姚振林等
摘要:對青海省蕨麻研究中心150盆人工種植的青藏高原蕨麻的開花動態(tài)進(jìn)行定點(diǎn)觀察,對蕨麻開花生長及花器解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。結(jié)果表明,蕨麻單花花期為4~5 d,開花進(jìn)程中,雄蕊向心聚合包圍雌蕊,最后雄蕊群高于雌蕊群。花朵平均大小15.66 mm,旗瓣的長度和寬度分別為7.07 mm和5.62 mm,每朵花有20枚雄蕊,單體雄蕊,其高度為2.64 mm,雌蕊30枚,其高度(柱頭+花柱+子房)為2.52 mm?;ㄋ幹绞綖楸持?,開裂方式為縱裂,花藥對柱頭的緊密包圍,使雄、雌蕊的空間不分離。
關(guān)鍵詞:蕨麻;開花進(jìn)程;花外部形態(tài)結(jié)構(gòu)
中圖分類號:S567.230.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)17-4237-03
蕨麻(Juema)是鵝絨委陵菜(Potentilla anserina L.)的變種,屬薔薇科(Rosacrae)委陵菜屬(Potentilla),是一種典型的具匍匐莖的多年生克隆草本植物。蕨麻在中國分布于東北、華北、西南、西北等地區(qū),花果期為5~9月,生于海拔500~4 800 m的河岸、路邊、山坡、草地等。在溫暖地區(qū),根系不膨大,常纖維化,作為飼料使用,只有在青藏高原等高寒地區(qū)(通常海拔在2 500 m以上),其根系膨大發(fā)育(即蕨麻),尤以青海省分布的區(qū)域最廣,儲量最高,品質(zhì)最好。蕨麻可作為藥物用來治病強(qiáng)身,也可作為食品,還具有健脾益胃、生津止渴、收斂止血、益氣補(bǔ)血等功效,適用于腹瀉、脾虛、病后貧血、痔瘡出血、營養(yǎng)不良、脾腎陽虛等病癥,蕨麻當(dāng)中還含有豐富的對人體有用的有機(jī)物質(zhì)[2]。因此,蕨麻具有很好的開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)價值。
蕨麻雖然在青海省內(nèi)分布廣泛,蘊(yùn)藏量最為豐富,是青海省有名的特產(chǎn),然而受青海省地域位置、經(jīng)濟(jì)狀況、儀器設(shè)備及觀念意識等各方面條件的限制,對蕨麻僅限于對其進(jìn)行分類、基本的形態(tài)特征、草藥的炮制方法、生物特征、栽培及一些常規(guī)化學(xué)成分的研究,而有關(guān)蕨麻的開花動態(tài)及花外部結(jié)構(gòu)的研究無人涉及。本試驗(yàn)將建立完善的蕨麻繁殖體系,填補(bǔ)中國蕨麻種質(zhì)資源選育的空白,對蕨麻的研究具有重要的應(yīng)用價值,對蕨麻產(chǎn)業(yè)化也具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 材料
2014年5月29日于青海民族大學(xué)蕨麻研究中心人工盆栽蕨麻150盆,每盆5~6株。
試驗(yàn)器材:Leica M165c體視顯微鏡,鑷子,解剖刀,游標(biāo)卡尺。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 開花進(jìn)程 參照肖宜安等[4]的方法,隨機(jī)選取種植的150盆蕨麻,標(biāo)記盆栽50盆,待植株開始生殖生長時,即開始出現(xiàn)花苞時,依其花苞直徑大小,每隔2 d或3 d分別隨機(jī)采取長勢相近的花固定于固定液中,用于記錄花苞的直徑、花柄長度、雌蕊數(shù)目、雄蕊數(shù)目、花絲長度、柱頭長度、柱頭相對花藥位置、子房數(shù)目、花藥數(shù)目、花藥長度、花藥寬度。
1.2.2 花外部形態(tài)結(jié)構(gòu)特征 參照牟勇等[5]的方法待植株開始生殖生長時,每日隨機(jī)選取花苞,于體式顯微鏡下解剖觀察蕨麻花外部形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化,包括花朵組成部分的數(shù)目、形狀、顏色及它們的時空動態(tài)。從材料中選取已經(jīng)完全開放的花朵共20朵,用游標(biāo)卡尺測量花朵的直徑、雌雄蕊、旗瓣、翼瓣、龍骨瓣的大小然后計(jì)算平均值。
2 結(jié)果與分析
2.1 蕨麻的開花進(jìn)程
在所觀察的花朵中,最先出現(xiàn)花苞是在6月26日,最先開花是在7月2日,最后開花是在8月5日。該蕨麻盆栽小種群花期平均持續(xù)30 d,單花平均花期為4~5 d。單花花期依其形態(tài)和雌雄性功能表達(dá)可分為6個時期[9],即花苞期:花苞緊閉,完全未開裂(圖1-A);花苞開裂期,花苞開始呈五星形開裂,顯現(xiàn)五星形黃色花瓣(圖1-B);雌性期:蕨麻花瓣半張后,顯現(xiàn)柱頭,具有黏性,柱頭彼此分散,近乎等高,花瓣逐漸向外完全伸展,雄蕊外臥集中向雌蕊靠攏,花藥有損(圖1-C);兩性期:開花當(dāng)天,雄蕊向心聚合,逐漸靠近柱頭,花藥縱裂,部分花粉開始散出(圖1-D);雄性期:部分柱頭逐漸成粘合狀,粘性慢慢消失并枯萎(圖1-E),雌性功能逐漸喪失,雄蕊完全開裂進(jìn)入雄性期;謝花期:隨著花粉逐漸地散失,花瓣也開始萎縮凋落,開花結(jié)束(圖1-F)。開花過程中每隔3 d分別隨機(jī)采取長勢相近的花固定于固定液中,記錄花苞的直徑、花柄長度、雌蕊數(shù)目、雄蕊數(shù)目等數(shù)據(jù)(表1)。
