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杜仲雌花花芽分化的观察研究

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摘要 杜仲具有较高的药用价值、经济价值和资源价值。以杜仲不同发育阶段的雌花为材料,对其石蜡切片进行解剖观察,了解其花芽分化的全过程。观察结果表明,杜仲花芽分化的整个过程可分为5个时期:未分化期、分化初期、花序分化期、总苞形成期和雌蕊形成期,为其丰产栽培及育种提供解剖学依据。

关键词 杜仲;雌花;花芽分化;石蜡切片;解剖观察

中图分类号 R282.71;Q949.751.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)19-0177-02

杜仲是我国特产药材,野生资源日趋减少[1],优良种质更亟需普查与保护,并用以指导栽培生产。近年来,国内杜仲产品开发前景堪忧,目前杜仲生产面临母树资源枯竭、种子产量不足的困境,而无性繁殖又具有一定的局限性[2]。杜仲在国外早已引种成功并且还有一定程度的发展,尤其在日本等国,不仅获得了多项有关杜仲的专利,还形成了一定的生产能力,研究开发的进展情况已向杜仲的故乡提出严峻的挑战[3]。目前,国内外尚未对杜仲的开花过程进行系统的解剖观察,鲜有对其开花结果特性进行详细研究的报道。因此,笔者先从雌花的解剖观察着手进行研究。以杜仲不同发育阶段的雌花为材料,对其石蜡切片进行解剖观察,了解其花芽分化的全过程。通过观察发现,杜仲花芽分化的整个过程可分为5个时期,即未分化期、分化初期、花序分化期、总苞形成期和雌蕊形成期。总结出不同时期外部形态的主要区别特征和结构特点,为其丰产栽培及育种提供解剖学依据[4-5]。

1 材料与方法

1.1 材料来源

材料来源于中国林科院经济林研究开发中心(河南郑州),分17批次采取,从2007年2月13日初花芽开始萌动时取样,至3月26日截止,每天8:00取样。按同一标准取样,均取同一株树、同一部位、同一高度的花,确保所采样品能代表该品种当天的发育水平[6-8]。所采材料经过修理立即用卡诺固定液固定。固定时间12 h左右,之后用70%酒精保存待用。

1.2 试剂及仪器设备

药品主要有切片石蜡、卡诺氏固定液、二甲苯、酒精、纯水、蛋白胶、树脂胶等;仪器有YD-1508A轮转式切片机、YD-B智能型生物组织烤片机、电热恒温培养箱、电热鼓风干燥机、真空抽气器、ZMD-A自动磨刀机、奥林巴斯摄影生物显微镜等。

1.3 观察方法

杜仲雌花花芽分化的观察采用常规石蜡切片法,主要步骤包括固定、冲洗、脱水、浸蜡、包埋、切片、粘片、脱蜡、媒染、封片等。

2 结果与分析

2.1 花芽未分化期

从图1可以看出,花序原基顶端生长锥呈现呈圆尖状的特征,其顶端分生组织由内、外2个部分构成:内部为原体部分,其细胞排列不规则;外部为原套,外部细胞排列整齐而致密。

2.2 花芽分化初期

从图2可以看出,与花芽未分化期进行比较,其生长点长大,顶端呈半圆形,呈变宽趋势,原套和原体可分。整个花序原基高度增加,并且基部宽度也加大。

2.3 花序分化期

从图3可以看出,原体细胞同时进行平周和垂周分裂,原套细胞进行垂周分裂,整个花序原基基部进一步增大,生长锥顶端形成3个突起,形成小花原基,其中两侧突起分别为第1、2小花原基,而生长锥中央顶部为第3小花原基,其进一步发育,可以形成椭圆形的小花原始体。

2.4 雌花总苞形成期

从图4可以看出,小花原始体发育初期,顶部一突起首先形成,即为总苞苞片原基,然后相继显现其他3个突起,即为小苞片原基,上述四者连合成总苞。

2.5 雌蕊形成期

从图5可以看出,雌蕊原始体进一步进行分化,形成小而致密的细胞,即为中央胚珠原基,其细胞质较浓,染色较深。

3 结论与讨论

以杜仲不同发育阶段的雌花为材料,对其石蜡切片进行解剖观察,了解其花芽分化的全过程,对花芽分化时期进行划分。观察结果表明,杜仲花芽分化的整个过程可分为5个时期,即未分化期、分化初期、花序分化期、总苞形成期和雌蕊形成期。并对不同时期的分化特点和形态特征进行区别与分析,在生产上具有重要的现实意义。

由于不同年份之间气温变化有差异,根据以往掌握的发育时间进行采样并不能非常准确地把握发育时期。熟悉雌花外部形态与解剖结构的对应关系,对通过外部形态判断雌花花芽的分化程度,以及确定取材时间具有重要的指导意义。

4 参考文献

[1] 崔克明.杜仲研究的历史、现状和展望[J].西北林学院学报,1994,9(4):51-57.

[2] 杜红岩,谭运德.我国杜仲栽培及产业发展现状的思考[J].经济林研究,1996,14(S1):137-140.

[3] 胡世林.国外研究杜仲的某些进展与动向[J].国外医学中医中药分册,1994,16(5):13.

[4] 杜红岩.我国的杜仲胶资源及其开发潜力与产业发展思路[J].经济林研究,2010(3):1-6.

[5] 杜红岩,赵戈,卢绪奎.论我国杜仲产业化与培育技术的发展[J].林业科学研究,2000(5):554-561.

[6] 戚向阳,陈仲球,张声华.杜仲保健饮料中活性成分的稳定性研究[J].食品工业科技,2000(2):22-24.

[7] 袁天翊,方莲花,吕扬,等.杜仲叶的药理作用研究进展[J].中国中药杂志,2013(6):781-785.

[8] 董娟娥,付卓锐,马希汉,等.不同干燥方法对杜仲雄花茶品质的影响[J].农业机械学报,2011(8):131-137.