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山东槐属植物的花粉亚显微形态研究



全 文 :收稿日期: 2004-10-14
修回日期: 2005-01-27
作者简介:杨德奎 ( 1952-) ,男 ,山东蒙阴人 ,教授 ,主要从事结构植物
学与植物细胞学研究。
广西科学 Guangxi Sciences 2005, 12( 2): 158~ 160
山东槐属植物的花粉亚显微形态研究
Study Pollen Submicroscopic Morphology of Sophora
L. from Shandong
杨德奎 ,郭小燕 ,王善娥 ,李 霞
Yang Dekui, Guo Xiaoyan,Wang Shan e, Li Xia
(山东师范大学生命科学学院 ,山东济南  250014)
( College o f Li fe Science, Shandong No rmal Univ ersi ty, Jinan, Shandong , 250014, China)
摘要:利用电镜扫描方法对山东济南栽培和野生的槐属 ( Sophora L. ) 3种 1变型的花粉进行亚显微形态结构观
察和研究。结果显示 ,该属花粉为长球形 ,具 3孔沟 ,而花粉外壁雕纹、孔沟的形态结构特征明显表现出种与种之
间、种与变型之间的差异 ,可以作为种间分类的依据。
关键词:槐属 花粉形态 外壁饰纹
中图法分类号: Q949  文献标识码 : A  文章编号: 1005-9164( 2005) 02-0158-03
Abstract: Pollen sub-micromo rpholog y o f 3 species and 1 fo rm of Sophora L. cultiva ted and w ild
in Jinan, Shandong were examined and studied under scanning elect ron microscope ( SEM) . The
results show ed tha t the po llen g rains of Sophora L. a re pro late spheroid wi th 3-co lpo rate. The
po llen exine sculpture and the mo rpholog y o f colporate v ary wi th di fferent species and fo rm.
The di fference can be serv ed as a basis fo r the classification of th e species of Sophora L.
Key words: Sophora L. , pollen morpho logy , ex ine sculpture
  蝶形花科 ( Papilionaceae)槐属 ( Sophora L. )植
物全世界约 50种 ,主要产于北半球热带、亚热带及温
带 ,我国约 15种 ,南北各地均产 [1 ]。本文利用电镜扫
描方法对山东槐属 3种 1变型 [ 1]的花粉形态及表面雕
纹进行观察和研究 ,为该属的分类及山东槐属植物花
粉形态研究提供花粉形态学方面的资料。
1 材料与方法
  实验材料采自山东济南栽培和野生的植物新鲜
成熟花粉 ,置防尘处干燥 48h以上 ,在解剖镜下将花
粉撒到样品台上 ,用 IB-5离子溅射仪镀金 ,日立 S-570
型扫描电镜观察 ,每种测定 5粒花粉取平均值 ,取有
代表性的花粉拍照。
  凭证标本 (槐 2004016,龙爪槐 2004017,苦参
2004018,白刺花 2004019)存山东师范大学生命科学
学院。
2 结果与分析
2. 1 槐 (Sophora japonica L. )
  槐在国内东北地区及内蒙古、新疆、广东、云南各
省区普遍栽培 ,以黄河流域最常见 [ 1]。槐在山东各地
普遍栽培 ,果及花蕾入药 ,能止血、降压 ,根皮、枝叶入
药 ,可治疮毒 [1 ]。
  槐的花粉粒为长球形 ,极轴×赤道轴为 28. 0μm
( 23. 5~ 33. 2μm)× 20. 4μm( 16. 4~ 27. 1μm) ,极面观
为三裂圆形 ,极面光滑。 具 3孔沟 ,沟较窄且达两极 ,
沟缘中部外凸 ,具颗粒状突起。外壁具穴状雕纹 ,穴大
小深浅不一 ,形状不规则 ,边缘光滑。见图 1( a、 b、 c)。
2. 2 龙爪槐 (变型 ) (S . japonica f. pendula Hort. )
