全 文 ：19 87 年第三期 生物学杂志 总第 17 期
新弧菊科短命植物异嚎菊的解剖学研究
于 , 凤 陈 磊 崔大方
( 新疆 师范大学生物 系 )
“短命 ” 植物生活周期短 , 逃避干旱季节 , 是干旱区植被组成中一类特殊的草本植
物 。 我国天山以北 , 古尔班通古特沙漠边缘生长有大量的短命植物 。 在这些地区年降水
量虽少 , 但冬季有积雪 , 春季有一定的降雨 : 春夏期间 , 土壤湿润 , 为具浅根系的 ` 短
命 . 植物整个生长发育时期提供了十分有利的水份供应 。 尤其在冬季严寒巳过 , 夏季酷
热未到的春季 , 其气候可满足 “ 短命” 植物进行高效光合生产的需要 , 较大的日温差 ,
对光合产物的积累也非常有利。 正因为如此 , 在春后夏初即完成生活周期的植物在荒漠
植被中有了一定地位 , 对新疆畜牧业发展 、 缓 和牲畜 “ 冬瘦 ” 、 “春死 ” 的现象具有特
殊的意义 。
对 “ 短命” 植物的研究 , 国外八十年代已见报道 , 在我国这方面的研究工作为数甚
少 , 至今未见系统报道。 本项研究从解剖学入手研究其内部结构以及这些结构的功能和
外界环境的统一 , 这无论在理论上还是实践上都具有一定的意义 。
一 、 材料与方法
所用材料一一异嚎菊 ( H e t e r a e i a s : o v i t s i i F l s e h . e t M e y . ) , 于 1 9 5 6年 4 一 5
月采自乌鲁木齐市郊篙属荒漠 。
材料用 F A A固定液固定 , 石腊切片法制片 , 切片厚度 8 一10 微米 , 番红 、 亮 绿 双
重染色 , 加拿大树胶封片 , 在光学显微镜下观察。
二 、 观察结果
根 : 异嚎菊的根不太发达 , 长 1 5一20 厘米 , 与茎几乎等长 。 表皮由一层细胞组成 , 排列
整齐紧密 , 皮层由 8 一 4 层大型不规则的薄壁细胞组成 , 内皮层不明显 , 中柱 由 中 柱
鞘 、 木质部和韧皮部组成 。 韧皮部较发达 , 筛管 、 伴胞 、 韧皮纤维均清楚可见 。 木质部
为二原型 , 约占根横切面积的 2 3/ , 由导管和木薄壁细胞组成 , 导管有螺纹 、 环纹 、 梯
纹和网纹类型 。 木质部与韧皮部之间 , 有排列整齐的一圈形成层 。
根解剖结构特点 : 在横切面上 , 皮层内有一 些特大的薄壁细胞约大于表皮细胞 3 一
4 倍 , 具有贮藏水分的作用 , 在根的次生结构中没有次生保护组织一一周皮的产生 。 同
时导管在横切面上为散在排列 , 根的中央木质部导管腔大于周围的木质部导管腔 , 这可
能与早春的水分充足有直接关系。
茎 : 表皮由一层长方形的薄壁细胞构成 , 其外切向壁加厚 , 厚度为 3 . 08 微米 , 角质层厚
1
.
85 微米 , 且有气孔 。 内气室特别大 , 2 7 . l x l0 . 5微米 2 : 皮层由 4 一 5 层圆形或 椭 圆
薄壁细胞组成 , 细胞内含有数量极多而形小的叶绿体 。 皮层最内层细胞很大 , 大于同化
细胞 2 一 3 倍 , 不含叶绿体 , 排列很整齐 。 中柱具有 8 一 12 个维管束 , 排列成整齐的一
圈 , 为外韧维管束 , 中柱鞘不明显 , 韧皮部由筛管 、 伴胞和韧皮纤维组成 , 木质部由导
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管和薄壁细胞组成 , 导管有环纹 、 螺纹 、 梯纹和网纹类型 , 在韧皮部和木质部之间有整齐
的形成层 , 做很发达 , 约占横切面的 1 / 2 , 由大型薄壁细胞组成 , 其大小约为皮层细胞
的 5 一 1 0倍 。
茎的解剖结构中还有一个特点是 : 构成髓射线的细胞 , 其细胞壁也加厚 , 起着输导
和机械支持作用 。
叶: 叶片由表皮 、 叶肉和维管束组成 , 上下表皮细胞为不规则扁平形 , 排列紧密 , 表皮
角质层厚 2 . 4微米 , 气孔内面有较大的气室 , 叶肉细胞排列较疏松 ,有较大的细胞间隙 ,
且栅栏组织 , 海绵组织分化不太明显 , 每个栅栏细胞含有 76 个叶绿体 , 每一个叶绿体表
面积为1 4 5 . 19 微米 2 , 每个栅栏细胞比一般向日葵 (同等体积 46 个叶绿体 ,表面积 2 0 1 . 46
微米 , )栅栏细胞 , 光合面积大 ] . ” 倍 。 叶的主脉由三个较大的维管束组成 , 维管束鞘为
大型薄壁细胞 , 细胞内含有叶绿体 (为C ; 植物 ) ,在观察的子叶和真叶中都发现维管束鞘
细胞含有一定数量的叶绿体。
三 、 结论与讨论
」
l
、 从解剖学上看 , 异嚎菊根 、 茎 、 叶的大部分结构为典型中生构造 。
2
、 茎 、 叶表皮具有多数气孔及大的气室 , 叶肉组织的细胞间隙大 , 说明通气组织
发达 ; 皮层有大量同化组织且数量多体积小的叶绿体 , 叶片维管束鞘细胞内含一定数目
的叶绿体 , 表现出高光效的特征 。
3
、 表皮 上的角质层 , 根的皮层大型薄壁细胞 , 茎的大型内皮层薄璧细胞 , 根部发达
的导管 , 叶肉细胞垂直于上下表皮方向排列并与光线照射方面平行 , 这也是对干早和防
止强光对叶肉细胞的灼伤的适应 。
4
、 髓射线在茎内主要起着横向的输导作用 , 但是异嚎菊茎内的髓射线细胞壁过早
的加厚 , 看来也是逃避千旱的适应 。
综上所述 , 异嚎菊在解剖结构上具有高光效的结构和部分旱生结构 , 并利用短暂的
生活周期逃避干早 , 应属于旱中生高光效的 “短命 ” 植物 。
根横切 茎横切
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生横切 : 示内皮层细胞表皮气孔 叶片横切
叶片维管束梢细胸c 一 r .an 其中一一维管束
示叶片兰个中央脉 叶片内的分泌胫
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示准表皮气孔及气室 示叶气孔
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