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木犀属美丽木犀和布克木犀花粉形态研究



全 文 :收稿日期:2010-08-09.
基金项目:上海市科委项目(07DZ12062).
作者简介:杨庆华(1980-),男 ,硕士 ,工程师 ,主要从事植物分类与保育研究.
木犀属美丽木犀和布克木犀花粉形态研究
杨庆华
(上海辰山植物园 ,上海 201602)
摘要:利用扫描电镜对木犀属美丽木犀和布克木犀的花粉形态进行了观察与测量.结果显示:美丽木犀和布克
木犀花粉在 P/E值 、外壁纹饰 、萌发沟方面表现出一定的相似性 ,表现为花粉为近球形 , 外壁具有网状纹饰 , 三孔沟
萌发;在花粉大小(P、E)、沟长(L)、沟深(D)、网眼大小等方面表现一定的差异性.通过对布克木犀 、美丽木犀 、山
桂花花粉形态的比较 , 推测花粉大小 、P/E值是判断其杂交起源的依据之一.
关键词:木犀属;布克木犀;美丽木犀;花粉形态;杂交起源
中图分类号:Q944.571 文献标识码:A 文章编号:1008-8423(2010)03-0286-03
PolenMorphologyofOsmanthusdecorusandO.×burkwoodi
YANGQing-hua
(ShanghaiChenshanBotanicalGarden, Shanghai201602, China)
Abstract:PolengrainsofOsmanthusdecorus(Bosi.etBalansa)Kasapl.andO.×burkwoodi(Burk-
woodetSkipwith)P.S.GreenareexaminedbySEMinthispaper.Theresultsindicatethatthereare
manysimilaritiesinP/E, Exinesculpture, Germinationditch.Thepolengrainsarenearlyspherical.
Thesculpturesofthepolenexineareunexceptionalyreticulate.Twospeciesare3 -colporate, Only
O.×burkwoodiisfew4 -colporate.Atthesametime, therearemanydiferencesinsizeofpolen,
lengthanddepthofcolpus, sizeoflumen, andsoon.BycomparingpolenmorphologyofO.delavayi
Franchet, O.decorusandO.×burkwoodi, thesizeofpolen, P/Evaluearesupposedtobeoneofthe
basesjudginghybridorigin.
Keywords:Osmanthus;O.×burkwoodi;O.decorus;polenmorphology;hybridorigin
木犀属(Osmanthus)隶属于双子叶植物合瓣花类的木犀科(Oleaceae),是木犀科中经济价值较大的一个
属 ,该属中的桂花(O.fragrans)由于花具有浓郁的香气而被广泛栽培.该属现有 35种(包括 2个杂交种)植
物 ,主要分布亚洲东部的亚热带和热带地区 ,少数种分布于北美洲东南部和南半球热带地区[ 1-4] .
花粉作为植物的生殖单位 ,其形态特征是相对稳定的 ,从花粉的形状 、大小 、萌发孔 、沟的特征及表面纹
饰等都可以看出植物的进化趋势.特别是对于高级的分类单元如纲 、科 、属等而言 ,其孢粉形态特点的变化规
律对于分类系统的建立具有重要意义.因此 ,孢粉形态研究早已应用于植物分类和系统演化研究中[ 5-17] ,成
为植物分类学的一个重要方法和手段.
对于木犀属植物的花粉 ,前人已进行过部分研究[ 8-13] ,但涉及的种类很少 ,主要集中在国内分布的木犀
属物种上 ,如桂花 、野桂花 、厚边木犀 、山桂花等.而国外分布的种和杂交种还未见详细的报道.本文主要研究
木犀属杂交种布克木犀(O.×burkwoodi)和分布于西亚 、土耳其和地中海地区的美丽木犀(O.decorus)的
花粉形态 ,以期能为该属植物杂交起源和系统分类提供依据.
第 28卷第 3期              湖北民族学院学报(自然科学版)              Vol.28 No.3
2010年 9月        JournalofHubeiUniversityforNationalities(NaturalScienceEdition)         Sep.2010
1 材料与来源
布克木犀和美丽木犀花粉材料于 2010年 4月采于辰山植物园苗圃.采样方法为摘取初开的花朵 ,用笔
刷刷取新鲜花粉 , 4%戊二醛(pH7.2 , 0.2mol· L-1磷酸缓冲液溶液配制)立即固定 , 4℃冰箱保持备用.
2 方法
取适量固定好的新鲜花药样品 ,进行 pH7.2, 0.1mol·L-1磷酸缓冲液清洗;乙醇梯度脱水(30%、50%、
70%、90%、100%2次),每个等级处理 15min;醋酸异戊酯置换 2次(每次 15min);临界点干燥;导电处理
(电流:15mA,时间:90s).将处理好的样品放在扫描电子显微镜下扫描 ,观察 、拍照 、测量.在观察过程中 ,选
取有代表性的花粉 20粒 ,测量极轴长 、赤道轴长 、萌发沟长 、萌发沟宽 、网眼大小等.
