榧树种子外种皮“榧眼”初探

2012-11-24 01:53:16斯海平夏国华
浙江林业科技 2012年1期
关键词:香榧种皮树种

斯海平,夏国华

(1.浙江省诸暨市林业局,浙江 诸暨 311800;2.浙江农林大学 林业与生物技术学院,浙江 临安 311300)

裸子植物红豆杉科榧属(Torreya)有 6个种、2个变种,其中我国有 3个种、2个变种,分别为巴山榧(Torreya fargesii)、榧树(T.grandis)、长叶榧(T.jackii)、云南榧(T.fargesiivar.yunnanensis)和九龙山榧(T.grandisvar.jiulongshanrnsis)。

榧树在我国东部从北亚热带到中亚热带南缘的皖、浙、苏、赣、鄂、闽、湘、黔等省的丘陵至中山地带均有分布[1~2]。香榧(T.grandis‘Merrillii’)俗称细榧,是榧树中的优良变异类型经人工选育后嫁接繁殖栽培的优良品种,也是目前榧树中唯一进行人工规模栽培的品种,北宋以后一直作为珍贵干果见诸于各种文献[3]。《剡录》载:“东坡诗云,‘彼美玉山果,粲为金盘实’。玉山属东阳,剡、暨接壤,榧多佳者”。“剡”为浙江嵊州市古称,“暨”为现在的诸暨市,均属会稽山区。目前香榧主要分布在浙江会稽山区的诸暨、绍兴、嵊州、东阳、磐安5县(市),分布范围狭窄,年均产量(商品榧)1 000 t左右,产值5 000万元。

榧树雌雄异株,每年4月开花授粉,次年8月底至9月中旬种子成熟(授粉后约17个月),因此4-9月在树上可见到两年的种子,有“两代同堂”的结实现象。榧树种核基本形状为椭圆形或卵状椭圆形,一端较圆钝,一端渐尖,随着种核纵、横径的变化,演变成椭圆形、蜂腹形、丁香形、卵状圆锥形。将榧树划分为农家品种,除细榧外,还有象牙榧、米榧、芝麻榧、小圆榧、圆榧、大圆榧等多种类型[4],各品种类型之间存在过渡。

榧树种子最外面为绿色的纤维状肉质假种皮,种皮有2层,外种皮坚硬木质,内种皮红色褶皱膜质(炒熟后为黑色,俗称“衣”),较薄(图1)。榧树种子带假种皮时最大直径和长度比一般在1 1与1 2之间(图2),去除外层绿色假种皮后,榧树种子都存在明显的大小端现象,在榧子靠近大端(珠孔端)的外种皮上,有2个(偶3 ~ 4个)椭圆形至近椭圆形的凸起,俗称“榧眼”,香榧一般为对生的2个(图3)。

图1 不同榧树品种种子横切面Figure1 Crosse section of T.grandis seeds

图2 生长期不同榧树品种种子的外观 Figure2 Appearance of T.grandis seeds at growth period

关于“榧眼”的名称、来历与功能,此前鲜见报道,本文试图对其作一初步探索,以利于进一步研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

榧树8个品种类型,包括香榧(细榧)、大圆榧、中圆榧、小圆榧、茄榧、獠牙榧、米榧、芝麻榧,2010年7月初(生长期)和9月上旬(成熟期)从诸暨市林科所(诸暨市十里牌)、赵家镇钟家岭村等地点采集。

1.2 试验方法

采用Lecia S8APO体视显微镜观察不同类型生长期榧树种子的横切面和纵切面、成熟种子的外种皮。

图3 香榧种子Figure3 Seed of T.grandis ‘Merrillii’

2 结果与分析

2.1 成熟榧树种子的“榧眼”形态

成熟的榧树种子外种皮上,“榧眼”在外部呈明显凸起,且与周围有清晰的界线,体视显微镜观察可看到“榧眼”上有2个凹点,且两者之间有浅沟相连,两侧明显隆起(偶而只有一个凹点);“榧眼”内部相应部位明显凸起,面积比外部大,但与周围界线模糊(图4)。横切面上,“榧眼”处明显可见增厚现象,增厚的程度在不同品种类型和个体之间有所差异(图5)。

2.2 生长期榧树种子“榧眼”形态

生长期榧树种子的横切面,外层绿色纤维状的假种皮与内外种皮的分化明显可见,假种皮具有大量圆形至椭圆形的树脂道,具有分泌芳香性物质的功能[5],内侧为白色的外种皮,其中靠近假种皮处木质化程度较高,表面圆滑,与假种皮界线清晰,内侧为胶状填充物,并呈不规则褶皱状(图6),成熟时完全木质化,内层为金黄色的内种皮。“榧眼”处外种皮明显增厚,厚度约为光滑处的3 ~ 4倍。

