14種石斛屬（蘭科）植物的花粉團(tuán)形態(tài)及分類(lèi)學(xué)意義

王艷萍 李 璐 楊晨璇 羅 艷 李青青

（1. 西南林業(yè)大學(xué)云南生物多樣性研究院，昆明 650224；2. 西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，昆明 650224；3. 中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園園林園藝部，勐臘 666303）

石斛屬（Dendrobium Swartz）是蘭科植物的第二大屬，有1 100～1 500 種，廣泛分布于亞洲熱帶和亞熱帶地區(qū)以及大洋洲［1～3］。石斛屬是一類(lèi)多年生附生蘭，具有以下典型分類(lèi)學(xué)特征：側(cè)生花序從莖干上部的葉腋里長(zhǎng)出，花大而艷麗，2 枚側(cè)花萼和蕊柱足愈合形成萼囊，具有4枚裸花粉團(tuán)（na?ked pollinium，即無(wú)附屬物的花粉團(tuán)）。由于物種數(shù)目龐大、花形態(tài)變異較大、物種間存在著形態(tài)重疊或過(guò)渡、地理分布廣，長(zhǎng)期以來(lái)，石斛屬的分類(lèi)學(xué)是蘭科中比較復(fù)雜的系統(tǒng)學(xué)問(wèn)題，主要集中在屬內(nèi)亞屬、組和物種劃分等方面［4～6］。自1799 年Swartz 建立石斛屬以來(lái)［7］，形態(tài)學(xué)分類(lèi)修訂［8～11］和分子系統(tǒng)學(xué)研究不斷涌出［5，12～16］，表現(xiàn)為新種發(fā)表，舊種合并；舊組合并，新組設(shè)立，產(chǎn)生大量異名［17］，為該屬的物種劃分鑒定帶來(lái)困難。其中，最近的分子系統(tǒng)學(xué)研究把厚唇蘭屬（Epineneium）和金石斛屬（Flickingeria）等近緣類(lèi)群也并入石斛屬，建立了單系的廣義石斛屬（Dendrobium s.l），可分為兩大支：亞洲分支（Asian clade）和澳大利亞分支（Australasian clade）［12，18～19］。與此同時(shí)，中國(guó)石斛屬也面臨著相似的分類(lèi)系統(tǒng)問(wèn)題，曾被分為12個(gè)組，包括74 種2 變種［20］，后來(lái)經(jīng)過(guò)舊種合并與新種成立和發(fā)表等分類(lèi)學(xué)工作，被修訂為78 種和14個(gè)組，增加了2 個(gè)組，包含了14 個(gè)中國(guó)特有種［2］。近10年來(lái)，隨著新種發(fā)表和新紀(jì)錄報(bào)道，我國(guó)石斛屬的物種數(shù)目已達(dá)110種［21］，然而屬下分類(lèi)系統(tǒng)尚未開(kāi)展研究。

已有研究表明，蘭科花粉表面紋飾特征在不同類(lèi)群中變化明顯，具重要的系統(tǒng)分類(lèi)學(xué)意義［22～30］。杓蘭亞科（subfam.Cypripedioideae）的成熟花粉以粘狀的單?；ǚ凵⒎?，其花粉表面紋飾以光滑型或光滑不平整型為主［26，31～32］。鳥(niǎo)巢蘭族（trib.Neottieae）散粉時(shí)為單?；蛩暮匣ǚ坌问?，花粉表面紋飾以粗網(wǎng)紋狀為主［22，33］。南美分布的樹(shù)蘭亞科的一個(gè)亞族（subtrib.Pleurothallidinae）的21個(gè)屬的花粉團(tuán)表面紋飾以光滑型為主，帶有不同程度的顆粒狀突起、穴狀凹陷等分化不明顯的特征［29］。然而，相對(duì)于物種數(shù)目達(dá)26 000 種的蘭科大家族而言［17］，現(xiàn)有資料不足以闡明蘭科花粉系統(tǒng)演化的多樣性，亟待補(bǔ)充。相應(yīng)地，我國(guó)蘭科花粉形態(tài)學(xué)的研究資料很少。早期研究揭示了內(nèi)蒙古分布的13 屬18 種蘭花的花粉團(tuán)，表現(xiàn)出明顯的屬間和種間差異［34］，后來(lái)集中在部分藥用和觀賞蘭花，如：手參屬（Gymnadenia）［35］，幾種常見(jiàn)栽培蘭花［36］和6 種杓蘭屬植物（Cypripedium）［31～32］。關(guān)于石斛屬花粉形態(tài)研究，國(guó)內(nèi)外報(bào)道不多，包括印度產(chǎn)的18 種石斛［37］和我國(guó)傳統(tǒng)藥材鐵皮石斛（D.officinale）［38］。本文選擇了中國(guó)產(chǎn)的13 種石斛和1種來(lái)自越南的越南石斛（D.vietnamense Aver.）為研究對(duì)象，通過(guò)解剖鏡和掃描電鏡，觀察它們的花粉團(tuán)形態(tài)和花粉團(tuán)表面超微結(jié)構(gòu)特征，為石斛屬的物種鑒定和系統(tǒng)演化提供花粉形態(tài)證據(jù)，也為我國(guó)野生石斛資源的保護(hù)和利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

