全 文 :浙江大学学报(农业与生命科学版) 38(2):139~146,2012
Journal of Zhejiang University(Agric.&Life Sci.)
文章编号:1008-9209(2012)02-0139-08 DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2012.02.004
收稿日期:2011-04-10
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30870150).
作者简介:杨洁 (1986—),女,山西曲沃人,硕士研究生,主要从事植物分类和植物资源研究.Tel:0571-28866880;E-mail:
theoneihave@163.com.
通信作者:金孝锋,男,博士,副教授,主要从事植物分类和生物多样性研究.Tel:0571-28866880;E-mail:docxfjin@163.com.
薹草属菱形果薹草组9种植物叶片的解剖学研究
杨洁1,凌玲玲1,胡江琴1,金水虎2,金孝锋1
(1.杭州师范大学 生命与环境科学学院,浙江 杭州310036;2.浙江农林大学 林业与生物技术学院,浙江 临安311300)
摘要 利用石蜡切片法和叶表皮装片法对薹草属菱形果薹草组(Carexsect.Rhomboidales)9种植物进
行叶片解剖结构特征观察。结果表明:9种植物的叶片解剖学特征总体上较一致,如横切面形状为“V”
形或近“V”形,具气腔,中脉上方具泡状细胞,中脉维管束周围有不同程度的厚壁组织;上表皮细胞一般
比下表皮细胞大;表皮下的叶肉细胞均出现不同程度的分化;叶表皮特征显示上、下表皮细胞均为长方
形,垂周壁深波状弯曲,表现出近似种之间的相似性;表皮附属物为刺突状表皮毛;但不同种之间的叶解
剖特征也有一定的区别,表现在泡状细胞层数、叶肉细胞分化层数和中脉维管束2端厚壁组织发达程度
不同,气孔器在脉间成列或随机分布,气孔指数和气孔密度也有差异,可以作为区分种的依据。据此,本
文提供了基于叶片解剖特征的9种植物分种检索表。
关键词 菱形果薹草组;莎草科;叶片;解剖学;分类
中图分类号 Q 944.5 文献标志码 A
YANG Jie1,LING Ling-ling1,HU Jiang-qin1,JIN Shui-hu2,JIN Xiao-feng1(1.School of Life &
Environment Science,Hangzhou Normal University,Hangzhou 310036,China;2.School of
Forestry and Bio-Technology,Zhejiang A &F University,Lin'an,Zhejiang 311300,China)
Leaf anatomy of nine species in Carexsect.Rhomboidales(Cyperaceae).Journal of Zhejiang University
(Agric.&Life Sci.),2012,38(2):139-146
Abstract Leaf anatomy of nine species in Carex sect.Rhomboidales(Cyperaceae)from China was
studied by the method of paraffin section.These nine species shared some common characters as folows:
1)The outline of leaf transverse section was V-shaped or almost V-shaped and the air-cavities between
vascular bundles were wel developed;2)The buliform cels on the midrib were also wel developed,and
midrib vascular bundles were surrounded with sclerenchyma;3)The adaxial epidermal cels were larger
than those of abaxial surface,and the mesophyl cels al appeared different degree of differentiation;4)
Both adaxial and abaxial epidermal cels were oblong and their anticlinal wals were deeply undulate,and
the epidermal appendage was prickle.However,there were also some diagnostic characters among the
species,viz.the layer of buliform cels,the layer of the mesophyl cels,the developed condition of the
sclerenchyma,the distribution pattern of stoma on abaxial epidermis,the stomatal density,and stomatal
index etc.A key based upon the leaf anatomical characters to the nine species was provided as wel.
浙江大学学报(农业与生命科学版)
Key words Carexsect.Rhomboidales;Cyperaceae;leaf;anatomy;taxonomy
莎草科薹草属(Carex Linn.)植物有2 000
多种,广布全世界,我国有500余种,全国各省
区均产[1]。Kükenthal[2]在其世界性专著中将
该属分为4个亚属,即原始薹草亚属(Subgen.
Primocarex)、复 序 薹 草 亚 属 (Subgen.
