單穗升麻(原變種)(學(xué)名:Cimicifuga simplex)為毛茛科升麻屬下的一個(gè)種。
形態(tài)特征
多年生草本,根狀莖粗壯,橫走,外皮帶黑色。莖單一,高1-1.5米,4-7毫米,無(wú)毛。下部莖生葉有長(zhǎng)柄,為二至三回三出近羽狀復(fù)葉;葉片卵狀三角形,寬達(dá)30厘米;頂生小葉有柄,寬披針形至菱形,長(zhǎng)4.5-8.5厘米,寬2-5.5厘米,常三深裂或淺裂,邊緣有鋸齒,側(cè)生小葉通常無(wú)柄,狹斜卵形,比頂生小葉為小,表面無(wú)毛,背面沿脈疏生白色長(zhǎng)柔毛;葉柄長(zhǎng)達(dá)26厘米;莖上部葉較小,一至二回羽狀三出。
總狀花序長(zhǎng)達(dá)35厘米,不分枝或有時(shí)在基部有少數(shù)短分枝;苞片鉆形,遠(yuǎn)較花梗為短;花梗長(zhǎng)5-8毫米,和軸均密被灰色腺毛及柔毛;萼片寬橢圓形,長(zhǎng)約4毫米;退化雄蕊橢圓形至寬橢圓形,頂端膜質(zhì),二淺裂;花藥黃白色,長(zhǎng)約1毫米,花絲狹線形,長(zhǎng)5-8毫米,中央有1脈;心皮2-7枚,密被灰色短絨毛,具柄。柄在近果期時(shí)延長(zhǎng)。蓇葖長(zhǎng)7-9毫米,寬4-5毫米,被貼伏的短柔毛,下面具長(zhǎng)達(dá)5毫米的柄;種子4-8粒,橢圓形,長(zhǎng)約3.5毫米,四周被膜質(zhì)翼狀勞氏粘蟲(chóng)。
產(chǎn)地及棲息
分布于中國(guó)、俄羅斯(西伯利亞地區(qū)東部和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū))、蒙古、日本。在中國(guó)分布于安徽、重慶市、甘肅省、廣東省、貴州省、河北省、黑龍江省、河南省、湖北、江西省、吉林省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、陜西省、山西省、四川省、云南省、浙江省。生長(zhǎng)于海拔300-2300米間的山地草坪、潮濕的灌叢、草叢或草甸的草墩中。
生長(zhǎng)習(xí)性
花藥壁發(fā)育
8-9月開(kāi)花,9-10月結(jié)果。早期花蕾的花被內(nèi)最初形成的突起為雄蕊原基,此時(shí)內(nèi)部細(xì)胞無(wú)分化,隨后,在幼小雄蕊上部將來(lái)形成花藥的4個(gè)角隅處表皮下分出1個(gè)孢原細(xì)胞,孢原細(xì)胞平周分裂即形成初生壁細(xì)胞和初生造孢細(xì)胞。初生壁細(xì)胞平周分裂形成藥室內(nèi)壁(1層),中層(1-2層)和絨氈層(1層)與表皮共同構(gòu)成花藥壁。此時(shí)絨氈層細(xì)胞在形態(tài)上與其他藥壁細(xì)胞無(wú)明顯差異。小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂前期Ⅰ時(shí),絨氈層細(xì)胞明顯增大,細(xì)胞質(zhì)濃厚,核大并分裂形成2核;減數(shù)分裂后期Ⅰ時(shí)中層細(xì)胞開(kāi)始退化;四分體時(shí)期,藥室內(nèi)壁細(xì)胞開(kāi)始徑向延長(zhǎng),先發(fā)生于4個(gè)角隅處,至四分體釋放時(shí)期,整個(gè)藥室內(nèi)壁明顯徑向延長(zhǎng),且出現(xiàn)加厚的壁即形成纖維層。在雄配子體發(fā)育初期,花藥兩側(cè)的2個(gè)花粉囊之間的側(cè)壁細(xì)胞開(kāi)始解體,至雄配子體發(fā)育成熟時(shí)已完全消失而成為1室。
