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猕猴桃植物标本的制作与保存

2023-08-11郭兴利魏远新李书林张振营孙继中张金伟

西北园艺(果树) 2023年4期
关键词:果枝猕猴桃枝条

郭兴利* 魏远新 李书林 张振营 孙继中 张金伟

植物标本在科学研究、 教学教具、 展览陈列、 艺术观赏等方面发挥着不可替代的重要作用。猕猴桃的根、枝(茎)、叶、花、果实、种子均有较高的资源利用价值。 现对于猕猴桃植物标本的研究仅局限于猕猴桃果实的干制标本、 浸制标本。我们从植物学角度出发,以河南省西峡猕猴桃研究所的猕猴桃标本室为例, 对猕猴桃植物完全标本的采集、制作、保存(馆藏)进行了梳理总结, 以期革新猕猴桃植物多器官浸制标本的制作技术, 服务于猕猴桃资源综合开发利用及猕猴桃产业可持续发展。

1 猕猴桃植物标本的采集

植物完全标本要求有根、茎、叶、花、果,其中花、果实是鉴定植物的重要依据。

采集叶片、幼花、枝条、果实等制作完全标本时,须根据不同品种的物候期确定采集时间。采样要选择优良猕猴桃品种或株系, 若制作叶片、幼花及枝条的浸制标本,应选择生长势旺的枝条、处于展叶期的叶片或处于盛花期的花朵。另外, 采集标本材料的时间, 最好在一天中的8:00—10:00 或16:00—18:00。

若制作带有枝条的果实标本, 或单独的果实标本,应选择盛果期、果实均匀、果形好看、无病虫害的果实作为标本材料。

采集后的标本材料需简单处理一下, 剪去不必要的、 影响美观的枝叶, 然后用蒸馏水清洗,以除去表面的灰尘杂质。

猕猴桃种子标本宜选择优势品种、 果实外形美观、果个大小均匀,无畸形、没有病虫害且未损伤的果实采集种子。

2 猕猴桃植物标本的分类

植物标本制作工艺目前主要有浸泡法和热煮法。 浸泡法是将植物置于溶液中浸泡一段时间后, 利用具有杀菌防腐功能的保存液保持标本原来的颜色、形态。

猕猴桃植物标本可以分为包含枝、叶、花的标本,果实标本,以及种子标本。

现在猕猴桃叶、枝、花、果都有浸制标本,仅特殊品种的叶、花、果实有少数干制标本,根的标本鲜有见之。

2.1根、枝、叶、花标本 猕猴桃的根是肉质根,初生根乳白色,后逐渐变为淡黄色;成熟根表皮常有龟裂状剥落,内皮层粉红色或暗红色,老根黄褐色或黑褐色。

猕猴桃的枝条有蔓性,有髓心。根据生长特点有短缩果枝、短果枝、中果枝、长果枝、徒长性果枝、徒长枝等;根据树龄,1 年生枝分为发育枝、徒长枝、衰弱枝和结果枝;结果枝多着生在发育枝和徒长枝的上部和中部, 可根据其长短分为徒长性果枝、长果枝、中果枝、短果枝和短缩果枝。结果枝可生长出花蕾开花结果,一般在长果枝和徒长枝上有5~7 个节位结果。

猕猴桃的叶纸质、半革质,有圆形、卵形、扁圆形、倒卵形、广椭圆形等,嫩叶黄绿色或紫红色,老叶暗绿色,背面淡绿色,密生白色或灰棕色星状茸毛,叶脉羽状。 同一枝条上,叶的大小依着生节位不同而不同, 枝条基部和顶部叶较小,中部叶最大,顶部叶先端多突尖或渐尖,叶大而薄,如中华系猕猴桃、美味系猕猴桃,也有相对稍小的叶,如软枣猕猴桃。

猕猴桃根和枝条的标本较少。 西峡猕猴桃研究所猕猴桃标本室制作有患病的猕猴桃根标本、水杨桃根标本,水杨桃具有特殊的半木质化根系,根系发达,抗涝性强,吸收力强,制作其标本主要用于展览展示、科普宣传。

猕猴桃枝、 叶一般随果实一起制作浸制标本,少有单独的猕猴桃叶干制标本,几乎没有单独的枝条标本。

猕猴桃植物雌雄异株,单性花。通常开花初期呈白色,后逐渐变为淡黄色至橙黄色;猕猴桃属大多数植物的花瓣在开放初期为乳白色或淡绿色,后变成淡黄色或黄褐色,如中华猕猴桃花瓣黄色,葛枣猕猴桃、软枣猕猴桃花瓣白色、雄蕊黄色,而毛花猕猴桃、浙江猕猴桃等花瓣呈粉红色。实际上,猕猴桃植物的常见标本也是以花连同枝、叶的一体标本居多,猕猴桃植物花色艳丽多姿,辅以枝条、叶片整体色彩搭配、精致美观(见图1)。

图1 猕猴桃枝—叶—花浸制标本

2.2果实标本 猕猴桃果实是典型的浆果,外观近球形、卵圆形、圆柱形、长圆形、卵形等,果皮棕褐色、黄绿色或青绿色,果皮表面无毛或被有柔软的短茸毛或刺毛状的硬毛,果肉有黄色、黄白色、淡绿色、翠绿色、粉红色或紫红色。

果实标本分为浸制标本和干制标本, 干制标本需要“掏心”,即保留外观不变,将其果肉掏出换入棉花、 海绵、 锯末、 塑料泡沫等填充物; 浸制标本较多,标本效果更真实,保存时间更长(见图2)。