Indocarex=Subgen.Vigneastra)、薹草亚属
(Subgen.Eu-carex=Subgen.Carex)以及二
柱薹草亚属(Subgen.Vignea)。其中原始薹草
亚属现被归并于复序薹草亚属中[3-4],我国3个
亚属都有代表植物,其中以薹草亚属种类最为
丰 富。 菱 形 果 薹 草 组 (Carex sect.
Rhomboidales)是 Kükenthal[2]在薹草亚属下
建立的一个组,主要分布于中国和日本,我国现
知有43种,其中有34个特有种[4-7]。按照
Kükenthal[2]的描述,本组植物果囊和瘦果大多
呈倒卵状或菱卵状三棱形,瘦果先端常急缩成
短喙,易于识别。
解剖学研究一直以来都在为系统分类学提
供直接或者间接的证据[8-10],尤其是在薹草属
中,叶片解剖学被认为对属下种的划分具有重
要意义[9-13]。Kükenthal[2]最早在他的薹草亚
属专著中已经利用叶片的解剖学特征对该属下
的48个组及亚组进行了系统关系分析,认为叶
片的横切面结构在各分类群之间存在差异,具
有 一 定 的 分 类 学 意 义。Sharma 等[10] 和
Metacalf[11]认为解剖学可以为莎草科的分类和
系统学研究提供帮助。Standley[12]应用解剖
学、显微形态学对美国西北部的薹草属急尖薹
草组(sect.Acutae)进行了解剖学、形态学和细
胞学研究,表明研究区域内存在17个分类群。
张树仁等[13]对复序薹草亚属下的6个组14种
代表植物进行了叶片横切面和叶表皮特征研
究,通过观察叶片横切面、叶表皮近轴面、远轴
面等特征,认为在气孔器的类型与排列、表皮细
胞的形状、维管束类型等方面表现出莎草科植
物共有的特征,也表现出与薹草属其他类群相
一致的性状,如近轴面细胞大于远轴面、存在发
育良好的气腔、泡状细胞发育良好等,但是在外
形、气腔的大小与形状、泡状细胞的形状等方面
各种植物之间还有所不同,其结果表明叶片解
剖学可作为种及种上等级分类的参考,并支持
Kükenthal[2] 对 多 穗 薹 草 组 (sect.
Polystachya)的划分。刘育梅等[14]还对产于
福建的扁莎属(Pycreus P.Beauv.)的4组4
种和湖瓜草属(Lipocarpha R.Br.)的2种植
物进行了叶表皮特征研究,结果表明叶片解剖
特征在所研究的2个属间差异不大,但是对于
属下种间的划分具有重要作用。
对菱形果薹草组(sect.Rhomboidales)植物
叶片的解剖学研究至今鲜有报道。本文选取其
中9种11个样品材料进行解剖学研究,这些种
的植株在干后叶片通常变为褐绿色或褐黄色,果
囊也变为棕色、褐色或黄褐色,瘦果性状常为菱
卵球形;通过对叶片解剖结构的比较,一方面可
以掌握种内是否稳定,二是可以了解在这些种间
是否存在区别,以作为本组植物分类的证据
之一。
1 材料与方法
1.1 材料来源
9种植物11个样品材料均取自腊叶标本
上成熟健康的叶片,材料具体来源见表1。
表1 材料来源
Table 1 Source of materials
种类 产地 凭证标本*
短尖薹草C.brevicuspis-1 Fujian(福建),Jiangle(将乐) S.H.Jin,et al.(金水虎,等)09104
短尖薹草C.brevicuspis-2 Zhejiang(浙江),Qingyuan(庆元) X.F.Jin(金孝锋)0095
短尖薹草C.brevicuspis-3 Zhejiang(浙江),Kaihua(开化) L.Hong(洪林)1648
长安薹草C.heudesii Shaanxi(陕西),Mt.Zhongnan(终南山) X.W.Kung(孔宪武)2549(IBSC)
041 第3 8卷
杨洁,等:薹草属菱形果薹草组9种植物叶片的解剖学研究
续表1 材料来源
Continuation of Table 1 Source of materials
种类 产地 凭证标本*
