不同類型繡球屬花粉形態特征觀察

黃麗娟 孫強

摘要 利用掃描電鏡對4種類型繡球屬共10個品種的花粉形態特征進行了觀察和比較，并進行了聚類分析。結果表明，10個繡球屬品種花粉粒為小型花粉，花粉粒近長球形、長球形成超長球形，三孔溝;花粉外壁紋飾可分為網狀和皺波狀2個類型;花粉形狀、網眼大小、溝長、溝寬等方面存在一定差異，可作為區分不同品種的輔助依據;花粉形態聚類分析結果與傳統形態分類結果有一定的相似之處。

關鍵詞 繡球屬;花粉形態;品種分類;掃描電鏡

中圖分類號 Q944.58 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）05-0001-03

Abstract Pollen morphological features of 10 Hydrangea L. cultivars were examined using scanning electron microscopy（SEM）， and cluster analysis was ?conducted based on observation result. The results showed that the pollen grain was in smallsize， and subprolate， prolate or perprolate in shape with three colporate. The pollen surface ornamentation of 10 Hydrangea L. can be divided into reticular and corrugated. There were certain differences in details of pollen morphology， size of pollen grain， size of reticulate， length and width of colpus， so they could provide ancillary evidence for cultivar identification. And the result of cluster analysis forpollen morphology was similar to traditional morphological classification.

Key words Hydrangea L.;Pollen morphology;Variety classification;Scanning electron microscopy （SEM）

繡球屬（Hydrangea L.）屬于虎耳草科植物，約80種，分布于北半球的溫帶地區，我國有46種10變種，除南部海南，東北部黑龍江、吉林，西北部新疆等省區外，全國各地均有分布，尤以西南部至東南部種類最多[1-2]。目前，主要依據子房位置、蒴果頂端特征、花瓣分離或連合等性狀，將我國繡球屬分為離瓣組、繡球組、掛苦子組、冠蓋組、藤繡球和星毛組6個類型[3-4]?；ǚ凼欠N子植物的繁殖載體，有著極強的遺傳穩定性，有大量的研究表明花粉形態特征在一定程度上可反映植物演化與親緣關系[5-7]。筆者擬選擇不同的繡球屬品種進行花粉形態學觀察，以期找到種間花粉形態與傳統形態學分類的關聯性。

1 材料與方法

1.1 材料

材料來源于上海市林業總站即農業農村部花卉產品質量監督檢驗測試中心（上海）、國家林業和草原局花卉產品質量檢驗檢測中心（上海）繡球屬資源種植圃。采集繡球屬4種類型10個品種的花粉作為材料（表1），用鑷子取出其中的花藥放入硫酸紙袋中，在室溫下干燥，置于低溫冰箱中保存備用。

1.2 方法

掃描電鏡制樣前，將貼有導電雙面膠帶的金屬載物臺輕輕粘取花粉，用常規真空噴鍍法噴金3～4 min后，置于JSM-6380LV掃描電鏡下觀察。經觀察，選取有代表性的視野，放大400倍觀察花粉粒的群體形態;4 000倍測量花粉極軸長（P），赤道軸長（E）;10 000倍下觀察花粉表面紋飾，測量網眼大小、網脊寬度、溝長、溝寬及溝間距。每個品種的花粉粒測20粒，取平均值，統計各類型花粉的赤道面觀、極面觀和外壁紋飾特點。

1.3 數據分析

聚類分析采用SPSS 19.0軟件進行。根據掃描電鏡的觀測結果，選取11個指標，即極軸長（P）、赤道軸長（E）、P/E、花粉大小、溝長、溝間距、溝寬、網眼大小、網脊寬度9個定量指標，紋飾及網眼顆粒有無2個定性二元性狀。其中定量指標直接取用其數值，定性指標則編號為0，1。

2 結果與分析

2.1 不同類型繡球屬品種花粉粒大小和形態

花粉粒的極軸長（P）、赤道軸長（E）、花粉大?。≒E）的平均值分別見表2。按Erdtman G 的標準[8]劃分：4種類型的品種花粉粒均為小型，供試品種中，花粉粒最大的是圓錐繡球“白玉”（16.86 μm），最小的是喬木繡球“貝拉安娜”（12.28 μm）;花粉粒形狀有3種類型（表 2），其中7個品種為長球形，2個品種為超長球形，僅大花繡球“無盡夏”1個品種為近長球形，P/E為1.33～2.08，P/E最大的是喬木繡球“貝拉安娜”（2.08），最小的是大花繡球“無盡夏”（1.33）。極面觀均為三裂圓形。

2.2 不同類型繡球屬品種花粉粒萌發孔

4種類型花粉粒均有3條萌發溝，沿極軸方向延伸呈環狀分布，極面觀可看到3條，赤道觀可看到1～2條，根據Erdtman G的NPC分類系統，4種類型的花粉屬于3溝類型。所有類型的溝長、溝寬及溝間距有所不同，其中粗齒繡球“珍貴”和大花繡球“塔貝”溝最寬為0.95 μm，大花繡球“塞布麗娜”和圓錐繡球“白玉”溝最窄為0.29 μm（表2）。

2.3 不同類型繡球屬品種花粉粒外壁紋飾

4種類型的花粉外壁紋飾有2種類型：網狀和皺波狀（圖1）。銀邊八仙花、大花繡球“精靈”等9個品種為網狀，網脊明顯并連結成各種大小的網狀雕紋，網眼形狀和大小不同，網眼最大為平頂八仙花0.70 μm，較小為大花繡球“塞布麗娜”（0.28 μm）和圓錐繡球“白玉”（0.29 μm）（表2）;網眼形狀為圓形或不規則形，其中圓錐繡球“白玉”網眼具顆粒物（圖1-3c）;僅粗齒繡球“珍貴”花粉粒外壁為皺波狀（圖1-4c），脊突出且脊間穿孔少。

2.4 不同類型繡球屬品種花粉形態聚類分析

4種類型繡球屬品種花粉形態的系統聚類樹系圖比較直觀地反映了各分類單位在花粉形態上的相似性（圖2）。以連接距離為15來算，10個繡球屬品種被分成3類，第1類包括大花繡球“帝沃利”、大花繡球“精靈”和銀邊八仙花3個品種，其共同之處在于花粉形狀相同，紋飾類型相同，網眼大小十分接近。從繡球屬分組依據的角度看，10個繡球屬品種在連接距離為15時可劃分出離瓣組的一類，第2、3類均包含歸屬于不同組的品種。

3 討論

該研究表明，4種不同類型繡球屬的10個品種花粉為小型花粉，形狀為近長球性、長球形和超長球形，三孔溝，極面觀為三裂圓形，花粉紋飾以密網狀為主，網眼大小、網脊寬度、溝長、溝寬及溝間距不同。這與郝剛等[9]對繡球亞科花粉形態的研究中關于繡球屬花粉為近球形和近長球形，三孔溝，網狀和孔穴狀紋飾觀察結果有一致之處，也有補充。從孢粉學的角度進一步探討了不同類型繡球屬品種間的親緣關系。同時，聚類結果表明，在連接距離為15時，10個繡球屬品種可分為3類，表現出了一定的規律性，花粉形態聚類分析結果與傳統形態分類結果存在一定的關聯。該研究僅對10個繡球屬品種進行了初步觀察與分析，還有待加大品種數量的研究，以及從形態學、分子生物學[10]等方面展開研究，以進一步掌握繡球屬花粉性狀的演化和組間的親緣關系。

參考文獻

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