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几种五加属植物花粉形态的扫描电镜观察



全 文 :几种五加属植物花粉形态的扫描电镜观察
何晓丽1,张 珂2
(1.合肥职业技术学院;2.安徽中医药大学,安徽 合肥 230038)
摘要:目的 研究五加属(Acanthopanax)细柱五加(A. gracilistylus )、三叶五加(A. gracilistylus var. trifoliolatus )、浙江五加(A.
zhejiangensis)和藤五加(A. leucorrhizus)的花粉形态特征。方法 利用扫描电子显微镜对五加属四种植物花粉表面微形态进行
了观察和比较。结果 该属花粉形态基本一致,具有一定的共同特征,即花粉粒形态呈球形或椭球形,外壁纹饰为拟脑状网纹,
均具有三孔沟。但在花粉粒的大小、网眼形状和网脊宽度等存在差异,其中三叶五加、浙江五加和藤五加均为首次报道。结论
五加属不同种在花粉粒的大小、网眼形状和网脊宽度情况存在明显的差异,这些花粉表面微观形态的差异可作为区别种的鉴
定依据。
关键词:扫描电镜;细柱五加;藤五加;花粉形态
SEM observation on the pollens of four species in Acanthopanax
HE Xiao-li1,ZHANG Ke2
(1. Hefei Vocational and Technical College;2. Anhui University of TCM,Hefei 230038,China)
Abstract:Objective To study the morphological characteristics of pollen of Acanthopanax gracilistylus,A. gracilistylus var. trifoliola-
tus,A. zhejiangensis and A. leucorrhizus . Methods By means of scanning electron microscope(SEM) ,the surface microtopography of
pollen of four Acanthopanax plants were observed and compared. Results Although similar on the whole,the pollens from different popu-
lations are of difference on their aperture,size,and ornamentation of exine,the number of the holes and the rericulations erc. There are
many differences among the pollens of the plants of these species on morphology,size,and aperture. A. leucorrhizus,A. zhejiangensis and
A. gracilistylus var. trifoliolatus were examined for the first time. Conclusion The differences on surface of pollens provide a new evi-
dence for specific identification of the genus.
Key words:scanning electron microscope;A. gracilistylus;A. leucorrhizus;pollen morphology
基金项目:安徽省教育厅质量工程特色专业项目(皖教高[2010]28 号
文) ;合肥职业技术学院院级项目(No 2R2D200917)
我国五加属(Acanthopanax)植物有 27 种 18 变种,广布于
南北各省,安徽省有 10 种 4 变种[1-2]。本属植物根皮为民间
常见草药,俗称“五加皮”,具有滋补、抗风湿、抗疲劳、活血化
淤等功效,尤其是五加属植物中的三萜化合物和挥发油多具
有抗菌消炎、祛痰止咳之功效,具有生物活性。临床主要用于
治疗风湿痹痛、腰膝酸软等病症[3-4]。其中细柱五加经考证为
历代五加皮正品的主要来源[5],也是现今五加皮唯一正品来
源[6],但目前药材市场上多以有毒的香加皮替代五加皮使
用[7]。由于近年来花粉细微结构的研究在药用植物鉴别、植
物分类学和系统学上的应用价值备受关注[8-9],故本文对五
加属植物花粉进行扫描电镜观察,旨在为五加属植物的分类
学和五加皮的药材鉴定提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料 选取五加属常见药用植物 4 种,分别是细柱五
