不同居群栝楼花粉形态的扫描电镜观察.docx
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1、不同居群栝楼花粉形态的扫描电镜观察【摘要】 目的在扫描电镜下对采集于河南、河北、湖北和贵州四省共14个居群栝楼花粉形态进行观察,为栝楼种质资源多样性研究提供参考。方法利用扫描电镜,对不同居群栝楼花粉粒大小、形态及表面纹饰和萌发沟形态等方面进行观测,并对结果进行聚类分析。结果14个居群栝楼花粉均为扁球形或近球形,花粉表面纹饰均呈穴状。不同居群在极轴长、赤道轴长、赤极比、孔穴密集程度以及萌发沟形态上有所差异。结论花粉形状和表面纹饰是不同居群作为同种植物所具备的共同特征;花粉大小及萌发沟形态的差异则体现出不同居群的差异,可以作为栝楼种质资源多样性的佐证。【关键词】 栝楼;花粉;赤轴;极轴Abstra
2、ct:ObjectiveTo study the biodiversity of Trichosanthes kirilowii Maxim. MethodsThe pollen morphology of 14 different geographical populations were observed under scanning electronic microscope (SEM). ResultsWe found that different populations were similar in shape and surface omamentation, but diffe
3、rent in body size and germinator. ConclusionThe results indicated that the morphology of shape and surface omamentation is the common character of T. kirilowii, and the difference in size and germinator between geographical populations shows the species biodiversity.Key words:Trichosanthes kirilowii
4、 Maxim.; Pollen morphology; Polar axis; Equatorial axis 栝楼Trichosanthes kirilowii Maxim.,葫芦科栝楼属Trichosanthes L.植物,雌雄异株,多年生草质藤本,是一种药用价值很高的植物。其果实、根和种子都是常用中药材。栝楼在全国各地都有种植,多生于山坡、山谷、灌丛和林缘等地方,种质资源非常丰富1。 孢粉学作为一门新兴学科,在植物研究中的作用主要体现在探讨植物起源、演化、分类、亲缘关系等方面2。不少研究结果证明可依据花粉形态的差异对植物进行分类35,也有研究者根据花粉形态探求其植物遗传变异的可能轨迹6,
5、7。已有的研究多将栝楼列入葫芦科8、栝楼属9或瓜类10的大范围中进行比较研究,而单独分析栝楼种质资源的研究较少。本文主要通过扫描电镜,观察了不同居群栝楼花粉的大小、形态、表面纹饰及萌发沟等方面特征,明确了栝楼花粉形态特征;通过聚类分析,进一步分析了不同居群栝楼间的亲缘关系,为其种质资源多样性研究提供孢粉学参考。1 材料与仪器1 材料材料于2006年采自河南、河北、湖北和贵州四省的不同地方,共14个居群,均为野生种,经湖北中医学院刘合刚教授鉴定为正品栝楼,现种植于华中农业大学药用植物资源圃。居群编号与采集地见表1。2 仪器JSM-6390 LV扫描电镜、JEOL JFC-1600离子溅射仪。2
6、方法样品采集及观察分别采集不同居群当天开放花的花粉,把花粉均匀弹撒在双面导电胶上,将粘有花粉的载物铜台放入JEOL JFC-1600离子溅射仪中喷镀铂金,置于JSM-6390 LV扫描电镜下观察、记载,并选有代表性的视野分200(群体)、1 700(个体)、15 000(局部)3种类型照相记录。每居群选择20个有代表性的花粉粒,测量其极轴长和赤轴长,计算均值和极赤比,并观察花粉表面纹饰及萌发沟形态。 聚类分析中,极轴长、赤道轴长、极赤比、萌发沟数目等量化指标用均值,表面纹饰、萌发沟形态等定性指标使用赋值。赋值标准:花粉表面孔穴数目小于150 个/mm2为稀疏,赋值为0;大于150个/mm2为密
7、集,赋值为1。萌发沟较短者赋值为0;较长者赋值为1。萌发沟较浅者赋值为0;较深者赋值为1。孔膜未凸起者赋值为0;凸起者赋值为1。表1 居群编号与采集地数据分析所得数据用SAS 软件进行方差分析和聚类分析。3 结果与分析不同居群栝楼花粉形态特征在扫描电镜下,14个居群栝楼花粉均为单粒花粉,呈扁球形或近球形,极面观3裂圆形或4裂圆形。表面纹饰均为穴状,孔穴为近圆形或不规则形,孔穴密集程度在不同居群间有不同。萌发沟数目为3或4,对称性较强,边缘处孔穴较稀疏。萌发孔位于赤道面,不同居群在萌发沟深浅、长短,孔膜是否凸起有差异。各居群栝楼花粉形态见图1。不同居群栝楼花粉形状测量14个居群栝楼花粉粒极轴长、
8、赤道轴长,计算均值和极赤比;观察花粉表面孔穴密集度及萌发沟形态。结果见表2。 从表2可以看出,14个居群栝楼花粉极轴长度为 m,XY-1,HC极轴长度与其它居群有极显着差异。赤道轴长度为 m,XY-1,YC,HD,GZ,NX-1,DZ-2与其它居群的差异达到极显着水平。赤极比为,HC和NX-1、XH和DZ-1与其它居群差异极显着。XY-1花粉最大,平均大小为 m m;GZ和DZ-2花粉较小,均值分别为 m m和 m m。XH,GZ,NX-2,DZ-1,DZ-3,DZ-4,DZ-5等居群花粉属于扁球形,其余则为近球形。表2 不同居群栝楼花粉形态特征花粉表面孔穴较密集的居群有XH,XY-1,HD,
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