沙芥属植物花粉和果实形态特征研究

doi:10.12190/j.issn.2096-1197.2022.04.15

北方农业学报 ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (4): 109-115.doi: 10.12190/j.issn.2096-1197.2022.04.15

沙芥属植物花粉和果实形态特征研究

秦鑫愿¹, 常仲林², 黄修梅¹, 郝丽珍¹, 付娜娜¹, 张凤兰¹

1.内蒙古农业大学园艺与植物保护学院/野生特有蔬菜种质资源与种质创新重点实验室,内蒙古呼和浩特 010011
2.鄂托克前旗工信和科技局,内蒙古敖勒召其 016200

收稿日期:2022-05-18 出版日期:2022-08-20 发布日期:2022-09-30
通讯作者: 张凤兰
作者简介:张凤兰(1979—),女,副教授,博士,主要从事蔬菜种质资源及种质创新的研究工作。
秦鑫愿(1999—),女,硕士研究生,研究方向为野生蔬菜种质资源及种质创新。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2021YFD1200200);内蒙古自治区科技成果转化专项资金项目(2021CG0023);内蒙古自治区科技计划项目(2021GG0084);内蒙古自治区应用技术研究与开发资金(2019GC237);中科院科技服务网络计划区域重点项目;内蒙古自治区留学回国人员科技活动项目(启动类)

Study on the pollen and fruit morphology of Pugionium Gaertn.

QIN Xinyuan¹, CHANG Zhonglin², HUANG Xiumei¹, HAO Lizhen¹, FU Nana¹, ZHANG Fenglan¹

1. College of Horticulture and Plant Protection,Inner Mongolia Agricultural University/Key Laboratory of Wild Peculiar Vegetables Germplasm Resources and Germplasm Enhancement,Hohhot 010011,China
2. Otog Front Banner Bureau of Industry Information and Science and Technology,Aolezhaoqi 016200,China

Received:2022-05-18 Online:2022-08-20 Published:2022-09-30
Contact: ZHANG Fenglan

摘要/Abstract

摘要：

【目的】了解沙芥属植物花粉、果实及种子表面形态特征,为沙芥属植物进化和属内种的分类提供依据。【方法】采用日立S-530扫描电镜观测沙芥属花粉、果实及种子的形态特征,对观测结果进行分析。【结果】沙芥属植物花粉为小至中型,长球形,三萌发沟(P/E 1.23~1.43),网状雕纹,网眼深且大,网脊上有多个长方形孔洞,宽翅沙芥与沙芥、距果沙芥和斧翅沙芥相比萌发沟较短且浅,而且沟膜不明显;沙芥属果实属翅果,两侧具近等长翅,其中,斧翅沙芥、宽翅沙芥和距果沙芥两翅间夹角为平角,而沙芥为钝角。宽翅沙芥的翅最宽,斧翅沙芥的翅最长。沙芥属植物种皮为有光泽的黄褐色,种孔均不明显,种脐位于腹面的基部;距果沙芥种子为双凸面形状,种脊处无凹陷区别于其他种的肾形,种脊两侧均有明显的凹陷;宽翅沙芥种子表面饰纹为网状浅碟形,且网脊上有茸毛而区别于其他种的无规则网状。【结论】从沙芥属植物花粉和种皮微形态来看,属内有相似又存在一定种间特异性,支持宽翅沙芥为单独的种。

关键词: 沙芥属, 花粉, 果实, 种子, 形态特征

Abstract:

