全 文 ：安 徽 师 大 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
一九八三年 第 1期
天 女花 (T i an n uh u a )( 小 花木 兰
Xia oh u a ml u an )茎 和 叶 的 解 剖
任 秀 芳
天女花又名小花木兰 ( M a gn ol沁 S i ob ol心 ` K OCh ), 属于木兰科 、 木兰属 中的一种 植
。 它是一种稀有和濒危植物 , 目前仅在我国和 日本有分布 〔` 〕 。 而我国只有吉林 、 辽 宁 和
、 浙 、 赣 、 闽等省山区有少量残存 , 故列为国家重点保护植物之 一〔2〕 。 它 是 落 叶 小 乔
, 高达 10 米 , 木材细致而坚硬 , 可用于细工雕刻和做装饰品 。 树冠秀丽 , 花单生于枝顶 ,
物木皖
大形杯状 , 白色而美丽 , 具芳香。 叶含有芳香油 , 郁香扑鼻 , 是庭园栽培的优良观赏植物之
一 。 花 一可制浸膏 l[ 」 。
木兰科植物的形态解剖 , 已有不少文献报导 .s[ 7一” 〕 。 但对于天女花茎 、 叶的解剖 , 迄
今未见报导 。 为此 , 本文对天女花的茎 、 叶解剖结构做了一定的研究 。 并由此对天女花的濒
危原因作些初步探讨 。
一 、 材 料 和 方 法
供解剖研究的天女花茎 、 叶标本系采自我省黄山狮子林至松谷庵沿途路边 。 鲜叶经 F . 过 .
A 固定 , 石蜡切片切成 1 0一 12 微米的薄片
, 经番红 、 固绿染色 , 脱水后直接用光学树 胶 封
片 。 鲜茎经 F . A . A固定 , 移至甘油 、 酒精混合液 (1 : 1) 中软化 , 采用滑走切片机切成 15 一 20
微米的薄片 , 经番红染色 , 脱水后直接封固于光学树胶中。 细胞分离系采用 J ej f er 夕 〔7〕的
方法 , 用番红染色 , 供观察之用 。
类园形 、 卵园形 、 椭园形等 , 其大小为长 3 6一 47 微米 , 宽 31 一 36 微米 。 (图版 I 图 1 , 2 , 3 ,表 1 )
DOI : 10. 14182 /j . cnki . 1001 -2443. 1983. 01. 011
. . . . . . . . . . .曰口理翔晓 月
图 l 一 2 图 I一盛
表 1 石 细 胸 形 状 及 大 小
形 状 部 位 大 小
长 (微米 ) 宽 (微米 ) 长 :宽
类 圆 皮 层 3 2。 1 5 4。 61 。 5 :1
类 方
皮 层 1 01 。 43 9 。 0 2。 6 :1
髓 1 09 。 2 8 7。 01 。 4 :1
髓 8 7。 0 0 7。 O 1 :1
髓 9 3 。 63 1 。 3 2 :1
纺 锤 皮 层 1 5 6。 3 1 0 . 25 :1
皮 层 1 4 0。 03 9 。 03 。 5 :1
皮 层 1 5 61 01 。 1 4 :1
木质部的管状分子 , 有具穿孔的导管 , 和不具穿孔的梯纹管胞 、 纤维管胞 ( 图版 I , 图
1 , 2 , 4 )
。生长轮不甚明显 , 可借 1一 3 列狭窄的带状轮界薄壁组织来区分 。 ( 图版 I , 图
4 ) 导管管孔直径大小均匀 , 因而称为散孔材 。 管 孔 每 平 方 毫 米 10 一 13 枚 , 直 径 2 3 . 4一
4 6
.
8微米 , 一般为 3 1 . 2微米 。 管孔单生或 2一 3个 ( 偶而可 4 个 ) 组成的复管孔 , , 近似轴向
排列 。 管孔形状为类园形略具棱角 , 导管侧壁具细螺纹带状增厚 , 而较梯纹管胞 、 纤维管胞
壁薄 。 导管端壁倾斜 , 具梯状穿孔 , 有横条带 7一 20 枚 , 一般是 10 一12 枚 。 导管侧壁的管间
纹孔式为梯状具缘纹孔 , 开口水平向 。 导管分子长 2 65 . 2一34 3 . 2一 5 3 0 . 4微米 。 ( 图版 I 图
1
, 2
。 图版 万图1 1一 1 6 )
梯纹管胞壁较导管壁厚 , 末端不具穿孔 ,
侧壁具有梯状具缘纹孔 , 开 口也是水平向 , 壁
有细螺纹加厚 , 长为 2 0 2 . 8一 45 2 . 4微米 , 宽为
1 2
.
