西藏地区13种虾脊兰植物花部表型及花粉形态特征研究

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2021.04.010

植物研究 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (4): 547-556.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2021.04.010

西藏地区13种虾脊兰植物花部表型及花粉形态特征研究

李洪池¹^,²^,³^,⁴, 吴天彧⁵, 弓莉⁵, 罗建¹^,²^,³()

^1.西藏农牧学院高原生态研究所，林芝 860000
^2.西藏高原森林生态教育部重点实验室，林芝 860000
^3.西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站，林芝 860000
^4.西藏农牧学院食品科学学院，林芝 860000
^5.西藏农牧学院资源与环境学院，林芝 860000

收稿日期:2020-05-10 出版日期:2021-07-20 发布日期:2021-03-24
通讯作者: 罗建 E-mail:luojian@xza.edu.cn;luojian-sh@sohu.com
作者简介:李洪池(1994—)，男，硕士研究生，主要从事高原植物结构与发育研究。
基金资助:
第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0502);国家自然科学基金(31560054)

Floral Phenotypes and Pollen Morphological Characteristics of 13 Species from Calanthe in Tibet

Hong-Chi LI¹^,²^,³^,⁴, Tian-Yu WU⁵, Li GONG⁵, Jian LUO¹^,²^,³()

^1.Research Institute of Tibet Plateau Ecology，Tibet Agriculture & Animal Husbandry University Nyingchi，Nyingchi 860000
^2.Tibet Key Laboratory of Forest Ecology in Plateau Area，Ministry of Education，Nyingchi 860000
^3.National Key Station of Field Scientific Observation & Experiment，Nyingchi 860000
^4.Food Science College，Tibet Agriculture & Animal Husbandry University，Nyingchi 860000
^5.Resources and Environment College，Tibet Agriculture & Animal Husbandry University，Nyingchi 860000

Received:2020-05-10 Online:2021-07-20 Published:2021-03-24
Contact: Jian LUO E-mail:luojian@xza.edu.cn;luojian-sh@sohu.com
About author:LI Hong-Chi(1994—)，male，postgraduate students，engaged in plant.
Supported by:
Second Tibetan Plateau Scientific Expedition and Research(STEP) program(2019QZKK0502);Under the auspices of the National Natural Science Foundation of China(31560054)

摘要/Abstract

摘要：

该研究对西藏地区13种虾脊兰植物花部表型及花粉形态特征进行观察比较，目的为虾脊兰植物的分类鉴定和种间亲缘关系的确定提供新依据。研究结果显示：①13种虾脊兰在花颜色大致可分为黄色、黄绿色、黄褐色、粉红色4种，以粉红色的花居多；②13种虾脊兰均为总状花序，花各部位（萼片、花瓣、唇瓣、子房、柱头）的长、宽度测量指标均表现出不同程度的差异，萼片长、花瓣宽、唇瓣宽和柱头长4个测量指标的差异性最大，在各个种之间的P值结果表现出显著性差异水平；③这13种虾脊兰的花粉块均由成千上万个单粒花粉组成，未见到萌发孔结构，有些虾脊兰植物的花粉粒之间可以看到有明显黏结物质。花粉块大小不一，整体形状多呈卵圆形、长椭圆形和梨形；④不同种的虾脊兰花粉块表面形态特征有所差异，花粉粒纵向或横向排列堆积在一起，花粉粒形状也各不相同；⑤不同种虾脊兰的花粉粒表面纹饰特征区别明显，可划分为凹陷型、光滑型、小孔型和穿孔型。以上结果表明花部表型及花粉形态特征可作为13种虾脊兰植物分类鉴定的参考性状，对这13种虾脊兰植物亲缘关系的确定和系统分类有补充价值。

关键词: 西藏地区, 虾脊兰植物, 花部表型, 花粉形态

Abstract:

To explore the classification and identification and interspecific relationship of Calanthe， the floral phenotypes and pollen morphological characteristics of 13 species of Calanthe in Tibet were studied. The results showed that： ①the floral color was divided into yellow， yellow-green， yellow-brown and pink， with pink flowers in the majority； ②the inflorescence was raceme， and length and width of various parts of the flower（sepal， petal， labellum， ovary， stigma） showed the difference. The difference of sepal length， petal width， labellum width， and stigma length was the largest， and the P value showed significant differences among various species； ③the pollen masses of these 13 Calanthe species were composed of thousands of single grains， which has no germination hole found， the obvious sticky substance between pollen grains of some species was found. The different size pollen blocks vary shaped mostly oval， oblong， and pear； ④the surface morphological characteristics of pollen blocks in different species were different， the pollen grains were stacked vertically or horizontally， and the shape of the pollen grains were also different； ⑤the appearance differences of pollen grains of different species were obvious， divided into concave type， smooth type， small hole type and perforated type. The results above showed that the flower phenotype and pollen morphological characteristics refer for identification of 13 species of Prairie Calanthe， and played the supplementary role in determining their phylogeny and systematic classification.