古陈薹草C.kuchunensis Guangxi(广西),Jinxiu(金秀) Dayaoshan Exped.(大瑶山队)13720(IBSC)
南川薹草C.nanchuanensis Chongqing(重庆),Mt.Jinfo(金佛山) H.Wang(王泓)1830
太白山薹草C.taipaishanica Shaanxi(陕西),Mt.Taibai(太白山) X.F.Jin,et al.(金孝锋,等)2612
芒尖鳞薹草C.tenebrosa Guangdong(广东),Conghua(从化) S.H.Jin,et al.(金水虎,等)09002
藏薹草C.thibetica Zhejiang(浙江),Mt.Kuocang(括苍山) C.Z.Zheng(郑朝宗)8251
雁荡山薹草C.yandangshanica Zhejiang(浙江),Mt.Yandang(雁荡山) X.F.Jin &P.J.Cao(金孝锋,曹培健)1540
富宁薹草C.funingensis Yunnan(云南),Funing(富宁) Q.W.Wang(王启无)88389(WUK)
注:*未注明标本存放处的标本均保存于杭州师范大学标本馆(HTC)内。
1.2 方法
取成熟健康叶片的中间部分,水煮软化30
min,清水浸泡冷却,剪成5mm左右的小段,然
后用福尔马林醋酸乙醇(FAA)固定液(90mL
70%乙醇+5mL冰乙酸+5mL福尔马林)抽
气固定24h后备用。采用常规石蜡切片法切
片,经系列乙醇(30%→50%→70%→83%→
95%→100%)梯度脱水,二甲苯透明,透蜡后包
埋,使用 MICROM HM325型旋转手动切片机
切片,切片厚度8~12μm。切片脱蜡后,用
1%番红和0.5%固绿对染,中性树胶封片。
制备叶表皮装片时,将材料放入沸水中煮
约30min,用镊子和刀片刮取叶片的上表皮和
下表皮(操作时应避免叶片变干),置于干净的
载玻片上,用1%番红染液染色约1min,然后
用50%、75%、无水乙醇进行梯度脱水,再滴二
甲苯进行透明,中性树胶封片。所制永久装片
均在Olympus BX61型显微镜下观察、测量,在
光学显微镜(Leica DM 6000)下拍照。
1.3 观察和数据处理
对所制永久装片观察、测量,叶片横切统计
以下指标:横切面外形、上下表皮细胞大小、表
皮附属性状、是否有疣状突起或表皮毛、叶肉细
胞分化层数、气腔的大小、泡状细胞层数及大
小、中脉维管束鞘细胞的层数及大小、厚壁组织
的发达程度。
叶表皮测量并统计细胞形状、垂周壁式样、
气孔器分布、有无硅细胞(硅质乳突)及表皮附
属物等。用目镜测微尺测量上下表皮细胞长和
宽、气孔长和宽。数据测量时,均随机选取5个
视野,每个视野测6个,取30个数据的平均值
并计算标准差。随机选取15个视野,计算气孔
指数和气孔密度,测量每个视野内气孔数(S)
和表皮细胞数(E),气孔指数I=S/(S+E)×
100%,气孔密度为单位面积内的气孔数,取平
均值并计算标准差。平均值和标准差用SPSS
11.5统计软件进行分析处理。观察结果的描
述采用 Metcalf[15]的术语。
2 结果
2.1 横切面
2.1.1 表皮特征
2.1.1.1 表皮细胞大小。所观察的11个样品
材料叶片的上表皮细胞大小大多在16~25μm
之间,但C.kuchunensis和C.heudesii较大,
为30~32μm,C.thibetica最小,仅(16.29±
2.15)μm。下表皮细胞大小大多在10~16μm
之 间,其 中 C.taipaishanica 较 特 殊,为
(19.23±3.29)μm;上表皮细胞一般较下表皮
细胞大,仅C.thibetica和C.taipaishanica上
下表皮细胞大小差异不大(表2)。
2.1.1.2 表皮附属物。11个样品的上下表皮
均无表皮毛,而有些种类的上下表皮或多或少有
疣状突起,如C.heudesi、C.funingensis、C.
