全 文 ： 技术研究
凤仙花属两种植物花粉的扫描电镜制样研究*
蔡秀珍 , 刘克明* , 刘锦辉 , 陈　松
(湖南师范大学生命科学学院 , 湖南 长沙 410081)
摘　要:采用腊叶标本花粉直接制样法 、烘干法 、FAA固定液复原法 (酒精梯度脱水 、自然干燥)和 FAA固定新
鲜花药法(脱水 、干燥处理同前 )四种不同处理方法对凤仙花属 (Im patiens L. )植物红纹凤仙花( I. rubro-striata
H ook. .f )和长角凤仙花( I. long icornu ta Y. L. Chen)的花粉进行了制样研究。结果表明:经后两种方法处理的花
粉形状不变 , 且外壁网纹清晰 ,可获得质量较高的照片 , 观察时间也不受季节和产地的影响 , 既可在野外固定保
存新鲜花蕾备用 , 又可利用标本馆现有的腊叶标本花粉经固定液复原后制样观察 , 操作简便 ,是进行花粉形态
研究的一种较理想的方法。
关键词:扫描电镜;样品制备;凤仙花属;花粉
中图分类号:Q-366
文献标识码:A
文章编号:1007-7146(2007)01-0109-03
SEM Spec im en Preparation Techniques of
Two Species’ Pollen in Impa tiens L.
CAIX iu-zhen , LIU Ke-m ing* , LIU J in-hui, CHEN Song
(Co llege o f L ife Science s, H unan N orm a l Un ive rsity, Changsha 410081, H unan, China )
Abstract:In the presen t study, the po llen grains o f Impa tiens rubro-striata H ook. .f and I. longicornuta Y. L. Chen
(B alsam inaceae) have been prepared for four spec im en preparation technique, nam e ly he rba rium po llen dry he rbarium
po llen, FAA restitute he rbarium pollen and FAA soak fresh po llen. The re su lts show ed tha t the spec im en using FAA fo r
he rba rium po llen or fre sh po llen prepa ra tion technique gave idea l resu lts.
Key words:scanning e lec tron m ic roscope (SEM );spec im en prepa ra tion;Im patiens;po llen
　　应用扫描电镜观察植物花粉表面的微形态特
征 ,从而揭示出花粉表面较光学显微镜观察结果更
为详尽 、细微的结构特征 ,是植物孢粉学研究中不可
缺少的手段之一;而扫描电镜观察到的这类特征是
否真实和清晰 ,在很大程度上取决于样品的制备 。
花粉扫描电镜样品制备的方法主要有新鲜花粉直接
制样法 [ 1] 、腊叶标本花粉直接制样法 [ 2-3] 、醋酸酐分
解法 [ 4] 、戊二醛固定法 [ 5]等。理论上要使实验材料
保持其本来面目 ,用新鲜花粉直接观察最好 ,但由于
种间差异 ,加之生态因子的影响 ,植物的花期往往相
距较大 ,不利于大规模采样;同时 ,采集新鲜花粉直
接观察 ,若产地与实验地相距较远 ,则受到的限制较
大 ;而在野外采集时若用戊二醛固定液固定 ,固定液
在固定一段时间后必须进行水洗 ,否则便会损坏组
第 16卷第 1期
2007年 2月 　　　　　　　　　
激　光　生　物　学　报
ACTA　LASER　B IOLOGY　SIN ICA　　　　　　　　　　　Vo.l 16 No. 1Feb. 2007
* 收稿日期:2006-06-08
基金项目:国家自然科学基金项目(30470130);国家自然科学基金重大国际合作项目(39899400);中国科学院知识
创新工程重要方向项目(KSCX-SW-122)
作者简介:蔡秀珍 (1979— ), 女 ,博士研究生 .从事植物系统学研究.
