全 文 ：第３４卷第４期　　　　　　　　　 西 南 大 学 学 报 （自然科学版）　　　　　　　　　　　２０１２年４月
Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．４ Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ａｐｒ．　２０１２
文章编号：１６７３－９８６８（２０１２）０４－００５３－０５
４种魔芋资源的裂片及其
表皮细胞的形态学比较研究
①
蒋学宽，　刘海利，　牛　义，　王启军，　张盛林
南方山地园艺学 教育部重点实验室，重庆４００７１６；西南大学 园艺园林学院，重庆４００７１６
摘要：以白魔芋等４种魔芋资源为材料，对其裂片及表皮细胞进行形态学比较研究，结果表明：白魔芋裂片披针
形，尖端长尾状，钝齿状叶缘，表皮细胞含丰富内含物；花魔芋裂片卵圆形，尖端渐尖，基部左侧偏大，叶缘浅波
状，气孔器呈平行型排列；珠芽魔芋裂片椭圆形，皱波状叶缘，基部盾圆，表皮细胞为４种资源最大；甜魔芋裂片
卵状三角形，尖端盾尖，气孔器呈不等型排布．
关　键　词：魔芋；资源；裂片；形态；表皮细胞
中图分类号：Ｑ９４９．７１＋７．２ 文献标志码：Ａ
魔芋为天南星科魔芋属（Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ）植物的总称．魔芋起源于热带及亚热带雨林气候带，分布于
亚洲中南半岛、中国、日本、非洲及东南亚等国家和地区，现共记载１６０余种［１］．迄今，诸多学者对魔芋的
分类及鉴定做了一些研究．李恒等从生态地理学研究了天南魔芋属的起源，从系统分类学上研究了中国魔
芋属的分类［２－３］；宋学华等对魔芋属６种球茎进行了显微结构鉴定［４］．在植物分类学中，叶作为植物重要
的营养器官，其叶形、叶缘、叶尖、叶基、叶脉等形态特征都具有重要的分类学地位［５］，叶表皮细胞及气孔
器结构在分类学上也具有重要意义［６］．目前，结合裂片形态学和表皮细胞进行魔芋资源鉴定的研究鲜有报
道．本试验以白魔芋等４种魔芋为材料，通过裂片及其表皮细胞的形态学观察，研究其形态特异性，从而
为其资源鉴定提供方便快捷的方法．
１　材料与方法
１．１　试验材料
试验材料为白魔芋（Ａ．ａｌｂｕｓ）、花魔芋（Ａ．ｋｏｎｊａｃ）、珠芽魔芋（Ａ．ｂｕｌｂｉｆｅｒ）和甜魔芋（Ａ．ｄｕｎｎｉｉ），
二年生．由西南大学魔芋资源圃提供．
１．２　试验方法
２０１１年４月９日种植试验材料．２０１１年７月初，选取正常植株的成熟叶片进行裂片及表皮细胞的形态
学观察．裂片形态学描述参照李汉扬、李名扬和徐汉卿等的研究进行［７－９］，下表皮细胞及气孔器描述参照
① 收稿日期：２０１１－１１－０３
基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费（２００９０３００８－１０）；重庆市科委攻关项目（ＣＳＴＣ·２０１０ＡＣ１０１３）；西南大学基本科研业务经费
专项资金项目（ＸＤＪＫ２００９Ｂ０２２）资助．
作者简介：蒋学宽（１９８６－），男，重庆垫江人，硕士研究生，主要从事魔芋种质资源研究．
通信作者：张盛林，研究员．
金银根的研究进行［１０］．
分别观察最顶端裂片的形状、尖端形状、叶缘形状、基部形状和裂片叶脉等；采用英国皇家园林植物
协会植物标准比色卡（ＲＨＳ比色卡）比色记录裂片颜色；用刻度尺测量裂片长、宽和叶边距到集合脉的距离
等．多次重复观测，并照相记录．
裂片洗净擦干后，用镊子分别取上、下表皮置于载玻片上，用１％番红染色，盖上盖玻片．在显微镜下
观察表皮细胞形态及气孔器结构，用显微成像系统拍照．
２　结果与分析
２．１　４种魔芋资源裂片形态学的比较分析
魔芋周年生长只抽生一片复叶，由复叶经两次二歧分裂即形成裂片．经长期观测可知，在诸多裂片中，
顶端裂片形态及性状最为稳定．４种魔芋资源最顶部裂片形态特征见图１，裂片形态学性状见表１．
ａ．白魔芋；ｂ．花魔芋；ｃ．珠芽魔芋；ｄ．甜魔芋．
图１　４种魔芋资源的裂片形态
表１　４种魔芋资源的裂片形态学性状
性状名称 白魔芋 花魔芋 珠芽魔芋 甜魔芋
最顶部小叶长度／ｃｍ　 ９．４４　 １１．６３　 ３２．３１　 １４．７６
最顶部小叶宽度／ｃｍ　 ２．７６　 ４．９０　 １６．７０　 ６．４０
裂片叶形指数 ３．４２　 ２．３７　 １．９３　 ２．３１
集合脉离叶边距离／ｃｍ　 ０．１４　 ０．２３　 ０．４５　 ０．３９
叶片颜色（ＲＨＳ比色代码） １３７Ａ １４３Ａ １３７Ｂ １４７Ａ
裂片形状 披针形 卵圆形 椭圆形 卵状三角形
