摘要:對比研究了吉林省白城地區野生羅布麻(Apocynum venetum L.)種子與人工栽培羅布麻種子的形態特征和解剖特征。通過對比野生及人工種植羅布麻種子長、寬、厚、大小指數、千粒重、種皮厚度、種皮比重、附屬絨毛長度等指標,同時對淀粉粒、多糖、液泡的種子切片進行細胞學研究,結果表明,野生羅布麻種子的形態特征、解剖特征與人工種植羅布麻種子有細微的區別,但未發生變種,人工種植的羅布麻種子可以代替野生羅布麻種子。
關鍵詞:羅布麻(Apocynum venetum L.);種子;形態特征;解剖特征
中圖分類號:S563.7 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)13-3559-03
羅布麻(Apocynum venetum L.)為夾竹桃科羅布麻屬植物,在我國主要分布在西北、東北及華東等地區[1]。其莖皮纖維可作為紡織、造紙等工業的原材料;花芳香,是良好的蜜源植物[2-4]。自古以來,羅布麻就被國人譽為“仙草”[1,5,6],其根、莖、葉入藥具有治療高血壓[5,7]、心力衰竭等功效[5]。
羅布麻可以適應極端惡劣環境,生命力極強,有防風固沙、保持水土的作用。20世紀50年代起,國內外學者對羅布麻資源、引種、人工種植等做過不少工作,但對羅布麻種子表面形態特征和種子內部結構的研究甚少。現在對羅布麻的開發利用已產業化,但人為過度無序地開發造成羅布麻面積大幅減少,對生態環境造成嚴重影響。吉林省西部地區鹽堿、干旱、沙漠化嚴重,近年來野生羅布麻分布逐漸減少。試驗對吉林省西部地區野生和人工種植羅布麻種子表面結構特征和種子內部結構進行了比較研究,以期為羅布麻品種的鑒定、栽培馴化及藥用提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 材料
野生羅布麻種子于2011年10月采自吉林省白城鎮賚巨寶山,人工種植羅布麻種子于2011年10月采自白城師范學院試驗田。
1.2 方法
1.2.1 羅布麻種子形態特性測定 羅布麻種子長度、寬度、厚度、大小指數、千粒重、種皮厚度、種皮比重、附屬絨毛長度等的測量參照馬立群等[7]的方法。測千粒重時1 000粒1組,5次重復;其他指標的測定40粒1組,3次重復。統計測量數據用SPSS軟件進行分析。
1.2.2 羅布麻種子解剖特征研究 羅布麻種子淀粉粒、多糖、液泡分布觀察參照馬立群等[7]、王金發等[8]的方法。將野生及人工種植的羅布麻種子浸泡12 h后,橫切或縱切,用染色劑染色后制成臨時切片,在顯微鏡下觀察、拍照。用碘-碘化鉀染色觀察淀粉粒分布,高碘酸-希夫試劑反應(PAS反應)染色法觀察多糖分布,中性紅染色液染色觀察液泡分布。
2 結果與分析
2.1 野生及人工種植羅布麻種子形態特征
野生及人工種植羅布麻種子形態特征測量結果見表1。從表1可以看出,野生與人工種植羅布麻種子在長、厚和種皮厚度方面差異不顯著,在寬、大小指數、種皮比重、千粒重和附屬絨毛長度方面差異顯著。除種皮厚度外,其他指標均為野生羅布麻種子高于人工種植羅布麻種子。
2.2 野生及人工種植羅布麻種子解剖特征
2.2.1 羅布麻種子中淀粉粒的分布 野生及人工種植羅布麻種子淀粉粒的分布見圖1。從圖1可以看出,顏色較深的部分是細胞中的淀粉粒被碘-碘化鉀試劑染色的細胞,邊緣的細胞染色較為明顯,二者的淀粉粒分布無明顯差異。
2.2.2 野生及人工種植羅布麻種子中多糖的分布 野生及人工種植羅布麻種子中多糖的分布見圖2。從圖2可以看出,顏色較深的部分是細胞中的多糖被高碘酸-希夫試劑染色的細胞,邊緣的細胞染色較為明顯,二者間無明顯差異。
2.2.3 野生及人工種植羅布麻種子中液泡的分布 野生及人工種植羅布麻種子液泡的分布如圖3所示。由圖3可知,二者均是中央大液泡染色較深。顏色較深的部分是細胞中的中央液泡被中性紅試劑染色的細胞,邊緣的細胞染色較為明顯,野生羅布麻種子與人工種植羅布麻種子的液泡分布無明顯差異。
3 小結
通過對野生及人工種植羅布麻種子的形態學及解剖學特征進行研究,發現野生羅布麻種子和人工種植的羅布麻種子在長、厚和種皮厚度方面差異不顯著,在寬、大小指數、種皮比重、千粒重和附屬絨毛長度方面差異顯著。野生的羅布麻種子較為飽滿,儲存的營養物質更多,更適合在野外惡劣的環境中生長;人工種植的羅布麻種子細長,相對瘦弱,儲存營養物質相對少,于逆境環境中生長能力較弱。這些條件還不足以判斷野生羅布麻種子與人工種植羅布麻種子孰優孰劣,還需通過其他方面的研究進一步判斷。
通過解剖圖觀察發現,野生羅布麻種子中淀粉粒、液泡和多糖的分布與人工種植羅布麻種子沒有明顯區別。試驗所用的野生羅布麻種子和人工種植羅布麻種子來自同一地區,人工種植羅布麻種子為野生羅布麻經過多年人工馴化后栽種于白城師范學院生物教學試驗田中。同一地區的羅布麻在生長環境上沒有很大的差別,但是存在微小的差異,例如土壤的含水量、酸堿程度、沙化程度等,導致羅布麻生長所需的營養物質含量不同、與其他植物競爭營養物質狀況不同,從而對羅布麻種子形態及解剖特征產生影響。反映出生長環境對植物生長存在影響,細微的環境改變也可以引起種子外部形態的變化。
綜合以上研究,在野生羅布麻資源瀕于枯竭的情況下,人工種植的羅布麻種子可以代替野生羅布麻種子,試驗結果一定程度上為種質資源保護及栽培馴化提供了理論依據。
參考文獻:
[1] 吳國強,邵永祥.新疆荒漠主要野生蜜源植物——駱駝刺與羅布麻[J]. 中國養蜂,1984(2):25.
[2] 胡瑞林,錢學射,王 李,等. 羅布麻在陜西的花期及我國西部類型引種后發育上的變化[J].中國野生植物資源,1998(3):44-46.
[3] 張 秀.羅布麻資源的開發與綜合利用[J].中國野生植物,1991(1):42-43.
[4] 喻春明.羅布麻的概況及開發利用前景[J].中國麻作,1996, 18(3):40-41.
[5] 中國植物志編輯委員會.中國植物志(第63卷)[M].北京:科學出版杜,1997.
[6] 張憲省,賀學禮.植物學[M].北京:中國農業出版社,2003.
[7] 馬立群,劉志華,楊 麗.內蒙古不同地區羅布麻種子形態觀察與分析[J]. 內蒙古農業科技,2008(4):41-42.
[8] 王金發,何炎明.細胞生物學實驗教程[M]. 北京:科學出版社,2004.