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(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021)
睡蓮屬不同亞屬果實(shí)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(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021)
為比較睡蓮屬各亞屬之間果實(shí)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(jù)。通過(guò)觀察、測(cè)量果實(shí)、種子外部形態(tài)特征指標(biāo),發(fā)現(xiàn)睡蓮屬各亞屬之間果實(shí)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(biāo)比較接近廣溫帶睡蓮亞屬。
睡蓮屬;亞屬;果實(shí);種子;形態(tài)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(gè)生態(tài)類(lèi)型,世界多地都有分布。睡蓮屬共有5個(gè)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(zhǎng),適應(yīng)性和抗逆力強(qiáng),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(lèi)的文明發(fā)展中有著重要的影響。睡蓮在我國(guó)研究比較少,特別是熱帶睡蓮。隨著國(guó)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(guó)水體的應(yīng)用也越來(lái)越多,睡蓮也受到了更多研究人員、設(shè)計(jì)人員和推廣人員的重視。但是相比其他花卉,睡蓮的基礎(chǔ)研究很薄弱,如睡蓮各亞屬種子千粒重、種皮外部特征、果實(shí)外部特征等研究目前尚未見(jiàn)報(bào)道[1-3]。
睡蓮屬的5個(gè)亞屬中,筆者只采集到4個(gè)亞屬的材料,新熱帶睡蓮亞屬目前很難采集,應(yīng)用也很少。而墨西哥黃睡蓮 (Mexicana),睡蓮學(xué)者對(duì)其屬于哪個(gè)亞屬或自立一個(gè)亞屬還有爭(zhēng)議,這也是值得研究和討論的一個(gè)類(lèi)別。種子期是植物生活史中最重要的環(huán)節(jié)[4]。所以本試驗(yàn)的對(duì)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(duì)它們的果實(shí)和種子的形態(tài)特征進(jìn)行比較研究,旨在為睡蓮屬植物分類(lèi)和育苗育種研究提供基礎(chǔ)。
1.1 材料
供試果實(shí)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(shí)、種子 (圖1中1—5)洗凈后,放入水中儲(chǔ)備。
1.2 果實(shí)的形態(tài)特征
把不同亞屬的果實(shí)洗凈,用吸水紙吸干后,肉眼觀察果實(shí)的形狀、顏色、大小和其他外部特征。用刀把果實(shí)縱切和橫切后,觀察果實(shí)的內(nèi)部特征,分析各亞屬果實(shí)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(tǒng)的長(zhǎng)度工具測(cè)量種子的長(zhǎng)寬,分析各亞屬的異同。
1.4 種子的千粒重測(cè)定
每個(gè)亞屬種子,從去掉雜質(zhì)和水后的凈種子中隨機(jī)數(shù)取1000粒,用電子天平稱(chēng)量質(zhì)量,3次重復(fù),用方差分析處理數(shù)據(jù)。
2.1 果實(shí)的形態(tài)特征
2.1.1 形狀
廣熱帶睡蓮亞屬的果實(shí)的形狀是圓錐形,墨西哥黃睡蓮和廣溫帶睡蓮亞屬的果實(shí)是圓球形,澳大利亞睡蓮亞屬的果實(shí)是半圓球形,而古熱帶睡蓮亞屬的果實(shí)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(shí)
2.1.2 外部特征
廣熱帶睡蓮亞屬的果實(shí)由革質(zhì)的萼片包裹,果實(shí)內(nèi)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(shí)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(shí)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(shí)只見(jiàn)少量花瓣掉落的痕跡。古熱帶睡蓮亞屬的果實(shí)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(shí)外面,花藥部分褐化 (圖1中 6—10)。
2.1.3 果實(shí)切面
橫切面:把不同亞屬的果實(shí)橫向切開(kāi),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(shí)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(shí)心皮是離生的 (圖1中11—15)。
縱切面:把不同亞屬的果實(shí)縱向切開(kāi),可以看到,古熱帶睡蓮亞屬的果實(shí)中軸部分向下凹,整個(gè)柱頭部分形成一個(gè)碗狀,推測(cè)可能是因?yàn)楣艧釒弫唽俚幕ㄔ谕砩祥_(kāi)放,這樣可以有保溫的作用。而其他亞屬的果實(shí)柱頭部分基本在一個(gè)水平面上。澳大利亞亞屬的心皮沒(méi)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(tài)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(xì)長(zhǎng),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(méi)有特別的規(guī)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(lái)有點(diǎn)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(dá)極顯著水平。
睡蓮屬不同亞屬的果實(shí)和種子外部特征有很大區(qū)別。本文通過(guò)大小、表皮特征等進(jìn)行區(qū)分,旨在為鑒別睡蓮各亞屬提供依據(jù)。如果進(jìn)行跨亞屬雜交育種,后代可憑它們之間的區(qū)別進(jìn)行甄別。
從觀察檢測(cè)的各個(gè)指標(biāo)來(lái)看,筆者認(rèn)為墨西哥黃睡蓮還是比較靠近廣溫帶睡蓮亞屬。
千粒重結(jié)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(gè)亞屬的種子比較小,單個(gè)果實(shí)中種子數(shù)量很大,所以這2個(gè)亞屬是比較好的種苗生產(chǎn)親本。
[1] SLOCUMPD,ROBINSONP,PERRYF.Watergardening:waterliliesandlotuses[M].Portland:TimberPress,1996.
[2] 黃國(guó)振.睡蓮 [M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2009:21-22.
[3] 李尚志.荷花、睡蓮、王蓮栽培與應(yīng)用 [M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2002.
[4] 傅家瑞.種子生理 [M].北京:科學(xué)出版社,1985.
(責(zé)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(xiàn)著錄格式:余翠薇,陳煜初,余東北,等.睡蓮屬不同亞屬果實(shí)和種子的初步比較 [J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57(5):718-720.
10.16178/j.issn.0528-9017.20160533