室内栽培吊石苣苔开花动态初步研究
2020-11-06窦全丽张仁波
窦全丽,张仁波,万 簇
(遵义师范学院,贵州遵义 563000)
吊石苣苔(Lysionotus pauciflourus Maxim),别称石吊兰、石豇豆、接骨生,属于苦苣苔科(Gesneriaceae)吊石苣苔属小灌木,通常附生,稀攀援并具木栓。叶对生或轮生,稀互生,近等大或不等大,通常有短柄。聚伞花序生茎顶腋生,常具细花序梗,有少数或多数花;苞片对生,线形或卵形,常较小。茎长达30cm[1]。吊石苣苔具有耐阴、不怕晒、四季常绿、花色淡雅、花型耐看等特点,是一种具有开发潜力的野生观赏植物[2]。分布广泛,我国南方各省,如广西、云南、贵州、四川等地区也常见[3-4]。目前,对吊石苣苔的研究主要集中在药理研究、化学成分研究[5-6]以及部分的栽培研究[7-10],但对于开花动态并未有过相关报道,因此,对吊石苣苔的开花动态进行观察研究,进一步了解其生物学特性,为吊石苣苔的合理保护和开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
材料为2018 年从贵州省习水县干桶坝、毕节市罩子山采挖的活体植株,移栽于遵义师范学院综合实验楼,2019 年7 月初部分植株开始开花。
1.2 研究方法
1.2.1 花部形态特征的观察。在花冠裂片展开时,用体视显微镜对花朵的花冠、雌蕊、雄蕊、柱头、子房等进行观察并拍照记录,随机选取至少5 朵花使用游标卡尺测量花冠长度。
1.2.2 单花开花动态的观察。花蕾的生长变化:从开始出现花蕾起,标记5 朵花蕾,观察花蕾的生长发育情况,追踪吊石苣苔的开花动态过程并做好记录。
开花动态过程及记录:分别选取花蕾期、开放期、散粉期和凋落期等4 个花期花朵,用解剖镜观察吊石苣苔的花萼、雌、雄蕊、花丝、柱头形态结构、长短及颜色变化,并拍照记录。
2 结果分析
2.1 花部形态特征
吊石苣苔花序为总状花序,花顶生,1~4 朵花同期开放,无毛。花两性,花冠漏斗状,上唇2 浅裂,下唇3浅裂,从花冠筒基部至下唇长5.23±0.27cm,花冠筒基部至上唇长3.37±0.16cm。花冠呈粉色带淡紫色条纹(图1-A)。花萼5片,分裂,黄绿色或紫色,萼片与花冠筒相互分离,花冠筒脱落后萼片宿存(图1-B)。花盘环状(图1-C),花盘基部膨大(图1-D)。雄蕊4 枚,2 枚退化(图1-E、F),花药联合,花丝着生在花冠筒上(图1-E)。雌蕊1 枚,子房上位,1 室,胚珠多数。
图1 花部形态特征
2.2 初期花蕾形态及各器官发育特征
取初期花蕾解剖观察其发育情况,此时花蕾较小,绿色球形,花萼、花冠分离(图2-A);解剖观察,可见清晰雌、雄蕊,雌蕊花柱较短,淡绿色(图2-B)。花蕾期的柱头未明显膨大,顶端略凹陷,呈浅绿色(图2-C);花丝较短,花药肾形,尚未发育完全,花药顶部具少量透明颗粒状附属物(图2-D)。
图2 球形花蕾期花部形态特征
2.3 花蕾伸长期形态及各器官发育特征
图3 花蕾伸长期花部形态特征
随着花蕾的逐渐伸长花冠筒颜色出现变化,由绿色变为紫色(图3-A~B)。各器官均发育近成熟,雌蕊下部仍呈现淡绿色,顶端白色(图3-C),柱头仍未明显膨大,内凹明显,凹面内有小颗粒状突起(图3-D);伸长雄蕊2 枚,贴近花冠位,花丝明显伸长,直立(图3-C),每个花丝顶端有2 个肾形花药对生,相互联合,花药贴近花冠面透明颗粒状附属物增多,部分呈明黄色(图3-E~F);花药高于柱头(图3-C);退化雄蕊白色略弯曲(图3-G),花盘发育完整,环状;花蕾呈绿色时,子房未发育成熟,胎座及胚珠尚未成形(图3-J),花蕾伸长,花冠筒呈紫色待开放时,子房横切可见2 心皮1 室的侧膜胎座(图3-I)。
