木犀属美丽木犀和布克木犀花粉形态研究

杨庆华

(上海辰山植物园，上海 201602)

木犀属(Osmanthus)隶属于双子叶植物合瓣花类的木犀科(Oleaceae)，是木犀科中经济价值较大的一个属，该属中的桂花(O.fragrans)由于花具有浓郁的香气而被广泛栽培.该属现有35种(包括2个杂交种)植物，主要分布亚洲东部的亚热带和热带地区，少数种分布于北美洲东南部和南半球热带地区[1-4].

花粉作为植物的生殖单位，其形态特征是相对稳定的，从花粉的形状、大小、萌发孔、沟的特征及表面纹饰等都可以看出植物的进化趋势.特别是对于高级的分类单元如纲、科、属等而言，其孢粉形态特点的变化规律对于分类系统的建立具有重要意义.因此，孢粉形态研究早已应用于植物分类和系统演化研究中[5-17]，成为植物分类学的一个重要方法和手段.

对于木犀属植物的花粉，前人已进行过部分研究[8-13]，但涉及的种类很少，主要集中在国内分布的木犀属物种上，如桂花、野桂花、厚边木犀、山桂花等.而国外分布的种和杂交种还未见详细的报道.本文主要研究木犀属杂交种布克木犀(O. ×burkwoodii)和分布于西亚、土耳其和地中海地区的美丽木犀(O.decorus)的花粉形态，以期能为该属植物杂交起源和系统分类提供依据.

1 材料与来源

布克木犀和美丽木犀花粉材料于2010年4月采于辰山植物园苗圃.采样方法为摘取初开的花朵，用笔刷刷取新鲜花粉，4%戊二醛(pH7.2，0.2 mol·L-1磷酸缓冲液溶液配制)立即固定，4℃冰箱保持备用.

2 方法

取适量固定好的新鲜花药样品，进行pH7.2，0.1 mol·L-1磷酸缓冲液清洗；乙醇梯度脱水(30%、50%、70%、90%、100%2次)，每个等级处理15 min；醋酸异戊酯置换2次(每次15 min)；临界点干燥；导电处理(电流：15 mA，时间：90 s).将处理好的样品放在扫描电子显微镜下扫描，观察、拍照、测量.在观察过程中，选取有代表性的花粉20粒，测量极轴长、赤道轴长、萌发沟长、萌发沟宽、网眼大小等.

使用的仪器型号：EMITECH K850临界点干燥仪；HITACH E-1010喷镀仪；FEI QUANTA 200扫描电子显微镜.

3 结果分析

3.1 布克木犀和美丽木犀的花粉形态

布克木犀的花粉形态多为3个萌发沟，个别为4沟，沟长9.3(6～10) μm，沟宽2.6(2～4) μm，沟深0.8 μm；花粉近球形，大小均匀，极轴长14.3(13～15) μm，赤道轴长14.6(13～16) μm，P/E值0.979；花粉表面具网状纹饰，微皱，网眼大小1.6 μm(见图1).

图1 布克木犀的扫描电镜图片

美丽木犀的花粉形态基本为3个萌发沟，沟长8.6(7～9) μm，沟宽2.9(2～4) μm，沟深1.6 μm, 萌发沟边缘纹饰较模糊；花粉近球形，有的较扁，极轴长13.5(11～14) μm，赤道轴长13.4(12～14) μm，P/E值1.007；花粉表面具网状纹饰，比布克木犀纹饰皱褶要多，网眼大小1 μm(见图2).

图2 美丽木犀的扫描电镜图片

3.2 花粉形态作为检验杂种依据的可行性探讨

本次试验另外一个目的就是探讨花粉形态作为检验植物之间杂交起源依据的可行性.众所周知，布克木犀为美丽木犀和山桂花的杂交后代，该杂种与其两个亲本花粉形态比较如表1.

从表1中可以看出：在花粉大小方面，3种木犀属植物不一样，布克木犀的花粉大小介于美丽木犀和山桂花之间，但极轴长与赤道轴长的比值(P/E)却近似相等，说明3个物种的花粉形状相似；在花粉萌发孔方面，3个物种都是3孔沟的萌发孔；外壁纹饰方面，都是网状，网眼的大小却不同，其中布克木犀最大，两个亲本较小.就花粉形态而言，杂交种布克木犀的特征与其双亲均有一定的联系与区别，因此，花粉的大小、P/E值在验证物种杂交起源方面可以作为依据之一.

表1 木犀属的花粉形态比较

4 结论

1)对布克木犀和美丽木犀的花粉形态进行研究，表明2物种花粉是近球形，外壁表面均具有网状纹饰，基本都具有3孔沟的萌发孔，其中，还发现布克木犀有个别4孔沟萌发的现象，这也验证了徐炳强[14]的观察结果.2个物种在花粉大小、沟长、网眼大小等方面有较大差别，这与臧德奎[15]观察结果基本一致.其中花粉较大、沟长较长、网眼较大的为布克木犀，美丽木犀沟深较大.

2)鉴定一个物种是否杂种或者杂交起源并不容易，传统的形态、染色体的配对、分子标记等手段也往往只是推断物种的杂交起源.本试验在知道植物杂交育种的情况，从孢粉学的角度去推断判断杂交起源的依据，从试验的结果来看，花粉的大小、P/E值可以作为物种杂交起源验证的依据之一.

参考文献:

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