kuchunensis,其他种如C.yandangshanica、C.
taipaishanica、C.tenebrosa、C.brevicuspis的上
下表皮均光滑(表2)。
2.1.2 叶肉细胞 11个样品均有叶肉细胞
的分化,紧贴上表皮的叶肉细胞较多为2~3
141 第2期
浙江大学学报(农业与生命科学版)
层,紧贴下表皮的叶肉细胞为1~2层,其中C.
thibetica和C.kuchunensis上表皮叶肉细胞分
化为3~5层,下表皮叶肉细胞分化为3层;下
表 皮 叶 肉 细 胞 分 化 层 数 最 少 的 是 C.
yandangshanica和C.funingensis,仅为1层
(表2,图1)。
2.1.3 气腔 显微镜下可见11种样品的气
腔均发育良好,C.brevicuspis 2号样品和C.
tenebrosa气腔形状膨胀近似圆形,其长宽比分
别为1.004和1.380;另一种气腔形状为扁长
条形,如C.brevicuspis 3号样品、C.heudesii、
C. yandangshanica、C. funingensis、C.
nanchuanensis(表2,图1)。
2.1.4 泡状细胞 泡状细胞位于主脉近轴
面的凹陷处,呈扇形排列,但C.nanchuanensis
泡状细胞排列弧度很小,近平。根据所测量的
数据,泡状细胞高宽比在1.52~2.8之间,高而
膨胀(如C.tenebrosa、C.taipaishanica),但
C.nanchuanensis的高宽比超出此范围,达
3.88;泡状细胞多为1层,也有2层者,如C.
kuchunensis、C. nanchuanensis 以 及 C.
tenebrosa(表2,图1)。
表2 菱形果薹草组9种植物叶片的解剖结构特征
Table 2 Characters of leaf anatomy of nine species in Carexsect.Rhomboidales
种名
横切
外形
表皮细胞大小
上表皮/μm 下表皮/μm 比例
表皮附属性状
疣突 表皮毛
叶肉细胞层数
上表皮 下表皮
气腔大小
长/μm 宽/μm
C.brevicuspis-1 近V 22.15±3.35 10.99±1.78 2.05±0.41 无 无 3 2 181.97±36.62 87.21±25.62
C.brevicuspis-2 近V 23.69±4.80 12.70±3.24 2.01±0.72 无 无 3 2 285.31±39.77 206.69±59.26
C.brevicuspis-3 近V 20.43±3.17 10.99±1.78 1.89±0.40 无 无 2~3 1~2 153.81±36.18 36.74±10.36
C.funingensis 近V 23.35±5.53 10.13±2.13 2.44±0.97 有 无 2~3 1 222.82±57.16 53.22±18.95
C.heudesi 近V 32.79±5.15 18.72±2.52 1.79±0.42 有 无 3 2 296.10±50.38 74.70±16.90
C.kuchunensis 近V 30.21±4.63 12.70±3.24 2.52±0.69 有 无 3~5 1~3 164.80±33.13 51.16±16.56
C.nanchuanensis 近V 17.85±2.61 10.30±2.34 1.86±0.69 有 无 3 2 190.55±30.57 41.72±20.35
C.taipaishanica V 23.69±4.80 19.23±3.29 1.27±0.33 无 无 3 2~3 197.76±37.23 103.34±24.27
C.thibetica 近V 16.29±2.15 15.95±2.53 1.06±0.27 有 无 5 3 295.27±48.94 138.36±43.84
C.yandangshanica 近V 23.52±4.62 12.36±2.57 1.98±0.56 无 无 3 1 209.43±29.55 43.43±22.37
C.tenebrosa V 25.24±5.12 15.11±4.04 1.81±0.66 无 无 3 2 170.98±25.03 170.29±48.52
种名
泡状细胞
层
数
外侧
宽/μm 高/μm
内侧
宽/μm 高/μm
中脉维管束鞘细胞
层
数
直径/μm
外侧 内侧
侧
脉
数
目
厚壁组织发达程度
近轴面 远轴面
