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几种柑橘属植物花粉外壁超微结构比较研究



全 文 :果 树 学 报 !#,!(!)$%&’(%&)
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几种柑橘属植物花粉外壁超微结构比较研究
张映南 % 李润唐 ! 蒋开军 !
(%湖南省农业科学院园艺研究所,湖南长沙 8%%!’;!湖南农业大学园艺园林学院,湖南长沙 8%%!))
摘 要 应用超薄切片技术,在透射电镜下对几种柑橘属植物花粉外壁的超微结构进行了观察,结果表明,柑橘属
植物花粉具 8(’ 孔沟,外壁内层发育好,花粉外壁结构属于较进化类型。供试材料花粉外壁超微结构特征各异,说
明了柑橘属植物的遗传多样性;野生柑橘花粉外壁柱状层为颗粒结构,栽培柑橘为小柱结构,似可说明柑橘花粉外
壁柱状层的进化趋势是由颗粒结构到小柱结构。莽山野柑和莽山野橘花粉外壁超微结构存在明显差异,主要表现
为:莽山野柑花粉外壁的柱状层发育差,为颗粒状,覆盖层厚度为 98% !:,内层厚度为 9)8 !:;莽山野橘花粉外
壁的柱状层发育好,为小柱状,覆盖层厚度为 98; !:,内层厚度为 9## !:。据此认为柑应有种的地位。
关键词 柑橘属;花粉外壁;超微结构;柑
中图分类号:5&&& 文献标识码:< 文章编号:%=>==)>?!#@>#>%&’>8
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湖南柑橘资源丰富,是中国柑橘种质资源中心
之一。从 ! 世纪 ’ 年代开始,有科学研究工作者
对湖南柑橘资源进行了调查、收集、整理、系统地分
析研究。根据建国以来湖南省柑橘资源调查的材
料,贺善文 Z%[就柑橘种质资源中心问题作了如下论
述:(%)与国际上近百年来报道的印度野橘和日本橘
相比,湖南省发现的道县野橘才是真正柑橘亚属宽
皮橘类的近缘野生种。我国南岭山脉地带应为宽皮
橘类野生种的原产中心之一;(!)我国不仅是柑橘
类的原产中心,而且包括若干地理小中心。湖南应
是我国柑橘种质资源中心之一。刘庚峰等 Z![对湖南
野生柑橘资源进行了较系统整理,根据他们的报道,
湖南野生柑橘种类隶属于枳属、柑橘属和金柑属\共
’个种类,主要分布在湘西南、湘东山区。李润唐Z#[对
湖南野生宽皮柑橘的植物学性状进行了全面调查,
提供了较完整的植物学性状资料。李润唐、陈喜文Z8(
;[等先后对湖南野生柑橘资源进行了同工酶、植物血
清学分析,并对有关种类的花粉形态和染色体核型
进行了研究。这些工作对湖南柑橘资源的分类、起
源、进化,特别是对柑与橘的区别提供了科学的依
据。为了深入研究和探讨湖南柑橘资源的特点,本文
对几种柑橘属植物花粉外壁超微结构进行了观察。
收稿日期:!!>%>) 接受日期:!#>%>=
基金项目:国家自然科学基金资助项目(#)=;’8))。
张映南,女,副研究员。
DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.2003.03.003
果 树 学 报 ! 卷
供试材料
#$%&’()*
外壁特征 +,-.’ (/010()’1-*)-(*
外层 +()’,-.’2!34 内层
+.5’,-.’
2!34
纹饰
61.03’.)0)-7.
萌发孔
89’1)$1’
覆盖层
:’()$3
柱状层
;0($<’
宜昌橙
! #$%&’()’*#* #=-.><’
香橙
! +,’-* :0.0?0
红橘
! .&’()/#’& :0.0?0
朱橘
! )/(.%/-*& :0.0?0
甜橙
! *#’)’*#* 6*%’(?
本地早
! *,$$-*&@71) ’, :0.0?0
莽山野橘
A0.>*/0.B’&$
莽山野柑
A0.>*/0.B’>0.
油田柚
! (/&’0#* 6*%’(?
不规则 C11’>$<01
DE
不规则 C11’>$<01
DEF
不规则 C11’>$<01
DFG
不规则 C11’>$<01
DHH
不规则 C11’>$<01
DI
不规则 C11’>$<01
DF
不规则 C11’>$<01
DEJ
不规则 C11’>$<01
DEK
不规则 C11’>$<01
DHJ
野粒状 L10.$<’
DF!
