瓦松种子与花粉的扫描电镜观察

赵振华++张玉++石晓晨++马云++冯梦影++李成++张永清

摘要：利用光学显微镜及扫描电镜对瓦松[Orostachys fimbriatus （Turcz.） Berger]种子及其花粉的颜色、形状、长度、宽度、微形态及表面纹饰等方面进行观察测量，并通过查阅相关文献和书籍进行描述，为瓦松种子和花粉形态学研究提供参考依据。结果表明，瓦松种子平均千粒重为0.051 07 g，外观呈棕黄色，纺锤形，两端大小不等，平均长862.36 μm，平均宽384.53 μm；表皮有较清晰的网状纹理。瓦松花粉粒整体呈长球形，极面观为深三裂球形，极轴平均长12.16 μm，赤道面观为长球形，赤道轴平均长 27.83 μm，形态指数（P/E）为2.28；成熟的花粉粒呈金黄色，角萌发孔，三孔沟较明显，沟缘较光滑，外壁分两层约等厚；表面具十分清晰的大小不一且不规则多边形网状纹饰。

关键词：瓦松；花粉；种子；光学显微镜；扫描电子显微镜

中图分类号：S567.23+9.01文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）06-0064-04

AbstractTo provide references for morphological study of Orostachys fimbriatus seed and pollen， the color， shape， length， width， micro-morphological features and surface ornamentation of Orostachys fimbriatus seed and pollen were observed and measured using optical microscope and scanning electron microscope， and the morphology of seed and pollen were described by consulting the related literature and books. The results indicated that for the seed of Orostachys fimbriatus， the average thousand seed weight was 0.051 07 g， the color was brown， the shape was fusiform， the sizes of two ends were unequal， the average length was 862.36 μm， the average width was 384.53 μm， the skin had more clear mesh texture. For the pollen of Orostachys fimbriatus， the grains were prolate， the polar view was deep three split spherical with the average length of the polar axis as 12.16 μm， the equatorial plane was prolate with the average length of the equator as 27.83 μm， the morphological index （P/E） was 2.28； the mature pollen grain was golden yellow， angulaperturate， obvious tricolporate with smooth channel edge and approximately equal thickness for the two layers of outer wall； the ornamentation of surface was clear， disunity size， irregular polygonal and reticulate.

KeywordsOrostachys fimbriatus （Turcz.）Berger； Pollen； Seed； Optical microscope； Scanning electron microscope

瓦松[Orostachys fimbriatus（Turcz.） Berger]屬景天科景天亚科瓦松属的一种。瓦松属共有13种，中国有10种，其中瓦松Orostachys fimbriatus在我国分布最广，从内蒙古到华东、华中的北部较为常见，产于湖北、安徽、江苏、浙江、青海、宁夏、甘肃、陕西、河南、山东、山西、河北、内蒙古、辽宁、黑龙江等地，喜生阳面山坡、丘陵、屋瓦之上。瓦松为二年生肉质草本，又称流苏瓦松、瓦花、瓦塔、狗指甲等[1]。我国瓦松始载于1 300多年前的《新修本草》，正名为昨叶何草，味酸，性平[2]。全草入药，具清热解毒、止血、利湿、敛疮、消肿等疗效。历代本草也有相关记载，并有着悠久的用药历史。1963年版《中华人民共和国药典》以景天科瓦松Orostachys fimbriatus （Turcz.） Berger和瓦花O. japonicus A. Berg.为正品[3]， 1977年版、2005年版、2010年版和2015年版均仅以瓦松为正品[4-7]。

种子是种子植物特有的繁殖器官，花粉是种子植物成熟的雄性生殖细胞，二者均携带大量的遗传信息。不同种类植物的种子和花粉在长期进化过程中形成了一些独特的形态结构特征，且性状较为稳定，通常可以为植物进化、分类等方面的研究提供靠的参考依据[8]。国内外学者对景天属植物种子和花粉形态的研究较多，而对瓦松属植物种子和花粉形态的研究较少。目前瓦松暂无人工规模性种植报道，处于野外自生自灭的生长状态。我国是瓦松资源非常丰富且有着悠久用药历史的国家之一，对其进行系统研究，为其进一步开发利用提供科学依据十分必要。本试验主要利用光学显微镜及扫描电镜对瓦松属植物瓦松的种子及其花粉的颜色、形状、长度、宽度、微形态及表面纹饰等方面进行测量观察描述，旨在为瓦松及其属内的花粉和种子形态学研究提供参考依据。

1材料与方法

1.1材料

瓦松野生植株于2015年11月采自泰安市化马湾镇丘陵山区，后种植于山东中医药大学长清校区苗圃温室大棚，种子于2016年1月采摘，花粉于2016年10月采自成熟植株。