C.brevicuspis-1 1 24.38±5.05 57.34±17.04 1 7.15±1.48 23 近无 不发达
C.brevicuspis-2 1 36.39±8.65 55.62±9.60 1 9.36±2.00 29 近无 较发达
C.brevicuspis-3 1 19.57±5.64 36.74±6.99 1 4.77±1.38 10 近无 不发达
C.funingensis 1 22.49±6.55 48.07±11.18 1 6.33±1.31 22 近无 发达
C.heudesi 1 30.21±8.08 69.69±7.97 1 5.63±2.74 36 不发达 发达
C.kuchunensis 2 32.45±7.55 60.77±6.26 20.43±7.71 47.04±8.42 1 9.01±3.11 23 不发达 发达
C.nanchuanensis 2 17.85±3.24 69.18±11.29 14.59±7.54 33.99±9.13 2 8.58±1.55 5.68±1.11 42 近无 发达
C.taipaishanica 1 25.24±5.63 70.73±7.99 1 8.15±2.13 25 发达 较发达
C.thibetica 1 23.52±6.00 58.71±9.81 2 12.31±2.46 8.06±1.42 28 近无 发达
C.yandangshanica 1 21.80±4.62 48.93±7.25 2 10.83±2.17 6.15±1.45 29 近无 不发达
C.tenebrosa 2 25.24±6.25 67.29±10.73 25.83±4.87 18.72±4.00 1 9.79±2.33 20 近无 较发达
241 第3 8卷
杨洁,等:薹草属菱形果薹草组9种植物叶片的解剖学研究
(A~B):短尖薹草C.brevicuspis-1;C:短尖薹草C.brevicuspis-3;D:藏薹草C.thibetica;E:富宁
薹草C.funingensis;F:芒尖鳞薹草C.tenebrosa;(G~H):古陈薹草C.kuchunensis;I:南川薹草C.
nanchuanensis;J:太白山薹草C.taipaishanica;K:雁荡山薹草C.yandangshanica;L:长安薹草C.
heudesii.图B,H:示侧脉维管束.
图1 菱形果薹草组9种植物的叶片解剖结构
Fig.1 Morphology of leaf anatomy of nine species in Carexsect.Rhomboidales
2.1.5 中脉维管束 所观察的11个样品的
中脉维管束类型均为外韧维管束,大小相间排
列呈一行。横切面观为圆形或椭圆形(C.
heudesii近菱形)。维管束鞘细胞多为1层,少
数为2层,如C.nanchuanensis、C.thibetica和
C.yandangshanica。维管束鞘细胞的直径大
小多数在7~12μm之间,其中,C.brevicuspis
3号样品维管束鞘细胞最小,为(4.77±1.38)
μm左右,C.thibetica最大,为(12.31±2.46)
μm(表2,图1)。
2.2 叶表皮
2.2.1 表皮细胞形状及大小 9种植物的
上下表皮均为长方形,上表皮细胞长度在
26.5~116.6μm之间,宽度在18.6~42.4μm
之间,有2个种较小,C.nanchuanensis长×宽
为(31.8~79.5μm)× (18.6~21.2μm),C.
thibetica为(26.5~47.7μm)× (18.6~23.9
μm);下表皮细胞的长度多在26.5~116.6μm
范围内,宽多在13.3~29.2μm 范围内,C.
brevicuspis 1号样品明显较长,为47.7~132.5
341 第2期
浙江大学学报(农业与生命科学版)
μm,有2个种细胞较短,C.thibetica为26.5~
47.7μm,C.tenebrosa为37.1~74.2μm;上
下表皮细胞垂周壁式样均为深波状弯曲(表3,
图2)。
2.2.2 气孔器 气孔器均分布于下表皮,在
脉间成列分布或随机分布;气孔大小(长×宽)
在(31.8~55.7μm)× (15.9~31.8μm)之
间;气孔指数在0.057~0.188之间;气孔密度
为29.3~198.8个·mm-2(表3,图2)。
2.2.3 硅质乳突 所观察的11个样品的上
下表皮多数无硅质乳突,仅有3种可见硅质乳
突。其 中 仅 上 表 皮 具 硅 质 乳 突 的 有 C.
