台湾水青冈和米心水青冈的花粉形态比较研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇台湾水青冈和米心水青冈的花粉形态比较研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要 为比较水青冈属台湾水青冈和米心水青冈花粉形态特征，采集了米仓山自然保护区7个分布地的台湾水青冈和米心水青冈，运用醋酸酐分解法将花粉其成制成装片，在光学显微镜和扫描电镜下观察花粉的形态特征和外壁纹饰，并测定了一定的性状指标。结果表明：2种植物的花粉形状均为近球形，极面观为三裂圆形或三角形。在电子显微镜下观察到米心水青冈和台湾水青冈花粉为三孔沟，萌发沟较短。2个种花粉的外壁纹饰各不相同，米心水青冈花粉外壁纹饰为脑状纹饰，孢粉表面由棒状突起物组成，台湾水青冈花粉外壁纹饰为网状，孢粉表面具有扁平的块状，轮廓线为不均匀的波浪线，以此可以区分2个物种。

关键词 台湾水青冈；米心水青冈；花粉形态；纹饰；三孔沟

中图分类号 S792.16 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）08-0154-02

Abstract In order to compare the pollenmophology of selected Fagusspecies， two Fagusspecies collected from 6 distributions in MiCangShan Nature Reserve Authority.Decomposition of acetic anhydride method was used to dispose the pollen grains.The shape of pollen grains and ornamentation characters of all the species were exa mined by LM and SEM.The study showed that shapes of pollen grains of the two plants were nearly elliptic and trifid circular or triangle in polar view.We also observed that 3 pollen apertures existed in Fagus engleriana and Fagus hayatae. However， the difference of the two species was the type of granular on pollen wall.Clublike apophysis on the pollen wall was in Fagus engleriana and reticulate pollen wall in Fagus hayatae.So we could distinguish the two species from the ornamentation of pollen wall.

Key words Fagus engleriana；Fagus hayatae；pollenmophology；tricolporate

壳斗科是在被子植物中的比较大的一科，分布广泛，是亚热带、温带的重要森林树种[1]，在中国有900多种，7个属，分别是栗属（Castanea）、锥属（Castanopsis）、水青冈属（Fagus）、柯属（Lithocarpus）、栎属（Quercus）、青冈属（Cyclobalanopsis）三棱栎属（Trigonobalanus）。水青冈属，落叶乔木，共10种[2]，在我国的青藏高原、四川西部、浙江、秦岭地区有大量水青冈属植物，生长在亚热带落叶阔叶林或落叶常绿阔叶混交林的山地[3]，是温带落叶阔叶林的主要建群种之一[4]。

植物花粉是植物携带遗传信息的雄性生殖细胞，其形态特征受环境因素的影响较小。花粉外壁结构和纹饰的研究在植物系统发育和演化的研究上具有重要的意义；花粉的变异程度往往标志着该类群的进化水平[5]。孢粉在形态上的演化主要反应在萌发器官和孢粉壁2个方面，对孢粉形态进行研究，在目科级甚至是属种级的植物分类上都具有重要意义[6-9]。

本研究采用醋酸酐分解法和显微照相法对米苍山自然保护区的台湾水青冈和米心水青冈进行形态学观测统计和比较研究，探讨水青冈属种间的形态差异及其生态适应性，旨在通过本研究，对水青冈属的2种的花粉之间的区别有一定认识。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用台湾水青冈、米心水青冈的材料来源信息如表1所示。

1.2 试验方法

1.2.1 花粉形态的光镜观察。采用醋酸酐分解法[7]，将材料置于带有编号的青霉素小瓶中，加适量冰醋酸软化48 h，用玻棒搅碎；过100目铜网，网上的残渣用冰醋酸洗1～2次（残渣于原号小瓶保存）；过滤液在3 000 r/min条件下离心5 min，去上清液，再加12滴冰醋酸离心5 min，去上清液；每个离心管中加冰醋酸酐与浓硫酸混合液（二者比例9：1）3～4 mL，水浴加热（88°C），玻棒搅动2～3 min，一旦沸腾即取出进行镜检。若花粉状态好，随即在2 500～3 000 r/min条件下离心5～8 min，弃上清液；加蒸馏水8 mL，洗2次（离心5 min）；弃上清液，移入指管中；加入50 %甘油、1 %苯酚放置3～4 d；取花粉1滴，甘油胶封片，待甘油胶凝固即可于光镜下观察并照相；于显微镜下用目镜测微尺测量花粉大小，每种花粉测量20粒，取常见值和变化幅度。花粉粒大小以极轴长乘以赤道轴长（P×E）来表示，其形状以极轴长和赤道轴长的比值（P/E）来表示。