4一 1 5 . 6微米 。 木兰属许多种植物的解剖构
造曾有过不少文献 , 但 从 未 见 报 导 有 梯 纹
管胞 , 而在 天 女 花茎 中却 发 现 有 梯纹 管
胞 〔5 · 7一 9」。
这在系统演化上 , 具有重要意义 。 ( 图版 万图
1 7 , 表 2 )
纤维管胞壁簿 , 胞壁纹孔为具缘纹孔 , 纹
孔缘不明显 , 具裂隙状的外展纹孔 口 其 长为
26 5
.
2一 5 3 0 . 2微米 , 直径为 12 。 4一 3 . 5微米。
田 双一 : l ( 图版万图 1 6 , 表 2 )
图 那一 2 1
图U 一 13 图 W一 14图 W一 互二 图 F一 6 1
67
图 F 一 17图 W一 18
表 2 天 女 花 次 生 木 质 部 中 管 状 分 子 的 性 状
导 管 大 小 ( 微米 )梯纹管胞大小 (微米 )纤维管胞大小 (微 米 )一浪 一 障 奋长 直 径 穿孔板 穿孔板 穿孔板横 直 径 长 直 径长 度 宽 度 条数 (条 )
4 3 3
。
2 3 1
。
2 78
。
0 1 5
。
6 1 5 ; 14 2 0 2
。
8 1 5
。
6 4 2 1
。
2 1 5
。
6
4 0 5
。
6 34
。
3 78
。
0 2 8
。
0 0 1 ; 9 32 7
。
6 1 5
。
6 3 3 5
。
4 2 4
。
9
4 3 7
。
4 3 1
。
2 78
。
0 2 6
。
5 1 3 ; 14 2 3 5
。
4 1 5
。
6 4 6 8
。
0 7
。
8
30 4
。
2 3 1
。
2 6 2
。
4 2 1
。
8 8 ; 9 38 5
。
8 1 5
。
6 4 8 3
。
6 1 5
。
6
3 3 5
。
4 3 9
。
0 6 2
。
4 3 1
。
2 0 1 ;4 1 1 3 7
。
8 1 5
。
6 2 8 0
。
8 4 1
。
0
34 3
.
2 3 5
。
8 8 7
。
0 2 1
。
8 2 1 ; 9 3 90
。
0 1 5
。
6 5 30
。
2 3 3
。
5
4 2 1
。
2 2 3
。
4 6 2
。
4 3 1
。
2 10 德 0 1 30 9。 0 1 5。 6 4 3 7。 4 12 。 4
5 30
。
4 4 3
。
6 6 2
。
4 3 1
。
2 2 1 ;2 2 16 5
。
2 2 1
。
4 4 0 5
。
6 1 5
。
6
2 3 1
。
0 3 1
。
2 8 7
。
0 3 1
。
2 4 1, 1 6 2 3 4
.
