5种橐吾属植物种子特征及其分类.pdf

第5 1卷 第1 0期2 0 2 3年1 0月西北农林科技大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f N o r t h w e s t A&F U n i v e r s i t y(N a t.S c i.E d.)V o l.5 1 N o.1 0O c t.2 0 2 3网络出版时间:2 0 2 3-0 4-1 1 1 7:0 4 D O I:1 0.1 3 2 0 7/j.c n k i.j n w a f u.2 0 2 3.1 0.0 1 3网络出版地址:h t t p s:/k n s.c n k i.n e t/k c m s/d e t a i l/6 1.1 3 9 0.S.2 0 2 3 0 4 1 1.1 1 0 8.0 0 1.h t m l5种橐吾属植物种子特征及其分类 收稿日期 2 0 2 2-0 6-2 9 基金项目 吉林省重点研发计划项目(2 0 1 8 0 2 0 1 0 7 9 NY)作者简介 董 然(1 9 6 6-),女,吉林敦化人,教授,博士,主要从事植物资源引种驯化、种质资源创新研究。E-m a i l:D o n g r 9 9 91 6 3.c o m 通信作者 周蕴薇(1 9 7 0-),女,吉林九台人,教授,博士生导师,主要从事园林植物种质资源与应用研究。E-m a i l:y u n w e i z h j l a u.e d u.c n董 然1,李盼盼2 a,钱 英2 b,王悦宏1,周蕴薇2 a(1 梧州学院 广西六堡茶现代产业学院,广西 梧州 5 4 3 0 0 3;2吉林农业大学a园艺学院,b生命科学学院,吉林 长春 1 3 0 1 1 8)摘 要【目的】比较长白山5种橐吾属植物种子特征,为橐吾属植物分类学与栽培繁育研究提供理论依据。【方法】利用形态观察法、电镜扫描法及传统石蜡切片法,对5种橐吾属(蹄叶橐吾、紫筋 橐吾、白毛橐吾、合苞橐吾、戴斯德蒙娜 齿叶橐吾)植物种子的外观特征、显微结构和解剖特征进行比较,最后用聚类分析的方法进行分类。【结果】供试橐吾属植物种子的颜色、形状、大小、千粒质量等外观特征差异明显,除合苞橐吾种子颜色一致外,其他4种种子均有深色条纹;在扫描电镜下5种橐吾种子侧面、脐部与喙部为纵条纹型和负网纹型纹饰,不同橐吾间纹饰特征均有不同;供试种子横切面为椭圆形、近圆形或多角形,由外至内依次为外果皮、中果皮、种皮、胚乳、子叶,不同种间各部位特征存在差异。聚类分析中5种橐吾种子聚为3类,其中蹄叶橐吾与 紫筋 橐吾未被聚为一类,二者的所有形态与解剖结构指标均存在显著差异(P0.0 5)。【结论】合苞橐吾种子的体积与果皮厚度等解剖指标均最大,是限制其种子萌发的原因之一;紫筋 橐吾可能是一个新变种;5种橐吾种子的形态与解剖结构特征存在明显差异,可作为橐吾属植物分类鉴别与探究其演化关系的重要依据。关键词 橐吾属植物;种子分类;微形态特征;解剖结构 中图分类号 Q 9 4 9.9 5 文献标志码 A 文章编号 1 6 7 1-9 3 8 7(2 0 2 3)1 0-0 1 1 8-1 0C h a r a c t e r i s t i c s a n d c l a s s i f i c a t i o n o f s e e d s o f f i v e L i g u l a r i a s p e c i e s D ON G R a n1,L I P a n p a n2 a,Q I AN Y i n g2 b,WAN G Y u e h o n g1,Z HOU Y u n w e i2 a(1 G u a n g x i L i u b a o T e a M o d e r n I n d u s t r y C o l l e g e,W u z h o u U n i v e r s i t y,W u z h o u,G u a n g x i 5 4 3 0 0 3,C h i n a;2 a C o l l e g e o f H o r t i c u l t u r e,b C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e,J i l i n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,C h a n g c h u n,J i l i n 1 3 0 1 1 8,C h i n a)A b s t r a c t:【O b j e c t i v e】T h e s e e d c h a r a c t e r i s t i c s o f f i v e L i g u l a r i a s p e c i e s i n t h e C h a n g b a i M o u n t a i n w e r e c o m p a r e d t o p r o v i d e b a s i s f o r t a x o n o m i c r e s e a r c h,c u l t i v a t i o n a n d b r e e d i n g o f L i g u l a r i a.