2.4 散粉期花部形态及各器官发育特征
依据花药的散粉情况又可以分为散粉前期、散粉初期、散粉盛期和散粉末期4 个时期。
2.4.1 散粉前期。花冠裂片打开,花冠内部带淡紫色条纹;花丝螺旋状弯曲,呈褐色和白色相间;花药顶部联合,黄色透明颗粒状附属物从背面向正面延伸,且顶部颜色加深呈紫色或红褐色,联合花药尚未散粉(图4-A);退化的2 枚雄蕊无明显变化;雌蕊顶端膨大成圆盘状,内凹柱头顶端密布小的透明状突起(图4-B);花盘成熟,黄绿色,花盘基部膨大,开始分泌花蜜(图4-C);胚珠卵形,白色透明,多数,呈线状分布(图4-D)。
图4 开放、散粉前花部形态特征
2.4.2 散粉初期。开花2 天左右,花药仍然处于联合状态,花药腹面开裂,开始散粉,花粉为白色(图5-A),花丝螺旋状弯曲,褐白相间;随后,联合花药逐步分离,花药裂缝加大,花粉团块状,有黏性(5-B);柱头顶端透明状突起变大,分泌少量黏液 (图5-C);此期柱头高于花药(图5-D),花盘仍不断分泌花蜜,花蜜味甜;卵形胚珠颗粒变大,趋于成熟(图5-E)。
图5 散粉初期花部形态特征
2.4.3 散粉盛期。柱头高于花药,联合花药完全分离(图6-A),花药完全开裂,花粉黏性降低,大量散出,花丝顶部覆盖有大量黄色附属物(图6-B);柱头盘状,黏液增多(图6-D);花盘基部有大量花蜜。
2.4.4 散粉末期。此期花冠开始枯萎,处于凋落期,具体形态特征见凋落期。
图6 散粉盛期花部形态特征
2.5 凋落期花部形态特征
花冠开始枯萎逐步变为干枯黄褐色,有的枯萎即凋落,花丝随花冠脱落,雌蕊和花萼宿存(图7-A),有的完全干枯仍不凋落(图7-B);花丝与退化雄蕊萎蔫干枯为黄褐色,花丝褐白相间,颜色变深,螺旋状,有的花药中花粉尚未完全散出(图7-D);柱头顶端变为褐色,已无黏液(图7-E)。
图7 凋落期花部形态特征
2.6 单花开花进程
从出现花蕾至花完全开放约3 周,单花从花冠裂片开始伸展至花冠裂片完全展开大约需要5h,花冠裂片展开无特定顺序,花完全开放至花冠开始出现枯萎约4d。尽管单花开放的时间并不长,但同一花序的花不同期,有的花已凋落,其他仍处于花蕾初期(图7-A~B),整株花序的开花时间可持续近2 个月。
3 结语
花是植物进行有性繁殖的必要结构,要对一种植物进行相关深入研究了解,就要对花部结构系统和开花动态进行必要的了解[11],对单花的研究是对植物繁殖研究的前提。
自花授粉、异花授粉是植物常见的授粉方式。吊石苣苔单花的花药与柱头位置在空间上分离,花蕾伸长期,花药高于柱头;开花后,花丝螺旋变短,柱头逐渐伸长高于花药直至凋落期,且散粉期吊石苣苔花盘基部分泌花蜜,以此吸引昆虫帮助传粉。因是室内栽培观察,整个花期无昆虫等传粉媒介,花期结束后,所有花均未受精结实,因此,推测吊石苣苔属于异花授粉植物。试验过程中发现,有些花冠已干枯变褐,但花粉尚未完全散出,可能与室内栽培条件与野外不一致有关。受室内条件限制,对其种群开花动态未能监测,且室内栽培也会对花期产生一定影响,今后将在吊石苣苔野生植株及野外种群的开花动态、传粉等方面开展进一步研究。
吊石苣苔花形别致,花色柔和典雅,开花时美丽而雅致;轮生的叶四季常青,成型后,株型紧凑但又清爽,实乃观叶、观形之佳品[7],被称作是遗忘在深山的明珠[12]。通过对其开花动态的观察发现,植株花期较长,但同期开花数量偏少,单花开花时间偏短,若作为观赏植物引种栽培,可在提高同期开花数量和延长单花开花时间等方面进行深入研究。