全 文 ：植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2012, 47 (4): 422–426, www.chinbullbotany.com
doi: 10.3724/SP.J.1259.2012.00422
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收稿日期: 2011-11-23; 接受日期: 2012-03-15
基金项目: 广东省科技计划(No.2011B020304012)
* 通讯作者。E-mail: ruijunma2003@yahoo.com.cn
植物高度木质化叶片表皮细胞制备方法
吴清韩1, 2, 赵庆芳2, 朱慧1, 马瑞君1*
1韩山师范学院资源植物研究所, 潮州 521041; 2西北师范大学生命科学学院, 兰州 730070
摘要 以凤凰茶(Camellia sinensis)叶片为例, 介绍一种获取高度木质化植物叶片表皮细胞的简易方法——叶片燃烧法。该
方法根据高度木质化的叶片在燃烧、过水之后, 其上下表皮自行分开、细胞透明化, 从而获得材料上下表皮细胞的轮廓。
该方法具有简单迅速、制片效率高、上下表皮易区分及可靠稳定等优点, 非常适用于木质化叶片表皮特征的研究, 也可为
植物学及生态学的相关研究方法提供参考。
关键词 燃烧, 表皮细胞, 凤凰茶, 叶片, 木质化
吴清韩, 赵庆芳, 朱慧, 马瑞君 (2012). 植物高度木质化叶片表皮细胞制备方法. 植物学报 47, 422–426.
形态特征是植物分类的重要基础, 叶表皮性状在
类群间的系统学关系 (张志耘等 , 1998; 于慧等 ,
2011)、疑难类群的分类鉴定(税玉民等, 1999; Koesis
et al., 2004)、植物突变体形态学(Berná et al., 1999;
Pérez-Pérez et al., 2002)和植物对生态因子的特殊
适应性(石硕等, 2008)等研究方面具有一定的参考价
值。因此对于植物叶表皮观察方法的研究和技术改进,
可为植物学研究提供更为完整的叶表皮形态信息。
目前, 观察叶表皮的方法有常规水装片法、离析
法(杨虎彪等, 2009)、印迹法(Horiguchi et al., 2006;
吴杰等, 2008)、透明胶带法(陈佰鸿等, 2004)、指甲
油法(Hilu and Randall, 1984)、荧光显微镜法(崔宏安
等, 2007)和扫描电镜法(税玉民等, 1999)等。但对于
高度木质化的叶表皮细胞而言, 上述方法都在不同程
度上存在程序复杂、操作繁琐、效率低、药剂使用多
和对仪器设备依赖性强等缺点, 从而影响了对叶表皮
细胞的研究和教学。本研究在分析和总结以往方法的
不足之处的基础上, 探索出一种获取高度木质化的叶
片表皮细胞的形状和数目的新方法。
1 材料与方法
1.1 材料
实验材料选用我国南方常见的表皮木质化的植物凤凰
茶(Camellia sinensis (L.) O. Ktze.)、印度橡胶榕
(Ficus elastica Roxb. ex Hornem.)和桃花心木(Swi-
etenia mahagoni (Linn.) Jacq.)。实验材料均采自广东
潮州(116°22′–117°11′E, 23°26′–24°14′N)。
1.2 方法
1.2.1 表皮细胞的制备
将茶叶叶片一侧边缘放在酒精灯外焰点燃, 直到叶片
边缘燃烧至白色, 此时将叶片从火焰中移至盛有蒸馏
水的培养皿中。将叶片灰质部分与水面轻轻接触, 再
用一根大头针将叶片灰质与叶片未燃尽部分分开, 此
时灰质部分先与水面接触的一面会自动与对称面分
开并沉于水中。如果叶片灰质直沉入水中, 用一根胶
头滴管轻轻吸吹数次即分离, 最后用胶头滴管吸取理
想的叶片灰质片置于载玻片上进行常规制片。在
OLYMPUS CH30生物显微镜下观察并照相(图1)。

1.2.2 凤凰茶叶片横切面的制备
切取成熟叶片中部2–3 cm, 以中脉为主要横切面,
进行常规徒手切片, 用1%番红乙醇染液速染10秒后,
制成临时装片。在OLYMPUS CH30生物显微镜下观
察并照相。
2 结果与讨论
观察结果表明, 通过上述方法处理实验材料, 能够快
·技术方法·
吴清韩等: 植物高度木质化叶片表皮细胞制备方法 423



