蔷薇科花楸属植物花及花瓣特征研究
蔷薇科花楸属植物花及花瓣特征研究
【摘要】： 花楸属(Sorbus L.)隶属于蔷薇科(Rosaceae)苹果亚科(Maloideae),是蔷薇科内分类问题极为复杂的属之一。本文以花楸属复叶类群subg.Sorbus sect.Sorbus和subg.Sorbus sect.Albo-carmesini,单叶类群subg.Aria和subg.Micromeles,共22种3变种1变型植物为研究对象,对其花器官形态进行测量及描述,利用光学显微镜和扫描电镜观察花瓣表皮细胞微形态,采用石蜡切片法对花瓣解剖结构进行观测和对比,基于花瓣表皮细胞形态及解剖结构,探讨了花楸属植物花瓣的生态学意义及其与环境适应关系,以期为花楸属植物的系统分类和引种驯化提供新的科学依据。主要研究结果如下:1.花器官形态特征花楸属植物花两性,花序类型为顶生复伞房花序;单个花序有花15-531朵。萼筒均为钟状,无毛,或具白色或棕色毛。萼片三角形,5枚,顶端急尖、稍钝或圆钝,边缘全缘或具啮齿状锯齿,萼片无毛被、具稀疏毛被或密被毛被。花瓣5枚,颜色多为白色、淡黄色、黄白色或粉白色,先端全缘或有缺刻,基部大多具爪;盛开时花瓣展开,腹面通常具毛被。雄蕊2轮排列,14-28枚。花药为丁字着生,奶黄色、淡粉色、紫红色或粉紫色。心皮2-5,与萼筒融合。花柱2–5,基部1/3-1/2合生或离生。心皮与花柱同数,每心皮具2胚珠,并生;花柱基部和子房顶端大多具毛被。复叶类花楸开花时萼片大多直立,单叶类花楸开花时萼片反折,除峨眉花楸。复叶类花楸的花序花朵数明显较单叶类花楸多,花相对来说更小;单叶类花楸的雄蕊、花柱及小花梗整体较复叶类花楸长。复叶类花楸单个花序花朵数21-531朵,单叶类花楸单个花序花朵数15-153朵。花器官形态可以较好地区分花楸属单、复叶类群,也可以作为属下分类的依据,还可作为划分各亚属的依据。此外,峨眉花楸,泡吹叶花楸、大果花楸、四川花楸和髯毛花楸的分类地位还需进一步研究。2.表皮细胞微形态特征通常花瓣上表皮细胞大于下表皮细胞,密度比下表皮细胞小。上表皮细胞基部面积均值584.4μm2(峨眉花楸)~261.08μm2(康定花楸)。下表皮细胞面积431.26μm2(锈毛西南花楸(YLXS))~186.88μm2(石灰花楸)。上表皮细胞密度38.2(棕毛西康花楸)~21.03(峨眉花楸)(100×100μm)。下表皮细胞密度51.5(锈毛西南花楸(YJGXS))~22.87(西康花楸)(100×100μm)。不同类群的花瓣表皮细胞面积及密度差异较显著(P<0.05)。花瓣表皮的微形态变化多样。表皮细胞通常为多边形、等径多边形或多边形-矩形或伸长多边形。垂周壁通常呈弧状、波状或偶平直。表皮角质层纹饰表现出一定的变化,背斜壁呈弯曲或弯曲状,角质层雕刻多呈条纹状或褶皱状。表皮可见乳突状表皮细胞和非乳突状表皮细胞。乳突状出现在花瓣近轴面,花瓣远轴面表皮细胞类型则为网状。乳突状分为四个类型:锥形乳突条纹状(PCS)、圆柱形乳突条纹状、短柱形乳突条纹状(PKS)和中凸形乳突条纹状(PSS)。网状包括三个类型:网状褶皱条纹状-垂周壁突起不明显(TRSi)、网状褶皱条纹状-垂周壁突起明显(TRSii)和网格褶皱或平坦状(TRF),花楸属植物花表皮细胞形态在24个分类群中存在较大差异,这些识别特征可以对该属部分种进行有效鉴定。结果表明,大果花楸和泡吹叶花楸在花瓣表皮细胞形态较为相似,因此,本研究支持将大果花楸和泡吹叶花楸归并于同一组内。3.花瓣解剖结构花瓣构造分为上表皮、下表皮、中层组织和维管束,各类群间花瓣厚度具显著差异(F=220.812,P<0.05),介于275.9μm(髯毛花楸)~77.77μm(北欧花楸)。上表皮细胞呈凸状,相邻细胞间有间隙,细胞顶间距介于14.15μm(秀丽花楸)~7.25μm(巨齿西南花楸),细胞外有角质层覆盖,上表皮细胞高于下表皮细胞。上表皮细胞厚度介于26.65μm(西南花楸)~9.89μm(黄山花楸)。下表皮细胞排列紧密、规则,有较厚的角质层覆盖,下表皮细胞厚度介于20.54μm(锈毛西南花楸(BLS))~10.53μm(晚绣花楸)。中层组织排列较疏松,椭圆形或圆柱形,大小不一且有明显的细胞间隙。北欧花楸、贡嘎花楸和小花楸中的中层细胞较大。中层细胞层数差异较大,北欧花楸层数最少,具2~3层,水榆花楸层数最多,具12~13层。维管束较小,由木质部和韧皮部导管组成,每个维管束一般有薄壁细胞组成的维管束鞘包围。上、下表皮细胞的横切面形状在各类群间较为相似,上表皮主要为乳突形或椭圆形,下表皮主要为扁圆形或近圆形。花楸属植物在花瓣外部形态和内部形态结构上的共性与差异,可以为花楸属的系统分类提供解剖学上的证据。
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2023
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