叶缘形状 钝齿形 浅波状 皱波状 浅波状
裂片尖端形状 长尾状 渐尖 长尾状 盾尖
裂片基部形状 倒三角形 倒三角形 盾圆形 倒三角形
裂片基部偏大侧方向 右侧 左侧 右侧 右侧
　　由图１和表１可知，白魔芋裂片绿色（１３７Ａ），长宽均为４种资源中最小，叶形指数３．４２（在３～４之
间），为披针形裂片；裂片边缘钝圆齿状，为钝齿状叶缘；裂片叶脉集合于距边缘约０．１４ｃｍ处；裂片尖端
狭窄拉长，尾端迅速变尖，为长尾状叶尖；裂片基部倒三角形，右侧偏大．花魔芋裂片鲜绿色（１４３Ａ），叶形
指数２．３７，裂片中部最宽，两端均匀变窄，为卵圆形裂片；浅波状叶缘，叶脉集合于距边缘约０．２３ｃｍ处；
尖端宽实，缓慢渐尖，为渐尖叶尖；裂片基部倒三角形，左侧偏大．珠芽魔芋裂片在４种资源裂片中最大，
４５ 西南大学学报（自然科学版）　　　　　ｈｔｔｐ：／／ｘｂｂｊｂ．ｓｗｕ．ｃｎ　　　　　第３４卷
黄绿色（１３７Ｂ），叶形指数１．９３（在１．５～２之间），为椭圆形裂片；皱波状叶缘，裂片叶脉集合于距边缘约
０．４５ｃｍ处；裂片尖端长尾状；裂片基部盾圆形，右侧偏大．甜魔芋裂片暗绿色（１４７Ａ），叶形指数与花魔芋
相近，为２．３１，但明显大于花魔芋裂片；裂片中部偏上最宽，中上部两侧均匀变窄，中下部呈倒三角状狭
窄，为卵状三角形；浅波状叶缘，叶脉集合于距边缘约０．３９ｃｍ处；裂片尖端短而宽，且较盾，为盾尖；基
部呈倒三角状，右侧偏大．
２．２　４种魔芋资源裂片表皮细胞的形态学比较分析
２．２．１　上表皮细胞的形态学比较分析
４种魔芋资源的上表皮中均无气孔器分布（图２）．白魔芋、花魔芋和珠芽魔芋的上表皮细胞呈现不规则
形态（图２－ａ，ｂ，ｃ），而甜魔芋的上表皮细胞呈现出多边形形态（图２－ｄ）；在４种资源中，珠芽魔芋的上
表皮细胞最大，甜魔芋的细胞最小，白魔芋与花魔芋居中，但白魔芋的上表皮细胞略大；仅白魔芋上表皮
细胞有内含物，其余３种无内含物；甜魔芋的上表皮的细胞壁明显厚于其余３种．
ａ．白魔芋；ｂ．花魔芋；ｃ．珠芽魔芋；ｄ．甜魔芋．
图２　４种魔芋资源的上表皮细胞形态（×４００）
２．２．２　下表皮细胞的形态学比较分析
４种魔芋资源裂片下表皮的细胞形态如图３所示．白魔芋、花魔芋和珠芽魔芋的裂片下表皮细胞为犬
齿状不规则镶嵌形态（图３－ａ，ｂ，ｃ），而甜魔芋的下表皮细胞为平滑状不规则镶嵌形态（图３－ｄ）；４种魔
芋的下表皮细胞都有气孔器分布，视野内气孔器数量白魔芋３个、花魔芋和珠芽魔芋各７个、甜魔芋１７个
最多；白魔芋、花魔芋和甜魔芋的气孔器保卫细胞饱满、肾形（图３－ａ，ｂ，ｄ），而珠芽魔芋的气孔器保卫细
胞瘦长、呈哑铃形（图３－ｃ）；白魔芋、花魔芋、珠芽魔芋气孔器的两个保卫细胞与两个副卫细胞长轴平行
排列，为平列型气孔器（图３－ａ，ｂ，ｃ）．而甜魔芋气孔器由３～４个不等大的副卫细胞螺旋围绕两个保卫细
胞组成，为不等型气孔器（图３－ｄ）；白魔芋的下表皮细胞细胞内含物丰富，而其余３种魔芋的下表皮细胞
无内含物；甜魔芋下表皮细胞壁在４种魔芋中最厚．
５５第４期　　　　　　蒋学宽，等：４种魔芋资源的裂片及其表皮细胞的形态学比较研究
ａ．白魔芋；ｂ．花魔芋；ｃ．珠芽魔芋；ｄ．甜魔芋．
图３　４种魔芋资源的下表皮细胞形态（×４００）
３　结论与讨论
本试验结果表明，４种魔芋资源裂片的形态学差异为：白魔芋裂片披针形，尖端长尾状，钝齿状叶缘．
花魔芋裂片卵圆形，基部呈倒三角形，且左侧偏大．珠芽魔芋裂片在４种资源中最大，尖端长尾状，叶缘呈
皱波状．甜魔芋裂片卵状三角形，尖端为盾尖．４种魔芋资源裂片表皮细胞的结构差异为：白魔芋的表皮细
胞具内含物．花魔芋的下表皮细胞中气孔器分布最少．珠芽魔芋的上表皮细胞较其他３种资源上表皮细胞
大，且珠芽魔芋气孔器保卫细胞呈哑铃形．甜魔芋的表皮细胞较其他３种资源的小，且细胞壁最厚，气孔
器密度最大且呈不等型排列．
近年来，关于植物叶片的形态特征在植物分类中的应用研究报道颇多［１１］．郑小东等为使叶形特征在被
子植物分类中得到更好应用，研究了被子植物叶形特征自动提取体系［１２］．表皮细胞的形态特征及气孔器结
构长期以来都是植物分类学家研究的重要对象．徐皓对魔芋属所属天南星科植物的叶表皮及其细胞形态进
行了研究，认为虽然马蹄莲属、海芋属、龟背竹属代表植物的气孔类型对天南星科分类意义不大，但若将
它与表皮细胞的垂周壁形状、副卫细胞数目等特征结合起来，则对其种间分类具有一定意义［１３］．在本试验
中，珠芽魔芋的上表皮细胞较其他３种资源大，可能与其为三倍体魔芋相关［１４］．
参考文献：