14種石斛的花藥材料取自西南林業(yè)大學(xué)教學(xué)科研實(shí)習(xí)基地——云南豐春坊生物科技有限公司蘭花種質(zhì)資源保存中心（位于云南省富民縣境內(nèi)，102°27'26″E，25°20'19″N）。在2018 和2019 年先后陸續(xù)采集14 種石斛的開(kāi)放花材料（見(jiàn)表1），帶回實(shí)驗(yàn)室處理。一部分新鮮花藥在解剖鏡（Leica M165FC）下觀察拍照，記錄花粉團(tuán)數(shù)目、大小和形態(tài)。每種石斛至少選取5 朵花分別測(cè)量整體花粉團(tuán)和單個(gè)花粉團(tuán)的極軸最長(zhǎng)和赤道軸最寬處的長(zhǎng)度。同時(shí)，由于花萼和花瓣比較相似，且稍長(zhǎng)，故測(cè)量每種石斛的花萼，用來(lái)判斷花朵大小。這些數(shù)據(jù)重復(fù)測(cè)量5 次，統(tǒng)計(jì)其最大值和最小值，計(jì)算其平均值。另一部分新鮮花藥固定于50%的酒精，24 h 后轉(zhuǎn)70%的酒精，常溫保存。固定后的花藥在解剖鏡下分離出花粉團(tuán)，采用酒精梯度脫水，經(jīng)臨界點(diǎn)干燥，放置在粘有導(dǎo)電膠的樣品臺(tái)，利用E-1045 離子濺射裝置噴金鍍膜后，在掃描電子顯微鏡（Zeiss Evo LS10）下分別放大1 000 和 2 000倍觀察花粉團(tuán)外壁紋飾特征，拍照并記錄。由于花粉團(tuán)的上半部（背面）的表面紋飾特征較穩(wěn)定，因此選擇該部位為主要拍照區(qū)域。挑選出來(lái)的照片，用圖像編輯軟件Photoshop CS 6.0 進(jìn)行排版。蘭花結(jié)構(gòu)術(shù)語(yǔ)參考陳心啟等《中國(guó)蘭科植物鑒別手冊(cè)》［39］，花粉團(tuán)超微形態(tài)特征描述參考韋仲新《種子植物花粉電鏡圖志》［40］。

2 研究結(jié)果

2.1 14種石斛花形態(tài)特征及物種鑒定

本文觀察了14 種石斛的花形態(tài)特征（見(jiàn)圖版Ⅰ），根據(jù)《中國(guó)植物志—蘭科19卷》［20］鑒定了物種名稱(chēng)，確定了14 種石斛分別來(lái)自于4 個(gè)組（sec?tion）（見(jiàn)表1），即石斛組（sect.Dendrobium）10 種，頂葉組（sect.Chrysotoxae）2 種，瘦軸組（sect.Brevi?flores）和草葉組（sect.Stachyobium）各1 種。同時(shí)，14 種石斛里有4 個(gè)中國(guó)特有種（細(xì)葉石斛D.han?cockii、廣東石斛D.wilsonii、矩唇石斛D.linawianum和勐海石斛D.minutiflorum）和1 個(gè)外來(lái)種（越南石斛），具體如下：

