[目的]探究山桐子叶片表皮微形态特征及其雌、雄株差异,为该种质资源的挖掘利用提供参考.[方法]利用扫描电镜对40份山桐子(雌、雄株各半)叶片进行微形态观察,测定12个气孔相关性状,并分析样品间的异同.[结果](1)山桐子雌、雄株叶片的表皮毛、细胞形态、气孔特征及蜡质式样相似,其下表皮密布的类锥形纤维体型蜡质纹饰,鲜见于其他植物类群.(2)山桐子雌株叶片的气孔大小(长度、宽度、面积及周长)及密度相关参数均略大于雄株;雄株叶片的气孔开口相关参数(孔隙宽度、开口面积及气孔开度)均略高于雌株;但所有差异均未达到统计学显著水平(P＞0.05).(3)多数气孔性状彼此显著相关,而气孔密度与其他性状关联较弱,可能受到相对独立的遗传调控.[结论]研究明确了山桐子叶片表皮的微形态特征,其类锥形纤维体型蜡质式样可作为种质评鉴的关键依据,其气孔性状参数可为童期种苗的性别判定提供重要参考.

为探讨叶表皮微形态特征的分类学意义,以中国产花楸属(Sorbus)冠萼组(sect.Aria)和落萼组(sect.Micromeles)11种1变种单叶类群为研究对象,利用光学显微镜和扫描电镜对其特征进行观察.结果如下:单叶花楸的叶表皮细胞呈多边形或不规则形;多边形细胞的垂周壁平直或弧状,不规则形细胞的垂周壁弧状或波状;表皮细胞面积在分类群间差异显著,且上表皮细胞面积均大于下表皮细胞;细胞表面纹饰有脊状、条状、皱褶、次生加厚、局部加厚,蜡质纹饰有壳状、颗粒状、片状、线状;叶光滑或具毛,毛被的位置、颜色、疏密和类型是重要的物种鉴定特征;气孔均为无规则型,分布于下表皮脉间区,保卫细胞具环形外缘、两极有或无T型加厚;气孔的长、宽、面积、密度和气孔指数在分类群间差异显著.由此,叶表皮微形态特征对单叶花楸的物种界定和鉴定具有重要价值.

水韭属是一类具有异形孢子的古老石松类植物,全属物种均被列入国家重点保护野生植物.该文报道了在浙江省长兴县新发现的一个四倍体水韭属居群.基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将该物种命名为长兴水韭(Iso?tes changxingensis),并详细描述了其形态特征.长兴水韭与保东水韭(I.baodongii)在植株形态及孢子纹饰方面都较为相似,不同之处在于其染色体为44条,大孢子极面直径为317～411 μm(平均为360 μm)(vs.染色体22条,大孢子极面直径为390～510 μm,平均为450 μm).与同为四倍体的隆平水韭(I.longpingii)在孢子大小方面极为接近,不同之处在于其根状茎3裂,叶片中间宽为2～3 mm,大孢子表面具棘刺-脊条状纹饰(vs.根状茎2裂,叶片中间宽度为1 mm,大孢子表面具瘤状-脊条状纹饰).该种与中华水韭(I.sinensis)的区别在于其大孢子较小,表面纹饰不同,叶片长为20～60 cm(vs.大孢子极面直径为340～450 μm,平均为409 μm,具脊条状突起纹饰,叶片长为15～30 cm).长兴水韭目前仅分布于其模式产地的一处沟渠,由于其分布区狭窄,野生居群数量较少,栖息地环境受到人为干扰,因此根据IUCN红色名录评估标准可将长兴水韭暂定为濒危(EN)等级.由于该种面临生境破坏和野外人为刈割的风险,因此很有必要开展迁地保护及野外回归等相关工作.该文编制了中国已报道的水韭属物种的分种检索表,为该属物种的鉴定和保护工作提供了参考.