1.2仪器

Observer.A1 ZEN显微镜（德国蔡司公司）、SC7620 型真空镀膜仪（EMITECH 公司）、SUPRA55 型热场发射扫描电子显微镜（德国蔡司公司）、CP225D 十万分之一电子天平（上海越平科学仪器有限公司）、KQ-500DE 型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）。

1.3试验方法

1.3.1种子形态特征观察选择成熟饱满的种子置于显微镜下，观察外观形状、颜色等特征。随机选取 30 粒种子，在显微镜下用软件标尺测量其长、宽，取平均值。测千粒重（g），重复3次。

1.3.2種子微形态特征观察参照李媛等[9]的取样方法，取成熟饱满的种子用超声波清洗机洗净，置于吸水纸上放于防尘通风橱自然干燥。将干燥后种子根据观察位置摆放于涂有导电胶的台子上，用真空镀膜仪喷镀金膜90 s，移入热场发射扫描电子显微镜样品室，在5 kV加速电压下观察种子形态、种脐、表面纹饰等，选择具有代表性的种子形态、种脐和表面等进行扫描。

1.3.3花粉粒微形态特征观察取成熟花粉粒采用Erdtman醋酸酐分解法[10]处理后，甘油胶封片。在光学显微镜下观察花粉粒，随机测量其中20粒的极轴与赤道轴长度，取其平均值。在扫描电镜下观察时，参照张玉霞等[11]的方法取样，取新鲜成熟的花粉，用细玻璃棒轻轻敲打，使花粉落在样品台上，置于防尘处自然干燥，涂抹在有导电胶的台子上，用真空镀膜仪喷镀金膜90 s，移入热场发射扫描电子显微镜样品室，在5 kV加速电压下观察花粉整体大小、形态、孔沟、外壁结构及纹饰等。

1.4形态描述

参照文献[12]、[13]对花粉、种子进行描述。

2结果与分析

2.1瓦松种子形态

瓦松种子体积小质量轻，千粒重平均为0.051 07 g，外观呈棕黄色，纺锤形，两端大小不等（图1a），平均长862.36 μm，平均宽384.53 μm；种脐处的种皮褶皱（图1b），合口一端种皮褶皱程度较大（图1c），种脊处微有褶皱，但仍能显示纹理（图1d），表皮有较清晰的

2.2瓦松花粉形态

瓦松花粉粒整体呈长球形（图2a），极轴平均长12.16 μm，赤道面观为长球形（图2b），赤道轴平均长 27.83 μm，形态指数（P/E）为2.28，极面观为深三裂球形（图2c）；成熟的花粉粒呈金黄色，角端具有萌发孔，三孔沟较明显，沟缘较光滑（图2d），外壁分两层约等厚；表面具十分清晰的大小不一且不规则的多边形网状纹饰（图2e）。

3结论

瓦松种子千粒重平均仅为0.051 07 g，体积小质量轻，外观呈棕黄色，纺锤形，两端大小不等，平均长862.36 μm，平均宽384.53 μm，种脐处种皮褶皱，合口一端种皮褶皱严重，种脊处微有褶皱，但仍能显示纹理，表皮有较清晰的网状纹理。瓦松花粉粒整体呈长球形，极面观为深三裂球形，极轴平均长12.16 μm，赤道面观为长球形，赤道轴平均长 27.83 μm，形态指数（P/E）为2.28；成熟的花粉粒呈金黄色，角端具有萌发孔，三孔沟比较明显，沟缘较光滑，外壁分两层约等厚；表面具十分清晰的大小不一且不规则的多边形网状纹饰。瓦松花粉粒微形态观察结果与文献对瓦松花粉粒微形态的特征描述基本一致，本研究对其进行了进一步观察，可为瓦松孢粉学研究提供参考依据。

参考文献：

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[2]苏敬，撰.尚志钧，辑校.唐·新修本草（辑复本）[M]. 合肥： 安徽科学技术出版社，1981：295-296.

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[6]中华人民共和国药典委员会编.中华人民共和国药典（一部） [M].北京：中国医药科技出版社，2010：64.

[7]中华人民共和国药典委员会编.中华人民共和国药典（一部） [M].北京： 中国医药科技出版社，2015：70.

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[9]李媛，赵振华，李勇，等.三个品种莱菔子生药学研究[J].山东农业科学，2016，48（6）：58-61.

[10]洪亚军. 在光镜下观察新鲜花粉真实形态的制片方法[J]. 河南科技大学学报（自然科学版），2007，28（1）：67-69，109.

[11]张玉霞，张习敏，黄武.桂花属植物花粉粒及叶片气孔器形态的扫描电镜观察比较研究[J].贵州师范大学学报，2006，24（4）：11-15.

[12]王伏雄，钱南芬，张玉龙，等.中国植物花粉形态[M].第二版.北京：科学出版社，1995.

[13]叶常丰，戴心维.种子学[M].北京：中国农业出版社，1994.