【Objective】Understanding the pollen,fruit,and seed surfaces morphological traits of Pugionium Gaertn. and provide basis for the evolutionary history and the classification of species within the Pugionium Gaertn. genus.【Methods】The morphological features of Pugionium Gaertn. pollen,fruit,and seeds were observed using a Hitachi S-530 scanning electron microscope,and the observation results were analyzed.【Results】The pollen of Pugionium Gaertn. was small to medium-sized,long spherical,with three germinating grooves(P/E 1.23-1.43),reticular carving,deep and large mesh,and numerous rectangular holes on the ridge. The germination groove of P. dolabratum var. platypterum H. L. Yang was shorter and shallower than those of P. cornutum(L.)Gaertn.,P. calcaratum Kom.,and P. dolabratum Maxim.,and the groove film was not apparent. The fruit of Pugionium Gaertn. were samara with nearly equal wings on either side. Among them,P. dolabratum Maxim.,P. dolabratum var. platypterum H. L. Yang and P. calcaratum Kom. had flat angles between the wings while P. cornutum(L.)Gaertn. had an obtuse angle between the wings. P. dolabratum var. platypterum H. L. Yang had the widest wing,and P. dolabratum Maxim. had the longest wing. The seed coat of Pugionium Gaertn. was glossy yellowish brown with barely perceptible seed pores. The hilum was located at the base of the ventral surface. The seed of P. calcaratumKom. was biconvex shape with no dip at the raphe,which was different from the kidney shape of other species,with obvious depression on both sides of the raphe P. dolabratum var. platypterum H. L. Yang seeds had reticulated shallow dish-shaped surface with hairs on the murus,in contrast to other species′irregular mesh.【Conclusion】The pollen and seed coat micromorphology revealed that within the genus there were intraspecific similarities as well as interspecific distinctiveness,supporting the idea that P. dolabratum var. platypterum H. L. Yang was a distinct species.

Key words: Pugionium Gaertn., Pollen, Fruit, Seed, Morphology

中图分类号:

S647

秦鑫愿, 常仲林, 黄修梅, 郝丽珍, 付娜娜, 张凤兰. 沙芥属植物花粉和果实形态特征研究[J]. 北方农业学报, 2022, 50(4): 109-115.

QIN Xinyuan, CHANG Zhonglin, HUANG Xiumei, HAO Lizhen, FU Nana, ZHANG Fenglan. Study on the pollen and fruit morphology of Pugionium Gaertn.[J]. Journal of Northern Agriculture, 2022, 50(4): 109-115.