0 1 2
。
4 3 1 2
。
0 1 5
。
6
4 9 9
。
2 4 6
。
8 1 0 4
。
0 2 8
。
0 2 0 ; 2 0 2 2 6
。
0 1 2
。
4 4 7 2
。
4 ]
_
5
。
6
2 6 5
。
2 2 3
。
4 3 4
。
3 1 7
。
1 7 ; 7 2 6 5
。
2 1 5
。
6
3 0 9
。
6 3 9
。
0 6 2
。
4 3 1
。
2 1 0 ; 1 0 3 2 8
。
2 1 5
。
6
4 3 6
。
8 4 3
。
6 7 8
。
0 4 3
。
6 1 3 ; 1 3 4 0 5
。
6 1 5
。
6
3 9 0
。
0
木质部射线 (结构 )系统 , 既有单列射线 , 又有多列射线 。 根据 B ar 云 er a , d F ar kn lI’ ,
( 1 9 6 1) 的射线分类标华 , 天女花射线类型属异型 I ( 极少数属异型 I ) 。 多列木射线最宽为
4 个细胞 , 一般宽 2 个细胞 , 其高为 3一 31 个细胞 , ( 62 . 4一 7 48 微米 ) 。 单列木射线高 1一23
个细胞 , ( 31 . 2一 8 7 3 . 6微米 ) 。 单列木射线全为直立细胞所组成 。 木质部的轴向薄壁组 织 为
轮界薄壁组织 , 通常为 2一 3列细胞宽 , 有时宽达 4 列细胞 。 ( 图版 I , l , 表 3 )
图 1一 5
图 l 一 6
图 I 一了
图 l 一 8
图 l 一 9
70
图 班一川
表 3 单 列 与 多 列 射 线
一 单一 列 一射一兰 -一 }一 多 一些一 卯 一兰-一
_担鲤兰盆旦i士 i一习一一 选鑫 _全业土宜- 上,卫11壑丝111二 2 _ _ _ _…_ _ …兰ij丝i{ i
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_ _ _
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i … ` 6 · 8 … 1 8 1 3 6 8 · 8
5
1
1 0 1
·
4 一 “ 」 9 0 · “ 8
1 1 … “ 3 6 · 4 … g { ` 8了· 2
1 一 3 1 · “ 一 乏) … 2 5 6 · 2
7 … 2 2 6 · “ J S … 2 6 5 · 2
1 3 一 2 0 6 · 4 , 1`〕 1 “ 1 8 · 4
1 0 … 3 3 6 · 4 . 2 , 1 “ “ 9 · 6了 ! 」了9 · 4 竺3 … 6 8 6 · 4
1 4 一 3 9` · “ 3 1 6 2 4 · 0
8 皿工9 . 6 ’ 1皿 6 2 4 。 O
2 3 一 8了:` 。 6 一 2 5 一 3 1“ · 。
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二 _ 1二 _ . .… { _ 3 1 T竺·卫 _ 二 : … : _ : _ 3王 _ _ . _ _ … 7 4 8 · “ _ _ : .
在木质部的内方和髓的外方 , 有明显的环髓带 。 ( 图版 I , 图 2 , 4 , 表 3 )
髓部薄壁组织之间有短桩形略有分枝的石细胞 , 其长为 70 . 2一 1 09 . 2 微米 ; 直径为 2 9 . 2
一 3 1微米 。 ( 图版 I 图 1 )
( 二 ) 叶的解剖
木兰科植物叶的解剖构造常常可做为属和种的分类依据之一 。 它的解剖构造较为重要 。
天女花叶的解剖构造可分上 、 下表皮 、 叶肉 , 叶脉等几部分 。 表皮细胞上的角质层极薄 , 表
皮毛较少 , 在叶片以及 中脉部分的下表皮有较多的腺毛 。 腺毛是由一个基细胞和 1一 2个分泌
芳香油的腺细胞组成 。 叶肉组织中栅栏组织细胞由 3 至 4 层排列疏松的细胞组成 , 栅栏组织
细胞体积较小 , 其长度与整个叶面积之比 , 较其他阳地旱生植物叶为小 。 如天女花叶的栅栏
组织细胞 , 其长为 1 5 . 6一 20 微米 , 而夹竹桃叶栅栏组织细胞的长度为 3 1 . 20一 5 4 . 6 微米 。 海
绵组织排列更为分散 。 叶脉中最大的中脉向下突出成园形 , 生长在薄壁组织之 中 。 中脉维管
束组织排列近园形 , 由 4 个大的和两个小的维管束组成 。 近轴面的一个维管束 , 其木质部排
列在远轴面 , 而韧皮部排列在近轴面 , 和其余五个维管束的木质部 、 韧 皮部排列正好相反 。
从横切面观察 , 其与茎的维管束木质部和韧皮部排列位置相似 , 韧皮部排列在木 质 部 的 外
园。 因此 , 从天女花叶的解剖构造看 , 它是属阴地湿生叶的类型 ( 图版 V图19 一 2 ) 。
图 V一 1 9
图 V一 2 0 图 V一 2 2
图 y一 2 1
7 3
三 、 讨 论
(一 )、 夭女花是木兰属的一种植物 , 从上述研究中可看出 , 无论是茎还是叶的构造 , 都
与已报导过的文献所描述的木兰属特征基本符合 , 但也有一些构造与文献记载不同 :
1
. 天女花茎中木质部导管分子端壁穿孔板有 7 至 2 0枚横条带与M a e l a u夕 h l` n ( 1 9 3 3 )〔9〕
提出的 1一 20 枚横条带 , C an 厅 g ht ( 1 95 5 ) , 〕 提出的 6一 12 条略有不同 。 导管分子的纵向 系
列 , 通过它们的穿孔互相连接 , 水分从导管到导管运输是经过端壁的穿孔 , 而单穿孔在系统
演化上被认为是复穿孔类型 , 由于加厚横条的消失所衍生的〔” 〕 。 M cQ l an g hl 伽和 C 。二切 ht
根据木兰属其他许多种总结提出的穿孔板横条数 , 较之天女花为少 。 可否推测木兰科在植物
分类系统上属于古老而原始的类型 , 而天女花在木兰属中又较其他种为原始 e[, , 」?
