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睡蓮屬不同亞屬果實和種子的初步比較

2016-12-07 07:03余翠薇陳煜初余東北何圣米
浙江農業科學 2016年5期
關鍵詞:溫帶睡蓮熱帶

余翠薇,陳煜初,余東北,何圣米

(1.浙江人文園林有限公司,浙江 杭州 310012;2.浙江省農業科學院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021)

睡蓮屬不同亞屬果實和種子的初步比較

余翠薇1,陳煜初1,余東北1,何圣米2

(1.浙江人文園林有限公司,浙江 杭州 310012;2.浙江省農業科學院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021)

為比較睡蓮屬各亞屬之間果實與種子的性狀特征,探討各特征之間的異同,為睡蓮屬鑒別和良種選育提供依據。通過觀察、測量果實、種子外部形態特征指標,發現睡蓮屬各亞屬之間果實與種子外部特征差異明顯;千粒重除古熱帶睡蓮亞屬和廣熱帶睡蓮亞屬之間差異不顯著外,其他亞屬間差異極顯著;墨西哥黃睡蓮各指標比較接近廣溫帶睡蓮亞屬。

睡蓮屬;亞屬;果實;種子;形態特征;千粒重

睡蓮屬植物是多年生水生草本植物,分熱帶睡蓮和耐寒睡蓮2個生態類型,世界多地都有分布。睡蓮屬共有5個亞屬,分別為廣熱帶睡蓮亞屬(Brachyceras)、澳大利亞睡蓮亞屬(Anecphya)、廣溫帶睡蓮亞屬 (Nymphaea)、古熱帶睡蓮亞屬(Lotos)和新熱帶睡蓮亞屬(Hydrocallis)。

睡蓮是重要的水生花卉和世界名花,其花色豐富,花期長,適應性和抗逆力強,栽培容易,在水體綠化中起著重要的作用。而且睡蓮和荷花一樣,在人類的文明發展中有著重要的影響。睡蓮在我國研究比較少,特別是熱帶睡蓮。隨著國際引種的頻繁和水體綠化的日益重視,各種不同的睡蓮在我國水體的應用也越來越多,睡蓮也受到了更多研究人員、設計人員和推廣人員的重視。但是相比其他花卉,睡蓮的基礎研究很薄弱,如睡蓮各亞屬種子千粒重、種皮外部特征、果實外部特征等研究目前尚未見報道[1-3]。

睡蓮屬的5個亞屬中,筆者只采集到4個亞屬的材料,新熱帶睡蓮亞屬目前很難采集,應用也很少。而墨西哥黃睡蓮 (Mexicana),睡蓮學者對其屬于哪個亞屬或自立一個亞屬還有爭議,這也是值得研究和討論的一個類別。種子期是植物生活史中最重要的環節[4]。所以本試驗的對象是廣熱帶睡蓮亞屬、澳大利亞睡蓮亞屬、廣溫帶睡蓮亞屬、古熱帶睡蓮亞屬和墨西哥黃睡蓮,對它們的果實和種子的形態特征進行比較研究,旨在為睡蓮屬植物分類和育苗育種研究提供基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

供試果實和種子于2015年8月采自浙江人文園林有限公司睡蓮基地。將各亞屬成熟的果實、種子 (圖1中1—5)洗凈后,放入水中儲備。

1.2 果實的形態特征

把不同亞屬的果實洗凈,用吸水紙吸干后,肉眼觀察果實的形狀、顏色、大小和其他外部特征。用刀把果實縱切和橫切后,觀察果實的內部特征,分析各亞屬果實的異同。

1.3 種子的外部特征和體視顯微鏡觀察

先用肉眼初步觀察種子的外部特征。由于種子體型較小,所以種子用吸水紙吸干后,用體視顯微鏡LEICAM165FC觀察種子的形狀、顏色和其他外部特征,用體視顯微鏡處理系統的長度工具測量種子的長寬,分析各亞屬的異同。

1.4 種子的千粒重測定

每個亞屬種子,從去掉雜質和水后的凈種子中隨機數取1000粒,用電子天平稱量質量,3次重復,用方差分析處理數據。

2 結果與分析

2.1 果實的形態特征

2.1.1 形狀

廣熱帶睡蓮亞屬的果實的形狀是圓錐形,墨西哥黃睡蓮和廣溫帶睡蓮亞屬的果實是圓球形,澳大利亞睡蓮亞屬的果實是半圓球形,而古熱帶睡蓮亞屬的果實也是圓球形,但是它有遺存雄蕊覆蓋(圖1中6—10)。