表1 14種石斛材料信息Table 1 Materials for 14 species of Dendrobium

第一，有10 種石斛屬于石斛組［20］。它們花序軸、花序柄粗壯，花大，萼片長(zhǎng)1 cm以上，唇瓣不裂或不明顯3 裂，全緣，不整齊，分別是細(xì)葉石斛、黃花石斛（D.dixanthum）、廣東石斛、石斛（D.nobile）、大苞鞘石斛（D.wardianum）、杯鞘石斛（D.gratiosis?simum）、矩唇石斛、束花石斛（D.chrysanthum）、細(xì)莖石斛（D.moniliforme）和喇叭唇石斛（D.lituiflo?rum）（見(jiàn)圖版Ⅰ：1～10）。就唇瓣而言，除了細(xì)葉石斛的唇瓣中下部稍有縊縮外（見(jiàn)圖版Ⅰ：1），其余9種的唇瓣明顯不裂，具有完整的圓形（見(jiàn)圖版Ⅰ：2）或弧形（見(jiàn)圖版Ⅰ：3～10）。這10 種石斛的花萼長(zhǎng)達(dá)1～4 cm，屬于石斛屬中的大花類(lèi)。

第二，有2 種石斛來(lái)自頂葉組［20］即球花石斛（D.thyrsiflorum）和密花石斛（D.densiflorum）。這2種石斛的莖干粗壯具有明顯的縱棱，總狀花序下垂，但花形區(qū)別明顯。球花石斛的花萼和花瓣白色，唇瓣黃色；密花石斛的花萼和花瓣淺黃色，唇瓣深黃色（見(jiàn)圖版Ⅰ：11～12）。

第三，本文研究的越南石斛為越南發(fā)現(xiàn)的新種，分布于越南西北部，歸于瘦軸組（sect.Brevi?flores）［41］。越南石斛的花瓣和花萼比較相似，上半部粉色，下半部白色，唇瓣比萼片短，凹陷成淺舟狀（見(jiàn)圖版Ⅰ：13），符合瘦軸組的分類(lèi)學(xué)特征［20］。第四，勐海石斛（D.minutiflorum）只分布在云南，不僅屬于中國(guó)特有種，而且還是云南特有種。它的植株矮小，禾草狀，莖干肉質(zhì)短小，花序直立，花萼僅6～8 mm，花很?。ㄒ?jiàn)圖版Ⅰ：14），符合草葉組的分類(lèi)學(xué)特征［20］。

2.2 花藥內(nèi)4個(gè)花粉團(tuán)的形態(tài)特征

成熟花藥位于合蕊柱頂部，由一對(duì)側(cè)生藥室和一個(gè)花藥帽組成。移去花藥帽，露出藥室開(kāi)裂后自然脫落的4 枚花粉團(tuán)?；ǚ蹐F(tuán)表面金黃油亮呈蠟質(zhì)，質(zhì)地堅(jiān)硬。4枚花粉團(tuán)離生，兩兩成對(duì)，緊密排列，構(gòu)成了4-花粉團(tuán)形態(tài)輪廓。靠外的2枚外花粉團(tuán)較短，靠?jī)?nèi)的2 枚內(nèi)花粉團(tuán)較長(zhǎng)（見(jiàn)圖版Ⅱ）。因此，從正面和背面看，4-花粉團(tuán)的總體輪廓基本為心形，各有特點(diǎn)。4-花粉團(tuán)，正面朝外，微拱外凸，構(gòu)成弧面；背面緊挨藥床，平整垂直，為平面。值得說(shuō)明的是，本文觀察到的14 種石斛的新鮮花粉團(tuán)皆為鮮黃色，但有7種石斛觀察拍照的花粉團(tuán)為酒精固定后的材料，花粉團(tuán)脫色后呈棕色或褐色，包括細(xì)莖石斛、大苞鞘石斛、細(xì)葉石斛、黃花石斛、廣東石斛、石斛和密花石斛。為更好地理解石斛花粉團(tuán)的大小、組成和形態(tài)，本文研究了4 個(gè)花粉團(tuán)的整體大小和形態(tài)以及單個(gè)花粉團(tuán)形態(tài)（見(jiàn)表2），描述如下。

