全 文 ：　第 3期 　　　　　　　　　　　内 蒙 古 林 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) Vo l. 21　 No. 3
　 1999年 9月　　　　　 JOURN AL O F INNER MON GOLIA FOREST RY COLLEGE Sept. 1999
文章编号: 1003- 7896( 1999) 03- 0011- 05
我国珍稀濒危植物绵刺
叶表面结构的扫描电镜观察
吴丽芝
(内蒙古农业大学生态环境学院 ,呼和浩特 010019)
摘　要:本文运用扫描电镜对绵刺叶表面结构进行观察 ,结果表明:上下表皮都
被有表皮毛 ;具有发达的角质层 ,为粗糙角质层 ;叶缘、叶缘与中脉之间、中脉处的表
皮细胞的形态构造差异较大 ;在上下表皮都有气孔分布 ,气孔下陷 ,但气孔的保卫细
胞相对副卫细胞突出 ,在上表皮的中脉处有气孔分布 ,下表皮的中脉处无气孔分布。
关键词: 绵刺 ;叶 ;表面结构
中图分类号: Q253　　　文献标识码: A
绵刺 ( Potaninia mongolica Max im . )属蔷薇科绵刺属植物。为蒙古高原特有的单种属植
物 ,是强旱生的小灌木 ,叶多簇生于短枝上或互生 ,革质 ,羽状三出复叶 ,小叶条状披针形。它的
分布区较窄小 ,只分布于内蒙古西部的阿拉善盟东部、乌海市、伊克昭盟西部和巴彦淖尔盟北
部 ,以及蒙古人民共和国南部。它们生长的环境十分恶劣 ,全年日照总时数平均为 3264h ,年平
均气温 9. 7℃ ,无霜期平均 156d,年平均降水量为 139. 3mm ,年均蒸发量 3217. 7mm ,为降水量
的 23倍之多 ,本地区冬季寒冷 ,夏季酷热 ,干旱少雨 ,风大沙多。绵刺生长在这种极干旱与贫瘠
的环境中 ,加之人为破坏严重 ,导致它们的分布范围日趋缩小 ,数量锐减 ,已处于濒危状态 ,现
已被列为国家二级重点保护植物。本文对绵刺叶表面结构进行观察和研究 ,希望对旱生植物的
形态构造与功能相关性问题 ,以及旱生植物的旱生特点与环境的关系等方面的研究提供重要
的参考资料 ,也为分类提供准确而细微的叶表皮特征。
1　材料和方法
供实验用的材料是植物标本室 1998年 8月采自乌海地区的蜡叶标本。用于扫描电镜观察
的标本 ,先用毛笔将叶片轻轻擦试 ,除去尘埃 ,用双面胶将叶片的上表面和下表面分别固定在
样台上 ,喷镀后观察并拍照。
2　观察结果
收稿日期: 1999- 08- 08
基金项目: 内蒙古教委资助项目
2. 1　表皮毛的形态与分布
在扫描电镜下观察 ,绵刺叶的上下表皮都被有表皮毛 ,表皮毛的形态为针状 ,是单细胞表
皮毛 ,见图版 1- 1, 2- 1所示。另外在上下表皮上还分布有许多盐粒 ,见图版 1- 5, 2- 5所示。
2. 2　表皮角质层的形态
通过叶的解剖构造 ,光学显微镜下观察到叶的上下表皮外部都有较厚的角质层附着〔2〕。在
扫描电镜下进行观察 ,上下表皮角质层的花纹基本相同 ,角质层表面粗糙 ,呈粒状或小片状 ,为
粗糙角质层〔 3〕 ,见图版 1- 5, 1- 6, 2- 5, 2- 6所示。
2. 3　上下表皮的细胞形态
绵刺上表皮的细胞形状不规则 ,细胞表面凹凸明显 ,见图版 1- 2所示。 在叶缘、叶缘和中
脉之间的表皮细胞形态差异很大 ,见图版 1- 3所示。叶缘细胞是细长形的细胞 ,见图版 1- 3
所示 ;叶缘和中脉之间的表皮细胞形状不规则 ,见图版 1- 2所示。中脉处的表皮细胞形态和叶
缘表皮细胞相近都是细长形的 ,并且在中脉处有气孔分布 ,见图版 1- 4箭头所示 ,但是一般在
叶脉处无气孔分布〔5〕。
绵刺的下表皮的细胞形状较规则 ,细胞表面隆起平缓 ,见图版 2- 2所示。叶缘、叶缘与中
脉之间的表皮细胞形态差异很大 ,见图版 2- 3所示 ,叶缘细胞是长柱形的 ,比上表皮的叶缘细
胞长 ,形状规则 ,凹凸更明显 ,见图版 2- 3所示 ;叶缘和中脉之间的表皮细胞近长圆形 ,细胞表
面隆起平缓 ,见图版 2- 2所示 ;中脉处的表皮细胞和叶缘的表皮细胞相近 ,都是长柱形的 ,在
中脉处无气孔分布 ,见图版 2- 4所示。
从观察结果表明 ,上下表皮细胞形态存在着一定的差异 ,上表皮中脉处有气孔分布 ,下表
皮中脉处无气孔分布。
2. 4　气孔的分布和结构
绵刺的上下表皮都有气孔分布 ,在叶缘与中脉之间分布较均匀 ,见图版 1- 2, 2- 2所示 ;
在叶缘无气孔分布 ,见图版 1- 3, 2- 3所示 ;在上表皮的中脉处有气孔分布 ,见图版 1- 4箭头
所示 ,在下表皮的中脉处无气孔分布 ,见图版 2- 4所示。 绵刺叶片的气孔为不规则型气孔 ,气
孔下陷 ,特别是气孔的两个肾形保卫细胞相对副卫细胞明显地突起 ,而气孔周围的副卫细胞下