利用扫描电镜对14种酢浆草属植物花粉形态及表面纹饰进行观测,对其花粉形态进行聚类分析,并基于孢粉学聚类结果,探讨其种间亲缘关系.结果表明:(1)所观测的14种植物花粉粒为近球形或扁球形,极面观均为三裂圆形,多数为3沟花粉粒,稀2沟(星星酢浆草)和4沟(黄花酢浆草);其中,96.3％花粉粒为中等大小,3.7％为小花粉粒;不同花柱类型都表现为长雄蕊花粉比短雄蕊花粉大;外壁纹饰可分为复网状和网状两类.(2)首次发现3种存在异常花粉粒,分别为桃之辉酢浆草、一片心酢浆草及黄花酢浆草,花粉的异常表现为萌发沟数目和排列异常,其外壁纹饰结构与正常花粉粒未有明显不同.(3)根据外壁纹饰可将14种划分为2大类.一类为复网状花粉,仅构巢酢浆草和果香酢浆草为该类纹饰,二者亲缘关系较近.另一类为网状花粉,对12种具网状花粉酢浆草进行聚类分析可划分为4个类型,其中桃之辉酢浆草、双色冰淇淋酢浆草、藤双色冰淇淋酢浆草亲缘关系较近;扁平酢浆草、黄花酢浆草、纳马夸纳酢浆草及兔耳酢浆草亲缘关系较近;大花酢浆草、星星酢浆草、乳白蝴蝶叶酢浆草亲缘关系较近;吉氏酢浆草和一片心酢浆草与其他酢浆草亲缘关系较远.该研究结果表明,花粉形态相近的物种在植株形态上有一定的相似性,花粉形态特征可作为种间亲缘关系研究和分类划分依据,进一步为酢浆草属植物杂交育种亲本选择提供理论基础.

[目的]本研究旨在揭示黑蚱蝉Cryptotympana atrata胚胎期的发育过程和共生菌在胚胎中的分布,确定若虫龄期数,明晰相关器官的形态发生过程以及若虫的形态变化(分化)与生境和寄主植物营养条件的相关性.[方法]通过野外采集和实验室人工饲养获得黑蚱蝉各发育阶段样本,采用光学显微镜和电子显微镜观察胚胎的发育,测量、分析不同龄期若虫的形态变化.[结果]黑蚱蝉的卵为长条形,表面具网状纹饰,卵孔位于距后极约1/4处.在胚胎发育初期,共生细菌Candidatus Sulcia muelleri(Sulcia)和类酵母共生真菌(yeast-like fungal symbionts,YLS)在卵的后极呈球状聚集;胚胎发育至约72 h后,新形成的胚带逐渐陷入卵黄中发育,共生菌球逐渐移动至前极,并进入附近宿主细胞;腹部分节后,共生菌球定殖于第6-8腹节背侧.发育至约第55天时进入滞育状态越冬,滞育期约为130 d.在胚胎发育早期,上唇节附肢从基部逐渐愈合,并与前唇基愈合形成复合结构.上颚节附肢不断延伸,形成上颚口针;下颚节附肢在胚胎发育早期即分化为外侧和内侧两个凸起,随后分别发育为近端的下颚板(后来又逐渐消失)和远端的口针.下唇节附肢在胚胎发育早期成对存在,之后愈合为一体,发育为喙管.发育至约第200天时,在第1腹节两侧出现胚足带,但发育至约第210天时随着胚胎翻转而逐渐退化.前若虫头部无齿突,胸、腹部具大量齿突,有助虫体破壳孵化;发育至约第245天时,一些胚胎开始孵化.若虫有5个龄期,各龄期除虫体不断增长外,复眼、触角、翅芽、胸足、生殖节等发生一系列形态变化,尤其是3对胸足的形态和功能分化最为显著.中足和后足细长,适于支撑和平衡身体;前足粗壮,腿节宽扁并逐渐形成齿梳,胫节镰刀状,具端齿、副齿和中叶,适于挖掘隧洞和固定于植物根系上取食.此外,1-4龄若虫均出现腹部膨大(Ⅰ型)和不膨大(Ⅱ型)两种类型个体,但5龄若虫无明显形态分化;以长势旺盛寄主植物柳树Salix babylonica和紫花苜蓿Medicago sativa为食的1龄若虫腹部形态分化早,以长势较差寄主为食的1龄若虫形态分化较迟,腹部不膨大个体比膨大个体进入2龄更早,且进入2龄后最初均为不膨大型个体.[结论]在黑蚱蝉胚胎发育过程中,由Sulcia和YLS组成的共生菌球从卵的后极移动至前极,最后定殖于第6-8腹节;上颚口针为基颚突起源,下颚口针为端颚突起源;黑蚱蝉若虫具5个龄期,幼期阶段的形态(功能)特化与其长期在地下隐蔽生活及羽化后的生态位转变密切相关,并与寄主植物的营养供给条件相关.

玉凤花属植物的花形态变异多样,分类学问题复杂.为筛选出该属关键的分类学特征,该文以鹅毛玉凤花和粉叶玉凤花为研究对象,利用体式显微镜和扫描电镜,观察、比较了它们的花结构和合蕊柱超微特征.结果表明:(1)两种玉凤花的花结构差异显著,尤其表现在侧花瓣裂片的有无、唇瓣3裂片形态、花距与子房的长度比.(2)合蕊柱超微特征在两个种间明显不同,表现在退化雄蕊、花药室外壁细胞、"花药室管"外壁细胞、"柱头枝"及其与蕊柱交界处的乳突等结构形态.(3)花粉小块外壁纹饰在种间不同,鹅毛玉凤花具网状花粉外壁纹饰,粉叶玉凤花则为棒状→网状的花粉外壁纹饰.该研究认为,侧花瓣裂片的有无、花距形态多变、花距与子房的长度比、花粉外壁纹饰类型等是玉凤花属物种鉴定的关键分类特征.在前人的研究基础上,该文补充并分析了粉叶玉凤花的花结构及合蕊柱的超微特征,不支持粉叶玉凤花独立于玉凤花属.