表2 14種石斛花粉團(tuán)形態(tài)及表面紋飾（根據(jù)花粉團(tuán)外壁紋飾特征排列）Table2 Polliniamorphologyandexinesculpturein14speciesofDendrobium（orderaccordingtothetypeofpolliniumexcine）

第一，根據(jù)4-花粉團(tuán)的整體輪廓形態(tài)的極軸（P）和赤道軸（E）長(zhǎng)度（單位：mm）判斷14 種石斛花粉團(tuán)的大小。結(jié)果表明，極軸和赤道軸長(zhǎng)度在種間變異較大，最長(zhǎng)和最短相差了5 倍以上，其變化范圍分別為0.49～2.26 和0.51～2.30，平均值分別為1.49 和1.31。其中，極軸和赤道軸最長(zhǎng)和最短的花粉團(tuán)分別出現(xiàn)在大苞鞘石斛（P2.26/E2.30）和勐海石斛（P0.49/E0.51）。14 種石斛里，大苞鞘石斛的花粉團(tuán)最大，勐海石斛的花粉團(tuán)最小。

第二，根據(jù)花粉團(tuán)的極軸長(zhǎng)度（P，單位：mm），從小到大把14種石斛的4-花粉團(tuán)分為4種類(lèi)型：極小花粉團(tuán)（0.10～1.00）、小花粉團(tuán)（1.01～1.50）、大花粉團(tuán)（1.51～2.00）和超大花粉團(tuán)（2.01～2.50）（見(jiàn)表2）。第1種：極小花粉團(tuán)，指花粉團(tuán)極軸長(zhǎng)度在0.10～1.00，有3種：勐海石斛（0.49）、細(xì)莖石斛（0.72）和廣東石斛（0.93）。第2種：小花粉團(tuán)，指花粉團(tuán)長(zhǎng)度在1.01～1.50，有4種：黃花石斛（1.47）、越南石斛（1.43）、密花石斛（1.36）和矩唇石斛（1.32）。第3種：大花粉團(tuán)，指花粉團(tuán)極軸長(zhǎng)度在1.51～2.00，有5種：杯鞘石斛（1.68）、束花石斛（1.71）、喇叭唇石斛（1.73）、細(xì)葉石斛（1.81）和石斛（1.90）。第4種：超大花粉團(tuán)，指花粉團(tuán)極軸長(zhǎng)度在2.01～2.50，有2種：球花石斛（2.05）和大苞鞘石斛（2.26）。

第三，根據(jù)花粉團(tuán)的極軸和赤道軸的長(zhǎng)度比值范圍（R=P/E：0.95～1.77），把14 種石斛的花粉團(tuán)分為3 種形態(tài)：心形（heart-shaped）、近心形（nearly heart-shaped）和長(zhǎng)心形（long heart-shaped）（見(jiàn)表2和圖版Ⅱ～Ⅳ）。第一類(lèi)，心形：出現(xiàn)在花粉團(tuán)極軸和赤道軸的比值為0.95，4 個(gè)花粉團(tuán)正面和背面輪廓，皆呈典型的心形：上寬下細(xì)，頂部鈍，底部尖，兩側(cè)的外花粉團(tuán)曲線(xiàn)流暢，具有典型的心形輪廓，僅出現(xiàn)在細(xì)莖石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：1～2）。第二類(lèi)，近心形：指花粉團(tuán)極軸和赤道軸的比值（R）約等于1.00（0.95～1.10），4 個(gè)花粉團(tuán)排列的輪廓基本呈心形，出現(xiàn)在6 個(gè)種：勐海石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：5～6）、大苞鞘石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：9～10）、束花石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：13～14）、細(xì)葉石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：17～18）、喇叭唇石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：1～2）和黃花石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：5～6）。第三類(lèi)，長(zhǎng)心形，指花粉團(tuán)極軸和赤道軸的比值（R）大于1.10，變化范圍為1.14～1.77，位于外側(cè)的單花粉團(tuán)邊界呈弧線(xiàn)，因?yàn)楸戎荡笥?.1，甚至達(dá)1.7，看上去像拉長(zhǎng)的心形，出現(xiàn)在7 種石斛。其中，5 種石斛的花粉團(tuán)外側(cè)邊緣皆有一定的弧度，保持著長(zhǎng)心形的輪廓，包括石斛組的矩唇石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：9～10）、廣東石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：13～14）和杯鞘石斛（圖版Ⅳ：9～10），頂葉組的球花石斛（見(jiàn)圖版Ⅳ：5～6）和瘦軸組的越南石斛（見(jiàn)圖版Ⅳ：1～2）。另外2 種石斛的花粉團(tuán)外側(cè)邊界的弧度明顯，稍有變化，如石斛組的石斛（1.17），其外側(cè)花粉團(tuán)邊緣呈直線(xiàn)（見(jiàn)圖版Ⅲ：17～18）；頂葉組的密花石斛（1.77）的花粉團(tuán)兩個(gè)外花粉團(tuán)輪廓，一邊呈弧形，一邊近直線(xiàn)（見(jiàn)圖版Ⅳ：13～14）。

