全 文 :第 30卷第 4期 通 化 师 范 学 院 学 报 Vol.30 №4
2009年 4月 JOURNALOFTONGHUATEACHERSCOLLEGE Apr.2009
研析返魂草种子结构与幼苗初生结构
杨丽娟 1 ,孙丽娟 ,贾兴文 ,艾治国 ,李春男 ,门丽红
(1.通化师范学院生物系 ,吉林 通化 134002)
摘 要:对返魂草种子结构与幼苗初生结构进行了研究 ,结果表明 ,返魂草种子呈三棱柱形 , 属双子叶无胚乳类型 ,种皮较厚 ,
由 5~ 6层细胞构成 ,胚较大 ,为圆柱形.返魂草幼苗属于子叶出土类型 ,初生木质部发育为外始式 ,根的初生结构为 22原型 ,茎无
内皮层分化 ,维管束为外韧维管束类型 ,单叶 ,等面叶 ,叶表面气孔为下陷气孔 ,叶下表面叶脉处毛较多 ,上表皮毛较少 , 主脉维管
束为周韧型.
关键词:返魂草;种子结构;幼苗初生结构
中图分类号:S567 文献标志码:A 文章编号:1008-7974(2009)04-0066-03
收稿日期:2008-11-16
作者简介:杨丽娟(1965-),女 ,吉林通化人 ,硕士 ,通化师范学院生物系副教授.
返魂草(Seneciocannabifolius.var.integrifolius)
为菊科千里光属植物.其主流种有:植物名称麻叶千
里光 SeneciocannabifoliusLess.,该种又名:宽叶返
魂草;还有植物名称单叶千里光 S.cannabifolius
(Koidz.)Kitam., 又名:单叶还魂草 、单叶返魂草.
俗称牛尾巴蒿.均为多年生草本植物 ,以地上全草入
药.味苦 、平.具清热解毒 、散血消肿 、下气通经.用于
瘀血胀痛 、跌打损伤.民间常用于治疗感染性疾病.
含有有机酸类有效成分 ,具有抑菌作用 ,临床用于治
疗肺源性心脏病 、慢性支气管炎 、急性肺感染 ,有显
著疗效.另具防治流感 、润肺 、提高人体免疫力等功
效 [ 1-5] .
随着现代生物学技术突飞猛进的发展 ,国内外
研究学者对返魂草分类学地位 、引种驯化栽培 、营养
保键价值 、天然色素及加工利用等方面的研究越来
越深入 ,并获得了很大的进展.但是国内外有关返魂
草解剖学的研究甚少.而植物的解剖结构特征是稳
定的 、保守的 ,是与植物的生理功能相适应的 [ 6] .
对种子种皮结构的研究 ,能为种子的萌发与保
存提供一定的理论依据;对内含物的鉴定可以了解
种子的营养价值;对胚结构的比较可以为植物的分
类地位提供佐证 [ 7] .而对植物幼苗初生解剖结构特
征进行研究 ,为植物栽培 、遗传育种等提供理论依
据.本文采用常规的石蜡切片法 ,对返魂草种子与幼
苗初生结构进行研究 ,旨在为返魂草的分类 、生理生
化 、农业育种等一系列研究提供科学的 、可靠的解剖
结构证据和资料.
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试种子为采自通化市哈泥湿地保护区及长白
山自然保护区野生的返魂草种子 ,幼苗为其播种苗.
即将返魂草种子 5月份进行播种 ,当主根形成时 ,取
主根根毛区及根毛区稍后部位的根段 ,待幼苗长出
真叶后切取真叶片以及部分茎段.
1.2 实验方法
实验于 2007年 6月在通化师范学院实验室进
行.将种子和定期取样的幼苗的根 、茎 、叶用清水冲
洗后放入 FAA固定液中固定 48h以上 ,使用不同浓
度的乙醇脱水 ,其浓度由低到高 ,间隔为 1.5h,二甲
苯透明 3h,浸蜡 6h,用包埋剂包埋.切片厚度为 8 ~
12μm,展片用蛋白甘油 ,番红亮绿二重染色 ,加拿大
树胶封片.利用中科恒业 ZKPACS-G型细胞图像
分析系统进行观察 、摄影 ,放大倍数为 400 ×.将种
子和幼叶放在样品台上用导电胶固定 ,将制样放在
日立 S— 3000N型扫描电子显微镜下 ,低真空条件
背散射模式 、15KV高压下进行观察 、摄影 [ 8] .
2 结果与分析
2.1 返魂草种子的形态结构特征
返魂草种子细小 ,呈三棱柱形 ,黄褐色 ,长度
0.3 ~ 0.5cm,含毛长 0.6 ~ 1.1cm,棱长 0.1cm左右
(见图 1),直径有纵向纹理(见图 2),于近种孔端微
弯 ,顶端平 ,常有残存淡黄色冠毛.返魂草种子由种
皮和胚组成 ,属双子叶无胚乳种子(见图 3).
(1)种皮的解剖学特征.种皮较厚 ,由 5 ~ 6层
细胞构成.种皮最外层由 1层长方形排列紧密的厚
壁细胞 ,厚度约 11.5μm,紧挨着由 2 ~ 3层薄壁细胞
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DOI :10.13877/j.cnki.cn22-1284.2009.04.016
组成 ,厚度约 16.9μm;内层由 2 ~ 3层厚角组织细胞
组成 ,厚度约 23.1μm,排列疏松(见图 3).
