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瘦果

瘦果 (achene)指小形、干燥、果皮坚硬、不开裂、内有一粒种子,是闭果的一种。果皮坚硬,只含一粒种子。果皮与种皮仅有一处相连,易分离。如向日葵、荞麦等的果实。 [1]

瘦果指小形、干燥、果皮坚硬、不开裂、内有一粒种子、由1-3心皮构成的小型闭果。如白头翁1心皮,向日葵2心皮,荞麦3心皮。单粒种子的果实,成熟时果皮易与种皮分离,如白头翁毛茛;菊科植物的瘦果是由下位子房与萼筒共同形成的,称连萼瘦果(cypsela),如蒲公英红花向日葵等。又如毛茛属(Ranunculus)、铁线莲属(Clematis)等。而稻、竹的瘦果特称为颖果或谷粒。常常与之混淆的有蓼、(Carex spp.)等的小形坚果,也有象菊科(向日葵、蓟)的下位子房的类型,后者是由二个以上心皮构成。严格地说,应区分为连萼瘦果或下位瘦果。

一种不裂乾果,含一枚种子。种子以短柄附著於薄而乾的子房壁(果壳)上,易於脱落,如荞麦。毛莨科蔷薇科的许多植物的果实也都是瘦果。

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分析了12种风毛菊属植物瘦果形态、果皮微形态和发芽特征,并探讨了瘦果形态和发芽特征与植物地理分布范围之间的关系。瘦果形状包括倒披针形、圆柱形和圆柱状倒三角形3种类型。瘦果长度、宽度和厚度变幅较大,平均变幅达10-。瘦果果皮微形态可区分为条纹型、网纹型和孔纹型,以条纹型最为普遍。种内瘦果微形态特征十分稳定,是很好的分类学依据。种子(瘦果)发芽率差异较大,最高达98-,而最低仅为40-。风毛菊属植物地理分布范围与瘦果冠毛长度和百粒瘦果重量显著相关,与瘦果饱满率、冠毛比重、发芽率之间均为正相关,但相关性不显著。本文涉及的风毛菊属植物瘦果冠毛比重较高,有利于远距离传播,且高发芽率和百粒瘦果重量为幼苗的成功定居提供了保障,在青藏高原有更广的潜在分布区 [2]

我国菊科植物约有200余属,2000多种,全国各地均有分布,部分种类在医药、工业、花卉、饲料等方面具有极高的利用价值。菊科植物中的牧草资源非常丰富,不仅数量多,而且分布范围广,约有80余属300余种,主要包括风毛菊属(Saussurea DC.)、鬼针草属(Bidens L.)、蒿属(Artemisia L.)、紫菀属(Aster L.)、蒲公英属(Taraxacum F.H.Wigg.)等。所有牧草和草坪草物种及其可遗传物质的总和称为草种质资源。以种子(广义)形式进行保存的草种质资源存在着名不副实的现象,急需对其进行准确定名。本文通过对菊科牧草植物馆藏标本的研究、野外居群的调查、瘦果形态特征观察以及核糖体DNA(ITS)、叶绿体DNA(psbA-trnH和rbcLa)序列的研究,建立了一套基于瘦果形态特征和DNA条形码的鉴定标准。本研究为牧草种子准确复检入库提供了理论依据,同时也可为菊科种子(瘦果)出入境检验、检疫提供基础资料,在防止外来有害牧草的入侵和控制我国菊科牧草植物种质资源的流失等方面具有重要的意义。1菊科牧草植物瘦果形态学研究本文中所用的瘦果材料主要来自于国家草种质资源库,部分材料来源自研究者的采集材料,共计300余份,隶属于11个族。本研究利用显微测微尺和体式解剖镜等工具对菊科植物瘦果的形状、大小、表面纹饰、颜色、种喙、种脐和冠毛等性状进行了观察、统计、拍照和物种鉴定,并编制了一套基于瘦果形态特征的菊科牧草植物分属检索表。研究结果表明:瘦果的形状、大小、肋和喙的有无等特征可应用于属级水平上的鉴定;瘦果肋的数目、毛被情况、喙的长短、斑纹的有无以及果脐的特点等特征可应用于种级水平上的鉴定。2菊科牧草植物DNA条形码的研究本文利用核糖体ITS序列、植物叶绿体基因组的psbA-trnH间区序列以及rbcLa基因来作为条形码研究菊科牧草植物的分子系统发育关系。部分序列通过瘦果萌发,并提取幼苗叶片总DNA,然后对目的片段进行扩增、测序来获得;其余序列信息来源于GenBank数据库。本研究通过对核糖体序列和叶绿体序列构建的系统发育树的比较分析后表明:对于中国菊科牧草植物,在属间种内水平的分类上psbA-trnH+rbcLa序列构建的系统发育关系比基于单个叶绿体条形码和ITS片段构建的关系更为准确 [3]