第四，本文觀察了同一花藥內(nèi)單個(gè)花粉團(tuán)的大小和形態(tài)（見(jiàn)表2）。14種石斛同一花藥的4枚單花粉團(tuán)長(zhǎng)短不一、形態(tài)不同，成對(duì)排列，決定了4-花粉團(tuán)的形態(tài)輪廓特征（見(jiàn)圖版Ⅱ～Ⅳ）。為方便描述，把位于中央的兩枚長(zhǎng)而直的花粉團(tuán)叫做內(nèi)花粉團(tuán)（the inner pollinium），靠外的兩枚短且曲的花粉團(tuán)稱(chēng)之為外花粉團(tuán)（the outer pollinium）（見(jiàn)圖版Ⅱ：3～4）。研究發(fā)現(xiàn)，由于4個(gè)花粉團(tuán)緊密并排、相互擠壓，中央兩個(gè)內(nèi)花粉團(tuán)形態(tài)相似，皆稍直而窄，兩側(cè)壓扁；兩個(gè)外花粉團(tuán)形態(tài)也相似，稍彎且寬，內(nèi)側(cè)扁平，外側(cè)彎曲。同時(shí)，緊挨花藥帽的花粉團(tuán)上端，盾圓而截平，靠花藥裂口處的花粉團(tuán)底部，細(xì)尖而呈峰谷狀。本文觀察了每種石斛的單個(gè)內(nèi)、外花粉團(tuán)的輪廓，把它們分為4 類(lèi)：月牙型、弓型、棍狀、米粒型。第一類(lèi)：月牙型（crescent-like），單花粉團(tuán)兩側(cè)以不同程度向同一方向彎曲，以外側(cè)花粉團(tuán)居多，如大苞鞘石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：12），束花石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：16），細(xì)葉石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：20），黃花石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：8）和密花石斛（見(jiàn)圖版Ⅳ：16）；有的石斛其內(nèi)外側(cè)單花粉團(tuán)皆為月牙型，如喇叭唇石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：3～4）和矩唇石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：11～12）。第二類(lèi)：弓型（bowlike），單個(gè)花粉團(tuán)輪廓一邊彎曲，一邊近直，以?xún)?nèi)側(cè)花粉團(tuán)居多，如大苞鞘石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：11）和束花石斛（見(jiàn)圖版Ⅱ：15）；也有內(nèi)外側(cè)單花粉團(tuán)皆為弓形，如：廣東石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：15～16），石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：19～20）和杯鞘石斛（見(jiàn)圖版Ⅳ：11～12）。第三類(lèi)：棍狀（stick-like），單花粉團(tuán)兩側(cè)近直，上下兩端幾乎一樣寬。最典型的如球花石斛內(nèi)、外花粉團(tuán)（見(jiàn)圖版Ⅳ：7～8），形似的如勐海石斛的內(nèi)、外花粉團(tuán)（見(jiàn)圖版Ⅱ：7～8）。細(xì)葉石斛（圖版Ⅱ：19），黃花石斛（見(jiàn)圖版Ⅲ：7）和密花石斛（見(jiàn)圖版Ⅳ：15）內(nèi)花粉團(tuán)。第四類(lèi)：米粒型（rice grain-like），中間圓胖，一端鈍圓，一端尖。最典型的如細(xì)莖石斛的內(nèi)、外花粉團(tuán)（圖版Ⅱ：3～4），形似的如越南石斛的內(nèi)、外花粉團(tuán)（圖版Ⅳ：3～4）。

