Page 40 - 《广西植物》2023年第10期
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Abstract: The fern genus Microlepia is a natural fern groupꎬ while large morphological differences of this genus lead to
some classification controversies. The leaf epidermal micromorphology of 18 species ( include 3 varieties ) of Microlepia
was observed and compared under light microscope ( LM ) and scanning electron microscope ( SEM ). Hairs were on
the veins of the upper and lower epidermis. The form of epidermal cells was irregularꎬ with the anticlinal walls sinuous or
sinuate. The stomatal apparatus of all species were restricted to abaxial epidermises and generally could be described as
polocytic and axillocytic typeꎬ and copolocyticꎬ coaxillocyticꎬ aisocytic and anomotetracytic type only appears in a few
species. The similarity of the micromorphological characteristics of leaf epidermis support that the genus Microlepia is a
monophyletic group in Dentaedtiaceae. The hairs characteristics between veins of the leaves support that M. calvescensꎬ
M. marginata var. villosa and M. marginata var. bipinnata should be treated as a variety of M. marginata. Under SEMꎬ
the cuticle of the upper epidermis was mostly ridgedꎬ and most of them had filiform ornamentation. The characteristics of
leaf cuticle ornamentation were correlated with pinnate compound leaves. The inner margin of the outer stomatal rim was
often smoothꎬ sinuous or odontoid. “T” sharpꎬ upright outer stomatal rims occurred in most speciesꎬ and outer stomatal
ledge was mostly depressed. The differences among the leaf micromorphology of these species were shownꎬ which
provides references for the classificationꎬ evolution and system location of Microlepia.
Key words: Microlepiaꎬ leaf epidermisꎬ micromorphologyꎬ light microscope ( LM)ꎬ scanning electron microscope
(SEM)ꎬ taxonomic significance
鳞 盖 蕨 属 ( Microlepia C. Presl) 是 碗 蕨 科 (2018)基于孢子形态和分子证据认为鳞盖蕨属植
(Dennstaedtiaceae)下一个属ꎬ有 33 ~ 90 种ꎬ主要分 物只有 27 个物种得到了单系支持ꎬ 并提出鳞盖蕨
布在亚洲大陆热带、亚热带地区ꎬ中国是该属植物 属可能存在杂交现象ꎮ
叶表皮微形态如叶表皮细胞形态、角质层特
的地理分布中心(秦仁昌ꎬ1959ꎻ牟善杰ꎬ2010ꎻYan
征、气孔器特征等是植物所具有的稳定性状ꎬ对植
et al.ꎬ 2013)ꎮ
鳞盖蕨属是目前为数不多的分类困难较大的 物种的分类及种间关系的研究具有一定参考价值
类群之一ꎮ 分子系统学证明鳞盖蕨属是碗蕨科中 ( Cotthemꎬ 1970ꎻ Kurata & Nakaikeꎬ 1979ꎻ
Wilkinsonꎬ1979ꎻ吴兆洪和秦仁昌ꎬ1991ꎻBaranovaꎬ
的一 个 单 系 类 群 ( Wolfꎬ1995ꎻ Smith et al.ꎬ2006ꎻ
PPG Iꎬ2016)ꎮ 然而ꎬ该属植物形态变异大ꎬ属下 1992ꎻ Wang et al.ꎬ 2012ꎻ Wang et al.ꎬ 2020ꎻ Liꎬ
2022)ꎮ 目前ꎬ有关鳞盖蕨属叶表皮微形态研究的
种的分类困难ꎬ分歧大ꎮ 用于该属植物分类的主
报道很少ꎬKurata 和 Nakaike(1979) 在光学显微镜
要形态性状有羽片的回数、末回裂片的宽度、羽片
下观察了 6 种鳞盖蕨属植物的气孔形态ꎬ认为不
的质地、囊群盖的形态及其毛被的多少等ꎮ 一些
同物种间差异明显且具有分类学意义ꎮ 本研究通
性状受环境影响变异较大ꎬ加上平行进化、趋同进
过光学显微镜和扫描电子显微镜进行观察ꎬ并对
化、杂交和网状进化的原因ꎬ致使用于分类性状的
国产 18 种鳞盖蕨属植物的叶表皮细胞形态、表皮
同源性及标准较难把握ꎬ从而导致分类结果争议
毛多少、角质层类型、气孔器类型及特征等微形态
较大ꎮ 例如ꎬ«中国植物志»记载该属植物有 57 种
进行系统比较研究ꎬ结合形态学、孢粉学和分子系
(不含变种) ( 秦仁昌ꎬ1959)ꎻ牟善杰(2010) 归并
统学探讨鳞盖蕨属植物的叶表皮微形态分化及其
了大量种ꎬ认为该属植物全世界仅有 33 种ꎬ中国
物种的鉴定与分类、一些分类群的归并、叶表皮微
产 16 种ꎻFlora of China 也归并了大量种ꎬ并发现
形态特征与叶片回数的关联以及属内可能存在的
了一些可疑杂种ꎬ初步承认 24 种 5 存疑种(Yan et
自然杂交种等问题ꎬ以期为该属分类及属内种间
al.ꎬ2013)ꎮ 王莹(2016) 基于四个叶绿体基因构
关系的进一步研究提供参考ꎮ
建的系统发育树的研究结果初步表明该属植物可
分为 31 个单系支ꎬ同时推测一些种之间可能存在 1 材料与方法
杂交起源及网状进化ꎬ还可能存在一些隐性杂交
种ꎬ并发现鳞盖蕨属属内支持率较高的 5 个主要 1.1 材料
分支 与 叶 片 的 回 数 有 一 定 的 关 联ꎻ 罗 俊 杰 等 研究材料主要按« 中国植物志» 的分类( 秦仁