【M e t h o d】T h e a p p e a r a n c e c h a r a c t e r i s t i c s,m i c r o s t r u c t u r e a n d a n a t o m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f s e e d s o f f i v e L i g u l a r i a s p e c i e s(L.f i s c h e r i,L.f i s c h e r i(Z i j i n),L.v i l l o s u m,L.s c h m i d t i i a n d L.d e n t a t a D e s d e m o n a)w e r e c o m p a r e d b y m o r p h o l o g i c a l o b s e r v a t i o n,e l e c t r o n m i c r o s c o p e s c a n n i n g a n d t r a d i t i o n a l p a r a f f i n s e c t i o n m e t h o d.F i n a l l y,c l u s t e r a n a l y s i s w a s u s e d f o r c l a s s i f i c a t i o n.【R e s u l t】T h e a p p e a r a n c e c h a r a c t e r i s t i c s o f t e s t e d s e e d s,s u c h a s c o l o r,s h a p e,s i z e a n d t h o u s a n d s e e d w e i g h t,w e r e s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t.S e e d s o f a l l s p e c i e s h a d d a r k s t r i p e s,e x c e p t t h a t o f L.s c h m i d t i i h a d u n i f o r m c o l o r.T h r o u g h t h e s c a n n i n g e l e c t r o n m i-c r o s c o p e,t h e l a t e r a l,u m b i l i c u s a n d b e a k o f s e e d s w e r e l o n g i t u d i n a l s t r i p e a n d n e g a t i v e r e t i c u l a t e p a t t e r n s,a n d t h e d e c o r a t i v e c h a r a c t e r i s t i c s w e r e d i f f e r e n t a m o n g s p e c i e s.T h e c r o s s s e c t i o n o f t e s t e d s e e d s w a s o v a l,n e a r l y r o u n d o r p o l y g o n a l,a n d e x o c a r p,m e s o c a r p,s e e d c o a t,e n d o s p e r m a n d c o t y l e d o n w e r e i n o r d e r f r o m o u t s i d e t o i n s i d e.T h e r e w e r e d i f f e r e n c e s i n t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f e a c h p a r t a m o n g d i f f e r e n t s p e c i e s.T h e f i v e L i g u l a r i a s p e c i e s w e r e c l u s t e r e d i n t o 3 c a t e g o r i e s b y c l u s t e r a n a l y s i s.L.f i s c h e r i a n d L.f i s c h e r i(Z i j i n)w e r e n o t g r o u p e d t o g e t h e r a s t h e r e w e r e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i n a l l m o r p h o l o g i c a l a n d a n a t o m i c a l s t r u c-t u r e i n d e x e s(P合苞橐吾蹄叶橐吾 紫筋 橐吾白毛橐吾。合苞橐吾种子的宽度为2.2 6 mm,厚度为1.5 8 mm,体积为2 5.4 2 mm3,千粒质量1 1.6 4 g,均为最大;紫筋 橐吾种子的宽度、厚度、体积和千粒质量分别为1.1 8 mm,0.7 4 mm,4.8 8 mm3,4.8 4 g,均为最小;5种橐吾种子的宽度、厚度、体积和千粒质量排序一致,从大到小依次为合苞橐吾 戴斯德蒙娜 齿叶橐吾蹄叶橐吾白 毛 橐 吾 紫 筋橐 吾。种 子 长 宽 比 在3.8 16.3 1,根据长宽比大小,可将供试橐吾属植物 种子形状分为3类1 7:(1)椭圆形,长宽比在35,如蹄叶橐吾(图2-A)、白毛橐吾(图2-C)和合苞橐吾(图2-D);(2)窄椭圆形,长宽比在56,如 紫筋 橐吾(图2-B);(3)线形,种子长宽比为67,如 戴斯德蒙 娜 齿 叶 橐 吾(图2-E)。种 子 扁 化 率 在3 9.6 8%6 4.5 6%,其中 紫筋 橐吾种子扁化率最大,为6 4.5 6%,显著高于其余4种,其余4种间无显著差异(P0.0 5)。表1 5种橐吾属植物种子大小和千粒质量的比较T a b l e 1 C o m p a r i s o n o f s e e d s i z e a n d t h o u s a n d s e e d w e i g h t o f f i v e L i g u l a r i a s p e c i e s品种S p e c i e s种子长度/mmS e e d l e n g t