印度尼西亚本地兰属的种子形态测定学石斛兰

抽象的

在该研究中，使用光和扫描电子显微镜检查10种异物兰花的种子。分析了定量和定性特征。所有目前所研究的种子显示出可见胚胎和显着的胚胎颜色变化（如淡黄色，浅黄色，闪亮的黄色至黄色，橙色和白色）。该物种在种子形状（Fusiform和Filiform）中显示出两组，使得位于长轴的中心和靠近顶杆附近的胚胎形胚胎。胚胎中的胚胎形状和靠近顶点位置仅在D.．antennatum．根据我们的调查，种子和胚胎体积的变化以及兰花的不同分类群中的空气空间百分比。发现最高的空间百分比d . leporinum．根据种皮细胞的纹饰，发现该属种子有3种类型。此外，种皮纹饰的明显变异还包括种d . leporinum，其中睾丸细胞在内侧常规矩形中，但在顶端和基极的杆中，它们是多边形和不规则的导向;testa细胞D. antienatum.多边形和不规则的方向和那些d . purpureum与常规矩形纵向定向。

1.介绍

印度尼西亚拥有5000多种兰花在苏门答腊岛，卡利马丹，朱瓦，苏拉威西，马鲁库和巴布亚岛的岛屿蔓延。基本上，石斛兰是兰花家族中最大的属，目前描述了1509种[1]，它大多在热带和亚热带亚洲和澳大利亚东部的腰果（2-4.］.种子形态长期被认为是分类管理目标的一个重要方面，并反映了植物的进化史[5.］.用来显示种子形态多样性的特征包括大小、形状和种皮表面[6.那7.］.这些特征在不同的分类水平提供重要信息[5.那6.］.虽然有些研究[8.那9.]支持这一假设，其他研究表明，种子微晶的系统和分类值是有限的[10-13.］.此外，种子形态可能影响诸如种子分散机制的重要生物学和生态方面[14.］.

种子形态的变异是用于在属内物种之间建立关系的系统特征的重要来源[15.-17.］.这些差异已经担任土生加州兰花种子和相关物种的种子上的分类和/或系统发育标志物[18.-21.］.有几项关于兰花种子形态的研究已经进行，包括来自土耳其的19个兰花[22.),属香草[14.]，Paphiopedilum.和凤仙花[23.]，绿蝇科13种[24.]来自几内亚海湾的95种34属[25.]，十石斛兰使用13个数量性状描述符的物种[26.]和属的其他群体马齿苋属的植物（Portulacaceae）[15.］.然而，关于本土印度尼西亚兰花种子的研究，涵盖了形态学和形态学，特别是石斛兰，均未被发现。因此，在本研究中，基于种子形态和形态测量学对印度尼西亚的10种植物进行了研究。这些石斛兰物种是用作十字架的DD兰花托儿所的集合。该研究的目的还在探讨天然兰花种类种子特征的变异范围，以确定他们未来的分类作品的实用性。

2.材料和方法

2.1。成熟胶囊和种子收集

使用的种子是10种石斛兰属包括D. antienatum.那d . lineale那D. Tonson.那d .主要那D.褪色那d . mirbelianum那d . purpureum那d . nindii那d .仿射和d . leporinum2015 - 2018年从DD兰花托儿所，巴库和东爪哇省，印度尼西亚省的成熟胶囊收集（粉粉末）。将新鲜的种子干燥至少2周并在5℃的干燥条件下储存在管中。