*通讯作者:(电子信箱 ) lkm ing8@ yahoo. com. cn
织 ,水洗后最好马上进行脱水处理 ,这样在野外操作
比较繁琐。因此 ,在实际应用中采用腊叶标本花粉
制样的较多。但是 ,腊叶标本花粉保存的年限一般
较久 ,而且标本的干燥处理过程剧烈 ,由于液体表面
张力的作用 ,大多数花粉会塌陷 、变形。因此 ,需选
择适当的 、简便的固定方法在野外将花粉加以保存
备用 ,或者采取措施使变形的腊叶标本花粉复原 ,然
后集中制样 、观察 。本文经过对比分析 ,针对性地对
凤仙花属 (Im patiens L. )植物红纹凤仙花 (I. rubro-
striata H ook. .f )和长角凤仙花 (I. longicornu ta Y. L.
Chen)的腊叶标本花粉和 FAA 固定液浸泡的新鲜花
粉的扫描电镜样品制备方法进行了摸索 ,旨在寻找
一种较理想的花粉样品制备方法 ,为其它类似的花
粉样品制备提供实验依据 。
1　材料与方法
1. 1　材料
供试材料为采自云南腾冲的红纹凤仙花和采自
湖南武冈的长角凤仙花 ,分别取新鲜花蕾经 FAA固
定液固定的花粉和存于湖南师范大学植物标本馆的
腊叶标本花粉 ,凭证标本号为刘克明 21278和刘克
明 791237。
图 1　红纹凤仙花腊叶标本花粉(未经处理)　　　　　　　F ig. 1　H erbarium po llen o f Impatiens rubro-striata
图 2　红纹凤仙花腊叶标本花粉(烘干处理) F ig. 2　H erbarium po llen o f I. rubro-striata by dry ing
图 3　红纹凤仙花腊叶标本花粉(FAA固定液复原处理) F ig. 3　H erbarium po llen o f I. rubro-striata by FAA re stituting
图 4　红纹凤仙花新鲜花粉(FAA固定液固定) F ig. 4　F resh po llen of I. rubro-striata by FAA soak
图 5、图 6　长角凤仙花腊叶标本花粉(未经处理) F ig. 5, F ig. 6　Herbarium po llen o f I. longicornuta
图 7　长角凤仙花腊叶标本花粉(烘干处理) F ig. 7　H erbarium po llen o f I. longicornuta by dry ing
图 8　长角凤仙花腊叶标本花粉(FAA固定液复原处理) F ig. 8　H erbarium po llen o f I. longicornuta by FAA re stitu ting
图 9　长角凤仙花新鲜花粉(FAA固定液固定) F ig. 9　F resh po llen of I. longicornuta by FAA soak
110　　　　　　　　　　　　　　激　光　生　物　学　报　　　　　　　　　　　第 16卷
1. 2　方法
由于开放花的花粉可能已散布出去 ,同时空中
尘埃亦可能污染开放花;幼嫩花的花粉尚未成熟 ,故
采样时统一选取含苞待放的花蕾 ,以确保花粉的成
熟度一致。首先将花药剥离出来 ,然后分组处理 。A
组 :取腊叶标本花药 ,将花粉抖落于样品台上 ;B组 :
取腊叶标本花药 ,夹于双层吸水纸之间 ,在红外恒温
干燥箱中 30 ℃放置 24 h,将花粉抖落于样品台上;C
组 :取腊叶标本花药置于小离心管中 ,用 FAA固定液
浸泡 48 h后 , 30 %、45 %、60 %、75 %、90 %、95 %