funingensis、C.kuchunensis;上下表皮均具硅
质乳突的是C.heudesii(表3,图2)。
2.2.4 表皮附属物 11个样品的下表皮细
胞均不具表皮附属物;上表皮细胞少数可见刺
突 状 表 皮 毛, 如 C .funingensis、C.
kuchunensis(表3,图2)。
表3 菱形果薹草组9种植物叶表皮微形态特征
Table 3 Micromorphological characters of leaf epidermis of nine species in Carexsect.Rhomboidales
种 名
上 表 皮
细胞形状 垂周壁式样 细胞大小/μm 气孔分布 硅细胞 表皮毛
C.brevicuspis-1 长方形 深波状 (84.5±19.2)×(28.1±2.7) 无 无 无
C.brevicuspis-2 长方形 深波状 (103.4±24.2)×(24.0±3.2) 无 无 无
C.brevicuspis-3 长方形 深波状 (75.4±18.6)×(24.9±4.0) 无 无 无
C.funingensis 长方形 深波状 (80.3±18.5)×(26.1±3.1) 无 有 刺突
C.heudesii 长方形 深波状 (77.8±15.1)×(35.6±4.4) 无 有 无
C.kuchunensis 长方形 深波状 (66.7±10.4)×(35.0±3.4) 无 有 刺突
C.nanchuanensis 长方形 深波状 (53.4±11.8)×(20.7±1.1) 无 无 无
C.taipaishanica 长方形 深波状 (74.7±10.9)×(22.9±1.8) 无 无 无
C.thibetica 长方形 深波状 (36.6±5.1)×(21.2±1.2) 无 无 无
C.yandangshanica 长方形 深波状 (82.3±15.5)×(26.6±0.0) 无 无 无
C.tenebrosa 长方形 深波状 (79.9±13.3)×(30.5±2.4) 无 无 无
种名
下 表 皮
细胞
形状
垂周壁
式样
细胞大小/μm 气孔大小/μm 气孔指数
气孔密度/
(个·mm-2)
气
孔
分
布
硅
细
胞
表
皮
毛
C.brevicuspis-1 长方形 深波状 (87.1±22.9)×(21.6±3.6)(49.6±3.3)×(24.5±2.7)0.119±0.012 73.7±7.4 + 无 无
C.brevicuspis-2 长方形 深波状 (67.2±16.6)×(20.3±2.5)(45.0±3.3)×(22.5±2.4)0.163±0.066 127.4±29.8 + 无 无
C.brevicuspis-3 长方形 深波状 (62.4±16.7)×(20.3±3.5)(44.7±2.7)×(20.2±3.2)0.175±0.013 174.6±24.2 + 无 无
C.funingensis 长方形 深波状 (83.2±19.3)×(20.6±2.1)(41.5±2.2)×(24.3±2.2)0.119±0.020 82.9±9.8 + 无 无
C.heudesii 长方形 深波状 (84.7±17.3)×(31.8±4.2)(45.6±2.5)×(26.8±2.4)0.072±0.015 37.9±8.6 ∥ 有 无
C.kuchunensis 长方形 深波状 (71.7±15.0)×(20.9±2.2)(41.0±2.5)×(22.7±2.8)0.186±0.019 124.5±20.2 ∥ 无 无
C.nanchuanensis 长方形 深波状 (62.6±15.4)×(17.9±1.3)(34.7±2.3)×(21.7±1.8)0.122±0.014 134.8±18.4 + 无 无
C.taipaishanica 长方形 深波状 (71.6±17.6)×(22.9±1.8)(40.4±2.7)×(22.1±1.6)0.129±0.011 103.3±13.5 ∥ 无 无
C.thibetica 长方形 深波状 (33.5±6.8)×(22.4±1.6) (41.1±2.5)×(25.6±3.2)0.093±0.008 140.9±18.5 ∥ 无 无
C.yandangshanica长方形 深波状 (79.4±18.0)×(17.9±1.2)(46.0±2.9)×(24.8±2.9)0.169±0.020 137.6±18.5 ∥ 无 无
C.tenebrosa 长方形 深波状 (58.8±9.9)×(20.5±1.7) (35.5±2.2)×(21.5±3.0)0.095±0.026 80.7±20.5 + 无 无
注:∥:脉间成列分布;+:脉间随机分布 .
