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蓝靛果忍冬种子结构与幼苗初生结构的研究



全 文 : 2006年 9月          吉林工程技术师范学院学报(自然科学版) Sep. 2006
第 22卷 第 9期  Journal of Jilin Teachers Institute of Eng ineering and Techno logy(Natura l Sc iences Ed ition) Vo l. 22 No. 9
收稿日期:2006 - 5 -10
作者简介:栾志慧(1980 - ), 女 ,通化师范学院生物系教师 , 北华大学在读研究生。
文章编号:1009 - 9042(2006)09 -0043 - 04
蓝靛果忍冬种子结构与幼苗初生结构的研究
栾志慧1, 2 ,张启昌 2 ,其其格 2 ,鲍玉春 2
(1. 通化师范学院生物系 ,吉林 通化 134002;2. 北华大学 林学院 ,吉林 吉林 132013)
摘 要:对蓝靛果忍冬种子结构与幼苗初生结构进行解剖学研究 ,结果表明:蓝靛果忍冬种子椭圆形 ,属
双子叶有胚乳类型。种皮较厚 ,由 3 -4层细胞组成;胚乳发达 ,细胞壁厚并具发达的胞间连丝;胚小 ,长
方形。蓝靛果忍冬幼苗属于子叶出土类型。蓝靛果忍冬初生木质部发育为外始式 , 根的初生结构为 8
原型。蓝靛果忍冬茎无内皮层分化。维管束为外韧无限维管束类型。蓝靛果忍冬为单叶具毛。叶为等
面叶。主脉维管束为周韧型。
关键词:蓝靛果忍冬;种子结构;幼苗初生结构
中图分类号:Q941      文献标识码:A
蓝靛果忍冬 (Lon icea caerulea L. )是忍冬科 (Caprifoloaceae)忍冬属 (Lonice re)的一种落叶灌木;生于
海拔 600 - 1900m之间的林区 、河岸 、山坡 、林缘等处 ,往往在光线充足的湿地 ,生长比较旺盛;常聚生成片
生长;产于东北 、华北 、西北 、四川北部及云南西北部 ,欧 、亚 、美三洲北部也有分布;为优良蜜源树种;可供
观赏 、入药等 。[ 1 -2]
随着现代生物学技术突飞猛进的发展 ,国内外研究学者对蓝靛果忍冬分类学地位 、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 。但是国内外有关蓝
靛果忍冬解剖学的研究 ,还存有异议。然而 ,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 [ 3] 。
国外学者对蓝靛果进行简单的解剖学研究 ,只是对蓝靛果是否属于忍冬属产生质疑 。国内汪矛 [ 5]等
通过对蓝靛果花芽 、花序 、子房及果实的解剖学研究 ,认为蓝靛果果实并非文献记载 [ 4]的浆果 ,而是由一
个二歧聚伞花序的对生小花发育而成的一种新型复果 (浆果状复果 ),故提出将其从忍冬属分出 ,另立蓝
靛果新属[ 5] ;随后汪矛等[ 6]又研究发现其在木材管状分子 、叶迹叶隙 、髓和不定根等方面与忍冬属存在一
定差异 ,如忍冬属为单叶迹 、单叶隙 ,而蓝靛果为三叶迹 、三叶隙 ,忍冬属普遍存在异形髓 ,而蓝靛果的茎
中却不存在等 ,以此作为建立蓝靛果新属的有力依据;此后 ,颜承云等 [ 7]通过研究黑龙江省蓝靛果根茎叶
片的显微构造 ,发现蓝靛果叶为单叶迹 、单叶隙 ,与汪矛研究的叶为三叶迹 、三叶隙不同 ,并推测产生此差
异的原因可能是地域自然条件和物种长期进化的结果 ,从而提出是否将蓝靛果列入新属需要进一步研
究 。
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 [ 8] 。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 ,对蓝靛果种子与幼苗初生
结构进行研究 ,旨在为蓝靛果忍冬的分类 、生理生化 、农业育种等一系列研究提供科学 、可靠的解剖结构
吉 林 工程 技 术 师 范 学 院 学 报 2006年 9月
证据和资料 。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
实验所用种子购于吉林省临江林业局 ,幼苗为其播种苗。即将蓝靛果忍冬种子 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 2006年 4月 -6月在北华大学林学院实验室进行。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×。
2 结果与分析
2. 1 蓝靛果忍冬种子的形态结构特征
蓝靛果忍冬的一个果实内可产大量的种子 ,其形状 、大小大致相同 。呈卵圆形 ,长 2. 10 - 2. 30mm ,宽
1. 35 -1. 42mm ,厚 0. 6 - 0. 8mm ,先端稍尖 ,有一黑色圆孔。购样地点不同的成熟度较好的种子 ,种皮颜
色有所不同 ,如购于临江林业局的种子种皮呈深褐色 ,而购于汪清县的种子种皮呈黑色或蓝黑色。实体
显微镜下种皮表面均有粒状突起。蓝靛果忍冬种子由种皮 、胚乳和胚三部分组成 ,属双子叶有胚乳种子。
图 1 蓝靛果忍冬种子结构
F ig. 1 S eed s tru ctu re of Lonicea caeru lea L.
2. 1. 1 种皮的解剖学特征 [ 9]
较厚 ,由 3 -4层细胞构成。种皮最外层由 1层厚壁细胞 ,紧挨着由
1 - 2层薄壁细胞组成 ,厚度约 4. 8μm ,较大 ,排列疏松 ,呈长方形 ,细胞
内含色素 ,使种皮呈现固有颜色;内层由 1 - 2层厚角组织细胞组成 ,厚
度约 15. 7μm ,排列整齐 、紧密。
2. 1. 2 胚乳解剖学特征
蓝靛果忍冬胚乳发达 ,种子成熟时 ,胚乳较坚硬 。其特点是胚乳细
胞壁较厚 ,且细胞壁上有发达胞间连丝(见图 1)。
2. 1. 3 胚的解剖学特征
由于蓝靛果忍冬种子的胚较小 ,准确作出完整胚的切片较困难 ,为
此利用实体显微镜 、剥离方法将胚从胚乳中分离出来在镜下观察。发现胚为长方形 ,位于胚乳中间 ,与胚
乳几近同色 ,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 ,其外形呈鼓槌状。
2. 2 种子萌发与幼苗特征
由于蓝靛果忍冬种子具有坚硬的种皮和胚乳 ,胚体又小 ,所以萌发的时间持续较长 ,从浸种到种子萌
发 ,大体需要 10d左右 。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 ,故蓝靛果忍冬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。
2. 2. 1 蓝靛果忍冬根的初生结构
根的初生结构由表皮 、皮层和维管柱三大部分组成 。表皮由一层长方形活细胞组成 ,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 。根毛和根表皮的细胞质形成贴壁
层 ,中央有一互相沟通的大液泡 。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。根的内皮层由一层具有凯氏带的柱状细胞组成 (见图 2)。根的中央是由多面
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第 22卷 第 9期 栾志慧等:蓝靛果忍冬种子结构与幼苗初生结构的研究
体形薄壁细胞组成的髓(见图 3)。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。蓝靛果忍冬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 ,所以蓝靛果忍冬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 。初生韧皮部筛管发育为外始式 ,即每两个原生导管之间的薄壁细胞分化形成原生韧皮部筛管 ,紧接
着原生韧皮部内的薄壁细胞分化形成初生后生韧皮部。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 8的根的初生结构(见图 4)。
  