Key words: Tibet, Calanthe, floral phenotype, pollen morphology

中图分类号:

S353

李洪池, 吴天彧, 弓莉, 罗建. 西藏地区13种虾脊兰植物花部表型及花粉形态特征研究[J]. 植物研究, 2021, 41(4): 547-556.

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图/表 5

表1

表2

13种虾脊兰各部位观察测量结果比较

编号 Number	萼片长×宽 Speal length×width (mm)	花瓣长×宽 Petal length×width (mm)	唇瓣长×宽 Lip length×width (mm)	子房长×宽 Ovary length×width (mm)	柱头长×宽 Stigma length×width (mm)	花粉块长×宽 Pollinium length×width (mm)
1	11.34±0.052×4.25±0.027	8.83±0.027×4.11±0.018	10.11±0.037×5.07±0.018	3.29±0.023×1.41±0.019	7.21±0.043×3.11±0.016	1.43±0.053×1.21±0.011
2	12.41±0.039×5.71±0.021	11.35±0.031×3.82±0.026	9.58±0.029×4.81±0.036	3.28±0.022×1.37±0.021	6.39±0.035×4.02±0.031	1.12±0.033×0.51±0.024
3	17.11±0.032×4.36±0.033	16.77±0.037×3.57±0.039	9.11±0.033×4.24±0.019	4.27±0.024×2.03±0.016	6.08±0.022×3.13±0.018	1.56±0.064×0.62±0.022
4	17.84±0.044×4.18±0.049	15.54±0.042×3.37±0.031	10.12±0.051×6.02±0.037	3.54±0.017×1.86±0.013	4.31±0.025×2.38±0.019	1.04±0.025×0.47±0.027
5	7.64±0.011×3.69±0.071	7.53±0.042×2.25±0.019	8.44±0.019×4.58±0.031	2.46±0.012×0.92±0.013	3.71±0.017×0.96±0.011	1.07±0.024×0.43±0.017
6	15.61±0.029×6.62±0.023	11.47±0.046×3.84±0.024	9.74±0.042×12.49±0.122	4.17±0.021×2.11±0.019	6.29±0.026×3.52±0.026	1.21±0.037×0.59±0.011
7	16.49±0.081×4.16±0.026	12.49±0.106×4.31±0.022	10.11±0.025×5.29±0.031	4.53±0.024×1.24±0.015	4.22±0.026×1.27±0.018	1.53±0.047×0.79±0.026
8	17.58±0.065×7.94±0.018	14.81±0.036×5.52±0.019	9.26±0.028×4.37±0.019	5.13±0.039×2.13±0.025	7.73±0.031×3.36±0.021	1.26±0.031×0.79±0.019
9	6.14±0.024×2.64±0.022	5.17±0.031×1.62±0.038	3.39±0.034×1.53±0.033	1.54±0.059×0.37±0.016	3.22±0.027×1.04±0.013	0.51±0.032×0.48±0.015
10	7.62±0.031×3.56±0.018	6.18±0.047×1.39±0.033	1.64±0.029×2.58±0.014	2.41±0.013×0.73±0.012	2.23±0.021×1.42±0.016	0.74±0.022×0.29±0.014
11	18.57±0.026×7.31±0.042	17.53±0.039×9.62±0.047	5.43±0.028×2.16±0.014	4.27±0.019×1.63±0.014	5.22±0.031×3.37±0.013	1.62±0.031×0.51±0.023
12	15.17±0.022×5.82±0.019	11.37±0.028×4.12±0.017	7.49±0.042×5.34±0.021	3.66±0.018×2.46±0.019	5.26±0.023×3.12±0.026	1.03±0.022×0.46±0.017
13	11.46±0.028×4.28±0.021	9.21±0.017×3.41±0.022	8.21±0.027×4.18±0.020	2.39±0.017×1.75±0.022	7.21±0.026×2.81±0.018	1.16±0.021×0.48±0.022