2
. 天女花茎中木质部组成中 , 除有梯状具缘纹孔的导管分子 、 纤维管胞和轮界薄 壁 组
织之外 , 尚有梯纹管胞 , 这也是过去文献 中未见报导的 。 有的导管分子侧壁既有 梯 状 纹 孔
式 , 也有对列纹孔式 。 管状分子在系统演化上的程序是由梯纹管胞演化到顶端尖锐 、 端壁倾
斜的导管分子 , 再进而演化到直径变粗 、 长度变短 、 端壁横向 、 梯状穿孔板变成单穿孔的导
管 。 管间纹孔式的演化是由梯状纹孔式演化为对列纹孔式 , 最后为互列纹孔式 。 从以上可看
出 , 导管和管间纹孔式演化程序 , 在天女花茎中得到重现 , 从而说明木兰科植物与具有榜纹
管胞的裸子植物有密切的亲缘关系 , 在分类系统上 , 它是属于被子植物中古老而 原 始 的 类
型 , 但也有向较高级进化类型演化的趋势 s[, 4〕 。
(二 ) 、 天女花性喜生长在阴坡和湿润的山谷杂木林中 , 在安徽黄山 , 由后 山松谷庵 ( 海
拔 6 50 米 ) 到狮子林 ( 海拔 1 6 0。米 ) , 沿途两旁有生长 , 常与灯台树 、 华千金榆等混生 。 每
年降雨量为 2 3 3 9 毫米 l[ 〕 , 而天女花整个内部构造与之相适应 。 木质部薄壁组织少 , 梯状穿
孔板输送水分速度较慢 。 特别是叶的构造更为明显 ; 表皮细胞上角质层极薄 , 不能有效地控
制蒸腾 , 栅栏组织细胞体积小 , 但细胞内叶绿体大 , 利用光效率高 ; 海绵组织甚 为 分 散 等
等 。 这些都是与其性喜阴生 , 湿润的生态环境相适应的 。 叶具有腺毛 , 更为叶含芳香油提供
解剖学上的证据 。
木兰科是较为古老的一群植物 , 曾经生长繁茂 , 分布广泛 , 由于历史的变迁 , 地球气候
的变化 , 目前仅残存15 属 2 50 种 , 尤其是天女花已处于濒危状态 。 从它的茎 、 叶解剖构造来
看 , 可为这一濒危状态提供一些启示 : 天女花内部构造展示了原始性 ; 它的茎 、 叶构造与现
在的气候条件不能相适应 , 它要求阴生 、 有湿润的气候条件和不太强烈的阳光 , 常期依附其
他高大的乔木和山峰 , 以满足其生长发育的需要 , 但由于人为的原因 , 森林遭破坏 , 高大的
乔木被砍伐 , 遮阴而湿润的环境随之失去 , 从而使其面临濒危状态 。 因此 , 合理造林 , 禁此
砍伐林木 , 保护森林 , 是保护天女花植物的重要措施 , 也是当前保护其他濒危植物的重要措
施 。
参 考 文 献
仁门 钱啸虎 , 1 9 8 2 , 国家重点保护的五种濒危植物的研究 , 安徽师大学报 ( 自然科学版 ) 1 , 53 一 59
〔2 」国务院环境保护领导 小组办公室 、 中国科学院植物研究所 : 19 82 , 中华人民共和国野生植物资源 保护条例 〔附件〕
国家重点保护植物名录 2 3
〔3 J E . G , 卡恃著 ( 李正理译 ) , 16 了3 , 植物解剖学实验和解说 , 科学出版社 6 3一 1 040
仁4 〕 K , 伊稍著 ( 李正理译 ) 1 98 2 , 种子植物解剖学 ( 第二版 ) 上海科 学技术出版社 73 一 103 .
