7种花楸属植物核型和种子形态学研究

【摘要】：花楸属(Sorbus L.)隶属于蔷薇科(Rosaceae)苹果亚科(Maloideae)，该属处于苹果亚科较为原始的中心地位，具有高度的变异性，且存在大量杂交起源的多倍体，属下分类和种的界定争议较大。本实验以7种花楸属植物为研究对象，采用常规压片对体细胞染色体进行了分析研究，并对其中5种的种子进行了解剖学观察，以期改善我国作为花楸属起源和演化中心细胞学研究证据缺乏的局面，为该属种的界定提供细胞学和种子解剖学证据。主要结论如下： 1.花楸属染色体制片方法 依据现有的植物细胞学研究成果，对染色体常规制片方法进行了改良，探索出了一套简单、经济、高效的花楸属核型分析方法。以发芽的种子根尖为材料，置于0.1%秋水仙素与0.002mol/L8-羟基喹啉1:1混合液中预处理2小时，采用纯酒精：冰醋酸=2：1为固定液固定24h，在60℃水浴环境中用1mol/LHCl溶液解离10min，改良卡宝品红染色、压片，然后镜检，利用Photoshop、AutoCAD软件对染色体进行配对、测量、排列。 2.花楸属植物的核型分析 水榆花楸、棕脉花楸、石灰花楸、黄山花楸、花楸树、四川花楸、陕甘花楸等7种花楸属植物均为二倍体，体细胞染色体数目为34，核型公式分别为：2n=2x=34=24m+2m(sat)+8sm，2n=2x=34=22m+2m(sat)+10sm，2n=2x=34=20m+2m(sat)+12sm，2n=2x=34=22m+10sm+2sm(sat)，2n=2x=34=22m+2m(sat)+10sm，2n=2x=34=18m+2m(sat)+14sm，2n=2x=34=28m+2m(sat)+4sm。7种植物的不对称系数的变异范围是57.5%-61.97%。根据Stebbins的分类，水榆花楸属于“1A”型，陕甘花楸属于“1B”型，棕脉花楸和四川花楸为“2A”型，石灰花楸、黄山花楸和花楸树为“2B”型。 3.花楸属植物种子的形态特征 5种花楸属植物中水榆花楸、石灰花楸、黄山花楸、花楸树种子形状为倒卵形，棕脉花楸为宽倒卵形；种皮颜色在黄棕色和黑褐色之间变化。其中，复叶类群的种子普遍比较小和轻，并且种皮表面光滑，而单叶类群的种子大多较大，且种皮粗糙。 解剖结构特征为，5种花楸属种子种皮由内种皮、外种皮及中间一层透明胶质物质组成，外种皮是黑褐色木质纤维结构，内种皮为3-5层活细胞，内种皮一般比外种皮厚。其中，复叶类群的外种皮均比单叶类群的更薄。 表皮亚显微结构特征为，5种花楸属种子表皮纹饰均为网状纹饰，由排列整齐的五边形或六边行构成网状结构。其中，单复叶类群种子差异明显：复叶类群种子的表皮纹饰为薄壁网状结构，而单叶类群则为厚壁网状结构。