
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图 3 东北槭树属七种植物花粉形态之三
16.Acer negundo L.×725;17.Acer ginnala Maxim.×909;18.Acer mono Maxim.×847
3 讨论
3.1 槭树属花粉在扫描电镜下外壁特征
3.1.1 条状纹饰 此种纹饰类型可细分为:
(1) 条纹排列规则:条纹与子午线方向平行排列.
a.条纹间不具穿孔:此种以 Acer mono Maxim.(图 2中 10)为代表.
b.条纹间具穿孔:以 Acer ginnala Maxim.(图 2中 11)为代表.
(2) 条纹排列不规则:这主要以 Acer tegmentosum Maxim.(图 1中 5 ,6)为代表.
3.1.2 网状纹饰 主要是 Acer negundo L.(图 2中 9)花粉外壁所具有的特征 ,其网眼
细 ,有时网脊相互连接成条纹.
3.2 槭树属花粉萌发孔类型
本文研究了 7种槭树的花粉形态 ,发现有 3 个萌发孔类型 ,其中 2 个种具三沟(A .
mono和 A.negundo);2 个种具三孔沟(A .pseudo -sieoldianum 和 A.ukurun -
duense);一个具三拟孔沟(A .ginnala).有趣的是有两个种既有三沟花粉存在 ,同时又
有具三拟孔沟的萌发孔出现(A.tschonoskii var.rubripes和 A .tengmentosum).从上述
资料看 ,本属花粉萌发孔类型是不稳定的 ,特别是 A.tschonoskii var.rubri-pes 和 A .
tengmentosum 两种花粉同时具有三沟和三拟孔沟的萌发孔类型 ,说明它们的萌发孔正处
于演化过程中.由三沟—三沟和三拟孔沟—三拟孔沟—三孔沟的演化趋势是明显的.
3.3 关于糖槭 Acer negundo L.的分类位置
美国植物学家 A.Rehder〔1 , 2〕的系统中把 Acer 属分成槭组(Sect Acer)及木芩叶槭组
(Sect.Negundo [ Boehm ] Pax), 把 Acer negundo L.置于木芩叶槭组中.方文培教授
(1979)〔1 ,2〕将分类阶层提高三级 ,他把 Acer 分为两个亚属 ,即槭亚属 (Subgen Acer)及
木芩叶槭亚属(Subgen Negundo[ Boehm] Fang).笔者从花粉形态分析看 , Acer negundo L .
与槭树属的其他种类外壁纹饰区别较显著 ,槭树属的花粉外壁为条状纹饰 ,而 Acer ne-
gundo L.则为网状纹饰 ,有时网脊相连形成条纹 ,与槭树属其他具条纹状的花粉区别较
大 ,因此从花粉形态上看 ,方文培教授将糖槭放在木芩叶槭亚属的意见〔1 ,2〕与花粉形态资料
完全一致.
79第 3 期      张静敏等:中国东北槭树属(Acer L.)七种植物花粉形态研究
参 考 文 献
1 方文培.中国槭树科的修正.植物分类学报 , 1966 , 11(2):139~ 189
2 方文培.中国槭树科植物志预报.植物分类学报, 1979 , 17(1):60~ 86
3 张静敏等.东北产十种蜜源植物花粉扫描电镜观察.白求恩医科大学学报 , 1992 , 18(2):132~ 133
4 王伏雄 ,钱真芬等.中国植物花粉形态.第二版.北京:科学出版社 , 1995.54~ 55
5 中国科学院林业土壤研究所.东北植物检索表.北京:科学出版社 , 1959.395~ 400
6 董世林.东北槭树科植物的研究.植物研究 , 1985 , 5(1):97~ 112
7 Fang W P.A monograph of Chinese Aceraceae.Cont rib Biol Lab Sci S oc China Bot ser , 1939 , 11:1~ 346
8 Walker J W.C omparative pollen morphology and phylogeny of the Ranalean complex.In:C B Beok ed.Origin and
early evolut ion of Angiosperm s.New York:Columbia Univ press , 1976.241~ 299
Studies on Pollen Morphology of 7 Species of Acer L.
in the North East of China
Zhang Jingmin
(Department of Pharmacy , Norman Bethune University of Medical Sciences , Changchun , 130021)
Zhu Qingru Li Xiliang
(Centre of Analysis and T est , Northeast Normal University , Changchun , 130024)
Abstract The pollen morphology of 7 species in Acer L .of the no rtheast of China w as ob-
served under bo th light microscope and scanning electron microscope.The pollen grains of
Acer L.are spheroidal subprolate , suboblate in shape and 3-lobet-ci rcular in polar view .
The size of the pollen is(21.4 ~ 35.5)μm×(18.7 ~ 33.9)μm , The types of apertures are 3
-colpate , 3-colporoidate and 3-colporate.The pollen exine of the genus has st riate orna-
mentation and perforation between lirae in some species , reticulate ornamentation .
Keywords Acer ;pollen mo rphology ;taxonomy ;SEM
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