(2)胚的解剖学特征.返魂草种子的胚较大 ,为
圆柱形 ,它是双子叶植物 ,胚的上端有 2枚发达的子
叶.胚轴与胚根无明显界限 , 其外形呈心形 (见图
4).
2.2 种子萌发与幼苗特征
由于返魂草种子细小 ,具种皮障碍性休眠特性
和含有发芽抑制物质特性 ,吸水速度慢 ,发芽缓慢 ,
自然发芽率很低 ,种子充分吸涨需 24 ~ 48小时 ,在
给予最适宜的条件下 ,需经 7 ~ 10天开始发芽 [ 3] .观
察表明 ,胚萌动时 ,首先胚根突破种皮 ,伸入土中 ,形
成主根.然后下胚轴加速伸长 ,将子叶和胚芽一起推
出土面 ,故返魂草幼苗属于子叶出土类型.幼苗期胚
根生长缓慢 ,主根不发达 ,很快在胚轴基部伸出数条
与主根粗细相仿的不定根 ,组成须根系.胚芽连同子
叶伸出土面 ,发展为新植株的茎叶系统.
(1)返魂草根的初生结构.根的初生结构由表
皮 、皮层和维管柱三大部分组成.表皮由三层近圆形
活细胞组成 ,细胞排列整齐紧密 ,细胞壁薄 ,角质层
薄 ,不具气孔 ,部分表皮细胞的外壁向外突起 ,形成
根毛.根的皮层占据根横切面的大部分 ,内 、外皮层
有明显分化 ,外皮层由几层较小的排列紧密的细胞
组成 ,细胞壁栓质化 ,以适应根毛脱落后执行其保护
功能.有发达的胞间隙 ,有利于水和无机盐通过.根
毛外壁上存在着黏液和果胶质 ,使其能和土壤颗粒
密切结合 ,有利于根毛的吸收和固着作用.根中央是
由长方形薄壁细胞组成的髓(见图 5).初生维管柱
由中柱鞘 、初生木质部和初生韧皮部组成.中柱鞘为
一层细胞组成.返魂草不同发育时期根的初生结构
主要表现在维管柱的变化 ,在根发育初期 ,靠近中柱
薄壁细胞分化形成原生木质部导管 ,随着根的发育
在原生木质部导管内方的薄壁组织分化形成后生木
质部导管 ,所以返魂草初生木质部发育为外始式.这
种发育方式 ,可缩短水和无机盐在根中的运输距离.
在根的维管柱发育过程中 ,形成了一个由初生韧皮
部和初生木质部相同排列的原型数为 22的根的初
生结构.
(2)返魂草茎的初生结构.在返魂草茎横切面
上从外至内由表皮 、皮层 、维管柱组成(见图 6).表
皮由一层狭长形细胞 、两层多面体细胞组成 ,数层厚
壁细胞为分化的外皮层细胞.无内皮层分化.皮层以
内是维管柱.它包括维管束 、髓和髓射线.由原形成
层分化而成的维管束之间的髓射线有 3 ~ 6排细胞 ,
初生木质部和初生韧皮部之间有束中形成层 ,为外
韧维管束类型.
图版说明:
1.返魂草种子个体;2.返魂草种子表面;3.返魂草种子形态与结构;4.返魂草胚的形态;5.返魂草根中央髓;6.返魂草茎横切面;7.返魂草
叶片结构;8.返魂草叶表面气孔;9.返魂草叶上表面;10.返魂草叶下表面
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(3)返魂草叶结构及其特点.返魂草为单叶.在
叶的横切面上 ,可观察到叶上下表皮 、栅栏组织 、海
绵组织和叶脉组成.叶为等面叶(见图 7).叶表面气
孔为下陷气孔 ,气孔张口较大 ,边缘似唇形 ,厚度为
1.9μm(见图 8).叶下表面叶脉处毛较多 ,上表皮毛
较少(见图 9、图 10).叶的表皮细胞为形状规则的
扁平细胞 ,表皮毛较少 ,上表皮下有栅栏组织和海绵
组织.叶的中脉(中肋),由维管束和少数的机械组
织组合而成 ,其他叶脉中也有发达的维管束.叶片中
的维管束是通过叶脉而与茎中的维管束相连接 ,主
脉维管束为周韧型 ,在维管束外由数层石细胞围绕 ,
形成维管束鞘.
3 结论
(1)返魂草种皮较厚 ,由 5 ~ 6层细胞构成.胚
较大 ,双子叶植物.返魂草幼苗属于子叶出土类型.
(2)返魂草根的初生结构由表皮 、皮层和维管
柱三大部分组成.根的中央是由长方形薄壁细胞组
成的髓.返魂草初生木质部发育为外始式.根的初生
结构为 22原型.
(3)返魂草茎无内皮层分化.髓射线有 3 ~ 6排
细胞 ,维管束为外韧维管束类型.
(4)返魂草为单叶.等面叶 ,叶表面气孔为下陷
气孔 ,叶下表面叶脉处毛较多 ,上表皮毛较少.中肋
由维管束和少数的机械组织组合而成 ,其他叶脉中
也有发达的维管束.主脉维管束为周韧型.(孙丽
娟 ,贾兴文 ,艾治国工作单位为辉南县农科站).
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(责任编辑:宇卓)
(上接第 60页)
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(责任编辑:王宏志)
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