圖1 睡蓮各亞屬種子果實

2.1.2 外部特征

廣熱帶睡蓮亞屬的果實由革質的萼片包裹,果實內原本花的各器官均完好。而墨西哥黃睡蓮、廣溫帶睡蓮亞屬和澳大利亞睡蓮亞屬的果實均失去了花的萼片、花瓣和雄蕊部分,其中墨西哥黃睡蓮和廣溫帶睡蓮亞屬的果實可以明顯看出花瓣和雄蕊掉落的痕跡,但是澳大利亞睡蓮亞屬的果實只見少量花瓣掉落的痕跡。古熱帶睡蓮亞屬的果實缺失了花的萼片和花瓣部分,花瓣掉落的痕跡卻很清楚,雄蕊的花絲部分變綠,包裹在果實外面,花藥部分褐化 (圖1中 6—10)。

2.1.3 果實切面

橫切面:把不同亞屬的果實橫向切開,可以清楚地看到,墨西哥黃睡蓮、古熱帶睡蓮亞屬和廣溫帶睡蓮亞屬的果實心皮是合生的,而澳大利亞睡蓮亞屬和廣熱帶睡蓮亞屬的果實心皮是離生的 (圖1中11—15)。

縱切面:把不同亞屬的果實縱向切開,可以看到,古熱帶睡蓮亞屬的果實中軸部分向下凹,整個柱頭部分形成一個碗狀,推測可能是因為古熱帶睡蓮亞屬的花在晚上開放,這樣可以有保溫的作用。而其他亞屬的果實柱頭部分基本在一個水平面上。澳大利亞亞屬的心皮沒有附屬物,而其他亞屬的心皮都有附屬物 (圖1中16—20)。

2.2 成熟種子的外部形態特征

2.2.1 形狀

各亞屬的種子形狀大體都可歸于橢圓形,但是相比較而言,廣溫帶睡蓮亞屬的種子較為細長,而墨西哥黃睡蓮的種子較為粗圓。古熱帶睡蓮亞屬和廣熱帶睡蓮亞屬的種子形狀比較接近 (圖1中21—25)。

2.2.2 大小

墨西哥黃睡蓮的種子最大 (0.547cm× 0.468cm),然后依次是澳大利亞睡蓮亞屬 (0.374 cm×0.278cm)、廣溫帶睡蓮亞屬 (0.362cm× 0.204cm)、廣熱帶睡蓮亞屬 (0.178cm×0.127cm)、古熱帶睡蓮亞屬 (0.160cm×0.112cm)。

2.2.3 種皮外帶毛

由體視顯微鏡LEICAM165FC觀察可知,除廣溫帶睡蓮亞屬外,其他亞屬種子的種皮外都有絨毛,澳大利亞睡蓮亞屬的種子所帶的絨毛是黑褐色的短毛,且分布沒有特別的規律,而墨西哥黃睡蓮種子所帶的絨毛是黃色的絨毛,密密麻麻地分布在種皮上,使種子在顯微鏡下看起來有點像獼猴桃。廣熱帶睡蓮亞屬和古熱帶睡蓮亞屬的種子所帶的絨毛為黃褐色,且像西瓜的紋路般分布在種皮上(圖1中21—25)。

2.3 成熟種子千粒重

廣熱帶睡蓮亞屬、澳大利亞睡蓮亞屬、廣溫帶睡蓮亞屬、古熱帶睡蓮亞屬、墨西哥黃睡蓮成熟種子千粒重分別為 0.49,47.50,6.60,0.50和76.63g。由表1可知,除了廣熱帶睡蓮亞屬和古熱帶睡蓮亞屬種子千粒重差異不顯著以外,其他亞屬種子千粒重之間的差異達極顯著水平。

3 小結與討論

睡蓮屬不同亞屬的果實和種子外部特征有很大區別。本文通過大小、表皮特征等進行區分,旨在為鑒別睡蓮各亞屬提供依據。如果進行跨亞屬雜交育種,后代可憑它們之間的區別進行甄別。

從觀察檢測的各個指標來看,筆者認為墨西哥黃睡蓮還是比較靠近廣溫帶睡蓮亞屬。

千粒重結果顯示,古熱帶睡蓮亞屬種子千粒重平均為0.50g,而廣熱帶睡蓮亞屬千粒重平均為0.49g,這2個亞屬的種子比較小,單個果實中種子數量很大,所以這2個亞屬是比較好的種苗生產親本。

[1] SLOCUMPD,ROBINSONP,PERRYF.Watergardening:waterliliesandlotuses[M].Portland:TimberPress,1996.

[2] 黃國振.睡蓮 [M].北京:中國林業出版社,2009:21-22.

[3] 李尚志.荷花、睡蓮、王蓮栽培與應用 [M].北京:中國林業出版社,2002.

[4] 傅家瑞.種子生理 [M].北京:科學出版社,1985.

(責任編輯:侯春曉)

S682.32

A

0528-9017(2016)05-0718-03

2015-12-10

余翠薇 (1988—),女,浙江淳安人,助理工程師,主要從事睡蓮遺傳育種研究工作,E-mial:597578740@qq.com。

文獻著錄格式:余翠薇,陳煜初,余東北,等.睡蓮屬不同亞屬果實和種子的初步比較 [J].浙江農業科學,2016,57(5):718-720.

10.16178/j.issn.0528-9017.20160533

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