2.2。观察种子形态与微观术

在立体显微镜，光学显微镜（LM）和扫描电子显微镜（SEM）下观察和拍摄种子样品。形态学参数包括种子形状（SS），种子颜色（SC），种子长度（SL），种子宽度（SW），种子长度/种子宽度（SL / SW）和种子体积（SV）。在胚胎的基础上，参数包括胚胎形状（ES），胚胎颜色（EC），胚胎长度（EL），胚胎宽度（EW），胚胎长度/胚胎宽度（EL / EW），胚胎体积（EV），种子体积/胚胎体积（SV / EV）和空气空间（AS）（表1和2)．在张力立体显微镜，尼康SMZ-1，日本，尼康SMZ-1等特征如SS，ES，SC和EC。使用光学显微镜（Olympus Ch 20，Olympus Japan）和标准化的眼镜，在SL，SW，EL和EW（最长和最宽的轴上）以主观术语描述了SC和EC。种子体积（mm^3. × 10^-3）使用公式2计算[（^L./ 2）（^W./ 2）²（^π/ 3）]，在哪里L. = length,W.=宽度,π = 22/7, and the embryo volume (mm^3. × 10^-3）使用公式4/3计算π（L./ 2）（W./ 2）²， 在哪里L.=长度和W. = width, adapted from Arditti et al. [20.］.SL，SW，EL和EW的值从每种物种的大约30个种子记录。使用公式（（种子体积 - 胚胎体积）/（种子体积））×100％来计算空气空间（％），适应Arditti和Ghani [27.］.在这项研究中，使用对Windows的SPSS 21.0的SPSS 21.0进行统计分析定量数据。

2.3。SEM学习

对于SEM制剂，将样品安装在SEM短片上并用钯/金溅射（SEM涂层系统SC 7620迷你溅射涂布机）。用生成5 Phenom Prox SEM检查详细的种子涂层（Testa细胞）表面，具有15kV的灯丝电压。考虑的参数是种子涂层雕刻和加厚。

3.结果

3.1。种子形状和测试细胞

在观察到的10种，除了D. Leporinum，这是丝状形状，大多数都有一个中央胚胎位置;种子的D. antienatum.透明，小胚胎位于Testa附近的近微米杆和白色颜色（图1（a）和1(b))。测试细胞是多边形的，而在表面钝的同时是多边形的，不规则地取向。Testa Cell壁覆盖有光滑的蜡（图1（C），1（d），和1(e))。的种子d . lineale在中心位于中心的大胚胎是透明的（图2（a）和2(b))。睾丸细胞呈长方形纵向排列(图2(d))。种皮细胞壁被棉白色物质覆盖，细胞壁的任何区域都被增厚的白色物质覆盖(图中箭头所示)2（C），2（d），和2(e))。的种子D. Tonson.透明，可见位于中心的可见胚胎，占据了种子空间的主要部分（图3.（a）和3.（b）。Testa细胞与常规矩形纵向定向（图3.（C），3.（d），和3.(e))。种皮细胞壁被珠孔极粗的棉质物质所覆盖(图箭头)3.(e))。在d .主要，种子很小（图4.（a）和4.(b))。Testa细胞与规则矩形纵向定向，但在微囊杆附近的区域中，它们是扭曲的（图中的箭头4.(b))。此外，种皮细胞壁呈小球形蜡质(图)4.（C），4.（d），和4.(e))。在D.褪色，种子较小，具有位于长轴的中心的不同胚胎（图5.(a))。Testa细胞纵向定向，常规矩形，并直接在所有种子上（图5.(b))。Testa Cell壁覆盖着在中心更可见的棉花白金物质（图5.（C），5.（d），和5.(e).就……而言d . mirbelianum，种子在中心位于中心胚胎（图6.(a))。种皮细胞是纵向的，有规则的矩形和直(图6.(b))。另外，细胞壁具有光滑的蜡，在中心较厚（图中箭头6.（C），6.（d），和6.(e))。在d . purpureum，种子在中心存在大而不同的胚胎，并占据了种子空间的主要部分（图7.(a))。Testa细胞与常规矩形螺旋定向，具有扭曲的绳索外观，更扭曲在微囊杆（图中箭头7.(b)和7.(e))。此外，Testa Cell壁覆盖有光滑的棉质 - 白色物质（图7.（C），7.（d），和7.(e))。的种子d . nindii透明，可见胚，位于种子中心，占种子空间的主要部分(图8.(a))。Testa细胞与常规矩形纵向定向（图8.(b))。此外，电池墙被覆盖为咖啡杯作为杯子的足够厚度（图中箭头8.(c))和厚蜡在两极(图8.（c）和8.(e))。的种子D.冒犯是透明的，可见的胚位于中心，占据了种子空间的主要部分(图9.（一种）。Testa细胞与常规矩形纵向定向（图9.（b）），而细胞壁被分散的棉花白物质覆盖（图9.（C），9.（d），和9.(e))。在…的情况下d . leporinum，种子是透明的，有小而明显的胚在中心(图10（a）和10(b))。内侧的种皮细胞呈长方形纵向排列(图10（d）），具有在顶点上具有显着深厚增厚的抗冲壁。Testa细胞是脱碱基，微囊杆是多边形的，不规则地定向（图10（c）和10(e))，睾丸细胞被光滑的蜡覆盖。