使用的仪器型号:EMITECHK850临界点干燥仪;HITACHE-1010喷镀仪;FEIQUANTA200扫描电子
显微镜.
3 结果分析
3.1 布克木犀和美丽木犀的花粉形态
布克木犀的花粉形态多为 3个萌发沟 ,个别为 4沟 ,沟长 9.3(6 ~ 10)μm,沟宽 2.6(2 ~ 4)μm,沟深 0.8
μm;花粉近球形 ,大小均匀 ,极轴长 14.3(13 ~ 15)μm,赤道轴长 14.6(13 ~ 16)μm, P/E值 0.979;花粉表面
具网状纹饰 ,微皱 ,网眼大小 1.6μm(见图 1).
图 1 布克木犀的扫描电镜图片
1极面观(3孔), 2极面观(4孔), 3赤道面观 , 4极面网状饰纹
Fig.1 SEMimagesofOsmanthus×burkwoodii
1Polarview(3-colporate), 2Polarview(4-colporate), 3Equatorialview, 4Polarview, ornamentationreticulate
美丽木犀的花粉形态基本为 3个萌发沟 ,沟长 8.6(7 ~ 9)μm,沟宽 2.9(2 ~ 4)μm,沟深 1.6μm, 萌发
沟边缘纹饰较模糊;花粉近球形 ,有的较扁 ,极轴长 13.5(11 ~ 14)μm,赤道轴长 13.4(12 ~ 14)μm, P/E值
1.007;花粉表面具网状纹饰 ,比布克木犀纹饰皱褶要多 ,网眼大小 1μm(见图 2).
图 2 美丽木犀的扫描电镜图片
1极面观(3孔), 2赤道面观 , 3极面网状饰纹
Fig.2 SEMimagesofOsmanthusdecorus
1Polarview(3-colporate), 2Equatorialview, 3Polarview, ornamentation
3.2 花粉形态作为检验杂种依据的可行性探讨
本次试验另外一个目的就是探讨花粉形态作为检验植物之间杂交起源依据的可行性.众所周知 ,布克木
犀为美丽木犀和山桂花的杂交后代 ,该杂种与其两个亲本花粉形态比较如表 1.
从表 1中可以看出:在花粉大小方面 , 3种木犀属植物不一样 ,布克木犀的花粉大小介于美丽木犀和山
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第 3期              杨庆华:木犀属美丽木犀和布克木犀花粉形态研究                
桂花之间 ,但极轴长与赤道轴长的比值(P/E)却近似相等 ,说明 3个物种的花粉形状相似;在花粉萌发孔方
面 , 3个物种都是 3孔沟的萌发孔;外壁纹饰方面 ,都是网状 ,网眼的大小却不同 ,其中布克木犀最大 ,两个亲
本较小.就花粉形态而言 ,杂交种布克木犀的特征与其双亲均有一定的联系与区别 ,因此 ,花粉的大小 、P/E
值在验证物种杂交起源方面可以作为依据之一.
表 1 木犀属的花粉形态比较
Tab.1 PollenmorphologyofOsmanthusspecies
植物 P/μm E/μm P/E 形状 萌发孔 外壁纹饰 网眼大小 /μm
美丽木犀 13.5(11 ~ 14) 13.4(12 ~ 14) 1.01 近球形 3孔沟 网状 1
布克木犀 14.3(13 ~ 15) 14.6(13 ~ 16) 0.98 近球形 3孔沟 , 个别 4孔沟 网状 1.6
山桂花 20(19 ~ 21.5) 20.7(19.5 ~ 21.5)0.97 圆球形 3孔沟 网状 1.2
4 结论
1)对布克木犀和美丽木犀的花粉形态进行研究 ,表明 2物种花粉是近球形 ,外壁表面均具有网状纹饰 ,
基本都具有 3孔沟的萌发孔 ,其中 ,还发现布克木犀有个别 4孔沟萌发的现象 ,这也验证了徐炳强[ 14]的观察
结果.2个物种在花粉大小 、沟长 、网眼大小等方面有较大差别 ,这与臧德奎 [ 15]观察结果基本一致.其中花粉
较大 、沟长较长 、网眼较大的为布克木犀 ,美丽木犀沟深较大.
2)鉴定一个物种是否杂种或者杂交起源并不容易 ,传统的形态 、染色体的配对 、分子标记等手段也往往
只是推断物种的杂交起源.本试验在知道植物杂交育种的情况 ,从孢粉学的角度去推断判断杂交起源的依
据 ,从试验的结果来看 ,花粉的大小 、P/E值可以作为物种杂交起源验证的依据之一.
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