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Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅⅡ ［Ｍ］．Ｌｏｎｄｏｎ：１９８３：２５１－２６０．
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌｅａｖｅｓ　ａｎｄ
Ｅｐｉｄｅｒｍａｌ　Ｃｅｌｓ　ｏｆ　Ｆｏｕｒ　Ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎ　Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ
ＪＩＡＮＧ　Ｘｕｅ－ｋｕａｎ，　ＬＩＵ　Ｈａｉ－ｌｉ，　ＮＩＵ　Ｙｉ，
ＷＡＮＧ　Ｑｉ－ｊｕｎ，　ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇ－ｌｉｎ
Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｆｏｒ　Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎｓ（Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ），Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４００７１６，Ｃｈｉｎａ；
Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｌａｎｄｓｃａｐｅ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４００７１６，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｙ　ｍａｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｖｅｓ　ａｎｄ　ｅｐｉｄｅｒｍａｌ　ｃｅｌｓ　ｏｆ　ｆｏｕｒ　Ａｍｏｒ－
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ｉｔｓ　ｔｉｐｓ　ａｒｅ　ａｃｕｍｉｎａｔｅ，ｉｔｓ　ｍａｒｇｉｎｓ　ａｒｅ　ｌｉｇｈｔ　ｗａｖｅ－ｌｉｋｅ，ｔｈｅ　ｌｅｆｔ　ｓｉｄｅ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｂａｓｅ　ｉｓ　ｗｉｄｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ｓｉｄｅ，
ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔｏｍａｔａ　ｉｎ　ｔｈｅｉｒ　ｅｐｉｄｅｒｍａｌ　ｃｅｌｓ　ａｒｅ　ａｒｒａｎｇｅｄ　ｉｎ　ｐａｒａｌｅｌ；ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｏｆ　Ａ．ｂｕｌｂｉｆｅｒ　ｉｓ　ｏｖａｌ　ｉｎ　ｓｈａｐｅ，
ｉｔｓ　ｍａｒｇｉｎｓ　ａｒｅ　ｗａｖｅ－ｌｉｋｅ，ｉｔｓ　ｂａｓｅ　ｉｓ　ｂｌｕｎｔ　ｒｏｕｎｄ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｅｐｉｄｅｒｍａｌ　ｃｅｌｓ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　４ｓｐｅｃｉｅｓ；
ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｏｆ　Ａ．ｄｕｎｎｉｉ　ｉｓ　ｏｖａｔｅ－ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ　ｉｎ　ｓｈａｐｅ，ｉｔｓ　ｔｉｐｓ　ａｒｅ　ｂｌｕｎｔ　ｓｈａｒｐ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔｏｍａｔａ　ａｒｅ　ｉｒｒｅｇｕ－
ｌａｒｌｙ　ａｒｒａｎｇｅｄ　ｉｎ　ｉｔｓ　ｅｐｉｄｅｒｍａｌ　ｃｅｌｓ．
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责任编辑　欧　宾　　　　
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