客戶案例：飛納電鏡在華師大劉文亮課題組分類學研究中的應用

瀏覽次數：1082　發布日期：2022-10-27　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

海三棱藨草 XBolboschoenoplectus mariqueter （Tang & F.T.Wang）屬莎草科（Cyperaceae），主要分布于長江河口及杭州灣灘涂，是沿海灘涂的先鋒物種，也是灘涂植物群落的重要組分，具有重要的生態學價值。學者們針對海三棱藨草的生物學特性、生態學以及遺傳結構等方面開展了一些研究，然而該物種在分類學上存在較大爭議。

莎草科果實的形狀，尤其是果皮微觀形態較為復雜多樣，具有種水平上的可見變異，性狀穩定，其果實性狀對于探討該科種間的系統位置與親緣關系具有重要價值。有研究進一步提出，該科植物果實外果皮的構造與中果皮的厚度比例可以用于種間鑒定的重要特征。

華東師范大學生態與環境科學院，長江口濕地生態系統野外監測研究站的劉文亮老師課題組，使用體視顯微鏡和飛納掃描電鏡，對海三棱藨草及其 5 個近緣種果實形狀和果皮微形態特征進行了研究，闡明海三棱藨草的形態特征，以期為海三棱藨草的分類學研究提供理論依據。

劉文亮老師

實驗過程

選取成熟飽滿的果實在體視顯微鏡下觀察，拍攝果實的外觀照片，并對其大小進行測量（測量 20 粒果實，取平均值）；再將 6 個樣品放置于飛納電鏡中觀察。

實驗結果

1. 海三棱藨草果實

小堅果寬卵形、雙凸、一面稍平，大小為（3.6～4.6mm）X（2.6～3.4mm）。表面波形網狀紋飾；網眼為不規則橢圓形或近圓形；網溝較淺。外果皮為中果皮厚度的 2 倍。

2. 海濱三棱草果實

小堅果寬卵形、雙凸、一面稍平，大小為（2.2～2.5mm）X（1.7～2.1mm）。表面波形網狀紋飾；網眼為不規則橢圓形或近圓形；網溝較淺。外果皮為中果皮厚度的 2 倍。

3. 扁稈荊三棱果實

小堅果寬卵形、扁、雙凹，大小為（2.7～3.3mm）X（2.3～2.8mm）。表面波形網狀紋飾；網眼為不規則橢圓形或近圓形；網溝較淺；棱面周緣向外凸起呈環脊。外果皮與中果皮近等厚。

4. 荊三棱果實

小堅果三棱狀倒卵形，大小為（2.4～3.0mm）X（1.9～2.4mm）。表面波形網狀紋飾；周緣平，中部深凹呈盂狀；網脊細，不規則波狀彎曲。外果皮極薄，由幾乎相同大小的細胞構成。

5. 三棱水蔥果實

小堅果倒卵形、平凹，大小為（2.6～3.0mm）X（1.6～2.1mm）。表面平滑型紋飾。外果皮極薄，由幾乎相同大小的細胞構成。

6. 水蔥果實

小堅果倒卵形、雙凸，大小為（1.9～2.3mm）X（1.3～1.6mm）。表面平滑型紋飾。外果皮極薄，由幾乎相同大小的細胞構成。

爭議一：海三棱藨草屬于三棱草屬？還是水蔥屬？

對于此爭議，根據相關測試結果可以得出以下結論：

1. 海三棱藨草具球莖，苞葉 2 枚、葉狀、直立或散生的特征，與水蔥屬植物有明顯的區別。

2. 海三棱藨草小堅果表面具有網狀紋飾，與三棱草屬的 3 個物種（荊三棱、海濱三棱草和扁稈荊三棱）相似，有別于水蔥屬 2 個物種（三棱水蔥和水蔥）的平滑型紋飾。

3. 海三棱藨草具有一個重要特征，即“單穗假側生”，與三棱水蔥近似，這一特征在三棱草屬植物中普遍存在（單穗現象推測是由于養分積累不足和首次結穗造成的。）

因此，海三棱藨草應當歸入三棱草屬。

爭議二：海三棱藨草是扁稈荊三棱的異名嗎？

雜交實驗結果和分子標記分析都證實海三棱藨草與扁稈荊三棱具有較近的親緣關系。但是本研究發現，海三棱藨草的小堅果呈雙凸狀，外果皮厚度為中果皮的 2 倍，可明顯與扁稈荊三棱區分，因此不支持將該種作為扁稈荊三棱異名的觀點。

爭議三：海三棱藨草是海濱三棱草水濱的亞種嗎？

海三棱藨草小堅果的形狀和表皮微觀形態特征均與海濱三棱草相似，整體特征也較為相似，但是前者具有 2 柱頭，后者具有 3 柱頭，區別明顯。Flora of North America 中將海濱三棱草分為 2 個亞種，其中原亞種為 3 柱頭，水濱亞種為 2 柱頭。原亞種主要分布于歐洲、非洲南部和北美洲，水濱亞種主要分布于亞洲和非洲。據此推斷，海三棱藨草可能是海濱三棱草水濱的亞種，即海濱三棱草水濱亞種的異名，但是這一推論仍然需要更多形態學和分子系統學研究的進一步支持。

（這一研究成果《海三棱藨草及其近緣種果實形狀和果皮微形態特征研究》發表在植物科學報上，原文鏈接：http://www.plantscience.cn）