441 第3 8卷
杨洁,等:薹草属菱形果薹草组9种植物叶片的解剖学研究
(A~B):短尖薹草C.brevicuspis-1;(C~D):短尖薹草C.brevicuspis-3;(E~F):藏薹草C.thibetica;(G~H):富
宁薹草C.funingensis;(I~J):芒尖鳞薹草C.tenebrosa;(K~L):古陈薹草C.kuchunensis;(M~N):南川薹草C.
nanchuanensis;(O~P):太白山薹草C.taipaishanica;(Q~R):雁荡山薹草C.yandangshanica;(S~T):长安薹草C.
heudesii.(A,C,E,G,I,K,M,O,Q,S):上表皮;(B,D,F,H,J,L,N,P,R,T):下表皮 .
图2 菱形果薹草组9种植物的叶表皮微形态
Fig.2 Micromorphological features of leaf epidermis of nine species in Carexsect.Rhomboidales
3 讨论
3.1 叶片解剖特征的分类学意义
从菱形果薹草组9个相近种的叶片解剖特征
看,它们具有一些共同特征:1)横切面外观为“V”形和
近“V”形,具气腔,中脉上方具泡状细胞,中脉维管束
周围出现不同程度的厚壁组织;2)上、下表皮细胞均
为长方形,垂周壁深波状弯曲,上表皮细胞一般较下
表皮细胞大,下表皮细胞无附属物;3)表皮下的叶肉
细胞出现不同程度的分化,上表皮下的叶肉细胞一般
为2~3层,少有5层的,下表皮的叶肉细胞一般为1
~3层。虽然如此,不同种之间在叶片解剖特征上也
有明显的区别,如C.thibetica、C.heudesi 和C.
taipaishanica这3个种形态相似,其瘦果先端喙均扭
曲,区别在C.thibetica雌小穗顶端有明显的雄花部
分,而后二者雌小穗雄花部分极短,C.heudesi 和C.
taipaishanica之间区别为雌小穗花的疏密程度,成熟
时瘦果水平张开或斜展。C.thibetica在叶片解剖特
征上,区别于C.heudesi 和C.taipaishanica主要在
上表皮下叶肉细胞分化为5层,中脉维管束鞘细胞2
层;C.heudesi 和C.taipaishanica的区别主要在上
541 第2期
浙江大学学报(农业与生命科学版)
表皮是否具附属物(疣突),中脉维管束2端厚壁组织
的发达程度。从叶表皮特征看,C.heudesi 上、下表
皮均具有硅细胞,可以区别于C.thibetica和C.
taipaishanica〗。利用叶的解剖学形态特征,如中脉维
管束鞘细胞层数、叶肉细胞层数、上表皮细胞是否有
刺突等同样还可以区别C.nanchuanensis和C.