图4 香榧“榧眼”内外Figure4 Inner and outer part of eye

图5 生长期不同榧树品种种子“榧眼”处横切面 Figure5 Cross section of eye during growth stage

珠孔端木质化程度明显较高,胚位于珠孔端。从纵切面上可见,假种皮和外种皮剥离,成熟时珠孔端外种皮光滑,中部有明显的纵条状纹理,这是区别榧树类型的依据之一,如旋纹榧。外种皮在顶端有一小孔,为成熟种子的萌发孔(图7)。珠孔端胚乳中间为胚(图8)。

图6 生长期的茄榧种子横切面Figure6 Cross section of T.grandis cv. Sargentii during growth stage

图7 生长期的香榧种子纵剖面Figure7 Longitudinal section of T.grandis ‘Merrillii during growth stage

2.3 榧眼的来源

“榧眼”是约定俗成的形象名称。对于“榧眼”的来源,有人认为是原气孔带的区域,即认为假种皮是大孢子叶的外生长所形成的,因而,假种皮具有“叶性”,可能遗留叶子气孔带的特性,“榧眼”是原气孔带的区域。榧属树种的叶背面有2条白色气孔带,榧子的假种皮是大孢子叶的外生长所形成的。而“榧眼”在外种皮上,因而,这一说法显然是不成立的,况且“榧眼”所对应的假种皮上区域亦未见明显的形态差异。也有人认为“榧眼”是假种皮薄的区域,由于发育过程中,假种皮不同区域厚壁细胞不均匀发育,导致一些薄的区域存在。而解剖观察发现,外种皮“榧眼”处明显增厚,厚度为相邻区域厚度的3~4倍。根据经验,炒熟的香榧剥壳(木质化外种皮)时,按压“榧眼”能使壳裂开,但裂缝一般不在“榧眼”处。

2.4 榧眼的功能

对于“榧眼”的功能,有萌发孔、种脐或薄壁细胞等多种猜测。但从榧子的解剖结构来看,胚在种子膨大端的中间位置,外种皮有明显的萌发孔,而“榧眼”却在其两侧(有2个以上“榧眼”时,多为不均匀排列)。因此,“榧眼”显然不可能是萌发孔。榧树种子成熟前,假种皮和外种皮之间就会局部脱离,而其部位恰好是在“榧眼”处,但“榧眼”处未见导管等维管组织。因此,种脐之说并无根据。用钢针等锐器对成熟种子外种皮“榧眼”处进行穿刺,均未发现特别疏松的区域,对“榧眼”横切面的观察也未发现薄壁细胞,更不存在可供通水透气的缝隙或小孔。

图8 生长期的小圆榧种子横切面’ Figure8 Cross section of T.grandis cv. Xiaoyuanfei during growth stage

4 结论

(1)目前尚未找到有力的证据解释“榧眼”的来源与功能,但可以肯定,这是生物特征长期演化的残遗;目前虽不知其作用,但不能否定其功能。

(2)成熟“榧眼”具有明显增厚的结构,中间具有2个凹点,且有浅沟相连,这一结构可能对榧树的祖先是适应的,其功能肯定与种子萌发前后的环境有关,只是由于气候环境的变化,这些特征可能已经失去了原先的功能和作用。

(3)环顾各生物体(包括人体),体内体外,形态学上不能解释的比比皆是,但均不能否定其功能,“榧眼”仅为其中一例而已。

(4)也许“榧眼”对物种本身来说已没有现实的功能意义,而人们通过观察“榧眼”内外形态特征,至少可作为品种类型识别的参考,当然这些都需做进一步的研究。

(5)萌发孔、气孔、种脐诸说现均找不到足够的根据,但仍可继续研究。

[1]康宁,汤仲埙.榧属分类学研究[J].植物研究,1995,15(3):349-362.

[2]郑万钧,傅立国.中国植物志(第七卷)[M].北京:科学出版社,1978.

[3]戴文圣,黎章矩,曹福亮,等.我国榧树研究文献分析[J].浙江林业科技,2006,26(4):51-57.

[4]程晓建,黎章矩,戴文圣,等.榧树种质资源调查与评价[J].果树学报,2009,26(5):654-658.

[5]余象煌,李平,董霞云,等.香榧假种皮的结构及其芳香油研究[J].杭州大学学报,1986,13(3):347-351.

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