1.2.2 花粉形态的电镜观察。以上步骤在最后一次离心后，将花粉直接滴在表面皿上，采用梯度酒精脱水（50 %―70 %―95 %―100 %）2次，自然挥发干燥，用毛笔将花粉扫于双面胶上，约2 mm见方贴于载物台上，编号，喷金镀膜，在日立公司S-450型号扫描电镜下观察拍照。

2 结果与分析

用光学显微镜观察2个种7个居群的成熟花粉，花粉都为单粒花粉其赤道面观为近球形，有2层壁并且较厚，极面观为三裂圆形或三角形。测量花粉粒的极轴（P）和赤道轴（E）长度，从而估测出水青冈花粉大小范围。各取20粒花粉测量，求其平均数，结果见表2。可以看出，米心水青冈最大的种是采集于钟包山的13号，花粉粒大小42.40 μm×45.86 μm，最小的种是采集于黄金峡的20号，花粉粒大小39.09 μm×35.85 μm。台湾水青冈最大是采集于金场坝监测站的18号，花粉粒大小21.42 μm×19.91μm，台湾水青冈最小的是采集于老林沟的7号，花粉粒大小17.79 μm×19.37 μm。在电子显微镜下观察到米水青冈和台湾水青冈花粉多数为近球形，三孔沟，萌发沟较短，且有3个萌发孔。2个种里，花粉的外壁纹饰各不相同，米心水青冈花粉外壁纹饰为脑状纹饰，孢粉表面由棒状突起物组成，台湾水青冈花粉外壁纹饰为网状，孢粉表面具有扁平的块状，轮廓线为不均匀的波浪线。其光镜下的花粉形态如图1所示，电镜下的花粉形态及表面纹饰如图2所示。

3 讨论

张庭龙等[11]认为花粉粒大小可能与植物生长环境有关，花粉形态要比花粉大小更加稳定。本研究表明，台湾水青冈和米心水青冈的花粉大小差异明显，从单一性状指标难以看出进化关系。但已有资料表明，可将花粉形态特征作为植

物的分类依据[12]。花粉的形态特征具有可遗传性，同时具有科属的共同特征和种的特异性[13]。台湾水青冈和米心水青冈也表现出这样的特性。本文通过观察发现，2种水青冈属植物的花粉形态特征花粉粒萌发孔的类型以及极面观等方面相似性较高，它们的萌发孔沟均为三孔沟，极面观为三裂圆形或三角形，P/E值均大于1，表明该属的花粉形态保守性较高。但从表面纹饰分析，2种植物却有明显的不同。米心水青冈花粉外壁纹饰为脑状纹饰，孢粉表面由棒状突起物组成，台湾水青冈花粉外壁纹饰为网状，孢粉表面具有扁平的块状，轮廓线为不均匀的波浪线。说明每个物种的形态特征具有种的特异性[14]，这也为米心水青冈和台湾水青冈物种的鉴定提供了依据。

4 参考文献

[1] 郑中华，王萍莉，薄发鼎.南水青冈及壳斗科其他属花粉壁超微结构比较研究[J].植物分类学报，1991，37（3）；253-258.

[2] 方精云，郭庆华，刘国华.我国水青冈属植物的地理分布格局及其与地形的关系[J].植物学报，1999， 41（7）： 766-774.

[3] 洪必恭，安树青.中国水青冈属植物地理分布初探[J].植物学报，1993， 35（3）：229-233.

[4] 方精云，费松林，赵坤，等.浙江省水青冈属植物的解剖特征及其分类学意义[J].北京大学学报（自然科学版），2000，36（4）：509-516.

[5] 李维林，贺善安，顾姻，等.中国悬钩子属花粉形态观察[J].植物分类学报，2001（3）：234-247.

[6] 周兰英，王永清，张丽.26 种杜鹃属植物花粉形态及分类学研究[J].林业科学，2008，44（2）：55-63.

[7] 王玉国，李光照，漆小雪，等.杜鹃花属植物花粉形态及其分类学意义[J].广西植物，2006，26（2）：113-119.

[8] 王伏雄，钱南芬，张玉龙，等.中国植物花粉形态 [M].3版.北京：科学出版社，1995.

[9] 王萍莉，浦发鼎.壳斗科植物花粉形态及生物地理[M].广州：广东科技出版社，2004.

[10] ERDT MAN G.Handbook of palynology [M].Peking： Science Press，1978：283-317.

[11] 张庭龙，张启翔，谢松林.秦巴山及其毗邻地区8种野生百合孢粉学研究[J].西北农业学报，2010，19（1）：144-146.

[12] 丁春帮，李强，李燕，等.重楼属9种5变种花粉活力与柱头可授性研究[J].草业学报，2009，18（4）：61-66.

[13] 蓝盛银，徐珍秀.植物花粉剥离观察扫描电镜图解[M].北京：科学出版社，1996：42-45.

[14] 王彦荣，南志标，聂斌，等.几种抗寒春箭舌豌豆新品系的形态特异性比较[J].草业学报，2005，14（2）：28-32.