全 文 ：文章编号:1008 —9632(2000)01—0029 —02
蓼属—未知花粉类型外壁超微结构的研究
庄永龙1 ,周忠泽2 ,林中清1 ,许仁鑫2
(安徽大学　1.现代实验技术中心 、　2.生命科学学院 ,合肥　230039)
摘　要:花粉壁的构造提供了若干在系统发育上有用的特征 ,其中外壁的层次 、结构以及纹饰是基本的。为
此 ,本文以花粉壁的外部纹饰和内部结构为重点 ,用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的薄切片技术 ,对蓼
属一新的花粉类型———长花蓼型的花粉外壁构造的特点进行了观察和研究 。结果表明:外壁结构分化成两
个明显的层次 ,即外面的外壁外层以及内面的外壁内层 ,其外壁外层无覆盖层 ,仅由柱状层和底层组成的 。
关键词:长花蓼型;花粉壁;超微结构;蓼属
中图分类号:Q944·42　　　　文献标识码:A
　　在被子植物中 ,蓼属(PolygonumL.S.lat.)的花粉素
以花粉类型多样 、特征明显而受到植物分类学家的重视 。
早在 1946年 ,瑞典植物学家 Hedberg[ 1]在用光学显微镜
观察了产于不同国家和地区的 150种蓼属植物(其中 37
种取自中国)的花粉以后 ,将蓼属花粉划分为 10种不同
的类型 ,并结合植物体外部形态特征和细胞学特征 ,提出
了一个比较系统而全面的分类系统 。近几年来周忠
泽[ 2—5]等利用光学显微镜和扫描电镜系统观察和研究
了中国蓼科 12属 102种 8变种的花粉形态 ,将这些花粉
划分为 28个类型。在此基础上创建了蓼科花粉系统树 ,
同时对蓼科孢粉地理学进行了研究 。利用透射电镜的薄
切片技术 ,研究花粉外壁的层次结构是孢粉学研究的重
要方面 , Now iche and Skvala[ 6 ,7]于 1977 、1979 年报道了
蓼科部分花粉壁的超微结构 ,而我国在蓼科花粉外壁超
微结构方面的研究未见有详细报道 。现将蓼属一新的花
粉类型 ———长花蓼型的花粉外壁超微结构作一详细报
道。
1　材料与方法
1.1　材料　本实验中的长花蓼(P .macranthum)、蚕茧
草(P .japonicum)花粉材料取自安徽大学生命科学学
院标本室的腊叶标本 。
1.2　透射电镜的花粉制备:从腊叶标本上取一朵花 ,
95%和 100%乙醇分别浸泡一天 ,然后用环氧树脂 E-
pon812对样品进行包埋。包埋前按 100%乙醇:包埋剂
=3∶1;1∶1;1∶3的比例浸透。浸透后再用纯树脂进行包
埋 ,然后将包埋块放入 60℃恒温箱中聚合 48小时 ,取出
后用 50℃左右的温水洗去胶囊 ,即得到制备好的样品包
埋块 。用 Ultracut-E型超薄切片机切片 。切片用醋酸
双氧铀及柠檬酸铅进行双重染色 , 待样品干燥后用
TEM —100SX透射电镜观察并拍摄电镜照片。
2　观察结果
蓼属长花蓼型花粉外壁在扫描电镜下观察无覆盖
层 ,其表面具裸露的大小不等的鼓锤状颗粒 。花粉外壁
超薄切片在透射电镜下显示特征与外壁纹饰相一致 。外
壁覆盖层极度退化 ,不存在覆盖层 ,其大的颗粒是由 2—
3个基柱顶端愈合而成 ,大的颗粒间分布有分离的小颗
粒 。底层明显 ,外表面不规则 ,柱状层是底层厚度的 6—
12倍 。外壁内层仅在萌发孔区强烈加厚 ,而在孔间区极
薄或不明显。
标本采自安徽金寨 ,标本号:81096。
3　讨论与结论
蓼科花粉类型多 ,如其花粉萌发孔有三沟 、三孔沟 、
散孔沟 、多沟 、散沟 、散孔等;其外壁纹饰有颗粒 —穿孔 、
微刺—穿孔 、微刺 —穿孔—光滑 、细网状 、粗网状 、皱块
状 、鼓锤状等 。蓼科花粉外壁的超薄切片经染色后 ,在透
射电镜下观察 ,外壁明显显示出两种颜色 ,内面颜色较浅
的为外壁内层 ,外面颜色很深的一层为外壁外层。外壁
内层总的来说是薄的 ,但在沟(孔)区强烈加厚 ,而在沟
(孔)间区很薄或不明显 。外壁外层与外壁内层相比是相
当厚的 ,这一层又包括三层:外面的覆盖层 ,里面的柱状
层 ,及在柱状层与外壁内层之间的底层。各层的厚度 、形
状与结构等发育情况是区别蓼科各个花粉类型的重要特
征 。
长花蓼花粉属于长花蓼型(Macranthum -ty pe),见
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第 17卷第 1期
2000年 2月 　　　　　　　　　　　　
生　物　学　杂　志
JOU RNAL OF BIOLOGY
　　　　　　　　　　　　VO1.17　NO .1
Jan ,2000
收稿日期:1999—12—02
　　基金项目:安徽省自然科学基金资助
图 1 、2。薄切片显示出该类型花粉的鉴别特征是外壁无
覆盖层 ,仅具长短不等的鼓锤状基柱 ,基柱的长度是底层
厚度的 6 —12倍 。外壁内层除萌发孔处加厚外 ,孔间区
外壁内层无。
蚕茧草花粉属于春蓼型(Persicria -ty pe),见图 3 ,
4。该类型外壁纹饰在扫描电镜为粗网状 ,网眼内密布小
颗粒。花粉外壁超薄切片在透射电镜下显示 ,外壁具半
覆盖层 ,特征与外壁纹饰相一致 ,网脊是由 2—10个基柱
顶端愈合而成。支持覆盖层的是相对长的基柱 ,长的基