图/表 10

表1

表2

图1

表3

表4

表5

图2

图3

图4

图5

参考文献 37

[1]	赵一之. 蒙古高原植物的特有属及其基本特征[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 1997, 28(4):547-552.
[2]	关克俭. 中国植物志:第三十三卷[M]. 北京: 科学出版社,1987.
[3]	张凤兰, 杨忠仁, 郝丽珍, 等. 沙生蔬菜斧形沙芥新品种“沙珍FJ-1号”选育[J]. 北方园艺, 2019(15):178-180.
[4]	张凤兰, 宁可真, 杨忠仁, 等. 沙芥新品种沙珍J-2号[J]. 中国蔬菜, 2020(11):120-122.
[5]	黄修梅, 郝丽珍, 王怀栋, 等. 沙芥和斧形沙芥种子萌发对土壤含水量的适应性[J]. 西北植物学报, 2012, 32(2):355-361.
[6]	庞杰, 郝丽珍, 张凤兰, 等. 沙芥叶片活性氧和抗坏血酸对干旱胁迫的响应[J]. 植物生理学报, 2013, 49(1):57-62.
[7]	郑清岭, 杨忠仁, 张晓艳, 等. 干旱胁迫对沙芥和斧形沙芥抗坏血酸含量及其代谢相关酶的影响[J]. 植物生理学报, 2018, 54(12):1865-1874.
[8]	黄修梅, 郝丽珍, 张凤兰, 等. 沙埋对毛乌素沙地沙芥和斧形沙芥幼苗生长的影响[J]. 中国农学通报, 2012, 28(7):194-198.
[9]	WANG P, WANG F F, YANG J. De novo assembly and analysis of the Pugionium cornutum(L.)Gaertn.transcriptome and identification of genes involved in the drought response[J]. Gene, 2017, 626:290-297. doi: 10.1016/j.gene.2017.05.053
[10]	CUI Y N, WANG F Z, YANG C H, et al. Transcriptomic profiling identifies candidate genes involved in the salt tolerance of the xerophyte Pugionium cornutum[J]. Genes, 2019, 10(12):1039. doi: 10.3390/genes10121039
[11]	马毓泉. 内蒙古植物志:第二卷[M]. 2版. 呼和浩特: 内蒙古人民出版社,1990.
[12]	张秀伏. 宽翅沙芥的订正[J]. 植物分类学报, 1995, 33(5):502.
[13]	周世权, 蓝登明. 沙芥属(Pugionium Gaertn.)植物的分类[J]. 内蒙古林学院学报, 1998, 20(3):29-31.
[14]	赵一之. 沙芥属的分类校正及其区系分析[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 1999, 30(2):197-199.
[15]	冯缨, 潘伯荣, 沈观冕. 新疆沙拐枣属刺果组种子形态及其分类学意义[J]. 云南植物研究, 2008, 30(1):47-50.
[16]	LIN C Y, TAN D Y. Seed testa micromorphology of thirty-eight species of Allium(Amaryllidaceae) from central Asia,and its taxonomic implications[J]. Nordic Journal of Botany, 2017, 35(2):189-200. doi: 10.1111/njb.01259
[17]	向云, 张建, 周存宇, 等. 神农架重楼属植物种子形态及其分类学意义[J]. 种子, 2019, 38(7):103-108.
[18]	LUBAN, ZAFAR M, AHMAD M, et al. Micromorphological investigation of leaf epidermis and seeds of Vitaceae from Pakistan using light microscopy and scanning electron microscopy[J]. Microscopy Research and Technique, 2019, 82(4):335-344. doi: 10.1002/jemt.23102 pmid: 30351520
[19]	李洪池, 吴天彧, 弓莉, 等. 西藏地区13种虾脊兰植物花部表型及花粉形态特征研究[J]. 植物研究, 2021, 41(4):547-556. doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2021.04.010
[20]	刘文革, 王鸣, 阎志红. 不同倍性西瓜花粉形态观察[J]. 园艺学报, 2003, 30(3):328-330.
[21]	额尔特曼. 花粉形态与植物分类[M].王伏雄,钱南芬,译. 北京: 科学出版社,1962.
[22]	刘长江, 林祁, 贺建秀. 中国植物种子形态学研究方法和术语[J]. 西北植物学报, 2004, 24(1):178-188.
[23]	孔维政, 章翼, 易自力, 等. 基于花粉形态与叶片形态的金柑属种质资源亲缘关系分析[J]. 分子植物育种, 2020, 18(12):4083-4096.
[24]	ERDTMAN G. Pollen Morphology and Plant Taxonomy:Angiosperms[M]. Stockholm: Almqvist & Wiksell,1952.
[25]	DAJOZ I, TILL-BOTTRAUD I, GOUYON P H. Evolution of pollen morphology[J]. Science, 1991, 253(5015):66-68. pmid: 17749911
[26]	WALKER J W. Evolution of exine structure in the pollen of primitive angiosperms[J]. American Journal of Botany, 1974, 61(8):891-902. doi: 10.1002/j.1537-2197.1974.tb12315.x
[27]	WALKER J W, DOYLE J A. The bases of angiosperm phylogeny:palynology[J]. Annals of the Missouri Botanical Garden, 1975, 62(3):664-723. doi: 10.2307/2395271
[28]	WODEHOUSE R P. Pollen Grains[M]. New York: McGraw-Hill Book Company,1935.
[29]	MULLER J. Form and function in angiosperm pollen[J]. Annals of the Missouri Botanical Garden, 1979, 66(4):593-632. doi: 10.2307/2398913
[30]	温坎坡, 郑卓. 被子植物的花粉形态系列与系统发育[J]. 植物分类学报, 1990, 28(2):103-111.
[31]	胡晋. 种子生物学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.
[32]	马骥, 李新荣, 张景光, 等. 中国种子微形态结构研究进展[J]. 浙江师范大学学报(自然科学版), 2005, 28(2):121-127.
[33]	BARTHLOTT W. Microstructural features of seed surfaces[M] //HEYWOODH, MOORED. Current Concepts in Plant Taxonomy. London: Academic Press,1984.
[34]	孙航, 陈书坤. 绞股蓝属植物种皮微结构特征及其分类学意义[J]. 云南植物研究, 1998, 20(3):309-311.
[35]	BALKWILL K, CAMPBELL-YOUNG G. Taxonomic studies in Acanthaceae:testa microsculpturing in southern African species of Thunbergia[J]. Botanical Journal of the Linnean Society, 1999, 131(3):301-325. doi: 10.1111/j.1095-8339.1999.tb00771.x
[36]	YILDIZ K. Seed morphology of Caryophyllaceae species from Turkey(north Anatolia)[J]. Pakistan Journal of Botany, 2002, 34(2):161-171.
[37]	GAMARRA R, ORTÚÑEZ E, CELA P G, et al. Seed micromorphology of Orchidaceae in the gulf of Guinea(west tropical Africa)[J]. Plant Systematics and Evolution, 2018, 304(5):665-677. doi: 10.1007/s00606-018-1497-0

