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两个蓝莓品种花器官的形态特征观察

发布时间：2024-04-20 19:42:24 来源：文档文库

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两个蓝莓品种花器官的形态特征观察
莫爱琼;胡晓颖;高丽霞
【摘要】Inordertounderstandthemorphologicalcharacteristicsoflfowersofblueberry(Vacciniumspp.,theflowersoftwocultivars‘Gardenblue’and‘Sharpblue’wereobservedusingZeissSV11stereomicroscopeandJSM-6360LVscanningelectronmicroscope.Theresultsshowedthattheiflamentsarelfattenedandpilose.Theglandulartrichomeof‘Gardenblue’iflamentisshortandtheepidermalcellsinthebaseofiflamentsarenearlyrectangle.Theglandulartrichomesonthesurfaceof‘Sharpblue’iflamentsaremoreslenderanddenser,andtheepidermalcellsinbaseoffilamentarenearlyprismatic.Fourvirgateanthersarrangesymmetrically,withtheconnectivumclearlyvisiblebetweentwoanthersatthesameside.Theepidermalcellsofanthersarepapillate.Twotubularsarelocatedonthetopofmatureanthersdehiscingbypores.Thestigmasarelfattened,belongingtowettypestigmas.Thepollenisintetradsandgrainsarewithrugulateornamentationandseveralhollows,tetrahedralshapeandmiddlesize.Theaperturegapshavedifferencesamongpollengrainsinlength,width,lengthandshapeoflid,andextentofprotuberances.Thesurfaceof‘Gardenblue’stigmahaspapillatecells.Theepidermalcellsofstylesarecylindrical,fasciculateanddetached.Striatedpapillatecellsexistonthesurfaceof‘Sharpblue’stigma,andtheepidermalcellsofstylesarecylindrical,withitslongaxisparalleltostyle.Thesewouldprovidea
botanicalbasisforfurtherstudyonclassiifcationandphylogeneticevolutionofVacciniumspp.%为了解蓝莓(Vacciniumspp.花器官的形态特征，利用蔡司SV11体视显微镜和扫描电子显微镜JSM-6360LV对‘园蓝’和‘夏普蓝’两个品种的花器官进行了观察。结果表明，这两个品种的花丝呈片状，被毛，‘园蓝’的花丝腺毛较短，花丝基部表皮细胞近长方形；‘夏普蓝’的花丝腺毛细长，较浓密，花丝基部表皮细胞近棱形。‘园蓝’和‘夏普蓝’的花药呈棒状，由4个花粉囊组成，呈左右对称，同侧的两个花粉囊之间的药隔沟明显；花药表皮细胞具乳突；成熟的花药顶端形成2个管状结构，管口孔裂。花粉为四合体，外形为准四面体，中等大小，表面具不规则皱波状纹饰，并有多处凹陷；萌发孔沟的长度、宽度、孔盖长宽与形状、突起程度在品种间有差异。蓝莓的柱头呈截平形，属于湿型柱头，‘园蓝’的柱头表面具指状乳突细胞；花柱表皮细胞呈圆柱型，形成束状，分隔明显；‘夏普蓝’柱头表面具纹状乳突细胞，花柱表皮细胞呈圆柱型，长轴与花柱平行，不形成束状。这些为蓝莓品种的分类鉴定、系统演化等研究提供了依据。
【期刊名称】《热带亚热带植物学报》【年(卷,期】2015(000003【总页数】6页(P295-300
【关键词】蓝莓;品种;花器官;形态特征【作者】莫爱琼;胡晓颖;高丽霞
【作者单位】仲恺农业工程学院教学科研基地管理中心，广州510225;中国科学院华南植物园，广州510650;仲恺农业工程学院教学科研基地管理中心，广州510225