３．２．种子大小，种子体积，SL/SW比

桌子1说明了该属的10种种子的大小石斛兰．即使种子是显微镜，调查结果也显示出高度的大小。种子范围为0.353±0.0019 mm，长度为1.868±0.0128mm，宽度为0.067±0.0018 mm，0.181±0.0078mm。种子体积范围为0.001±0.000毫米^3. × 10^-3至7.286±0.1569 mm^3. × 10^-3．较高的种子体积被注意到D. antienatum.（7.286±0.1569 mm^3. × 10^-3）， 其次是D. Tonson.（1.074±0.0816 mm^3. × 10^-3)．其他物种(D. LineAle，D. Odoratum，D. Disoloror，D.Mirbelianum，D.Purpureum，D. Nindii，D.冒犯那和d leporinum）有较低体积的种子（<1.0）。观察到具有细长种子（SL / SW> 6）的物种D. Tonson.那d .主要那d . nindii那D.冒犯那和d leporinum．其他物种(D. antennatum，D. LineAle，D. Disolor，D. Mirbelianum,d . purpureum）产生截短的种子（SL / SW <6）。最大SL / SW比率被注意到d . leporinum(10.315±0.4152 mm)D. antienatum.（5.201±0.0740 mm）。

基于关于大小的观测数据石斛兰种子，众所周知d . leporinum物种与其他物种有显著的不同。D.．Lineale.那D.．变色那D.．mirbelianum.那d . purpureum,d . nindii物种彼此没有显着差异（表1)．这种情况也是一样的D. Tonson.那D.．主要,D.．仿射物种。基于统计测试可以知道的另一件事是D. antienatum.和d . leporinum物种与本研究中所有物种显着不同。

３．３．胚胎大小，胚胎体积和自由空气空间

观察物种中的胚胎颜色变化，即闪亮的黄色，橙色，黄色，浅黄色，浅黄色和白色。闪亮的黄色胚胎的特征在于D.．antennatum（数字1（a）），并记录橙色胚胎d . lineale（数字2(一)),D. Tonson.（数字3.（a）），和D.冒犯（数字9.(a))。黄色胚胎是常见的d .主要（数字4.(a))。观察到淡黄色的胚胎D.褪色（数字5.（a））和d . nindii（数字8.(a))。白色胚胎被发现d . purpureum（数字7.（a））和d . leporinum（数字10(a))。浅黄色胚胎的特征是d . mirbelianum（数字6.(a))。在大多数被调查的物种中，胚胎一般为椭圆形，只有一种具有长胚的形状。同样，对胚胎位置的研究结果表明，在观察到的10个物种中，有9个物种有中心胚胎位置d . lineale（数字2（一种）），D. Tonson.（数字3.（一种）），D. Odoratum.（数字4.（一种）），D.褪色（数字5.（一种））, mirbelianum（数字6.(一)),d . purpureum（数字7.(一)),d . nindii（数字8.（一种））,仿射（数字9.（a）），和d . leporinum（数字10（a）），但在D. antienatum.，胚的位置靠近珠孔极(图1(a))。

关于胚胎大小的观察数据表明空气空间的百分比Leporinum是最高的。但是，D.．Leporinum胚胎没有显着差异d . lineale那D. Tonson.,d .主要(表2)．即使在胚胎重量的情况下，D.．Leporinum没有显着差异D. antienatum.．这表明D.．Leporinum具有几乎相同的尺寸和重量具有大的空气空间，可以增强后续的生物过程。