整個開花進(jìn)程中,雄蕊是逐漸地向心聚合運(yùn)動并伴隨著花藥逐個開裂,最后豎立包圍雌蕊,隨后柱頭逐步萎蔫,花冠失水收縮凋落,開花過程結(jié)束,進(jìn)入果實(shí)期。蕨麻單花期共經(jīng)歷4~5 d,完成其繁殖期最重要的兩個過程———傳粉與受精。
2.2 蕨麻的花外部形態(tài)結(jié)構(gòu)特征
蕨麻小花單生于匍匐莖的葉腋,直徑1.5~2.0 cm,花瓣5片,呈淺黃色,倒卵形或近圓形,全緣,長約萼片的2倍;副萼片5個,與萼片等長或稍短,先端具3齒或全緣,外面被有絹毛狀柔毛[5](圖2-A);內(nèi)部在花苞時期生有線狀絨毛于整個花苞且被花藥包圍生長(圖2-B);單個小花中雄蕊平均為19.2個(表1),花藥黃色,雌蕊平均為30.8個(表1);花柱側(cè)生,顏色隨著生長由白色變黃,柱頭集中統(tǒng)生于花托中部,直徑逐漸增大,花托凸起,一級、二級、三級匍匐莖的植株上均生長花朵?;ɡ倨诨ò3蚀渚G色,花冠淺綠色(圖1-A),當(dāng)花苞有五星形開裂時花冠變成艷黃色(圖1-B);花開放時,一般花瓣幾乎同時伸出花苞并逐漸伸出展開,開放至凋謝未散發(fā)出香味。花開放時,花藥明顯高于柱頭的位置(圖1-C,圖2-C)?;ㄖ诨ㄆ诨静簧扉L,花絲則在花苞期或花苞開裂期開始伸長(表1),當(dāng)花藥與柱頭靠近時,花藥開始兩瓣開裂并散出花粉?;ㄋ幝研?,兩室,朝內(nèi)并斜向上裂開,花藥完全裂開散粉時,花粉沒有形成的“花粉圈”環(huán)繞柱頭,而是以離散的方式各自向內(nèi)散粉(圖2-C)。小花盛開2 d后,如果完成受精過程,柱頭和雄蕊干枯,花冠凋萎,子房飽滿但仍未成熟(圖2-D),已受精子房逐步變綠色(圖2-E),最后變成成熟的褐色。選取已經(jīng)完全開放的花朵共20朵,用游標(biāo)卡尺測量花朵的直徑、雌雄蕊、旗瓣、翼瓣、龍骨瓣的大小,測量結(jié)果(表2),觀察其外部形態(tài)結(jié)構(gòu)特征(表3)。其花朵平均大小為15.66 mm,旗瓣的長度和寬度分別為7.07 mm和5.65 mm,每朵花有20枚雄蕊,單體雄蕊,其高度為2.64 mm,花藥著生方式為背著藥,開裂方式為縱裂,雌蕊30枚,其高度(柱頭+花柱+子房)為2.52 mm,花藥對柱頭的緊密包圍,使雄、雌蕊的空間不分離。
3 小結(jié)與討論
蕨麻是青海省等高寒地區(qū)一種特有的野生植物,由于其在高海拔、高寒地區(qū)生長能力極強(qiáng),研究鵝絨委陵菜的開花生長規(guī)律和花外部形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)等生物學(xué)特性, 可為今后該植物的生態(tài)科學(xué)保護(hù)、合理開發(fā)利用及人工栽培選種提供可靠的理論基礎(chǔ)。本試驗(yàn)的研究材料是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工盆栽的蕨麻,其花單生,屬于兩性花,輻射對稱,聚傘花序頂生,花具有芳香味,單花花期為4~5 d;生長于匍匐莖的葉腋,匍匐莖分級(一、二、三級)均生長花朵,花梗長1~5 cm(最長可達(dá)1~9 cm);花萼5片,三角舌瓣?duì)睿x生全緣被有絨毛,副萼5片,和萼片等長或相近,副萼3(鋸)齒狀,全緣外面也被有絨毛?;ò隇檎娴位ò?,花瓣多數(shù)5片,一輪,離生,黃色,卵圓形或近圓形,全緣,旗瓣覆蓋著兩個翼瓣,兩個翼瓣彼此覆蓋著龍骨瓣。雄蕊多數(shù),一般20枚,長度相近,花藥為黃色卵圓形。雌蕊多數(shù),花托凸起,花柱側(cè)生,一般30枚,子房上位,心皮多數(shù)離生,子房1室,一個胚珠。
蕨麻的正常生長受諸多環(huán)境因素的影響,如氣候因素(光照、溫度、水分)、土壤因素(酸堿度、土壤類型)、生物因素等。因此,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工盆栽的蕨麻還需在生長環(huán)境條件這一方面進(jìn)一步研究。研究蕨麻的開花生長規(guī)律和花外部形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)等生物學(xué)特性,可為今后該植物的生態(tài)科學(xué)保護(hù)、合理開發(fā)利用及人工栽培選種提供可靠的理論基礎(chǔ)。
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