  龙爪槐是槐 ( S. japonica L. )的变型 ,山东各地
习见栽培 [1 ]。 供观赏。
  龙爪槐的花粉粒为长球形 ,极轴×赤道轴为
30. 9μm ( 25. 4 ~ 36. 9μm ) × 18. 6μm ( 13. 5 ~
24. 0μm) ,极面观为三裂圆形 ,极面光滑。 具 3孔沟 ,
沟窄且达两极 ,宽度较均匀 ,沟中具颗粒状突起。外壁
具较密集的穴状雕纹和少许不规则网状雕纹 ,大多数
穴较浅 ,分布相对均匀 ,网脊宽度不均匀 ,网眼边缘光
158 Guangxi Sciences, Vol. 12 No. 2, May 2005
DOI : 10. 13656 /j . cnki . gxkx . 2005. 02. 021
滑。见图 1( d、 e、 f )。
  图 1 槐和龙爪槐的花粉粒形态
   Fig . 1  Th e po llen mo rpholog y on S. ja ponica L. and
S. japonica f. pendula Hor t.
a. 槐赤道面观 (× 2000) , b.槐极面观 (× 2000) , c. 槐局部放
大 (× 10000) , d. 龙爪槐赤道面观 (× 2000) , e. 龙爪槐极面观
(× 2000) , f. 龙爪槐局部放大 (× 10000)
a. Equato ria l v iew o f S . japonica L. (× 2000) ; b. Polar view o f
S. japonica L. (× 2000) ; c. Pa rt magnification o f S. japonica
L. (× 10000) ; d. Equa to rial view S. japonica f. pendula Hort.
(× 2000) ; e. Po la r view o f S. japonica f. pendula Hor t. (×
2000) ; f. Par t magnifica tion o f S. japonica f. pendula Hort.
(× 10000)
2. 3 苦参 (Sophora flavescens Ait. )
  苦参在国内分布于南北各省 ,山东各地区丘陵均
有分布 ;生于山坡、灌草丛及河岸沙滩 ,根入药 ,清热
解毒 ,抗菌消炎 ,治湿热、肠炎 [1 ]。
  苦参的花粉粒为长球形 ,极轴×赤道轴为
22. 0μm( 18. 5~ 26. 2μm)× 13. 0μm( 8. 6~ 17. 8μm) ,
极面观为三裂圆形 ,极面光滑。 具 3孔沟 ,沟窄达两
极 ,宽度较均匀 ,沟内有点状疣。外壁具点状坑和少量
  图 2 苦参和白刺花的花粉粒形态
   Fig. 2  Th e po llen mo rpholog y on S . f lavescens Ait. and
S. davidii ( Franch. ) Skeels
a. 苦参赤道面观 (× 3000) , b. 苦参极面观 (× 3000) , c. 苦参
局部放大 (× 10000) , d. 白刺花赤道面观 (× 2000) , e. 白刺花
极面观 (× 2000) , f. 白刺花局部放大 (× 10000)
a. Equato ria l view o f S. f lavescens Ait. (× 3000 ); b. Polar
v iew o f S. f lav escens Ait. (× 3000) ; c. Pa rt magnifica tion o f
S. f lavescens Ait. (× 10000) ; d. Equato ria l v iew o f S . dav idii
( Franch. ) Skeels (× 2000 ) ; e. Po la r v iew o f S . dav idii
( Franch. ) Skeels (× 2000); f. Par t magnifica tion o f S . dav idii
( Franch. ) Skeels(× 10000)
穴状雕纹。见图 2(a、 b、 c)。
2. 4 白刺花 (Sophora dav idii ( Franch. ) Skeels )
  白刺花在我国分布于河北、河南、山西、陕西、甘
肃、湖南、湖北、贵州、云南、四川等地 [1 ]。 山东中南山
区有白刺花分布 ,生于石灰质土壤的山坡、路旁 ,作水
土保持与城市绿化观赏树种。