2.3 花粉團(tuán)外壁紋飾特征

掃描電鏡下，當(dāng)放大到1 000 倍時(shí)，可觀察到14 種石斛的花粉團(tuán)表面的單個(gè)或2 個(gè)以上的四合花粉構(gòu)成的花粉團(tuán)亞單元的界限清楚，絲狀或晶體附屬物可見(jiàn)。當(dāng)放大到2 000 倍時(shí)，可看到花粉團(tuán)亞單元的表面無(wú)萌發(fā)孔，紋飾差異明顯，光滑平整，光滑不平整或有皺波狀或帶有絲狀附屬物或晶狀體。據(jù)此，本文把14 種石斛的花粉團(tuán)表面紋飾分為5類(lèi)，具體如下。

第1 類(lèi)：光滑平整型（Type 1：psilate，見(jiàn)圖版Ⅴ：1～8），指組成花粉團(tuán)表面紋飾光滑平整，無(wú)隆起，出現(xiàn)在4 種：越南石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：1～2），細(xì)葉石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：3～4），廣東石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：5～6）和球花石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：7～8）。

第2 類(lèi)：平滑帶絲狀突起（Type 2：psilate with threads，見(jiàn)圖版Ⅴ：9～14），該類(lèi)花粉團(tuán)表面光滑，具不同密度的絲狀物突起，出現(xiàn)在石斛組的3 個(gè)種，差異明顯。其中絲狀物短、不發(fā)達(dá)，只集中在花粉團(tuán)亞單元中央的是石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：9～10）；絲狀物短、不發(fā)達(dá)，但遍布花粉團(tuán)亞單元的是杯鞘石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：13～14）；絲狀物細(xì)長(zhǎng)、發(fā)達(dá)，如蛛網(wǎng)密布整個(gè)花粉團(tuán)亞單元表面的出現(xiàn)在大苞鞘石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：11～12）。

第3類(lèi)：光滑不平整型（Type 3：psilate-uneven，見(jiàn)圖版Ⅴ：15～24），該類(lèi)型花粉團(tuán)表面光滑，伴隨著不同程度的凹陷或突起，出現(xiàn)在5 種石斛，各有區(qū)別。黃花石斛的光滑表面形成1～2 條淺隆的脊（見(jiàn)圖版Ⅴ：15～16）；矩唇石斛有1～2 條凹槽（見(jiàn)圖版Ⅴ：17～18）；束花石斛為不規(guī)則凹槽，伴有穴點(diǎn)，構(gòu)成了殼狀突起（見(jiàn)圖版Ⅴ：19～20）；細(xì)莖石斛有的部分凹陷為穴，有的整個(gè)拱起呈飽滿(mǎn)狀，為不規(guī)則突起（見(jiàn)圖版Ⅴ：21～22）；密花石斛沿周緣明顯隆起成寬脊，內(nèi)部凹陷帶穴狀（見(jiàn)圖版Ⅴ：23～24）。

第4 類(lèi)：粗網(wǎng)紋狀（Type 4：coarse reticulate，見(jiàn)圖版Ⅴ：25～26），指花粉團(tuán)表面光滑，但沿單個(gè)花粉邊界隆起呈長(zhǎng)條形脊線(xiàn)，中央凹陷平坦，構(gòu)成了粗網(wǎng)交織的花粉團(tuán)表面紋飾，僅出現(xiàn)在石斛組的喇叭唇石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：25～26）。

第5 類(lèi)：皺波狀（Type 5：rugulate，見(jiàn)圖版Ⅴ：27～28）花粉團(tuán)表面不光滑，布滿(mǎn)不規(guī)則細(xì)紋構(gòu)成的褶皺，為波浪狀，僅出現(xiàn)在草葉組的勐海石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：27～28）。