柱间密布小颗粒 。底层明显 ,内有空隙 ,内外表面不平
滑 ,其厚度约是长基柱的 1/5-1/4 。外壁内层总的来说
较薄 ,但在沟区强烈加厚 ,而在沟间区很薄 ,约是底层的
1/4-1/2 。标本采自安徽枞阳 ,标本号:9404 。
图 1—4　长花蓼和蚕茧草的花粉形态
1 、2　长花蓼 SEM 下花粉外形 , TEM 下外壁薄切片;
3 、4　蚕茧草 SEM 下花粉外形 , TEM 下外壁薄切片。
图版说明 Explana tion of Plates
Figs.1 , 2.P.macranthum , 1.SEM×1500 , 2.TEM×2500;
Figs.3 , 4.P.japonicum , 3.SEM×1500 , 4.TEM×2500.
周忠泽[ 2]等根据光学显微镜与扫描电镜观察结果 ,
认为:(1)外壁无覆盖层 、具裸露的鼓锤状基柱纹饰的长
花蓼型是从最接近于它的具散孔 、外壁具半覆盖层的春
蓼型(Persicaria-type)花粉进化而来 ,是蓼属中最进化
的花粉类型;(2)将长花蓼与蚕茧草仍作两个独立种处
理 。长花蓼与蚕茧草花粉外壁超微结构的结果支持了他
们的结论。
致谢:本文承蒙安徽大学生物系周翰儒 、蒙仁宪二位
教授指导 、审阅 、修改 ,谨此一并致谢 。
参考文献:
[ 1] Hedberg O.Pollen morphology in the genus Polygonum L.s.lat.
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[ 2] 周忠泽 , 张小平等.蓼属—未知花粉类型及其系统演化位置
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195—198.
[ 3]周忠泽 、江光怀 , 鲁润龙.中国蓼科孢粉地理学研究[ J] .中国
科学技术大学学报 , 1999 , 29(4):464—470。
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trospermae.Smithson Contrib Bot , 1977 , 37:1-64.
[ 7] Nowicke J W and Skvar la J J.Pollen mo rphology:The Potential
influence in higher sy stematice.-Ann Mo Bot Gard , 1979 , 66:
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Ultrastructural studies of a new pollen type exine of Polygonum
ZHUANG Yong -long1 , ZHOU Zhong -ze2 , LIU Zhong-qing1 , XU Ren-xin2
(1.Centre of Modern Experiment Technology , 　2.School of life Science ,Anhui Universi ty ,Hefei 230039 ,China)
Abstract:The structure of pollen wall provides many characteristics for systematic botany , among which the stratifica-
tion , st ruture and ornamentation of ex ine is basal.It is , therefore , very important to study the outer o rnamentation and in-
ner ultrastructural characteristic of exine.Pollens of Macranthum -type were examined by scanning electron microscope ,
transmission elect ron microscope and technique of ult rathin section.The resulte of thin section indicate pollens of Macran-
thum -ty pe have the exine stratification considered as typical of the dicots , endexine , foo t layer , columellae and intectum.
Key words:Macranthum -type;pollen w all;ult rastructure;Polygonum .
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生　物　学　杂　志
JOU RNAL OF BIOLOGY
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