【正文语种】中文
蓝莓（Vacciniumspp.）为杜鹃花科（Ericaceae）越桔属浆果类经济植物，果实内所特有的蓝莓花青素等物质具有提高视力、抗衰老和防癌等功效，被誉为“21世纪功能性保健浆果”和“水果中的皇后”，并被国际粮农组织列为人类五大健康食品之一［1］。目前，蓝莓在中国主要分布在大兴安岭、辽宁、吉林、山东、江苏、浙江和安徽等地。在华南地区，近年来开始广泛引种蓝莓。为使蓝莓在华南引种成功，我们已开展对蓝莓盆栽选种、扦插成活和丛枝菌根真菌（Arbuscularmycorrhizalfungi，AMF）对其生长和抗性影响等研究［2-4］。目前，国内已报道了许多蓝莓的栽培、育苗等技术［5-7］，同时在蓝莓与抗性相关的生理生化、分子生物学以及叶片组织结构与抗性关系等方面进行了广泛的研究［8-9］。对于蓝莓品种间的鉴定却较少关注，影响了对蓝莓不同品种的正确引种。本文以南高丛蓝莓（‘夏普蓝’‘Sharpblue’）和兔眼蓝莓（‘园蓝’‘Gardenblue’）为研究对象，在显微和亚显微结构水平上观察了其花器官的形态和微形态特征，旨在从微观上深刻认识蓝莓，为今后蓝莓品种鉴定和对不同品种的正确引种等提供基础资料。
蓝莓（Vacciniumspp.）品种‘夏普蓝’（‘Sharpblue’）和‘园蓝’（‘Gardenblue’）采自广州番禺仲恺农业工程学院教学科研基地。采集蓝莓花蕾，用2.5%戊二醛+2%多聚甲醛固定24h以上（4℃）。在蔡司SV11体视显微镜观察花器官外观形态并拍照。在体视显微镜下将花蕾的花冠拔掉，用0.1molL-1PBS冲洗，乙醇系列脱水（30%，50%，70%，80%，90%，100%），叔丁醇置换乙醇后置于-20℃冰箱。经JFD-310冷冻干燥仪进行干燥后，用碳双面胶带固定样品台上，JFC-1600离子溅射仪镀铂金，在JSM-6360LV扫描电子显微镜下对雄蕊、雌蕊和花粉粒进行微形态观察和拍照。2.1花形态