4。讨论

根据Vij等人[28.),杜丝勒(29.]，以及Molvray和Kores [30.]，其形态各异，可为椭圆形、椭圆形、卵球形、球形、丝状、纺锤形、不规则、纺锤形或丝状。本研究观察的种子为纺锤形，除d . leporinum这是丝状形状的。根据Molvray和Chase [31.]，兰氏蛋白酶的典型种子是梭形和卵体。

在种皮形态上，所有种皮表面均有网状分布石斛兰虽然它们的形状因物种而异。结果表明，所有种子的种皮细胞壁光滑，表皮蜡质不同。种皮细胞壁的类型是某些物种的特定特征;然而，这些物种在系统发育上是距离较远的物种，包括在不同的形态部分[32.］.

种子的种子长/种子宽(SL/SW)比最高d . leporinum（10.315±0.4152 mm）和与其他物种显着不同。兰花种子截断相对程度的信息是SL / SW [20.那30.］.根据Arditti等。[19.[兰花种子的截短程度与它们的长度而不是宽度的增强。

从统计分析中，种子体积有五个群体显着不同。在物种中D. antienatum.，最大的种子体积是种皮宽度在一定程度上大于种皮长度的结果[30.那31.］.

EL/EW比值最高d .主要（4.208±0.114 mm^3. × 10^-3)．另一方面，EL/EW比值在冬季最低D. antienatum.(1.299±0.024 mm3 × 10^-3)(表2)．根据HEALEY等人。[21.]，同一属兰花胚大小趋于均匀，但本研究中胚大小变化较大，最小(0.335±0.017 mm)^3. × 10^-3） 在d . purpureum最大(0.927±0.036 mm)^3. × 10^-3） 在D. antienatum.(0.922±0.125 mm)^3. × 10^-3） 在d . leporinum．

根据Arditti等。[20.]，奥古斯丁等人。[32.和Swamy等人[33.重点强调观察兰花种子中空气空间的重要性。兰花种子中的空气空间存在是种子呈现种子分散的主要模式的条件的反映。在目前的调查中，空中空间的百分比更高触角和D.主要显示的是50％以上，即（94.245±0.874％），（87.273±0.621％），和（55.269±3.688％）。显示的SV / EV的比例超过两个也被注意到d . leporinum（17.758±2.630 mm^3. × ^-3)，D. antienatum.(7.875±0.374 mm^3. × 10^-3),d .主要（2.250±0.187毫米^3. × 10^-3)．事实上，种子有更大比例的空气空间触角,d .主要表明它使种子光和浮动，因此它很容易被风传承，所以它可能会在宽的地理区域上分散。其他七种物种，即D. lineale, D. tonson, D. discolor, D. mirbelianum, D. purpureum那d . nindii,D.冒犯，种子的气隙小于40%(见表)2)．其结果是，这7个物种可能被限制在自然中少数狭窄的分布，这可能是地方性的。如果这些物种濒临灭绝，保护措施就更加困难。根据Arditti和Ghani [27.]和阿迪蒂和恩斯特[34.]兰花胚胎非常小，简单，只有几个细胞组成，大多数没有胚乳，一般椭圆形或球形。种子内的空气百分比直接涉及胚胎体积，因此，它在种子分散和物种分散中具有关键作用。

5.结论

本研究结果表明，兰花种子在微形态、大小、超微结构特征和细节上存在差异。重要的是，种子的特征被用来解释不同兰花类群之间的分类学、系统发育和地理关系。种子中含气率低于49%d . lineale那D. Tonson.那D.褪色那d . mirbelianum那d . purpureum那d . nindii,D.冒犯．这意味着种子的分布是有限的，因此可能是地方性物种。如果这7个物种的栖息地得不到适当的保护，它们的生存就会受到威胁。

数据可用性

用于支持这项研究结果的数据包括在文章中。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

这项研究的资金由Airlangga大学(no。2445 / UN3.1.8 / LT / 2019)。

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