图 2 蓝靛果忍冬表皮细胞 、内皮层凯氏带 图 3 蓝靛果忍冬根中央髓图     4 蓝靛果忍冬根初生结构为 8原型
Fig. 2  ep iderm is cells and endoderm isC asparian
strip of Lon icea caeru lea L.
   F ig. 3 m id - pith of Lon icea
caeru lea L. root
     F ig. 4 p rim ary structu re of
root is 8 po lyarch
2. 2. 2  蓝靛果忍冬茎的初生结构
在蓝靛果忍冬茎横切面上从外至内由表皮 、皮层 、维管柱组成。表皮由一层狭长形细胞组成。表皮
下有数层小型厚壁细胞 ,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 1 ~ 3排细胞 ,初生木质和初生韧皮部之间有
束中形成层 ,为外韧无限维管束类型 。
2. 2. 3 蓝靛果忍冬叶结构及其特点
蓝靛果忍冬为单叶。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 。叶的表皮细胞为形状规则的扁平细胞 ,表皮具毛 ,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 (见
图 5、图 6、图 7)。
     
图 5 蓝靛果忍冬叶片结构       图 6 蓝靛果忍冬叶脉 、叶毛        图 7 蓝靛果忍冬主脉
Fig. 5 leaf structu re of Lon icea caeru lea L.   Fig. 6 vein and leaf hair of Lon icea caeru lea L.   Fig. 7 vein of Lon icea caeru lea L.
3 结论
(1)蓝靛果忍冬种皮较厚 ,由 3 - 4层细胞构成。胚乳发达 ,且细胞壁上有发达胞间连丝。胚较小 ,双
子叶植物。蓝靛果忍冬幼苗属于子叶出土类型 。
(2)蓝靛果忍冬根的初生结构由表皮 、皮层和维管柱三大部分组成。根的内皮层由一层具有凯氏带
的柱状细胞组成 。根的中央是由多面体形薄壁细胞组成的髓 。蓝靛果忍冬初生木质部发育为外始式。
根的初生结构为 8原型。
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吉 林 工程 技 术 师 范 学 院 学 报 2006年 9月
(3)蓝靛果忍冬茎无内皮层分化 。髓射线有 1 ~ 3排细胞 ,维管束为外韧无限维管束类型 。
(4)蓝靛果忍冬为单叶具毛;等面叶;中肋由维管束和少数机械组织组合而成 ,其他叶脉中也有发达
的维管束。主脉维管束为周韧型。
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[责任编辑 欧喜军 ]
Anatomy of seed and seedling prmi ary structure of Lon icea caerulea L.
LUAN Hui
1, 2 , ZHANG Q i -Chang2 , Q IQ i-Ge2 , BAO Yu -Chun2
(1.Department of B iology, Tonghua J ilin 134002;2. Forestry College ofB eihuaUniversity, J ilin J ilin 132013,China)
Abstract:wemade observations on the anatomy of seed and seedling primary structu re o f Lonicea caeru lea L. .
The resu lts are shown as fo llow s:The seeds shape is ova.l It has perisperm and doub le coty ledons. Seed she ll is
th icke r andmade of 3 - 4 row s ce lls. Perisperm is developed. The ce ll w all is th ick and has deve loped plas-
modesmata. Emb ryo is sma ll and rectang le. Lonicea caerulea L. is epigaeous seedling. Primary xy - lem is ex-
arch, primary structure of roo t is 8 po lya rch. S tem has not differen t inside cortex. Bu rdle is co llatera lbundle. Leaf
is simp le and isob ilateral lea.f Vein bund le is amph icribral bund le.
Key words:lonicea cae rulea L. ;seed structure;seedling primary structu re
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