颗粒状,小柱 L10.$<’,(7<$3’<<0)’
DE
小柱 M7<$3’<<0)’
DEE
小柱 M7<$3’<<0)’
DGG
小柱 M7<$3’<<0)’
DGI
小柱 M7<$3’<<0)’
DEI
小柱 M7<$3’<<0)’
DJF
颗粒状 L10.$<’
DF
小柱 M7<$3’<<0)’
DGE
规则 N’>$<01
DE
规则 N’>$<01
DJF
规则 N’>$<01
DFG
规则 N’>$<01
DEK
规则 N’>$<01
DI
规则 N’>$<01
DEF
规则 N’>$<01
DGG
规则 N’>$<01
DFE
规则 N’>$<01
DIF
颗粒
L10.$<’
不明显
C.5-*)-.()
颗粒
L10.$<’
不明显
C.5-*)-.()
颗粒
L10.$<’
不明显
C.5-*)-.()
不明显
C.5-*)-.()
不明显
C.5-*)-.()
不明显
C.5-*)-.()
EOI
EOI
EOI
EOI
EOI
EOI
EOI
E
EOI
表 ! 柑橘属花粉外壁结构特征比较
#$%& ! ’()*#+,-(. (/ &0,.& 12#+#13&+,-,3,1- (/ 1,3+4-
K 材料和方法
供试材料为湖南农业科学院园艺研究所和湖
南农业大学园艺园林学院柑橘种质资源圃中保存
的柑橘属植物(表 K)。
花粉经醋酸酐分解以后,用 !P琼脂进行预包
埋,再按花粉粒的常规透射电镜标本制备法制作超
薄切片QFR,S+ATKMU电镜观察拍照。
! 观察结果
柑橘属花粉外壁由内层和外层构成。外层由覆
盖层和柱状层组成,基层不明显。覆盖层为连续的
不规则结构,其厚度为 DEO DFG !3。覆盖层上的
纹饰多数不明显。柑橘属植物花粉萌发孔为 EOI孔
沟,其萌发孔一般向外突出。内层形状规则,其厚度
为 DGGODFE !3。各试材料花粉外壁的主要特征见
表 K和图版。
G 讨 论
柱状层是典型的被子植物特征,柱状层的进化
趋势是从无定形到颗粒状再发育成柱状,外壁内层
在原始被子植物中缺乏QJR。野生柑橘和栽培柑橘比
较,宜昌橙、香橙、莽山野柑均不可食,而莽山野橘
则是当地农民的可食“野果”。莽山野橘的果实可食
性状和花粉外壁柱状层的颗粒状结构都证明了比
宜昌橙、香橙、莽山野柑较进化。根据本研究结果,
柑橘属花粉外壁内层明显,因此证明柑橘属栽培品
种花粉外壁的结构属于较进化类型。较古老的野生
柑橘花粉外壁柱状层呈颗粒结构,而较进化的栽培
柑橘花粉外壁柱状层呈小柱状结构,似可说明,柑
橘花粉外壁柱状层的进化趋势是由颗粒状到小柱
状。花粉外壁柱状层的结构可以作为研究柑橘类植
物进化的一个指标。
柑和橘的区分,历来是柑橘属分类研究中争论
的焦点,国内外对这一问题研究的偏差,主要原因是
受资源条件的限制。湖南的莽山野柑和莽山野橘为
该项研究提供了独特的资源基础。作者已从形态学、
孢粉学、染色体核型、同工酶分析等方面进行了研
究。陈喜文,陈梦龙QJR从植物血清学方面进行了探
讨,其结果论证两者为完全不同的野生类型。本研究
结果指出,莽山野橘花粉覆盖层为 DEJ !3,花粉
外壁柱状层为小柱结构,厚度 DJF !3,花粉外壁
内层厚度为 DGG !3;莽山野柑花粉外壁覆盖层为
DEK !3,柱状层为颗粒结构,厚度为 DF !3;花
KHH
! 期
粉外壁内层厚度 #$% !&,二者内层结构均为规则
型。莽山野柑和莽山野橘花粉外壁的差异说明莽山
野柑是较莽山野橘更为原始的类型,从而为确定柑
类的独立发展地位提供了进一步的证据。作者认为
柑应具有种的地位。
花粉外壁研究结果表明,宜昌橙、红橘、甜橙
外壁纹饰呈颗粒状,但它们的植物学性状大相径
庭。与其它供试材料相比,它们之间在遗传进化上
是否有较密切的联系,值得深入探讨。从 ’ 个供试
材料的覆盖层厚度分析,宜昌橙、香橙、莽山野柑、
莽山野橘分别为 #%、#%$、#%(、#%)!&,均低于栽
培柑桔品种红橘、朱橘、甜橙、本地早、沙田柚。柑
橘花粉外壁覆盖层的厚度是否由薄向厚进化,是值
得探讨的另一个问题。
供试材料花粉外壁特征各异,体现了自然传粉
杂种及自然变异的多样性。在历史的变迁中,一些
新的变异类型出现,而另一些原始种消失,给查找
柑橘进化的系谱带来了困难。我们应重视现有资源
的保护,使之为科学研究服务。
参 考 文 献
*(+ 贺善文#柑橘类种质资源中心问题的初步探讨*,+#园艺学报,(’)’,
-.(/0(’12%#
*2+ 刘庚峰,刘佩球# 湖南野生柑橘资源的初步调查*,+# 湖南农业科
学,(’$(,.2/:!’1%%#
*!+ 李润唐#湖南几种野生宽皮柑橘的植物学性状调查*,+#湖南农业
科学,2,(3):!1!(#
*%+ 李润唐#湖南野生宽皮柑橘核型研究*,+#湖南农业大学学报,2,
2-(():3%13)#
*3+ 李润唐# 湖南野生宽皮柑橘花粉形态研究*,+# 湖南农业大学学
报,(’’$,2%(3):!-31!-’#
*-+ 李润唐#湖南野生柑橘同工酶分析*,+# 湖南农学院学报,(’’2,($
.%/0 ’2!1’2$#
*)+ 陈喜文,陈梦龙# 湖南柑橘资源的血清学研究*,+# 湖南农学院学
报,(’’(,()(%):)(%1)(’#
*$+ 45678 49# :&6;5<= <> ?@6?A@B78 ?<@ ;@A7D&BDDB<7
6C6E;@<7 &BE@*’+ 郑中华,王萍利,溥发鼎# 南水青冈属及壳斗科其他属花粉壁超
微结构比较研究*,+#植物分类学报,(’’’,!)(!)023!123$#
张映南等:几种柑橘属植物花粉外壁超微结构比较研究 (-)
张映南等:几种柑橘属植物花粉外壁超微结构比较研究 图版
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图 版 说 明
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