参照蒲富慎［10］的方法对‘园蓝’和‘夏普蓝’的花器官特征进行观察。蓝莓总状花序，花两性，花冠呈铃形，花瓣基部联合，外缘5裂，白色（图1：A）。雄蕊9个，发育早期花药高于花柱（图1：B）；成熟期花药短于花柱（图1：C）。2.2雄蕊特征
花丝‘园蓝’和‘夏普蓝’花丝呈片状，分离，被毛。‘园蓝’花丝的腺毛较短，主要集中在花丝上部边缘，中间极少；‘夏普蓝’花丝的腺毛细长，较浓密，在花丝上部边缘和中间都有分布。两个品种花丝基部均无腺毛，表面都轻度角质化，但纹饰不同。‘园蓝’花丝基部表面由排列整齐呈近长方形细胞组成，每个长方形细胞表面有众多细小的纵行条纹；‘夏普蓝’花丝基部表面由排列整齐呈近棱形细胞组成，每个棱形细胞表面有许多不规则突起的纹饰（图2：A～F）。
花药‘园蓝’和‘夏普蓝’花药基部与一个片状的花丝顶端相连接，花药在花丝上的着生方式为底背着药。花药呈棒状，由4个花粉囊组成，分成左、右两半，两侧花粉囊中间无药隔相连，成为独立的两半花粉囊。同侧的两个花粉囊之间的药隔沟明显，呈深沟状。在扫描电镜下，花药外壁具角质膜，其表皮细胞呈乳突状突起，致使花药表面粗糙（图2：G～I）。花药发育早期，同侧的两个花粉囊顶端闭合，呈圆形；随着花药的生长发育，顶端闭合处开一小孔，开裂方式为孔裂（图2：J，K）。成熟花药的顶端形成2个管状结构，管口背腹面呈不对等伸长，圆形管口被拉长，开口朝向花柱，其作用是散放花粉（图2：G，L）。
花粉扫描电镜下‘园蓝’和‘夏普蓝’花粉表面均具不规则皱波状纹饰，并有多处凹陷（图3：A，B）。花粉粒为四合体复合花粉，复合花粉的轮廓呈准四面体形状，由顶部一个花粉分体与基部3个花粉分体组成（图3：A），花粉粒有粘连集合形成花粉块的现象，多数表现为2个复合花粉集合的花粉块，少数有3个复合花粉集合的花粉块（图3：C）。绝大多数花粉为正常花粉，也有少数异形花粉。
‘园蓝’花粉长轴的平均长度为37.2μm，‘夏普蓝’的稍小，为34.5μm，均属于中等大小的花粉。‘园蓝’和‘夏普蓝’的萌发器为“具孔沟粉”，花粉粒的顶分体有凹陷的3个孔沟；基部的3个分体各有一个凹陷的孔沟，分别与顶分体有3个孔沟相对，联合形成3条纵向菱形沟（图3：A，B）。孔沟边缘加厚。沟内有呈弓形的三角形孔盖。两个品种花粉粒的萌发孔沟的大小不一，主要表现在萌发孔沟的长度、宽度、孔盖长与宽、两相对的三角形沟基部宽度等。2.3柱头和花柱特征
‘园蓝’和‘夏普蓝’柱头均呈截平形，柱头表面可见丰富的黏性分泌物，实际上，在花蕾即将展开时，柱头上已有黏液出现，而至花朵开放时，黏液已在柱头上展开厚厚一层，蓝莓属于“湿型柱头”，授粉后花粉粒落到柱头表面时被大量的分泌物所包围和覆盖，为花粉萌发提供适宜的环境。‘园蓝’柱头表面分布有大量的指状乳突细胞，为柱头表皮细胞外壁向外剧烈突起形成；其花柱表皮层由角质化的薄壁细胞构成，细胞呈圆柱形，大小不均匀，排列无规则，多个圆柱形细胞形成束状，分隔明显，花柱基部有表皮毛，柱头下方则无表皮毛。‘夏普蓝’柱头表皮细胞表面有脑纹状乳突细胞，细胞表面轻度角质化；其花柱表皮层由角质化的薄壁细胞构成，细胞呈圆柱形，排列无规则型，轮廓较清晰，其长轴与花柱平行，不形成束状，花柱基部有表皮毛，柱头下方则无表皮毛（图4：A～F）。
目前国内引进的蓝莓品种很混乱，同名不同种，同种不同名现象严重，已出现多起因品种混淆，种植区域环境不适造成巨大损失的案例。本研究以‘园蓝’和‘夏普蓝’为试材，观察花丝、花药、花柱、柱头、花粉粒等微形态特征，为今后蓝莓品种鉴定和对不同品种的正确引种提供理论依据。
‘园蓝’和‘夏普蓝’雄蕊花丝被毛，对花丝有一定的保护作用，但花丝中上部腺毛着生位置、腺毛长短、浓密程度各不同。‘园蓝’和‘夏普蓝’花丝基部均无腺毛，但纹饰差异明显，这为形态分类学提供了理论依据。‘园蓝’和‘夏普蓝’花
药表面粗糙，外壁具乳突，成熟的花药顶部形成2个管状结构，管口孔裂，开口朝向花柱，在生长发育过程中管口呈不对等伸长，致使管口增大；成熟的蓝莓花器官花药短于花柱，由昆虫或风媒授粉，花药的这些特征有利于花粉的传播。花粉的形态特征受基因控制，具有极强的遗传保守性，形态和纹饰极为稳定，是探讨植物起源、演化及亲缘关系的重要特征之一，其不仅可以用于种的鉴定，还可用于品种群的划分和品种鉴定［11］。本研究结果表明，‘园蓝’和‘夏普蓝’花粉的形态与杜鹃花科（Ericaceae）越桔属（Vaccinium）和杜鹃花属（Rhododendron）的基本相同，均为四合体复合花粉［12-14］。但花粉饱满程度、花粉萌发孔沟的大小、孔盖形状及大小等表现不一，这可能影响花粉萌发。Walker［15］认为，花粉表面纹饰的演化趋势为表面光滑→表面网状、条纹状→表面疣状、刺状突起，蓝莓‘园蓝’和‘夏普蓝’花粉表面均有不规则皱波状纹饰，说明蓝莓的进化程度较高，形成较晚。
‘园蓝’和‘夏普蓝’柱头为湿型柱头，表面的分泌物为花粉萌发提供了必需的基质［16］；柱头除分泌粘液外，表面还具有许多纹饰，因此很容易粘住昆虫携带来的花粉粒而完成授粉。‘园蓝’柱头表面具指状乳突细胞，花柱表皮细胞呈圆柱形，大小不均匀，排列无规则，多个圆柱形细胞形成束状，分隔明显；‘夏普蓝’柱头表面具脑纹状乳突细胞，花柱表皮细胞呈圆柱形，排列无规则，轮廓较清晰，其长轴与花柱平行，不形成束状。‘园蓝’和‘夏普蓝’柱头和花柱表面纹饰差异明显，也可以作为品种鉴定的依据。

【相关文献】
［1］FangZX，HuJY，JiangB，etal.Researchprogressonblueberry（Vacciniumspp.）［J］.JZhejiangAgriForUniv，2013，30（4）：599-606.方仲相，胡君艳，江波，等.蓝莓研究进展［J］.浙江农林大学学报，2013，30（4）：599-
606.［2］GaoLX，LiS，MoAQ，etal.Effectsofinoculationofarbuscularmycorrhizalfungiongrowthofrabbiteyeblueberry（VacciniumasheiReade）insouthChina