kuchunensis、C.thibetica和C.yandangshanica。
C.brevicuspis和C.funingensis,在形态
上虽几无区别,但叶表皮特征区别明显,前者叶
片上表皮细胞无附属物,无硅细胞,后者则明显
具有刺突,并具硅细胞。
3.2 基于叶片解剖特征的分种检索表
根据所掌握的9个种的叶片解剖特征,利
用检索表可以将彼此区分开,其检索表如下:
1a.泡状细胞2层,外侧的较大,内侧的较小。
2a.中脉维管束鞘细胞2层 1.南川薹草C.nanchuanensis……………………………………………………………………………
2b.中脉维管束鞘细胞1层。
3a.上表皮具疣突,其下叶肉细胞分化为3~5层 2.古陈薹草C.kuchunensis……………………………………………………
3b.上表皮无疣突,其下叶肉细胞分化为3层 3.芒尖鳞薹草C.tenebrosa………………………………………………………
1b.泡状细胞仅1层。
4a.中脉维管束鞘细胞2层,外层的较大,内层的较小。
5a.上表皮具疣突,叶肉细胞分化为5层;下表皮叶肉细胞分化为3层 4.藏薹草C.thibetica…………………………………
5b.上表皮无疣突,叶肉细胞分化为3层;下表皮叶肉细胞分化为1层 5.雁荡山薹草C.yandangshanica……………………
4b.中脉维管束鞘细胞1层。
6a.中脉维管束近轴面的厚壁组织发达 6.太白山薹草C.taipaishanica…………………………………………………………
6b.中脉维管束近轴面的厚壁组织不发达,或近无。
7a.上表皮表面无疣突附属物,无硅细胞 7.短尖薹草C.brevicuspis…………………………………………………………
7b.上表皮表面具疣突附属物,具硅细胞。
8a.上表皮叶肉细胞分化为2~3层,下表皮叶肉细胞为1层;下表皮无硅细胞 8.富宁薹草C.funingensis……………
8b.上表皮叶肉细胞分化为3层,下表皮叶肉细胞为2层;下表皮具硅细胞 9.长安薹草C.heudesii………………
References:
[1] MA Wan-li,GAO Yan-chun(马万里,高艳春).Studies
on ultrastructure of achene epidermis and its taxonomic
implications to Carex (Cyperaceae)[J].Acta Botanica
Boreali-Occidentalia Sinica(西北植物学报),1998,18(1):
66-71.(in Chinese)
[2] Kükenthal G.Cyperaceae-Caricoideae[M]//Engler A.
Das Pflanzenreich:IV.20.1909:1-824.
[3] Nelmes E.The genus Carexin Malaysia[J].Reinwardtia,
1951,1:221-450.
[4] 戴伦凯,梁松筠.中国植物志:第12卷[M].北京:科学出
版社,2000:56-519.
[5] SU Song-wang(苏宋旺).Additional notes on the genus
Carex Linn.from Anhui,China[J].Journal of Anhui
Agricultural University(安徽农业大学学报),2009,36
(4):557-563.(in Chinese)
[6] SU Song-wang (苏 宋 旺).Carex kobresiformis,a
particular species of Carex from China [J].Journal of
Anhui University:Natural Science(安徽大学学报:自然科
学版),2009,33(6):83-86.(in Chinese)
[7] 吴征镒,Raven P H,洪德元.Flora of China[M].北京:
科学出版社,2010:285-461.
[8] Carolin R C,Jacobs S W L,Maret V.The ultrastructure
of Kanz cels in the family Cyperaceae [J].Botanical
Gazette,1977,138:413-419.
[9] Starr J R,Ford B A.The taxonomic and phylogenetic
utility of vegetative anatomy and fruit epidermal silica
bodies in Carex section Phyllostachys (Cyperaceae)
[J].Canadian Journal of Botany,2001,79(3):362-379.
[10] Sharma O P,Mehra P N.Systematic anatomy of
Fimbristylis Vahl (Cyperaceae) [J]. Botanical
Gazette,1972,133:87-95.
[11] Metcalf C R.Anatomy as aid to classifying the
Cyperaceae[J].American Journal of Botany,1969,56:
782-790.
[12] Standly L A.Systematics of the Acutae group of Carex
(Cyperaceae)in the Pacific Northwest[J].American
Society of Plant Taxonomists,1985,7:1-106.
[13] ZHANG Shu-ren,LIANG Song-yun,DAI Lun-kai(张
树仁,梁 松 筠,戴 伦 凯).Leaf anatomy of fourteen
species in Carex subgenus Indocarex (Cyperaceae)
[J].Acta Phytotaxonomica Sinica(植物分类学报),
1998,36(4):333-340.(in Chinese)
[14] LIU Yu-mei,SU Yan-ping,LIU Jian-qiu(刘育梅,苏
燕评,刘剑秋).A study of leaf epidermis on Pycreus
and Lipocarpha in Fujian [J].Journal of Hainan
Normal University:Natural Science(海南师范大学学
报:自然科学版),2002,15(2):81-86.(in Chinese)
[15] Metcalf C R.Anatomy of the Monocotyledon:V[M].
Oxford:Clarendo Press,1971:107-149.
641 第3 8卷