本研究通过野外调查获得洪平杏(Armeniaca hongpingensis T.T.Yu&C.L.Li)、杏(A.vulgaris Lam.)、梅(A.mume Siebold)和杏梅(A.mume var.bungo Makino)有关的叶、花、果、果核及枝条的21个定量性状和15个定性性状,并对这些数据进行了聚类分析.结果显示,无论是PAM聚类还是UPGMA聚类分析都可清晰地将4种杏属植物分开,说明物种之间具有明显的区分特征.主成分分析的前3个主成分中,一年生枝颜色、被毛情况,叶及果实被毛,叶形指标(叶形、叶尖、叶基)和果核表面特征的绝对权重值都在0.9以上,表明这些性状在4种杏属植物的分类中具有重要的作用.电镜扫描观察结果发现,供试花粉均是单粒花粉,等极,辐射对称,具3孔萌发沟.杏、梅、杏梅的花粉表面纹饰均为条纹状,但洪平杏的表面纹饰为间断条纹,且有不明显穿孔.4种植物叶上表皮细胞均具条纹状角质增厚.与其他种相比,洪平杏细胞表面条纹常弯曲、交叠,无固定走向.根据聚类分析结果和微形态特征,支持将洪平杏作为区别于梅和杏的一个独立种的处理.

青花瓷(又称白地青花瓷)是以钴矿为原料,在陶瓷坯体上描绘纹饰,然后高温烧制而成的中国瓷器主流品种之一.其图案丰富且明净素雅,文化底蕴深厚.植物纹样元素是青花瓷的常见装饰,主要通过对自然界各种植物的描绘,呈现出丰富多彩的图案,为瓷器增添更多艺术气息.随着人们生活水平的提高,以及消费者审美需求的变化,许多设计师开始将青花瓷植物纹样元素运用到产品设计中,打造出更加独特、优雅的产品形态.

异型花柱是被子植物的一种花柱多态现象,表现为具有交互式雌雄异位的花型间传粉的亲和性,以及花型内和自交的不亲和性.而同型花柱(homostyly)是在异型花柱形成与演化中出现的一种雌雄蕊同长且自交亲和的花型.驼舌草属为白花丹科中较早出现二型花柱的属,野外调查发现分布于新疆的驼舌草(Goniolimon speciosum)自然居群出现大量雌雄蕊同长(H)的花型,类似于同型花柱.该花型的产生背景是否已转变为型内和自交亲和,它与典型的长(L)/短(S)花柱型花之间的亲和性关系等问题尚不清楚.该研究对驼舌草5个自然居群的花型构成与频率、花部特征参数和柱头花粉负荷进行统计,并检测附属多态性和异型不亲和系统.结果表明,所有居群均由L、S和H三种花型构成,但在花粉纹饰和柱头表皮细胞形态上仍具二型性和严格的非选型交配,表现为花粉纹饰和柱头乳突细胞形态不同的花型间亲和,反之则不亲和.研究表明,H型花可能是由L型和S型花的雌雄蕊间距缩短所致,是花型间交互式雌雄异位变异的结果,但该花型并未转变为同型花柱.对于该物种而言,这种交互式雌雄异位的变异与生理不亲和性的转变可能相对独立.

为解决荚蓬属植物分类学问题并探究叶片解剖结构在分类学中的价值,该研究利用光学显微镜和扫描电子显微镜对21种中国荚蒾属植物的叶表皮细胞、气孔大小、气孔器类型和角质层纹饰等叶表皮微形态特征进行了观察和比较,为荚蓬属种间分类关系提供证据.结果显示,叶表皮细胞有无规则形和多边形2种,垂周壁式样有平直、浅波状、波状与深波状4种式样,其中下表皮细胞形状均为不规则形,且垂周壁式样较上表皮更稳定.气孔均分布在下表皮,形状为近圆形、椭圆形2种;气孔器类型包括不等型、平列型和无规则型3种;气孔器外拱盖内缘有近平滑、浅波状、波状3种;气孔器外围角质层纹饰有脊状隆起、条状隆起2种.研究表明,荚蒾属植物叶表皮细胞和气孔器特征在种间差异明显,可作为种间鉴定及分类的重要依据,具有重要的分类学意义.