  白刺花的花粉粒为长球形 ,极轴×赤道轴为
28. 6μm ( 23. 5 ~ 34. 0μm ) × 19. 9μm ( 15. 5 ~
159广西科学  2005年 5月 第 12卷第 2期
24. 8μm) ,极面观为深三裂圆形。具 3孔沟 ,沟深且宽
达两极 ,沟内具点状疣。外壁具网状雕纹。见图 2(d、
e、 f )。
3 结论
  根据上述结果分析 ,山东槐属花粉在形状上均为
长球形 ,均具 3孔沟 ,大小差异不大 ,表现出了属的一
致性。 而从花粉粒表面雕纹和孔沟形状来看 ,明显分
为三类:一类是花粉外壁具穴状雕纹 ,孔沟较浅且窄 ,
如槐、龙爪槐 ,其亲缘关系相近 ,此结构支持了龙爪槐
为槐的变型的分类 ;因龙爪槐外壁除较多穴状雕纹
外 ,还具少量网状雕纹 ,明显区别于槐 ;二类是花粉外
壁具点状坑雕纹 ,如苦参 ;第三类是花粉外壁具网状
雕纹 ,孔沟较宽且深 ,如白刺花。 上述结构特征 ,明显
表现出种与种之间 ,种与变型之间的差异 ,可作为种
的分类依据 ,进行分种检索:
1. 花粉粒外壁具点状坑雕纹 ………………………
苦参 S. f lavescens Ait.…………………………
1. 花粉粒外壁具穴状和网状雕纹
  2. 孔沟较浅且窄 ,花粉粒外壁具穴状雕纹
   3. 具穴状雕纹 槐 S. japonica L.………………
   3. 具较多穴状雕纹和少许不规则网状雕纹 …
龙爪槐 S. japonica f. pendula Hort.…………
  2. 孔沟较宽且深 ,花粉粒外壁具网状雕纹………
白刺花 S. davidii ( Franch. ) Skeels……………
参考文献:
[ 1 ] 陈汉斌 ,郑亦津 ,李法曾 .山东植物志 (下卷 ) [M ].青岛:
青岛出版社 , 1997. 373-377.
(责任编辑:韦廷宗 邓大玉 )  
(上接第 157页 Continue from page 157)
好 ,此激素浓度组合能促进其生长速度。处理 1增殖
率也较高 ,有徒长的趋势。从继续培养可看出 ,山苍子
存活率与生命力都不错 ,培养 60d后 ,大部分试管苗
叶片完全展开 ,同时 ,植株上的腋芽也大量萌发。
表 4 不同激素配比对山苍子丛芽增殖的影响
Table 4  Effect of dif ferent hormones to the mutiplicat ion of
bud breed of Litsea cubeba
处理
Treatmen t
接种数 (个 )
No. of  
inoculated
第 60d的有效芽数 (个 )
Effectiv e buds
of 60th days
增殖系数
Mul tiplication
quotien ts
0 6 4 1. 3± 0. 6
1 5 14 6. 5± 0. 2
2 2 4 2. 0± 1. 4
3 2 6 3. 0± 1. 4
4 2 16 8. 0± 1. 4
3 结束语
  在本试验中 ,山苍子带芽茎段接种后进行暗培养
18d或 20d左右愈伤组织萌动 ,以 MS+ 2, 4-D1. 0mg /
L+ 6-BA2. 0mg /L培养基的愈伤组织诱导数量较
多 ,愈伤组织诱导率最高 ,达 55. 6%。在诱导分化时 ,
暗培养 8d和光培养 5d开始萌芽 ,以 MS+ 2, 4-
D0. 5mg /L+ 6-BA3. 0 mg /L培养基的诱导芽萌发率
最高 ,达 60% ,且质量较好。在诱导全生芽增殖时 ,以
MS+ 2, 4-D1. 0mg /L+ 6-BA3. 0mg /L培养基的增殖
系数最高 ,达 8± 1. 4。这些实验结果说明 ,在山苍子的
组织培养中 ,如果是以愈伤组织为目的 ,最好先进行
一段时间的暗培养 ,这样它发生愈伤组织的速度较
快。如果是以诱导顶芽、侧芽或腋芽为目的 ,侧一开始
就直接进行光照培养 ,这样发生芽萌动的速度快、时
间短、数量较多 ,质量也较好。
  在本实验中还观察到 ,以山苍子带芽茎段为外植
体进行组织培养有严重褐变出现 ,原因是木本植物体
内含有较多的酚类化合物 ,同时山苍子渗出的山苍子
油亦加速褐化。
  由于不断采伐野生山苍子 ,野生山苍子资源已经
变得越来越少 ,本实验研究结果将为后续研究山苍子
快速繁殖技术并大面积推广奠定良好的基础。
参考文献:
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(责任编辑:邓大玉 )  
160 Guangxi Sciences, Vol. 12 No. 2, May 2005