图2 猕猴桃果实浸制标本

2.3种子标本 猕猴桃的种子形似芝麻,红褐色、 棕褐色或黑褐色, 表面隐约有蛇纹, 每个果实含有种子110 粒左右, 千粒重1.3 g 左右。 种子是农业的“芯片”,猕猴桃植物种子同其他农作物种子一样, 是农业生产链上最基础的资源, 是农业生产中最基本、 最重要的生产资料。

正如其他种子植物, 种子是实生选育猕猴桃新优品种的基本原材料,制作种子标本首先要选定整体表征优良的品种或单株的成熟果实,经过切块、挤压、剥离、漂(清)洗、筛滤、阴干、消毒等处理,最后储存于容器内,放置在干燥处(见图3)。 筛选采集并保留制作猕猴桃植物种子标本有极高的科学研究、 种质资源保存利用、综合开发及科普展示价值。

图3 猕猴桃种子干制标本

3 猕猴桃植物浸制标本的制作与馆藏(以西峡县猕猴桃研究所标本室为例)

以西峡县猕猴桃研究所为依托, 研究所已建成一个集品种选育、 科学研究、 试验示范、技术推广为一体的综合性猕猴桃高科技示范园, 其建设的河南省第一批省级林木种质资源库——猕猴桃种质资源库收集保存了国内外重要的猕猴桃种质资源200 多份, 为猕猴桃植物标本的制作提供了丰富的材料, 专门陈列展览猕猴桃植物标本的标本室保存有中华、 美味、对萼、 软枣等各类猕猴桃高保真标本400余份。

3.1浸制标本的制作 制作植物浸制标本需要固定液和保存液, 固定液的原理是将植物标本材料放置在溶液中, 泡制一段时间或在一定温度下热煮, 用溶液中的Cu2+置换叶绿素中的Mg2+,形成不易分解的铜代叶绿素或“假绿”,不管是浸泡法还是热煮法固定试材颜色都能达到保真效果。 猕猴桃研究所标本室的猕猴桃植物枝、叶的浸制标本固定液据此施用制作。

在保存液方面,严格来讲,不同品种、不同颜色、 不同个体的猕猴桃浸制标本对保存液及其浓度的要求是不一样的, 传统保存液试剂主要有甲醛、亚硫酸、无水酒精、甘油、石蜡、凡士林等;新型混合保存液试剂有乙醇、苯甲酸、甘油、氯化钠、大蒜汁液等。

猕猴桃研究所标本室的猕猴桃花、 果实的浸制标本使用新型混合保存液试剂, 有意探索果实蜡像实物模型、蜡质标本制作,未来还将尝试3D 打印技术在标本制作上的应用。

3.2浸制标本的保存 将配制好的保存液装到标本瓶内, 将固定好的猕猴桃植物标本清(冲)洗干净后直接放入标本瓶内,使标本在保存液中继续保持绿色, 并调整好标本在瓶内的形态,做到美观、立体感强、观赏价值高。

需要注意的是: ①绿色标本在固定液中浸泡时间过长会变成褐色, 但在保存液中保存一段时间可恢复绿色。 ②标本在瓶内要全部浸入保存液内,防止露出部分氧化变质。③标本浸泡好后,应立即盖严封口,以防液体挥发变质。 封口可用凡士林或石蜡。④贴上标签。⑤标本应放阴凉干燥处保存,防止日晒和高温。⑥猕猴桃叶片较大,浸泡时可去除部分,不使其相互重叠太多。⑦在长期保存中,发现少数标本保存液表面枝条或叶片出现霉层, 还有些标本老枝、 果实在浸泡时未泡透, 防腐效果不好, 可在保存液中再加入适量甲醛, 甲醛溶液既能防腐, 又能杀菌消毒。 ⑧在标本放入保存液调整好状态后, 可在每瓶标本中加入几滴甘油, 甘油在保存液表面形成一层薄膜,起保护作用。这种方法我们只在果实标本中用过。⑨标本制作好后,如果发现溶液呈浅蓝色, 说明标本经固定液浸泡后未清洗干净。 如果标本在长期保存过程中溶液变为蓝褐色, 应考虑封口是否严密, 药剂浓度是否太高。还有些标本在保存过程中,枝条和果面出现灰色沉淀物, 考虑是否甲醛浓度过高造成。

4 小结与讨论

猕猴桃植物标本有干制标本、浸制标本,其中浸制标本最能保持原色, 加上化学试剂的研究开发和绿色环保材料的迭代更新, 猕猴桃浸制标本制作过程中使用的溶液越来越环保。

猕猴桃叶、枝、花、果均有浸制标本,仅特殊品种的叶、花、果实有少数干制标本。 猕猴桃根标本基本都是病虫根浸制或干制标本, 因其外形不美观、展览效果较差且研究价值不大,鲜有保存。

实际生产应用中,不只是猕猴桃植物标本,其他植物标本存在同样的问题:标本数量多,采集覆盖面广, 为各项研究提供的原始材料相对丰富。 但是,标本数量越多,与标本资料利用率低的矛盾越突出。标本品种单一、使用率低的问题急需引起重视。

此外,植物标本馆的发展方向趋向数字化,植物数字标本和实物标本数字化后具有相当多的优越性。 依托物联网信息技术可以不断提升馆藏资源的利用率和曝光率, 真正让馆藏资源活起来,让标本共享共用。以电子数据形式存储数字化植物标本资料, 使标本资料与标本实体分离, 配上相应的查询系统, 是使植物标本充分、有效、综合可持续利用的途径之一。 数据显示,中国数字植物标本馆(CVH)虽然有馆藏标本8 266 532 条、模式标本68 165 条、彩色照片66 113 幅(截止到2023 年1 月29 日),但远不能充分展现我国植物的多样性, 数字植物标本的丰富度尚有较大提升空间, 这也是猕猴桃属植物标本未来的发展方向。

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