全 文 ：0 0 0 2年 5月
第 2期
松辽学刊 ( 自然科学版 )
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杉叶藻营养器官的解剖构造及适应机理的研究
高晨光 ,初敬华 , 朱秋广
( 白城师范高等专科学校 ,吉林 白城 13 7 000)
摘 要 :通过对向海自然保护区水中生长的杉叶藻 ( IH P iur s vu lgan 、 L
.
)营养器官的解剖学研究发现 : 杉
叶藻的根表皮一层细胞 ,皮层很厚 ,其半径约为中柱半径的 2 . 5 倍 ,由大型薄壁细胞组成网眼状的通气组
织 ;叶扁线形 , 表皮具发达的排水器 . 根 、 茎 、 叶的维管组织中木质部均不发达 , 而通气组织相当发达 . 这些
特征是与其水生的特征相适应的 .
关键词 : 杉叶藻 ;适应机理 ;皮层
中图分类号 :印4 5 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 100 0 一 154 0 (2 00 0 ) 02 一 00 27 一 03
杉叶藻科 ( iH p p ur 记eac ed a )植物在东北地区 1 属 3 种 1 变种 , 最常见 的为杉叶藻 ( iH 即ur is V lt -
g ar i
, L
.
)[
’ ] , 前人对杉叶藻在分类地位 z[] , 分布范围及栽培饲用 s[] [’] 8[] 等方面进行 了研究 , 该植物营
养器官的解剖学研究 ,国内未见报道 . 本文对杉叶藻的根 、茎 、 叶内部结构对环境的适应机理进行 了研
究 ,重点对其叶表皮特征 、根 、 茎 、 叶内的通气组织做了讨论 , 从而为水生植物 的结构特征研究积累了
资料 .
1 材料与方法
采集生长在向海 自然保护区水域 内的杉叶藻植株 , 野外 就地 截取根 中部 、 茎中段和 叶中部 , 用
F A A 固定液固定 ,石蜡切片法制片 ,切片厚度为 10 一 10 拌m , 番红— 固绿对染 , 中性树胶封 固 , 光学显微镜下观察并照相 .
图 1 杉叶藻根 图 2 杉叶藻茎 图 3 杉叶藻叶 图 4 示叶肉内叶绿体
收稿 日期 : 2仅刃 一03 一02
第一作者简介 : 高晨 光 ( 1 9 62 一 ) ,男 、 白城师范高等专科学校讲师
2观察结果
2
.
1 根
图 l中表皮一层细胞 ,细胞排列较规则 ,外方有一薄的角质层 .
皮层分三部分 :外皮层 、 中皮层和内皮层 . 皮层所 占体积较大 ,其 中半径约是中柱半径 的 2 . 5 倍 .
外皮层二层 , 由大型薄壁细胞组成 ;中皮层除靠近内皮层的一层细胞排列较规则外 , 其它细胞均排列
疏松 ,细胞间形成较大空腔 , 为通气组织 ;内皮层细胞一层 ,具有凯式带 . 内皮层之内方为中柱 ,在根中
所 占比例较小 , 由木质部与韧皮部组成 , 木质部居 中央 , 向周 围伸 出三条 “ 臂 ” ;韧皮部居于木质部的
“ 臂 ” 之间 .
2
,
2 茎
图 2 中茎 由表皮 、皮层和中柱三部分组成 .
表皮 由一层规则并排列紧密的细胞组成 ,细胞较小 , 皮层 中紧贴表皮的细胞较大 , 再向内 , 由许多
大型薄壁细胞相互连成网状的通气组织 , 网眼连接处细胞明显增大 , 这些细胞中含有许多单宁 , 用番
红染色呈橙红色 . 内皮层由一层厚壁细胞组成 . 中柱 的最外层 由一层大型薄壁的亚铃形细胞组成 , 其
内方为 5一 7 层细胞构成的韧皮部 , 中央为木质部 , 由大量导管构成 .
2
.
3 叶
图 3 中叶近等面 . 上表皮一层细胞 , 排列较规则 , 表皮细胞之间镶嵌着一 些水孔 , 水孔 由两个半
月形的保卫细胞组成 ,无 自动启闭的能力 ,总是敞开着 . 水孔下方是一个空腔 , 它的两旁是一些排列疏
松的栅栏组织细胞 , 这些结构组成排水器 5[] . 表皮下是排列疏松的栅栏组织 , 该组织 的下方为不 明显
的海绵组织 ,其细胞排列松散 ,细胞间有较大的细胞间隙 . 叶肉细胞内含大量叶绿体 (如图 4 ) . 叶脉埋
在海绵组织之中 ,外有一层薄壁细胞组成 的维管束鞘 , 内方是维管组织 ,维管组织不甚发达 .
3 结论与分析
杉叶藻的根 、茎 、叶中均具有发达的通气组织 , 这是适应水中的生存环境而形成 的 ,水中缺少氧
气 ,而发达的通气组织可贮存光合作用放出的氧和呼吸作用放 出的二氧化碳 , 成 了氧和二氧化碳 的
“ 贮库 ” 困 ,用以弥补大气中氧和二氧化碳的不足 , 以避免水 中缺氧对植物 的伤害及光合作用中二氧
化碳的僵乏 .
杉叶藻为挺水植物 ,部分叶片沉于水中 , 部分叶片暴露在空气 中 , 因而它 的叶片结构兼具有 中生
和水生的双重特性 : 叶片表皮细胞为单层 , 叶肉组织介于异面叶和等面叶之间 ,从生态型来分 ,这是水
中生植物的特征 ;叶上分布有排水器 , 当外界气压过低或蒸腾作用减弱时 ,植物就依赖排水器的作用 ,
一方面把体内过多的水分排出 ,另一方面又使水分和无机盐得以继续进人根 内 , 以保持的生理平衡 .
叶一内维管束的存在特别是具维管束鞘 ,这与水 中生植物相似 , 而维管束内木质部不发达又具水生
植物的典型特征 . 水分和无机盐靠木质部运输 .水生植物水分供应充足 ,又由于排水器的作用 ,使水分
和无机盐易于进人植物体 内 , 这就使得木质部功能退化 .
杉叶藻茎内的皮层特别发达 , 由大型薄壁细胞组成的网状气隙系统 以前仅认为利用水生植物的
漂浮和通气 ,近来研究表明 : 网状系统还有以最少量的组织获得最大强度的特性 . 这种胞 间隙加上中
央的机械组织可有效地抵抗水生被子植物在水环境面临相当大的机械应力与弯曲度 , 因此 , 水生植物
茎的皮层 的面积相当之大 v[] . 茎中的皮层薄壁细胞中有许多内含淀粉粒 , 单宁等物质 ,用番红染成橙
红色 ,这些细胞不仅起排泄 、贮藏作用 , 而且对物质的重新吸收和代谢循环起一定作用 .
向海 自然保护区为世界著名湿地 , 大量的杉叶藻生于水中 , 其内部结构已经与环境相适应 . 它们
与其它植物一起形成大片水生植物群落 ,从而为丹顶鹤等鸟类 的栖息与繁衍提供了良好的场所 .
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