此外，本文還觀察到2種晶體：大顆粒晶體，體積較大，呈正方體（邊長(zhǎng)約3.09 μm，體積約29.50 μm3），數(shù)量多而密集，出現(xiàn)在廣東石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：5～6）。小顆粒晶體（直徑約1.30 μm，體積約2.20 μm3），為細(xì)顆粒狀，稀疏而分散，出現(xiàn)在球花石斛（見(jiàn)圖版Ⅴ：7～8）。

3 討論

長(zhǎng)期以來(lái)，石斛屬的物種鑒定和劃分爭(zhēng)議較大，存在著新種發(fā)表，舊種合并的分類(lèi)學(xué)修訂［12～16］，為更好地理解石斛屬的花粉團(tuán)形態(tài)特征及其分類(lèi)學(xué)意義，本文采納了《中國(guó)植物志》19 卷的蘭科石斛屬分類(lèi)系統(tǒng)［20］，根據(jù)花形態(tài)特征確定了14 種石斛的物種名稱(chēng)。本文所研究的14 種石斛分屬于4 個(gè)組（石斛組、頂葉組、瘦軸組和草葉組），除了越南石斛外，其余13種石斛皆產(chǎn)自中國(guó)，還包括4個(gè)中國(guó)特有種。因此，本文結(jié)果為進(jìn)一步闡明中國(guó)石斛屬的系統(tǒng)分類(lèi)學(xué)提供了花粉形態(tài)證據(jù)。

3.1 花粉團(tuán)大小和形態(tài)的分類(lèi)學(xué)意義

花粉團(tuán)的大小在種間和組間差異明顯。根據(jù)花粉團(tuán)極軸長(zhǎng)度的差異值，14 種石斛的花粉團(tuán)的長(zhǎng)度范圍在0.49～2.26 mm，可分為4種類(lèi)型。該結(jié)果與印度18 種石斛的花粉團(tuán)長(zhǎng)度范圍（0.74～2.75）相似［37］，但前者沒(méi)有為花粉團(tuán)大小分類(lèi)。從本研究結(jié)果可以看出，花粉團(tuán)的大小和花朵大小有一定相關(guān)性。最典型的就是草葉組的勐海石斛，株型不到10 cm，花萼長(zhǎng)度不及1 cm，花粉團(tuán)長(zhǎng)僅為0.49 mm，屬于極小花粉團(tuán)。反之，石斛組的大苞鞘石斛，株型可高至1 m 以上，花萼長(zhǎng)度可達(dá)4～5 cm，花粉團(tuán)長(zhǎng)度為2.26 mm，屬于超大花粉團(tuán)。不過(guò)，極小花粉團(tuán)也出現(xiàn)在石斛組的細(xì)葉石斛和廣東石斛，其花朵較細(xì)窄，在14種石斛中屬于偏小型。對(duì)于長(zhǎng)度在1.0～2.5 mm范圍內(nèi)其他3類(lèi)而言，花粉團(tuán)長(zhǎng)度和花型大小沒(méi)有顯著的相關(guān)性，在石斛組、頂葉組和瘦軸組中均有同一種類(lèi)型，難以對(duì)組的劃分提供依據(jù)。這可能是因?yàn)檫@3 個(gè)組的花朵相對(duì)較大，萼片長(zhǎng)度在2～5 cm，所以花粉團(tuán)長(zhǎng)度保持在1.0～2.5 mm。對(duì)于花粉團(tuán)大小的分類(lèi)學(xué)意義，可以選擇具有不同大小花朵的石斛種類(lèi)系統(tǒng)研究，為屬內(nèi)組的劃分提供依據(jù)。

