全 文 ：4种麻黄属植物种子的扫描电镜观察
武季玲1 ,靳奇峰2 ,牛俊义3 ,高玉红3
(1.甘肃农业大学 生命科学技术学院 ,甘肃 ,兰州　730070;2.甘肃农业大学 草业学院 ,
甘肃 兰州　730070;3.甘肃农业大学 农学院 ,甘肃 兰州　730070)
　　摘要:利用扫描电镜观察 4种麻黄属植物种子表面特征。结果显示 ,种子的外形 、大小及颜色 ,草麻
黄 、中麻黄较相似;而木贼麻黄和膜果麻黄之间区别明显。草麻黄 、中麻黄具有相似的种子表面特征;膜
果麻黄和木贼麻黄具有独特的种子表面饰纹。麻黄种子表面微形态特征种间差异较明显 ,每个种仅有
一种类型 ,在种内相当稳定 ,且几乎不受地理分布的影响 ,在分种和植物分类上具有重要的鉴定价值。
　　关键词:麻黄属;电镜扫描;种子表面特征
　　中图分类号:S 567　　文献标识码:A　　文章编号:1009-5500(2010)01-0011-04
　　麻黄为麻黄科麻黄属(Ephedra)多年生草本状小
灌木植物 ,我国现存 15 种 2变种和 1 变型 ,麻黄是治
疗风寒感冒 、全身疼痛 、咳嗽和气喘的良药 ,也是提取
麻黄素的唯一原料。麻黄中所含麻黄碱 、挥发油 、黄酮
类和鞣质及麻黄多糖等化学成分 ,具有平喘 、生压 、收
缩血管 、利尿 、降压和降温的作用;除药用价值外 ,麻黄
还具有重要的生态价值 ,麻黄多生长在沙丘 、黄土丘
陵 ,对防治水土流失 ,保护草地 ,改善沙地生态环境等
发挥着巨大作用[ 1] 。近年来叶表面细微结构的研究在
植物分类学和植物鉴定上的应用价值倍受关注 ,将扫
描电镜应用于叶类药材鉴定或植物学的研究以往多有
报道[ 2-5] 。有关麻黄化学成分 、药理作用及临床应用
等方面的研究 ,国内外学者已积累了丰富的资料[ 6-9] ,
但对其微形态特征的研究报道较少 ,麻黄叶表面微形
态特征的研究曾有报道[ 10] 。本研究借助扫描电子显
微镜 ,对草麻黄 、中麻黄 、膜果麻黄 、木贼麻黄 4种麻黄
属植物的种子进行扫描电镜观察 ,探讨 4 种麻黄属植
物种子表面细微结构特征的差异 ,以期为麻黄属植物
　　收稿日期:2009-09-18
　　基金项目:甘肃省科技厅自然基金项目(3ZS051-A25-063)
资助
　　作者简介:武季玲(1972-), 女 , 河南西平人 , 博士 , 副教
授 ,主要从事植物生理学及组织培养方面的教
学及研究。 E-mail:w ujl@g sau.edu.cn
牛俊义为通讯作者。
的起源 、进化 、遗传育种及分类提供依据 。
1　材料和方法
1.1　试验材料及仪器
　　供试材料于 2006 年 9月采自中国科学院新疆吐
鲁番沙漠植物园 ,分别为膜果麻黄(Ephedra przewal-
ski i)、草麻黄(E .sinisa)、中麻黄(E.intermedia)、木贼
麻黄(E.equisi tina)。仪器为 SBC-2试样表面处理机 ,
JEM-5600JV 扫描电镜。
1.2　方法
选择发育良好的成熟种子 ,蒸馏水漂洗 ,超声波振
荡清洗 5 min , 蒸馏水漂洗 2 ～ 3 次 , 依次用 30%,
50%,70%,90%及 100%乙醇处理 ,每次 10 min 。临
界点干燥 ,粘贴 ,喷金 ,扫描电镜下观察照相 。
2　结果与分析
2.1　草麻黄
　　种子狭卵形 ,背面隆起 ,腹面平;表面光滑 ,种子背
面表皮细胞长条形 ,纵轴与种子长轴向相同 ,表面纹饰
为纵条纹状 ,沟槽较浅;腹面表皮细胞 、表面纹饰与背
面略有不同 ,细胞呈长方形 ,表面有小凸起或凹陷 。种
子红褐色或灰褐色 ,有光泽(图 1 ,1 ～ 2;图 2 ,1 ～ 4)。
2.2　中麻黄
　　种子狭卵形 ,背面隆起 ,腹面平 。种子表面光滑 。
种子背面表皮细胞长条形 ,纵轴与种子长轴向相同 ,表
面纹饰为纵条纹状 ,有沟槽;腹面表皮细胞 、表面纹饰
11第 30卷　第 1期　　　　　　　　　　草 原 与 草 坪 2010年
与背面相似 。种子栗褐色或淡红褐色 ,有光泽(图 1 , 3
～ 4;图 2 ,5 ～ 8)。
2.3　膜果麻黄
　　种子狭卵形 ,三棱状 ,顶端缩小为尖头 。淡黄褐
色 ,稍有光泽。扫描电镜下 ,种子表面纹饰为不规则纵
条纹状 ,条纹常有扭曲或倾斜交错现象;腹面有明显的
纵向窄条状隆起和沟槽 。种子淡黄褐色 ,稍有光泽(图
1 ,7;图 2 ,9 ～ 14)。
图 1　4 种麻黄属植物种子外观
Fig.1　Seeds of Ephedra species
　　　　注:1 ～ 2草麻黄种子;3～ 4 中麻黄种子;5～ 6 木贼麻黄种子;7 膜果麻黄种子