酒精系列梯度脱水 ,再用无水酒精置换两次 ,每次 1
h ,然后用解剖针刺破花药 ,将花粉释放于无水酒精
中 ,用滴管取一小滴花粉悬浮液于盖玻片上 ,自然干
燥 ;D组:取野外 FAA固定液浸泡保存的新鲜花蕾 ,
将花药剥离出来置于小离心管中 ,脱水 、干燥步骤同
C组。上述四组经 JFC-1600型离子溅射仪喷金镀膜
后 ,在 JEOL JSM-6360LV型扫描电镜下观察 ,选择有
代表意义的花粉照相 ,加速电压为 25 kV。花粉大小
为电镜下花粉视野中随机选择 20粒 ,用 Sm ile V iew
电脑软件测量得的平均值。
2　观察结果
通过扫描电镜观察发现 ,未经 FAA固定液复原
(A组 、B组)的腊叶标本花粉表面杂质较多 ,花粉与
花粉之间互相粘连 ,很难找到单粒花粉 ,大多数花粉
也已塌陷 、严重变形 ,结构不够清晰(图 1 ,图 2,图 5-
图 7);而经 FAA固定液复原的腊叶标本花粉 (C组 )
和 FAA固定液固定的新鲜花蕾 (D组)制备出的花
粉粒分散较好 ,且表面干净 ,花粉外壁网纹清晰 ,基
本无变形 ,立体感强 ,照片质量较高 ,观察结果令人
满意 (图 3,图 4,图 8,图 9)。在电镜下 ,正常的花粉
粒呈长圆形 ,左右对称 ,红纹凤仙花的极轴长约 30. 0
μm ～ 32. 2 μm ,长赤道轴约 21. 9 μm ～ 23. 6 μm;长
角凤仙花的极轴长约 28. 3 μm ～ 30. 5 μm ,长赤道轴
约 17. 4 μm ～ 18. 8 μm。在极轴的两边角各有一个
沟状萌发孔 ,网状纹饰(图 4,图 9)。
3　讨论
花粉扫描电镜样品的制备方法有很多 ,其中由
于方便简单 ,腊叶标本直接取样法和固定液(如戊二
醛 、福尔马林等)固定法较为常用。在众多的固定液
中 ,只有 FAA固定液对材料的影响较小 ,可长期保存
在固定液中。因此 ,本文针对性地选用腊叶标本花
粉和 FAA固定液浸泡花粉进行对比分析 。
用腊叶标本花粉直接制样法或烘干法制样时 ,
由于花药干燥易碎 ,易造成花粉囊壁 、花粉碎片和大
量花粉混合在一起 ,上样时混合物会一同抖落在样
品台上 ,照片上杂质较多 ,花粉与花粉之间易粘连在
一起 ,难以找到单粒花粉。虽然花粉有坚硬的外壁 ,
但是在野外日晒或室内烘箱烘干的过程中 ,脱水过
程过于剧烈 ,由于液体表面张力的作用 ,花粉表面结
构很容易发生皱缩 、塌陷 、变形等。采用 FAA固定
液 -酒精梯度脱水制备的花粉所拍的照片视野美观 ,
花粉形态非常清晰 、饱满 ,基本无变形 、立体感强。
原因主要有三:一是因为在制样过程中只取出花药 ,
先将花药进行酒精梯度脱水干燥 ,再用解剖针刺破
花药 ,将花粉释放于无水酒精中 ,这样不仅解决了更
换溶液过程中易造成花粉流失的难题 ,而且由于没
有弄破花粉囊壁 ,使得花粉表面基本无杂质 ,保持了
照片的美观;二是由于将花粉制成浓度较低的悬浮
液 ,再滴在盖玻片上 ,这样使得花粉分散开来 ,避免
了花粉与花粉之间大量粘连 ,便于观察;三是采用酒
精梯度脱水干燥 ,脱水过程轻缓 ,样品的表面张力影
响较弱 ,从而保存了样品良好的微形态结构。此法
操作十分简便 ,所用化学试剂简单 ,且观察时间不受
季节和产地的影响 ,既可在野外固定保存新鲜花蕾
备用 ,又可利用标本馆现有的腊叶标本花粉经固定
液复原后制样观察 ,故作者认为 FAA固定液-酒精梯
度脱水法是进行花粉形态研究一种较理想的方法。
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