Page 202 - 《广西植物》2023年第8期
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1 5 4 4 广 西 植 物 43 卷
2008)ꎮ 兰亚科里出现了由四合花粉结合在一起 乏外 壁 纹 饰 层 ( Zavadaꎬ 1990)ꎮ 不 过ꎬ 在 树 兰
形成的软花粉团 或 花 粉 小 块 ( 图 1:D2) ( Barone (Epidendrum ibaguense)中ꎬ成熟花粉团会出现分层
Lumaga et al.ꎬ 2006)ꎮ 占兰科 85.7%物种数的树 (reveal layering)ꎮ 花粉外壁明细分为形态不定的
兰亚科的大部分物种的花粉则进一步凝聚成坚硬 内壁层(amorphous nexine)ꎬ覆盖着所有的花粉ꎬ同
的蜡质花粉团( 图 1:E2) ( Dresslerꎬ 1993ꎻJohnson 时外壁层(sexine)向花粉团周边凝集( Blackman &
& Edwardsꎬ 2000)ꎮ Yeungꎬ 1983)ꎮ 因此ꎬ花粉凝聚成团主要归功于
4.1 散粉单元内部花粉粒间的 3 类黏性物质 花药发育后期的分泌物ꎮ 这些分泌物又称为胶合
在兰科的花药发育后期ꎬ花药壁的绒毡层和不 剂材料(adhesive materials)ꎬ由绒毡层细胞产生ꎬ但
育隔膜组织的内绒毡层的降解ꎬ参与了成熟花粉黏 渗透范围仅限于两个四合花粉粒外壁之间ꎮ 由于
连成不同散粉单元的过程ꎬ主要有 3 类黏性物质ꎮ 曝光和干燥ꎬ这一层多聚合物质会形成一个坚固
第一类是花粉鞘(pollenkitt)ꎬ主要由黏性的脂类物 的外壳(Fitzgerald et al.ꎬ 1994)ꎮ 在具花粉小块的
质组成ꎬ还包括一些疏水性脂肪、类黄酮、胡萝卜素 种 类 里 ( 如 Loroglossurn hircinum ) ( Pandolfi &
和绒毡层蛋白等退化产物ꎬ存在于花粉或花粉团外 Paciniꎬ 1995)ꎬ花粉粒以四合花粉为最小单位ꎬ两
部ꎬ该类物质可以将花粉凝聚四合花粉或花粉团ꎬ 两靠近黏连ꎬ形成花粉小块ꎮ 因此ꎬ内部明显分为
有防止水分蒸发、调控花粉与雌蕊识别反应等功能 两层ꎬ靠外的一层保持着四合花粉的整体性ꎬ而最
(Ackerman & Williamsꎬ 1981ꎻ任玲和王伏雄ꎬ1987ꎻ 内一层为单花粉粒结构ꎮ 其花粉外壁纹饰特征也
Pacini & Hesseꎬ 2005 )ꎮ 第 二 类 是 弹 性 黏 素 仅局限于最外层的花粉ꎮ 此外ꎬ在一些具有花粉
(elastoviscin)ꎬ是兰科中最常见的黏性物质ꎬ是一种 小块的类群里( 如 Disinae)ꎬ内部的四合花粉两两
高分子脂类化合物(Blackman & Yeungꎬ 1983)ꎬ与 相伴(calymmate)ꎬ但更大集合的花粉小块之间的
花粉鞘同源(Schill & Wolterꎬ 1986)ꎬ由花药内的内 距 离 较 远 ( acalymmate ) ( Chesselet & Linderꎬ
绒毡层组织降解形成ꎬ是花粉团柄的组成成分ꎬ负 1993)ꎮ
责将四合花粉或花粉小块黏合成花粉团ꎬ在兰亚科、 由此可见ꎬ兰科 4 类散粉单元类型ꎬ即单花粉
树兰亚科中均有报道(Dresslerꎬ 1986ꎻBlackman & 粒、黏花粉粒(四合花粉)、花粉小块和花粉团ꎬ既
Yeungꎬ 1983ꎻHesse & Burns ̄Baloghꎬ 1984)ꎮ 第三 依靠花粉粒之间内在联系的黏贴剂ꎬ又需要花粉
类是其他黏性物质或黏丝( cohesion strands)ꎬ源自 粒凝聚成复合花粉后外壁的加固胶着连接物质ꎮ
绒毡层降解后释放的脂类粘贴剂ꎬ出现在花粉团发 因此ꎬ系统地选择一些有代表性的类群ꎬ从花药发
育后 期ꎬ 干 燥 后 覆 盖 在 花 粉 团 上 ( Blackman & 育过程观察小孢子母细胞时期到成熟花粉时期ꎬ
Yeungꎬ 1983ꎻYeungꎬ 1987)ꎮ 此外ꎬ近期功能基因 细胞壁之间的胼胝质、多糖或脂类等的积累特征
研究表明ꎬ 除拟兰亚科外ꎬ 其余 4 亚科中均丢失 和分布模式ꎬ将有助于理解兰科植物的不同散粉
MIKC∗类的 P-亚类基因ꎬ致使花粉粒从分离向黏 单元的形成原因ꎮ
连转 变ꎬ 并 逐 渐 凝 结 成 花 粉 块 ( Kwantes et al.ꎬ
2012)ꎮ 5 兰亚科花粉小块与树兰亚科花
4.2 花粉外壁结构有助于花粉黏连为散粉单元
有研究利用扫描电镜和透射电镜观察了兰科 粉团发育
花粉粒或花粉团之间的超微结构ꎬ认为散粉单元
的外壁的覆盖层物质对于黏结花粉粒成团起到了 花药散粉单元的形态构成在兰亚科和树兰亚
外资聚合力ꎮ 在树兰亚科的 Diseae 族里ꎬ花粉黏 科差异 明 显ꎬ 是 划 分 两 个 亚 科 界 限 的 关 键 依 据
合成 团 是 通 过 花 粉 团 外 壁 的 覆 盖 层 桥 实 现 的 (Dresslerꎬ 1986ꎬ 1993ꎻ Freudenstein & Rasmussenꎬ
(Chesselet & Linderꎬ 1993)ꎮ 在那些具有粉状或 1997ꎬ 1999ꎻSinger et al.ꎬ 2008)ꎮ 兰亚科的散粉单
粉质的花粉团的兰花中ꎬ所有的花粉都具同一外 元为花粉小块ꎬ指同一个孢子囊内由不同数目的楔
壁纹饰类型ꎬ它们凝聚在一起靠的是花药壁的绒 形花粉块围绕着一个固着桩着生的花粉集合ꎬ其数
毡层自我分解( autolysis) 后释放出的一种脂类黏 目、形态、结构和质地等在族、属和种间差异明显ꎬ
贴剂ꎮ 这个物质最后会在整个花粉团内渗透并加 具重要的分类学意义ꎮ 斑叶兰亚族( Goodyerinae)
固所有的小孢子(Fitzgerald et al.ꎬ 1994)ꎮ 早期释 和玉凤花亚族(Habenariinae) 的花粉小块具有黏盘
放的必需的加固胶质会覆盖所有的花粉粒ꎮ 相 柄ꎬ Cloraeinae 亚 族 的 花 粉 小 块 无 花 粉 团 柄
反ꎬ在石斛属ꎬ加固成团的花粉团内部的花粉粒缺 (Dresslerꎬ 1986ꎬ 1993ꎻRasmussenꎬ 1982)ꎮ 树兰亚