两型豆花粉和叶表皮的扫描电镜观察.docx

两型豆花粉和叶表皮的扫描电镜观察 2型大豆（mhicpaeaw.）属于科豆科，属于蝴蝶科。这是属于亚洲、北美和非洲东南部的两个属。两型豆种子可入药,医治妇科病;茎叶可作饲料;地上、地下都结种子,在发育植物学上有研究价值;两型豆所含异黄酮具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抗菌等作用。目前仅见到两型豆地上、地下种子实生苗发育特性和不同生境两型豆果皮和种皮扫描电镜的比较观察的报道,本研究首次对两型豆花粉和叶表皮进行扫描电镜观察,旨在为两型豆的形态分类学研究、遗传育种以及应用研究提供花粉和叶的形态学依据。 1 花粉大小测定 从河北省青龙县祖山、秦皇岛市燕塞湖自然保护区阴坡采集自然生长的两型豆地上、地下种子(分别称为两型豆祖山居群和两型豆燕塞湖居群), 分单株收获保存,在河北科技师范学院农学系试验站田间小区播种,行距70 cm,株距50 cm,小区面积2 m×3 m,经常浇水,保持田间湿润。幼苗长出第3片真叶时搭遮阳网遮光。 花粉样品制备:盛花期,采集两型豆的花,取其花蕊,光镜下镜检后,将新鲜的花粉直接均匀撒在样品杯的双面胶上,在SBC-12型离子溅射仪上溅射,移入 KYKY-2800型扫描电镜观察、拍照。利用该电镜的软件(精度0.01 μm)测量花粉大小,以20粒为准,取其最大值、最小值(示变化幅度)和平均值。试验重复7次。 叶表皮样品制备:采用两种方法相互补充。(1)间接法: 在花期,取植株中部健康、成熟的叶片,用蒸馏水冲洗干净,分叶基、叶尖、叶缘、叶中部部分,在2.5%戊二醛中固定4.5 h,用pH 7.3的PBS缓冲液冲洗3次,10 min/次,梯度酒精脱水后加入HMDS(六甲基二硅胺烷)液干燥,15 min/次,更换2次,吸出多余液体,样品在空气中干燥,用双面胶将样品粘在样品杯上,溅射,在电镜下观察,拍照。各取5个材料,每个材料观察5个视野,表皮毛密度和气孔密度是25个视野气孔数的平均值;气孔大小及保卫细胞侧壁厚度亦用上述软件测量,以每个视野2个气孔共50个气孔为准,取其平均值。(2)直接法: 取植株中部成熟叶片,去尘,于叶片中脉中段与叶缘之间切取2 mm×2 mm方块,用双面胶固定于样品杯上,直接在电镜下观察,拍照。 2 结果与分析 2.1 2型豆花粉 2.1.1 两型豆燕塞湖居群花粉的萌发沟不明显, 在扫描电镜下,两型豆花粉侧面观为近球形至矩球形,极面多为半球形,少数有凹陷,偶见发育不良的花粉。两型豆祖山居群花粉为三孔沟,多数萌发沟不明显(图版Ⅰ,1),有的为浅凹陷,萌发孔清晰,多呈圆形,平均直径为6.20 μm,变化范围为5.35~7.32 μm;孔膜由两个半圆形结构组成,或下陷,或突出,与花粉外表面平齐的孔膜及突出花粉外表面的孔膜多有裂隙。两型豆燕塞湖居群花粉为三孔沟,萌发沟明显(图版Ⅰ,2),沟长平均为23.74 μm,变化范围为21.67~27.31 μm;最宽处平均为6.36 μm,变化范围为4.82~7.70 μm。萌发沟在极面不汇合,将花粉分为三个明显的沟间区和沟界区,沟间距离近相等,萌发孔在萌发沟最宽处,多数不易观察到。因此,两型豆祖山居群花粉属于萌发沟不明显型,两型豆燕塞湖居群花粉属于萌发沟明显型。 两个供试材料花粉粒极轴平均长度为32.93 μm,两型豆燕塞湖居群极轴长度的最大值为37.42 μm,两型豆祖山居群极轴长度的最小值为29.37 μm。赤道轴平均长度为23.05 μm,两型豆燕塞湖居群赤道轴长度的最大值为23.73 μm,两型豆祖山居群赤道轴长度的最小值为15.52 μm。花粉极轴与赤道轴之比(P/E)的平均值为1.44,两型豆祖山居群花粉为1.47,两型豆燕塞湖居群花粉为1.40(表1)。 2.1.2 两型豆燕塞湖居群花粉表土体分析 在扫描电镜下,两型豆祖山居群花粉外表侧面具有疣状至块状突起,沟间区往往有凹陷,极面有粗网纹。两型豆燕塞湖居群花粉外表仅有疣状突起,沟间区较饱满,极面亦有粗网纹。因此,两型豆花粉表面纹饰具有相似性。 2.2 叶片的表皮特征 2.2.1 皮质膜的制备 两型豆祖山居群和两型豆燕塞湖居群叶的上、下表皮均有角质膜,上表皮表面蜡被呈细网状 (图版Ⅰ,4),紧贴角质膜;下表皮细胞表面蜡被呈棒状,多层、蓬松(图版Ⅰ,5、6)。 2.2.2 牙的形态 两型豆祖山居群和两型豆燕塞湖居群叶的上、下表皮细胞形态均不规则,犬牙交错,排列紧密,垂周壁呈波浪状,外切向壁突出,细胞之间有凹陷,整个叶片表面凹凸不平,容易存留尘埃(图版Ⅰ,4~8)。叶脉表皮细胞长方形,沿叶脉方向纵向排列(图版Ⅰ,8),在脉梢处表皮细胞为单列分布。 2.2.3 表皮细胞及织物形态 两型豆祖山居群和两型豆燕塞湖居群叶的上、下表皮均有表皮毛分布,表皮毛均为单细胞非腺毛,基部较粗,末端渐细,大部分横截面呈圆形,个别为扁形,表