加、三叶五加、浙江五加和藤五加。从每个种随机选取 20 粒
花粉粒。细柱五加取自安庆枞阳,三叶五加和浙江五加取自
安徽中医药大学药园,藤五加取自屯溪黄山。
1. 2 方法 取自然散出的花粉,置防尘处自然干燥 48 ~ 72
h,然后直接撒到粘有双面胶的扫描样品台上,IB-5 粒子溅射
仪中进行真空镀金,KYKY-EM3200 型扫描电镜观察并拍照,
测量其赤道轴和极轴的长度,取平均值,最后进行数据整理和
计算。
2 观察与分析
见图 1。
2. 1 花粉的外部形态 从图像分析(图 1,表 1)可知,四者均
为单粒花粉,细柱五加和藤五加的成熟花粉赤道面观均呈近
圆球形,辐射对称,浙江五加和三叶五加的成熟花粉赤道面观
均呈椭球形;四者的内孔膜的升高程度上有一定的差别:藤五
加因内孔膜的升高使得花粉极面观呈钝三角形;细柱五加内
孔膜小,略微升高,呈三裂圆形,而浙江五加和三叶五加均呈
典型的三裂圆形。
2. 2 花粉粒的大小 四者的大小存在一定的差异。细柱五
加的花粉粒极轴 ×赤道轴为 29. 4 μm × 24. 7 μm,花粉最长
轴长 27. 3 ~ 31. 8 μm,属于中等大小花粉;藤五加大小与细柱
五加相近,花粉粒极轴 ×赤道轴为 25. 5 μm × 30. 0 μm;浙江
五加和三叶五加极轴均较长,大小分别为极轴 ×赤道轴 15. 5
μm ×30. 6 μm和 9. 3 μm ×34. 6 μm,四种花粉中三叶五加极
轴最长。
2. 3 花粉的萌发器 四者花粉的萌发器均为复合萌发孔,有
三孔沟,沿极轴方向走行并等间距分布,一条沟中有一个内
孔,位于沟的中部,赤道向延长,大于沟的边缘,与沟直交,沟
较细长,沟界明显,四者在沟的宽度、内孔膜的大小和升高程
度上有显著差异:细柱五加花粉的沟宽度中等,内孔膜小,略
微升高;藤五加沟较宽,内孔膜大且升高明显;浙江五加和三
叶五加沟均较窄,内孔膜不升高,其中浙江五加的沟更加细
窄。
2. 4 花粉粒外壁纹饰 四者外壁均为拟脑状网纹,网眼的形
状和大小有较大差别:细柱五加网眼稀而小,呈稍不规则的圆
形或弯曲的条形,直径 0. 31 ~ 0. 50 μm,长至 0. 88 μm,网脊较
·1681·安 徽 医 药 Anhui Medical and Pharmaceutical Journal 2013 Nov;17(11)
图 1 -1 扫描电镜下细柱 图 1 -2 扫描电镜下细柱 图 1 -3 扫描电镜下藤 图 1 -4 扫描电镜下藤五
五加花粉极面观 五加花粉赤道面观 五加花粉极面观 加花粉赤道面观
图 1 -5 扫描电镜下三叶 图 1 -6 扫描电镜下三叶 图 1 -7 扫描电镜下浙江 图 1 -8 扫描电镜下浙江
五加花粉极面观 五加花粉赤道面观 五加花粉极面观 五加花粉赤道面观
表 1 花粉亚显微形态特征的比较
植物名称 花粉粒形状 大小 /μm P /E* 萌发沟与内孔膜 外壁纹饰
细柱五加 近球形 29. 4 × 24. 7 1. 19 沟宽 1. 6 ~ 2 μm内孔膜微升高 浅网,网眼稀而小
藤五加 近球形 25. 5 × 30. 0 0. 85 沟宽 3. 5 ~ 4 μm内孔膜升高 网状,网眼密而大,网脊弯曲
浙江五加 椭球形 15. 5 × 30. 6 0. 51 沟宽 1. 0 μm内孔膜不升高 网状,网眼直径大小不一
三叶五加 椭球形 9. 3 × 34. 6 0. 27 沟宽 1. 5 ~ 1. 7 μm内孔膜不升高 网状,网眼大而圆
注:* P /E为极轴与赤道轴之比。
宽,高低差异不明显,萌发沟边缘处光滑无网纹;藤五加网眼
密而大,多呈椭圆形或条形,直径 0. 47 ~ 0. 63 μm,长至 0. 95
μm,网脊弯曲;浙江五加的网眼直径大小不一,小的仅 0. 15
μm,大的可达 1. 26 μm,大部分直径在 0. 60 μm左右,呈类圆
形;三叶五加网眼大而圆,两极多椭圆形或条形,直径 0. 59 ~
0. 75 μm。
3 结论与分析
细柱五加、藤五加、浙江五加和三叶五加的花粉粒形态呈
球形或椭球形,外壁纹饰为拟脑状网纹,均具有三孔沟,这些
特征支持属级水平的分类,这与宋学华[10]等对 8 种五加属植
物花粉形态研究的结论是一致的。而它们的花粉粒的大小、
网眼形状和网脊宽度等不尽相同,这些特征支持了种级水平
的分类,利用这些特征可以为五加属植物的分类和鉴定提供
依据。其中三叶五加与细柱五加之间是同种的两变种还是两
个不同种尚有争议,其花粉粒的形态、大小与细柱五加相差较
大,均支持三叶五加和细柱五加可能是两个独立的物种。
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(收稿日期:2013 - 05 - 14,修回日期:2013 - 07 - 09)
·2681· 安 徽 医 药 Anhui Medical and Pharmaceutical Journal 2013 Nov;17(11)