图 2　4 种麻黄属植物种子表面扫描电镜观察
Fig.2　Seed epidermal of Ephedra species observed by SEM
　　注:1 ～ 2草麻黄种子背面(×200 , ×1000);3～ 4 草麻黄种子腹面(×200 , ×1000);5 ～ 6中麻黄种子背面(×200 , ×1000)
7～ 8 中麻黄种子腹面(×200 , ×1000);9 ～ 11 膜果麻黄种子背面;12～ 14 膜果麻黄种子腹面(×500 , ×1500 , ×4000)
15 ～ 17 木贼麻黄种子背面(×35 , ×200 , ×1000);18～ 19 木贼麻黄种子腹面(×200 , ×1000)
12 　　　　　　GRASSLAND AND T URF(2010)　　　　　　　　　　　　Vol.30 No .1
2.4　木贼麻黄
　　种子长卵形 ,背腹两侧凸起 。种子表面具疣状凸
起。种子表面纹饰为纵条纹状 ,条纹较不规则 。表皮
细胞长条形 ,纵轴向与种子长轴向相同 。种子棕褐色 ,
光滑 、有光泽(图 1 ,5 ～ 6;图 2 ,15 ～ 19)。
3　讨论
　　成熟麻黄种子具 2层盖被 ,外盖被革质 ,内盖被膜
质 ,外盖被是由 2 个叶性器官变态 、融合形成 ,而并非
由真正的珠被发育形成的种皮 ,膜质内盖被为其真正
的珠被[ 11 , 12] 。本研究集中在外盖被表面的饰纹式样。
限于材料 ,仅对草麻黄等 4 个麻黄种的种子形状 、颜
色 、表面特征进行了研究 。结果表明 ,草麻黄和中麻黄
种子在颜色 、形状上较相似 ,较难区分 ,但与木贼麻黄
容易辨别;草麻黄 、中麻黄和木贼麻黄雌球花成熟后苞
片呈肉质 ,在麻黄属植物分类中均属于肉苞组。膜果
麻黄雌球花成熟后苞片具宽膜质翅 ,属于膜苞组 ,膜果
麻黄也是我国仅有的一种属于膜苞组的麻黄属植物。
木贼麻黄和膜果麻黄的种子在外形 、大小和颜色上于
其他 2种有明显区别;麻黄种子表面微形态特征在种
内相当稳定 ,每个种仅有一种类型的种子表面微形态 ,
且几乎不受地理分布的影响 ,可作为分种的重要依据。
草麻黄 、中麻黄具有相似的种子表面特征 ,膜果麻黄和
木贼麻黄具有独特的种子表面饰纹 。由于种子表面特
征与其他特征(如种子大小 、数量等)存在一定的相关
性 ,因此 ,种子表面微构造的特化式样可能也反映了麻
黄属的属内分化的一些式样 。这些性状为该属分类的
自然性和种间密切的亲缘关系提供了又一佐证 ,对麻
黄属植物的分类是有价值的 。从植物分类学上看 ,草
麻黄和中麻黄为欧亚麻黄亚派 ,属麻黄组;膜果麻黄为
翅麻黄亚派 , 属膜果麻黄组;木贼麻黄为单子麻黄亚
派。
参考文献:
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13第 30卷　第 1期　　　　　　　　　　草 原 与 草 坪 2010年
Effects of nitrogen application and cutting frequency
on regrowth , forage yield and quality of water spinach
SUN Qian-qian ,SHEN Yi-xin
(College o f Animal S cience and Technology , N anj ing Agricul tural Universi ty , Nanj ing 210095 , China)
　　Abstract:Effects of nit rogen application and cut ting f requency on reg row th , fo rage y ield and quality o f w a-
ter spinach(I pomoea aquat ica)was carried out unde r field experiment.T he results showed that forage yield o f
af tergrass increased w ith increasing ni trog en applicat ion rate , but decreased wi th increasing cut ting f requency .
And the fresh yield reached up to 75 441.1 kg/hm2 and 82 774.2 kg/hm2when 277.2 kg/hm2 and 415.8 kg/hm2