图1 叶片燃烧法示意图
1: 上表皮; 2: 水; 3: 下表皮; 4: 培养皿; 5: 载玻片

Figure 1 Illustration of leaf-burning
1: Upper epidermis; 2: Water; 3: Lower epidermis; 4: Culture
vessel; 5: Microscope slide


速、准确且直观地观察到茶叶表皮细胞的形态及大
小、气孔器类型等清晰的表皮微形态特征(图2A, B)。
将上述方法用于同样具有高度木质化叶表皮的印度橡
胶榕(Ficus elastica)、桃花心木(Swietenia mahagoni)
叶片微形态观察中, 同样取得了良好的观察结果(图
2C–F)。因此说明本方法具有良好的可靠性和稳定性,
适用于叶表皮高度木质化的植物叶片微形态研究。
2.1 叶片燃烧法与其它方法的比较
目前制备与观察植物表皮细胞微形态特征最常用的
方法是撕取法与印迹法(如指甲油法、琼脂糖法等)。
但在制备与观察高度木质化叶片表皮微形态时, 上述
常用方法均具有局限性。通过徒手切片可以发现高度
木质化叶片的上下表皮细胞内切向壁不均匀增厚且
缔结成片, 并常有长形的石细胞连接上下表皮细胞内
切向壁, 贯穿整个叶片的横切面(图3)。对于这种材料
而言, 采用镊子撕取植物表皮组织的方法受到了限
制。指甲油、琼脂糖等印迹法虽然能获取材料的整个
表皮轮廓, 但由于上表皮覆有角质层, 因此极大地影
响了印迹法对上表皮清晰轮廓的获取, 同时琼脂糖印
迹法不仅费用高而且在倒胶的时候难以把握胶的厚





图2 用叶片燃烧法观察不同植物材料的表皮细胞
(A) 茶叶上表皮; (B) 茶叶下表皮, 箭头示气孔; (C) 印度橡胶榕上表皮; (D) 印度橡胶榕下表皮, 箭头示气孔; (E) 桃花心木上表皮;
(F) 桃花心木下表皮, 箭头示气孔。Bar=100 µm

Figure 2 Observation of epidermal cells from different plants by using leaf-burning
(A) The upper epidermis of tea leaf; (B) The lower epidermis of tea leaf, showing the stoma (arrow); (C) The upper epidermis of
Ficus elastica; (D) The lower epidermis of F. elastica, showing the stoma (arrow); (E) The upper epidermis of Swietenia ma-
hagoni; (F) The lower epidermis of S. mahagoni, showing the stoma (arrow). Bar=100 µm

424 植物学报 47(4) 2012


图3 茶叶叶片横切面解剖结构
S: 石细胞; SP: 海绵组织; P: 栅栏组织。箭头示增厚的内切向
壁。Bar=100 µm

Figure 3 Anatomical structure of transaction of tea leaf
S: Sclereid; SP: Spongy tissue; P: Palisade tissue. Arrow
shows the thickening inner layer of the epidermis. Bar=100 µm
度——胶太薄, 难以分离胶面且易发生变形, 影响印
迹轮廓的规整性; 胶太厚又影响透光性, 不利于对印
迹的观察及拍照。与燃烧法相比, 指甲油法、琼脂糖
法虽能印现出下表皮气孔, 但气孔周边细胞边界却不
清晰, 无法判断气孔的类型(图4, 图5)。由于印迹法
所获得的印迹是负像印迹, 一般不适合于初学者对气
孔结构进行观察和拍摄(林月惠, 1996)。而通过叶片
燃烧法不仅可以观察到气孔, 而且还能清晰地观察到
气孔与相邻细胞的排列关系。图2显示, 3种植物材料
的气孔类型均属于无规则型, 其中与茶叶、桃花心木
气孔相邻的几个表皮细胞无规则地围绕着保卫细胞
(图2B, F), 印度橡胶榕气孔外围有1–2层较小的表皮
细胞(图2D)。因此采用叶片燃烧法对高度木质化叶片
表皮微形态的了解和图片拍摄是可行的。





图4 采用指甲油印迹法观察不同植物材料的表皮细胞
(A) 茶叶上表皮; (B) 茶叶下表皮, 箭头示气孔; (C) 印度橡胶榕上表皮; (D) 印度橡胶榕下表皮, 箭头示气孔; (E) 桃花心木上表皮;
(F) 桃花心木下表皮, 箭头示气孔。Bar=100 µm