花藥的絨氈層在小孢子母細(xì)胞時(shí)期達(dá)到最高度的發(fā)育,小孢子四分體釋放時(shí)多數(shù)在原位開(kāi)始解體,為腺質(zhì)絨氈層類型。但在大約12%的小孢子囊中以變形絨氈層的方式解體,即絨氈層細(xì)胞的徑向壁和內(nèi)切向壁解體,相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)體互相融合并進(jìn)入藥室,在發(fā)育中的小孢子之間形成周緣質(zhì)團(tuán),以后再逐漸被發(fā)育的花粉粒吸收。在小孢子大液泡期的小孢子囊內(nèi)也可具有不同類型的絨氈層類型。甚至同一花藥的不同小孢子囊也可出現(xiàn)不同的絨氈層類型。具變形絨氈層的小孢子囊內(nèi)花粉粒發(fā)育正常,與具腺質(zhì)絨氈層的小孢子囊內(nèi)的花粉粒沒(méi)有明顯差異。
在小孢子發(fā)育后期(大液泡期),2種類型的絨氈層中均可觀察到一些清晰的顆粒狀結(jié)構(gòu),在腺質(zhì)絨氈層中較為集中地分布于藥室內(nèi)切向壁一側(cè),在變形絨氈層中則分布于小孢子周圍的周原質(zhì)團(tuán)中。用乙酸酐和硫酸混合液(體積比為9:1)處理這一時(shí)期的花藥,得到絨氈層膜,膜上有密接的顆粒狀物。這種分布于絨氈層膜上并能抗乙酰解的顆粒應(yīng)該是烏氏體(Ubischbody)或球狀體(orbicule)。
小孢子發(fā)生及雄配子體發(fā)育
初生造孢細(xì)胞經(jīng)數(shù)次不定向的分裂后,形成多角形排列更緊密的次生造孢細(xì)胞,次生造孢細(xì)胞繼續(xù)發(fā)育,即行使小孢子母細(xì)胞的功能。小孢子母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ期后,2核之間不形成壁,雙核細(xì)胞包埋在共同的胼胝質(zhì)壁中,減數(shù)分裂Ⅱ期后,在4個(gè)核之間產(chǎn)生壁,胞質(zhì)分裂為同時(shí)型。小孢子四分體為四面體形。胼質(zhì)壁解體后小孢子四分體互相分離,此時(shí)的小孢子仍呈多面體形,細(xì)胞核大,位于細(xì)胞中央,液泡不明顯。很快細(xì)胞變圓,可見(jiàn)明顯外壁。至小孢子發(fā)育后期,液泡化程度增高,中央大液泡將細(xì)胞核擠至細(xì)胞邊緣。
在同一花朵中,花藥表現(xiàn)出明顯的向心式發(fā)育。外圍花藥的花粉粒較內(nèi)側(cè)花藥的發(fā)育快,同一花藥中不同藥室的花粉粒發(fā)育有時(shí)不同步,同一藥室內(nèi)花粉發(fā)育基本同步。
小孢子進(jìn)一步發(fā)育經(jīng)一次不均等有絲分裂形成細(xì)胞花粉圖版進(jìn)入雄配子體階段。2-細(xì)胞花粉內(nèi)配子呈梭形,最初貼于花粉壁內(nèi)側(cè),隨后脫離花粉壁并游離于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞質(zhì)中。也有少量小孢子的有絲分裂為均等分裂,形成圓球狀的生殖細(xì)胞,與營(yíng)養(yǎng)核形狀、大小相近。成熟花藥中,除有少數(shù)敗育的花粉粒外,多數(shù)花粉粒發(fā)育正常,花粉粒即以此2-細(xì)胞狀態(tài)散放。此時(shí)花粉粒呈橢球形,具3條萌發(fā)溝,表面具疣狀紋飾。
與雌蕊發(fā)育相比較,雄蕊的發(fā)育明顯超前。在小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂前期Ⅰ時(shí),胚珠原基才剛剛形成;當(dāng)單核花粉粒(小孢子)形成時(shí),雌蕊正處于大孢子母細(xì)胞時(shí)期。
保護(hù)
列入《中國(guó)生物多樣性紅色名錄-高等植物卷》(2013年9月2日)——無(wú)危(LC)。
外部鏈接
參考資料 >