本文觀察到的14 種石斛花粉均具有4 枚花粉團(tuán)，由兩長(zhǎng)兩短的內(nèi)外花粉團(tuán)組成，構(gòu)成了以心形為主的3 類(lèi)花粉團(tuán)形態(tài)。為準(zhǔn)確判斷單花粉團(tuán)類(lèi)型，本文首先界定了內(nèi)、外花粉團(tuán)的定義，根據(jù)輪廓線(xiàn)條的曲直，把單個(gè)花粉團(tuán)分為4類(lèi)：月牙型、弓型、棍狀和米粒型。比較分析認(rèn)為，14種石斛不同類(lèi)型的4 個(gè)花粉團(tuán)與單個(gè)花粉團(tuán)的形態(tài)和組合相關(guān)，可作為石斛屬物種鑒定的依據(jù)。石斛屬的花粉團(tuán)形態(tài)及其分類(lèi)學(xué)意義在前人的研究里已有初步研究［37］，但花粉團(tuán)的形態(tài)描述值得進(jìn)一步探討。前人研究結(jié)果觀察到印度產(chǎn)的18種石斛花粉團(tuán)形態(tài)多樣，可分為6種類(lèi)型（心形、紡錘型、人腳印型、三角形、卵圓形和豆子型）［37］。比較發(fā)現(xiàn)，這6種花粉團(tuán)類(lèi)型，除了心形判斷相對(duì)容易外（頂葉組的D.anceps［37］和本研究中的細(xì)莖石斛的花粉團(tuán)都具典型的心形輪廓），其余5 種類(lèi)型的描述很難為后人的研究提供幫助。這是因?yàn)?，這5種花粉團(tuán)類(lèi)型的描述缺乏數(shù)據(jù)的定量分析，以形似或比喻來(lái)定性描述，具有不確定性。因此，本文沒(méi)有采納這5 種花粉團(tuán)類(lèi)型的描述，而是在4-花粉團(tuán)形態(tài)輪的基礎(chǔ)上，根據(jù)極軸和赤道軸比值的變化，試探性地提出了3 種花粉團(tuán)形態(tài)（心形、近心形和長(zhǎng)心形），為理解石斛屬花粉團(tuán)形態(tài)多樣性及其系統(tǒng)演化提供參考。

3.2 花粉團(tuán)表面紋飾特征的分類(lèi)學(xué)意義

本文觀察到的14種石斛的花粉團(tuán)表面紋飾有5 類(lèi)（光滑平整型、光滑帶絲狀附屬、光滑不平整型、粗網(wǎng)紋型和皺波狀），部分物種存在晶狀體，為石斛屬的花粉團(tuán)微形態(tài)特征提供了新資料。光滑平整型、光滑不平整型、皺波狀等紋飾類(lèi)型在印度產(chǎn)的18 種石斛［37］和鐵皮石斛［38］中均有報(bào)道，但光滑帶絲狀、粗網(wǎng)紋型以及晶體存在等特征屬于新資料。

14種石斛的花粉團(tuán)表面紋飾類(lèi)型在組內(nèi)和組間有明顯差異，具有一定的分類(lèi)學(xué)意義。首先，石斛組的10種石斛的紋飾類(lèi)型最多，除皺波狀外，其余4種類(lèi)型皆有。其中光滑型比較常見(jiàn)，粗網(wǎng)紋型少見(jiàn)（喇叭唇石斛），還觀察到大顆粒晶體（廣東石斛）。這說(shuō)明石斛組的花粉團(tuán)形態(tài)多樣，支持其為多系或并系的分子系統(tǒng)學(xué)觀點(diǎn)［6］，也表明把黃花石斛和細(xì)葉石斛移到寡花組的處理［2］值得進(jìn)一步研究。其次，本文觀察到細(xì)莖石斛、細(xì)葉石斛和廣東石斛的花粉團(tuán)形態(tài)和大小在種間差異明顯，紋飾類(lèi)型不同，不支持把這3 個(gè)種歸到細(xì)莖石斛復(fù)合群（Dendrobium moniliforme complex）［42］。此外，頂葉組的球花石斛和密花石斛的花粉團(tuán)紋飾類(lèi)型差異明顯，前者光滑平整具有細(xì)顆粒晶體，后者光滑但邊緣具有隆起的寬脊無(wú)晶體，因此支持這一對(duì)相似種不宜合并為密花石斛［43］。同時(shí)，雖然兩者的花粉團(tuán)大小不同，但形態(tài)皆為長(zhǎng)心形，所以支持它們?yōu)榉肿酉到y(tǒng)樹(shù)上親緣關(guān)系較近的姐妹群。此外，草葉組（勐海石斛）皺波狀紋飾類(lèi)型在其他組中尚未出現(xiàn)，比較獨(dú)特；瘦軸組（越南石斛）為光滑平整型在其他組也常見(jiàn)，因此關(guān)于這兩組的花粉團(tuán)形態(tài)特征的分類(lèi)學(xué)意義需要進(jìn)一步研究。