沙芥属植物花粉和果实形态特征研究

Study on the pollen and fruit morphology of Pugionium Gaertn.

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 37

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	沈超, 夏秀波, 杨玮, 张焕春, 李民赞. 温室樱桃番茄果实深度学习识别模型研究[J]. 北方农业学报, 2023, 51(5): 114-122.
[2]	靖相柱, 孙霞, 郭业民, 赵文苹, 郭榛, 桑茂盛. 光谱成像技术在玉米种子质量检测方面的研究进展[J]. 北方农业学报, 2023, 51(5): 93-102.
[3]	孟佳丽, 沈虹, 吴绍军, 杨年福, 余翔, 张黎杰. 化肥减施对设施西瓜生长及果实品质的影响[J]. 北方农业学报, 2023, 51(3): 84-90.
[4]	刘博, 刘冠志, 刘果厚, 慕宗杰, 包海明. 大青山国家级自然保护区珍稀濒危保护种子植物组成及区系特征[J]. 北方农业学报, 2023, 51(2): 101-107.
[5]	魏鹏超, 曹镇宇, 杨忠仁, 张凤兰, 韩旭, 周岩. 盐和干旱胁迫对沙葱种子萌发的影响[J]. 北方农业学报, 2022, 50(6): 10-16.
[6]	图拉嘎, 特木尔布和, 张志强. 苜蓿品种花粉形态特征的比较[J]. 北方农业学报, 2022, 50(2): 94-102.
[7]	董帅, 陈丽娜, 张民, 刘奇源, 伍雨, 李星月. 引发回干处理和贮藏条件对酒用高粱种子萌发的影响[J]. 北方农业学报, 2022, 50(2): 127-134.
[8]	崔晓磊, 云兴福, 田晓春, 武日华, 刘杰才. 干热处理对带菌黄瓜种子灭活效果的影响[J]. 北方农业学报, 2022, 50(1): 75-79.
[9]	邓煜, 王蒙, 李发虎, 李龙梅, 侯佳. 山丹种子表面灭菌方法比较试验[J]. 北方农业学报, 2022, 50(1): 87-92.
[10]	郭树春, 苗红梅, 张艳芳, 于海峰, 聂惠, 邵盈, 乔慧蕾, 牟英男, 梁晨, 李素萍. 向日葵种子甲基磺酸乙酯诱变体系优化与分析[J]. 北方农业学报, 2021, 49(6): 15-21.
[11]	屈佳伟, 高聚林, 于晓芳, 孙继颖, 王志刚, 王振, 田磊. 玉米种子萌发抗旱药剂的筛选[J]. 北方农业学报, 2021, 49(6): 90-97.
[12]	张贺蕾, 陈芬, 马丽, 刘博. 重瓣大花萱草杂交亲和性及F₁表型性状分析[J]. 北方农业学报, 2021, 49(6): 103-113.
[13]	闻金光, 菅彩媛, 韩晓梅, 李素萍, 邓涛, 关国宝. 种植密度与施肥配置对食用向日葵制种产量及相关性状的影响[J]. 北方农业学报, 2021, 49(5): 41-47.
[14]	田晓燕, 贺小勇, 孔庆全, 赵存虎, 陈文晋, 李志栋, 贾转青. PCR快速检测种子携带绿豆晕疫病菌方法的应用[J]. 北方农业学报, 2021, 49(5): 106-111.
[15]	王佳琪, 李娜, 魏鹏超, 杨忠仁, 张东, 张凤兰. Ce³⁺、VC和Ac-DEVD-CHO浸种对沙葱种子抗氧化系统的影响[J]. 北方农业学报, 2021, 49(4): 76-82.