中国藜属及近缘属植物的系统学研究

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通过对藜科Chenopodiaceae藜属Chenopodium及刺藜属Dysphania、轴藜属Axyris、滨藜属Atriplex.菠菜属Spinacia.植物在光镜下和电镜下的花粉形态进行研究,对藜属的分类学处理和系统学位置进行探讨;在光学显微镜下对藜属和近缘属的叶表皮微形态进行了观察,据此对藜属和刺藜属属内各种的分类学处理和系统学位置进行探讨和研究。主要的研究结果如下:  1、孢粉学研究  选择中国藜属及近缘属18种植物的花粉,采用醋酸酐分解法和电镜扫描法对其进行观察和比较研究,实验结果表明:所研究的藜属植物花粉粒形状皆为球体或近球体,体积大小有一定差异;花粉为多孔型,表面多孔,孔大多数均匀排列在整个球面上,萌发孔为圆形或近圆形;外壁结构相似,外壁分两层,外层薄而均匀,内层较厚,并有与轮廓垂直的横条纹;电子显微镜下的花粉粒的外壁纹饰为颗粒雕纹,颗粒的大小、疏密和明晰度因属种的不同而有所不同。藜属花粉在有些形态学特征上具有一定的多样性,但仅在一些可以量化的特征上表现出来,比如花粉的大小、萌发孔的数目、萌发孔的大小、小刺的数目,但是这些特征在藜属中不够稳定,具有一定的变异幅度,不便于其用于藜属系统学研究,而且其在藜属中未发现有明显的规律性。  2、叶表皮微形态学研究  本文选择中国藜属及近缘属14种植物的叶片,在光学显微镜下对叶片的上下表皮进行观察研究,统计叶表皮的表皮细胞形状、垂周壁样式、气孔器类型、气孔长宽比等数据进行分析研究。结果表明,1)藜属及近缘属的表皮细胞的形状为多边形或无规则形;垂周壁为平直弓形或波状弯曲;上表皮气孔有或无,气孔长宽比为1.11—1.77之间,气孔指数在3.29%—31.55%,气孔密度为8.58—100.75;下表皮都有气孔,气孔长宽比为1.13—1.49之间,气孔指数在19.82%—31.35%,气孔密度为17.15—147.92。气孔器类型均为无规则型,没有副卫细胞,只有几个与表皮细胞大小、形状相似的细胞在保卫细胞的周围;2)在藜属及近缘属15种植物的叶表皮观察研究中,对于气孔长宽比、气孔密度、气孔指数没有发现明显的规律性;3)刺藜和菊叶香藜的上下表皮细胞均为无规则形,垂周壁均为波形,这两种的关系较近,这与最新的分子系统学数据相一致,支持将它们划归到Dysphanieae属中。又因为Dysphanieae最典型的特征是在茎和叶上有腺毛、腺体或简单表皮毛,使整个植株具芳香气味。而刺藜是一个不具腺体、腺毛,具针状分支,这些特征与菊叶香藜相区别;从叶表皮微形态学上看,刺藜叶表皮垂周壁是浅波形,而菊叶香藜叶表皮垂周壁是波形;因此支持最新的分子结论将其划分为两组;4)最新的分子证据支持将东亚市藜划归到Oxybasis属,但是通过对叶表皮的观察,叶表皮微形态特征不支持将其从藜属中分离出来,Sukhorukov等人根据果实和种子解剖特征也不支持将市藜划分到Oxybasis中。
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