中国紫草科植物花粉结构与演化的研究

摘要

为了深入探讨中国紫草科(Boraginaceae)植物的分类问题，本文应用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜系统观察研究了该科4亚科20属61种植物的花粉形态和外壁超微结构。 破布木亚科(Cordioideae)破布木属(CordiaL.)花粉具三孔、三孔沟、三拟孔沟和三合沟四种萌发孔类型。外壁表面具微刺状纹饰、刺状纹饰、网状纹饰和不规则的条纹网状纹饰。破布木属的花粉特征表明：该属花粉在紫草科中既是独特的分类群，又是比较原始的属种。 厚壳树亚科(Ehretioideae)花粉为长球形，近球形和球形，赤道部位具有不同程度的膨大。具三孔沟和三拟假沟二者交替排列的萌发孔类型。轮冠木属的花粉具沿赤道排列的三孔萌发孔类型，外壁表面具微弱的小穿孔和皱波状纹饰。根据萌发孔类型和外壁纹饰特征认为厚壳树亚科可能是紫草科中比较原始的分类群，其系统位置似乎应在破布木亚科(Cordioideae)之前。此外，从花粉形态看厚壳树亚科是一个自然的分类群，但是轮冠木属花粉具三孔，外壁表面具微弱的皱波状纹饰，似乎与厚壳树亚科的特征不吻合，请分类学家考虑本属的分类问题。 天芥菜亚科(Helitrotropioideae)的花粉为长球形，赤道部位略膨大，赤道面观为椭圆形，极面观为六裂圆形或八裂圆形，少数为三角形。萌发孔有三种类型：(1)具三孔沟与三假沟交替排列的类型；(2)四孔沟和四假沟交替排列的类型；(3)具三孔沟的萌发孔类型。外壁表面具微弱的小穿孔，皱波状纹饰或表面近光滑。上述结果表明天芥菜亚科三个属之间有密切的亲缘关系。根据花粉特征表明紫丹属在天芥菜亚科中可能是比较原始的，天芥菜属的演化水平看起来比紫丹属和砂引草属要高，而砂引草属介于其它两个属之间。花粉形态特征显示了天芥菜亚科是厚壳树亚科到紫草亚科的过渡类型。紫丹属的花粉具三孔沟的萌发孔类型表明天芥菜亚科与破布木亚科有一定的亲缘关系。 紫草亚科(Boraginoideae)琉璃草族(Trib.Cynoglosseae)花粉为茧形，少数为近长球形、长球形或卵球形，体积很小，大小为7～15.7μm×3.5～13.9μm，P/E=1.6～2.02。三孔沟和三假沟相间排列，除斑种草属外，均有赤道环带。外壁常光滑，两极具或不具穿孔，少数具小瘤状纹饰。外壁较薄，包括外壁外层和外壁内层，外壁外层又由完全覆盖层、柱状层和基层组成。以上表明本族有很多共同特征，但属之间还是有区别，本文作了属的检索表。在本族中，斑种草属因没有赤道环带是比较原始的类群，和齿缘草族的花粉更相似，因此把它放在齿缘草族似乎更合适。长蕊琉璃草属由于花粉卵球形、亚等极为本族最进化的属。 紫草亚科(Boraginoideae)紫草族(Trib.Lithospermeae)花粉形态表现出明显的多样性。花粉形状为近球形，长球形，茧形，哑铃形和卵球形；大小为10.4～41.8μm×7～33.1μm；萌发孔有5种类型，即3-孔沟，3-孔合沟，4～8孔沟，4～6合沟和6～7沟；外壁纹饰一般光滑或具细皱纹，稀疏小刺，少数为皱波状。本文作了本族分属花粉检索表以及紫革亚科各族花粉萌发孔比较表；阐述了本族花粉的演化趋势。最后，讨论了本族在紫草亚科中的分类位置和蓝蓟属(Echium)的分类问题。根据孢粉学资料，本族由于花粉类型的多样性而在紫草亚科中处于原始的位置；蓝蓟属似乎应放在紫草族中比单独成为一个族更合适。

目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1被子植物花粉学基本概念

1.1.1花粉的形成

1.1.2花粉的形态结构

1.2花粉在植物分类中的应用

1.2.1花粉形态结构在植物分科上的意义

1.2.2花粉形态结构与植物属种的界线划分

1.3中国植物花粉形态结构的研究进展

1.3.1 1 953年至1 960年的起步阶段

1.3.2 1 961年至1 980年的缓慢发展阶段

1.3.3 80年代以来的快速发展阶段

1.4本研究课题的立论依据

1.4.1本课题的研究目标和研究内容

1.4.2本课题的研究思路和研究方案

2材料和方法

2.1材料来源

2.2光学显微镜的材料制备和观察

2.3扫描电子显微镜的材料制备和观察

2.4透射电子显微镜的材料制备和观察

3中国紫草科植物花粉结构与演化

3.1中国紫草科破布木亚科破布木属花粉形态和外壁超微结构

3.1.1紫草科破布木亚科破布木属花粉结构观察结果

3.1.2讨论与结论

3.2中国紫草科厚壳树亚科花粉结构及其分类学意义

3.2.1紫草科厚壳树亚科花粉结构观察结果

3.2.2讨论与结论

3.3中国紫草科天芥菜亚科花粉结构及其系统学意义

3.3.1紫草科天芥菜亚科花粉结构观察结果

3.3.2讨论与结论

3.4中国紫草科紫草亚科琉璃草族花粉结构的研究

3.4.1紫草科紫草亚科琉璃草族花粉结构观察结果

3.4.2讨论与结论

3.5中国紫草科紫草亚科紫草族花粉结构及其分类学意义

3.5.1紫草科紫草亚科紫草族花粉结构观察结果

3.5.2讨论与结论

图版及图版说明1

图版及图版说明2

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