【5 〕 张哲增 , 1 9 了4 , 香花木的木材解剖 , 植物学报 1 6 ( 2 )
[ 6」 C a n r i g h t , J . E 1 9 55 : T il e e o m p a r a t i v e m o r p h o io g y a n d r e ! a f i ( , n s h i p s o f 了’ h e m a g n o l i a e e a e IV .
W
o o d a n d n o d a l
a n a t o m y J o u r
,
A r n o ld
,
A r b
, 3 6 , 1 t g一 4 0 .
〔了〕 J e f f r o y , E . C , 1 9 一7 T h e a n a t o m y o f W o o d P ]a n f s , C h i e a g o .
[ s〕 J a n e F . W . l。了。 : t h e s t r u e t u s e o f w o o d Z n d e d . R e v i s e d b y K . 二 115 0 0 a n 〔1 D . J . B . W h i t e , L o ,i d o n
A d
a m 反 C h a r l e s B l a e k .
〔9」 M a c l o u g h l i n R . P . z 9 3 3 : S y s t e m a t i e a n a t o m y o f t h e w o 。。d s o f t il e M a g n o l i a le s T r o p . W o `〕d a .
附页 图 版 说 明
图版 I
图 1 . 天 女花茎 的横切面观示髓部石细胞 X l 。。
图 2 . 天女花茎的横切面观皮 层部分放 大 , 示 石细胞 X 4 5 O
图 3 . 天 女花茎 横切 面部分放大 , 示周皮 、 轮界薄壁组 织 、 环髓 带 x 2 50
图4 . 天 女花茎横切面部分放大 , 示射线 、 轮 界薄壁 组织 。 x 4 5。
图版 l
图 5 . 天女花茎的径切面部分放大 , 示射线及导管侧壁管间纹孔式。 x 4 50
图 6 . 天女花茎的径切面部分放大 , 示射线及导管斜 的端壁及管间纹孔式 . x 4 50
图了 . 天女花茎的径切面部分放大 , 示 射线图版 x 4 50
图版 l
图 8 . 天 女花茎的弦切面观 , 示射线 . X 10
图9 . 天 女花茎的弦切面部分放 大 , 示 单列射线及多列射线 . 欠 4 5。
图 10 . 天女花茎的弦切面 , 部分成大 , 示 多列射线 . K 4 5 O
图版万
图 1 一 18 . 天女花茎本质部组织 分离材料 :
1 1 , 示导 管 、 梯纹瞥胞 、 纤维管胞 、 射线细胞 x 2 5。 ; 12 , 示导管侧壁具有细螺纹 增厚 x 25 。 ; 生3 , 示 异 管及纤维管
胞的形态 . x 25 。 ; 14 , 示 导 誉的梯状穿孔饭 . x Z沁 ; 15 , 示导管及梯纹 管胞侧壁 的细螺纹增厚 . x 2 50 ; 1 6 , 示 锑 纹 管
胞 . x 邹。 ; 17 , 示 纤维 管胞 。 x 2 5 。 ; 飞8 , 示 射线细胞 . x 2 50
图版 V
图 I J . 天女花叶的横切而 观 ( 经 中脉 ) 示中脉维竹束 及腺毛 . 沐仙 。
图2 0 . 天 女花 叶横 切面观 , 中咏部分放大示 导管 。 只 4 5 0
图21 . 天 女花叶横切面观 , 叶片部分放大 , 示腺毛 . x 4 5 。
图 2 . 天女花叶横切面观 , 中脉部 分放大小 腺 毛 . x 钧。
7 5