小疮菊(Garhadiolus papposus)是准噶尔荒漠中常见的具异形果实的菊科早春短命植物,其同一果序中由外到内分别产生外围果、过渡果和中央果3种不同形态和扩散方式的果实。在形态特征上,每果序中外围果5.24±0.05个,柱状弧形曲,深黄、黄至黄白色,果体长6.67±0.10mm,无冠毛,成熟时被宿存苞片所包被,果体背面下部与苞片合生,果皮厚约156.7μm,表面较光滑,瘦果及胚百粒重分别为118.10±1.30mg和46.70±0.50mg;过渡果5.39±0.14个,柱状弧形曲,灰白色,果体长7.60±0.11mm,具少量短冠毛,果皮厚约82.1μm,表面有两条纵向细棱,瘦果及胚百粒重分别为88.30±1.30mg和36.80±0.30mg;中央果5.77±0.13个,柱形近直立,深褐色,果体长9.74±0.14mm,具发育完全的冠毛,果皮厚约69.7μm,表面有多条纵向细棱,瘦果及胚百粒重分别为69.00±0.60mg和36.90±0.30mg。在扩散特点上,3种瘦果的扩散能力表现为中央果>过渡果>外围果,且散布能力与其形态特征密切相关。中央果成熟后容易从母株上脱落,发育完全的冠毛能借风力进行远距离扩散;外围果与宿存苞片紧密相连,成熟后不易脱落,散布距离很近;过渡果的散布特征介于两者之间。本文还讨论了小疮菊异形瘦果的形态特征与扩散特点对其在准噶尔荒漠中成功定居与生长发育以及物种延续和种群扩大、减少同胞果实间竞争等方面的影响 [4]

为紫菊属及近缘属植物的系统分类提供依据,采用常规石蜡切片方法,从其肋或翅的形态、数目、中果皮薄壁细胞与纤维细胞的数量和位置等方面比较其解剖特征。结果表明:紫菊属与假福王草属特征相似,翅果菊属的瘦果因为具有翅而与紫菊属、福王草属和假福王草属的瘦果有明显的差异;在紫菊属内种间瘦果果壁的结构差别不大,不易区分,但可结合瘦果横切面的形状、肋的多少和是否突出明显、中果皮纤维细胞的层数等特征进行区分 [5]

用粘沙法对科尔沁沙地西部5种蒿属植物冷蒿(Artemisiafrigida)、差巴嘎蒿(A.halodendron)、大籽蒿(A.sieversiana)、黄蒿(A.scoparia)、乌丹蒿(A.wudanica)进行了瘦果粘液溶出及粘沙量的比较。主要模拟埋深5mm、降水量为1、2、4、8mm时瘦果的粘液溶出。5种供试植物均有粘液瘦果。在降水量1mm时,供试植物的粘液瘦果就能溶出粘液。当降水量达到2~4mm时,典型的沙生植物乌丹蒿和差巴嘎蒿的粘液瘦果粘沙量平均值分别达到7.31~13.56mg、0.63~2.55mg。除冷蒿外,其它4种植物均有随降水增多、粘液溶出量加大的趋势。粘液瘦果比例从大到小的排序是冷蒿>乌丹蒿>差巴嘎蒿>大籽蒿>黄蒿。在各种处理时,粘沙瘦果百粒瘦果粘沙量由大到小的顺序是乌丹蒿>差巴嘎蒿>大籽蒿>冷蒿>黄蒿。溶出粘液粘沙后,冷蒿瘦果所形成沙团重量达到瘦果重量的5~7倍,差巴嘎蒿2~9倍,大籽蒿3~5倍,黄蒿5~8倍,乌丹蒿5~29倍。流沙先锋植物乌丹蒿和差巴嘎蒿百粒瘦果粘沙量较其它植物大、在较低降水量时这两种植物粘液瘦果粘沙量较大表明瘦果溶出粘液粘沙是植物针对沙地流动性的进化适应之一 [6]

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