nit rog en application rate used respectively ,how ever ,T he difference of fo rage yield of af terg rass w as not signi fi-
cant(P>0.05).The forage yield po sitiv ely correlated wi th plant height and leaf number , and posi tively cor rela-
ted wi th shoo t number under cut ting 4 times.Moreove r , crude pro tein content o f the forage increased w ith in-
creasing ni trog en applicat ion rate ,but decreased wi th increasing cut ting f requency.In vit ro dry mat ter digest ibili-
ty of af te rg rass increased wi th increasing nit rog en application rate in 34.6 ～ 277.2 kg/hm2 , and w ith increasing
cut ting f requency.O n the contrary , acid detergent fibe r content decreased w ith increasing ni tro gen application
rate and cut ting f requency.
　　Key words:water spinach;reg row th;nit rogen applicat ion;cut ting f requency;yield
(上接 13 页)
Seed epidermis characters of four
Ephedra species observation by SEM
WU Ji-ling 1 , JIN Qi-feng2 ,NIU Jun-yi3 , GAO Yu-hong3
(1.College of L i fe S ciences &Technolog y ,Gansu Agricultural Universi ty , Lanzhou 730070 ,China;
2.P ratacultural College ,Gansu Agricultural Universi ty , Lanzhou 730070 ,China;
3.Agronomy insti tute ,Gansu Agricul ture University , Lanz hou ,730070 ,China)
　　Abstract:Character s o f seeds epidermis of four Ephedra species w ere observed by SEM.The resul ts show ed
that the shape , size and colour of seeds w ere lit t le difference betw een Ephedra sinica and E.intermedina , but
there w as significant dif fe rence betw een E .equisetina andE.przewalski i.Ephedra sinica and E.intermed ina had
similar seed surface.E.equiset ina and E .przewalski i had special sculpture at their seed surface.The microco s-
mic morphological characteristics o f seeds w ere inva riable;every species has it s par ticular characteristic and can
no t be af fected by environment.It i s impo rtant for Ephedra specie s identif icat ion.
Key words:Ephedra;scanning electronmicroscope(SEM);seed epidermis characters
19第 30卷　第 1期　　　　　　　　　　草 原 与 草 坪 2010年