表2

表3

图版Ⅰ

图版Ⅱ

参考文献 23

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编号 Number	种名 Species	采集地点 Locality	经度 Longitude	纬度 Latitude	海拔 Elevation(m)
1	棒距虾脊兰Calanthe clavata	波密县通麦镇	95°04′19.24″E	30°05′52.34″N	2 044
2	车前虾脊兰Calanthe plantaginea	墨脱县达木乡	95°27′44.36″E	29°29′40.48″N	1 558
3	反瓣虾脊兰Calanthe reflexa	林芝县排龙乡	95°01′15.42″E	30°01′18.89″N	1 882
4	弧距虾脊兰Calanthe arcuata	察隅县扎拉村	97°21′21.16″E	28°37′16.24″N	2 190
5	剑叶虾脊兰Calanthe davidii	墨脱县格当乡	95°40′08.18E″	29°26′25.04″N	1 911
6	三棱虾脊兰Calanthe tricarinata	察隅县下察隅	95°29′07.29″E	29°39′14.56″N	2 167
7	肾唇虾脊兰Calanthe brevicornu	察隅县扎拉村	97°21′21.68″E	28°37′16.24″N	2 190
8	通麦虾脊兰Calanthe griffithii	察隅县扎拉村	94°54′28.11″E	29°59′38.12″N	2 754
9	无距虾脊兰Calanthe tsoongian	波密县通麦镇	95°04′19.24″E	30°05′52.34″N	2 044
10	细花虾脊兰Calanthe mannii	波密县通麦镇	95°40′8.184″E	29°26′25.044″N	1 905
11	长距虾脊兰Calanthe sylvatica	墨脱县达木乡	95°27′44.36″E	29°29′40.848″N	1 558
12	镰萼虾脊兰Calanthe puberula	林芝县排龙乡	95°01′15.42″E	30°01′18.89″N	1 882
13	西南虾脊兰Calanthe herbacea	墨脱县格当乡	95°40′08.18E″	29°26′25.04″N	1 911

编号 Number	萼片长 Speal length	萼片宽 Speal width	花瓣长 Petal length	花瓣宽 Petal width	唇瓣长 Lip length	唇瓣宽 Lip width	子房长 Ovary length	子房宽 Ovary width	柱头长 Stigma length	柱头宽 Stigma width	花粉块长 Pollinium length	花粉块宽 Pollinium width
1	0.013	0.024	0.178	0.054	0.132	0.018	0.183	0.217	0.043	0.077	0.113	0.447
2	0.107	0.124	0.169	0.013	0.468	0.107	0.213	0.242	0.023	0.029	0.273	0.378
3	0.015	0.283	—	0.043	0.847	0.035	0.236	0.011	0.017	0.216	0.252	0.242
4	0.029	0.173	0.238	0.037	0.374	0.042	0.174	0.041	0.047	0.469	0.193	0.179
5	0.014	0.119	0.442	0.081	0.276	0.011	0.113	0.146	0.028	0.141	—	0.419
6	0.032	0.271	0.476	0.049	0.101	0.038	0.193	0.028	0.041	0.252	—	0.278
7	0.042	0.198	0.081	0.047	0.019	0.027	0.029	0.157	0.019	0.284	0.217	0.258
8	0.049	0.037	0.237	0.044	0.722	0.035	0.211	0.022	0.011	0.157	0.262	—
9	0.121	0.225	0.173	0.057	0.713	0.017	0.171	0.097	0.039	0.192	0.179	0.272
10	0.193	0.073	0.018	0.081	0.038	0.022	0.463	0.009	0.034	0.127	0.294	0.198
11	0.027	0.113	0.188	0.125	0.464	0.109	0.255	0.211	0.015	0.223	—	0.247
12	0.039	0.083	0.157	0.049	0.435	0.048	0.371	0.289	0.041	0.177	0.242	0.236
13	0.017	0.104	0.188	0.025	0.257	0.017	0.422	0.158	0.031	0.152	0.338	0.303

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西藏地区13种虾脊兰植物花部表型及花粉形态特征研究

Floral Phenotypes and Pollen Morphological Characteristics of 13 Species from Calanthe in Tibet

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图/表 5

参考文献 23

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