花粉前處理方法的一些比較

自古以來，花粉形態就是分類學者關注的特徵之一，由於花粉的量多、特徵相對穩定，又是繁殖器官的特徵，因此有關花粉形態的報導是相當的多。

近年來，觀察花粉形態多以掃描式電子顯微鏡為主，因為近年的成本降低，以及可以取得詳細的花粉表面特徵，所以為學者愛用。但在上機之前，樣本需要經過前處理，使其乾燥後才能以顯微鏡觀察，所以前處理的好壞就很大程度的影響了觀察的結果。

一般來說，常見的前處理方式包括酸解法或是酒精固定，兩者的共通點在於後續都需經過序列脫水及臨界點乾燥後，才能上機觀察。而兩者的差別在於，酸處理使用的通常是硫酸，由於掃描式電子顯微鏡觀察的主要是花粉的外壁 (exine)，而這些外壁通常是由孢粉素 (sporopollenin) 構成，不易被強酸破壞，所以強酸處理後內壁 (intine) 和細胞質的部分會被破壞，僅留下外壁。該方法的優點是可取得清晰且乾淨的外壁形態，但缺點也很多，例如實驗操作相對困難且危險，在過程中也可能流失大量的花粉。此外，由於並非所有植物的花粉表面都以外壁構成，例如樟科 (Lauraceae)、薑科 (Zingiberaceae) 等，這些種類的花粉表面主要以內壁構成，因此用酸解法處理後，花粉會被摧毀殆盡，因此要採用本方法前，最好先仔細的查閱文獻，並且仔細的觀看這些報告拍攝的花粉有無可疑之處，例如外觀雖然正常，但可能因為內壁被破壞而有塌陷的現象。

另外酒精固定的方式可以避免內壁塌陷的問題，實驗過程也比較安全，而且也適用於多數的類群，雖然不能完全去除細胞內部的物質，但若序列脫水做得好，標本乾燥的情況也可以達到一定的水準，因此可以取得良好的影像。雖然在此不必擔心內壁被破壞，但由於酒精固定和脫水的時間比較長，所以試驗花費的時間就比較長。

此外，有學者提出第三種方式，即使用2,2-dimethoxypropane (DMP) 來處理花粉，這個方法具有酒精處理的優點，即可以保留花粉內壁的完整性，且因為作用的方式與酒精不同，所以可以減少脫水過程中對花粉形態的影響，並且不需經過序列脫水，所以也可以減少前處理的時間，此外由於DMP的作用方式並非「脫水」，而是把水分子分解的方式，所以乾燥效果會很好，可以取得相當銳利且乾淨的影像。

另外也有一些花粉由於花粉壁較厚，可以抵擋拍攝過程中因為抽真空造成的壓力，所以可以直接不經前處理就上機拍攝，例如薊屬 (Cirsium) 植物即屬此類。因此若電子顯微鏡的試驗方便，也可以先以此法檢測目標物種是否屬於此類。

下次我會繼續談花粉這個主題，在於花粉本身形態變異的部分，敬請期待。

本文最初於2020.6.5刊登於同名專頁