陷很深 ,但整个气孔是下陷的 ,见图版 1- 5, 1- 6, 2- 5, 2- 6所示 ,这与〔2〕所观察的气孔有所
不同。
3　讨论
通过对绵刺叶表面结构的扫描电镜观察 ,初步得出下面结论: 绵刺长期生长在干旱的环境
中 ,叶表面产生了适应干旱环境的形态构造 ,叶表面密被表皮毛 ,在叶表面分泌许多盐粒 ,产生
了厚的角质层 ,气孔下陷 ,这些形态构造特征有利于降低水分过度蒸腾 ,适应干旱环境 ,这些结
构特征表现了典型旱生叶的结构〔6〕。值得我们讨论的是绵刺的气孔特征与〔2〕所观察的有所不
同 ,〔2〕是典型的下陷气孔 ,而这里观察到的下陷气孔的特征是保卫细胞相对副卫细胞突起 ,而
副卫细胞明显地下陷 ,这一特征是否与环境有关 ,有待进一步探讨和研究。另外在绵刺上表皮
的中脉处有气孔分布 ,下表皮中脉处无气孔分布 ,这可能与绵刺叶片的解剖特征有关 ,由于叶
子常呈半卷合状态 ,因此绵刺叶肉的栅栏组织在下表皮的上方极为发达 ,在上表皮的下方不发
达〔 2〕 ,这一特征与中生叶的叶肉特征不同。
参　考　文　献:
[ 1]刘果厚　国家重点保护植物绵刺的适应性及其保护的研究〔 J〕　内蒙古林学院学报 , 1997. 19( 4): 20～ 24
[ 2 ]吴丽芝　国家级重点保护植物绵刺、蒙古扁桃叶片结构的观察〔 J〕.内蒙古农牧学院学报 , 1998. 19( 4): 46
12 内　　蒙　　古　　林　　学　　院　　学　　报 1999年　
～ 50
[ 3]张志翔 .少棘属和胡颓子属叶表皮形态与分类的扫描电镜研究〔 J〕　植物研究 , 1992. 12( 4): 169～ 176
[ 4]周桂玲 .新疆滨藜属植物叶表皮微形态学及叶的比较解剖学研究〔 J〕.干旱区研究 , 1995. 12( 3): 12～ 37
[ 5]李正理 .银杏叶表皮结构〔 J〕.植物学报 , 1989, 31( 6): 427～ 431
[ 6]李正理 .植物解剖学〔M〕.高教出版社 , 1982
图版 1　绵刺上表皮扫描电镜观察结果
1.表皮毛× 40;　　　 2.表皮细胞× 600;　　　 3.叶缘表皮细胞× 600;
4.中脉处表皮细胞× 600;　　 5.绵刺气孔× 1500;　　 6.绵刺气孔× 3000
13第 3期　　　　　　吴丽芝　我国珍稀濒危植物绵刺叶表面结构的扫描电镜观察
图版 2　绵刺下表皮扫描电镜观察结果
1.表皮毛× 40;　　 2.表皮细胞× 600;　　 3.叶缘表皮细胞× 600;
4.中脉处表皮细胞× 600;　 5.绵刺气孔× 1500;　 6.绵刺气孔× 3000
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SCANNER ELECTRON MICROSCOPE OBSERVATION ON
IEAF’ S SURFACE STRUCTURE OF ENDANGERED
PIANT- POTANNINIA MONGOLICA MAXIM
WU Li -zhi
( Eco log y and Environment College, Inner Mongolia Ag ricultural Univ ersi ty, Huhho t, , 010019)
　　 Abstract: I have observed to leaf s surface st ructure of Potanninia mongo lica Maxim by
Scanner electron mieroscope. There are dow n on the two side, w ell- developed and vongh cu-
ticle. It s epidermis cell structure are very di fferent f rom tef lea f- edge to middle- vein.
There a re stoma on the tw o side epidermis. Stomas hare caved in, but gua rd - cell is mo re
pro truding than sabsidia ry cel l. There are stoma on middle- vein o f epicuticle but on the an-
o ther side there a re no t stoma on the middle- vein.
　　Key Words: Po tanninia mongolica Maxim, leaf , surface st ructure.
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