Figure 4 Observation of epidermal cells from different plants by using nail-polish impression
(A) The upper epidermis of tea leaf; (B) The lower epidermis of tea leaf, showing the stoma (arrow); (C) The upper epidermis of
Ficus elastica; (D) The lower epidermis of F. elastica, showing the stoma (arrow); (E) The upper epidermis of Swietenia ma-
hagoni; (F) The lower epidermis of S. mahagoni, showing the stoma (arrow). Bar=100 µm


2.2 叶片燃烧法的理论支持
叶片燃烧法能克服印迹法的局限性, 是制备高度木质
化叶表皮组织的新方法。叶片的高度木质化使燃烧法
制片成为可能, 因为高度木质化的叶片在燃烧时, 其
上、下表皮细胞内切向壁的增厚及连续性使其经燃烧
吴清韩等: 植物高度木质化叶片表皮细胞制备方法 425



图5 采用琼脂糖印迹法观察不同植物材料的表皮细胞
(A) 茶叶上表皮; (B) 茶叶下表皮, 箭头示气孔; (C) 印度橡胶榕上表皮; (D) 印度橡胶榕下表皮, 箭头示气孔; (E) 桃花心木上表皮;
(F) 桃花心木下表皮, 箭头示气孔。Bar=100 µm

Figure 5 Observation of epidermal cells from different plants by using agarose-blotting
(A) The upper epidermis of tea leaf; (B) The lower epidermis of tea leaf, showing the stoma (arrow); (C) The upper epidermis of
Ficus elastica; (D) The lower epidermis of F. elastica, showing the stoma (arrow); (E) The upper epidermis of Swietenia ma-
hagoni; (F) The lower epidermis of S. mahagoni, showing the stoma (arrow). Bar=100 µm


之后, 在无大的外力作用时保持表皮细胞的连续性,
而上、下表皮之间的叶肉细胞由于壁薄, 经燃烧之后
会形成更小的细胞灰质。此外, 海绵组织的细胞本身
排列不整齐、疏松且具较多的间隙, 因此燃烧之后叶
肉细胞的消失拉大了上、下表皮之间的距离, 使上、
下表皮的分离得以实现(图1, 图3)。
2.3 叶片燃烧法的操作注意事项和适用范围
用叶片燃烧法观察叶表皮组织微形态只适用于叶片
高度木质化且角质层较厚的植物材料, 所用材料不需
要经过前期的固定处理及后期的染色处理。在操作过
程中首先应注意叶片一定要燃烧完全, 一般以燃烧灰
质快自动掉下为宜; 其次, 整个操作过程中应避免在
通风处进行, 操作动作一定要轻匀, 否则将影响叶片
灰质的连续性。相比之下, 叶片燃烧法具有设备简单、
操作方便、快捷、真实性强、所获图像清晰的优点, 因
此叶片燃烧法可以快速实现高度木质化叶片的微形
态观察。然而, 叶片燃烧法仍具有其局限性: 其一是
不适用于叶片表皮细胞木质化程度低的植物材料; 此
外所用材料不可回收; 还有叶片表皮细胞的附属结构
(如表皮毛)均无法显现。
参考文献
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A Method to Improve Sample Preparation for Observing
Epidermis of Highly Lignified Leaf
Qinghan Wu1, 2, Qingfang Zhao2, Hui Zhu1, Ruijun Ma1*
1Institute of Plant Resources, Hanshan Normal University, Chaozhou 521041, China; 2College of Life Sciences, Northwest
Normal University, Lanzhou 730070, China
Abstract We have developed an efficient leaf-burning method to observe epidermal cells of tea which are highly lignified
in cell walls. With this method, the clear shape of the upper and lower epidermis cells can be observed after several steps
of burning and rinsing. After treatment, the upper and lower epidermis cells can automatically separate and hyalinize. This
method is easy to use, saves time, distinguishes the upper from the lower side of plant epidermis and has high reliability
and stability. The epidermal characteristics of the lignified leaves can be accurately and quickly determined for botany and
ecology research.
Key words burning, epidermal cell, fenghuang tea, leaves, lignified
Wu QH, Zhao QF, Zhu H, Ma RJ (2012). A method to improve sample preparation for observing epidermis of highly
lignified leaf. Chin Bull Bot 47, 422–426.
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* Author for correspondence. E-mail: ruijunma2003@yahoo.com.cn
(责任编辑: 白羽红)