全 文 :东北堇菜属植物叶形态结构的研究及其
分类学价值的探讨
孙雪芹,刘玫,孙天航,张欣欣,史传奇
(哈尔滨师范大学生命科学与技术学院,黑龙江 哈尔滨150025)
摘要:采用GMA半薄切片及叶表皮撕取法,深入研究了东北堇菜属28种及1变种叶的形态结构。结果显示堇菜
属植物叶为心形、肾形、卵形及长三角形。托叶多为披针形。毛状体为单细胞非腺毛或两细胞非腺毛。气孔主要
为不等型。叶柄横切面多呈半圆形,两侧通常具翼,维管束常为3个,呈马蹄形或肾形,少数物种叶柄内具通气组
织和纤维。堇菜属不同物种叶柄的形态结构有差异,其特征在组内相似,可作为种及组划分的形态依据。本研究
为须毛柱头亚属、美丽堇菜亚属及堇菜组的建立,裂叶堇菜组并入合生托叶组,早开堇菜、茜堇菜和紫花地丁作为3
个独立的种提供了形态学依据,并为进一步深入研究中国堇菜属及堇菜科提供了基础资料。
关键词:堇菜属;叶;形态;结构;分类;中国东北地区
中图分类号:Q944 文献标识码:A 文章编号:10045759(2014)02022312
犇犗犐:10.11686/cyxb20140227
堇菜属(犞犻狅犾犪)是堇菜科(Violaceae)最大的属,约500余种,世界分布。中国约120种,东北42种、1变种及
4变型[13]。本属植物用途广泛,可供药用,有清热解毒、消肿止痛及散瘀之功效[如紫花地丁(犞犻狅犾犪狆犺犻犾犻狆狆犻犮犪)
及鸡腿堇菜(犞犻狅犾犪犪犮狌犿犻狀犪狋犪)],也可供观赏[如三色堇(犞犻狅犾犪狋狉犻犮狅犾狅狉)][45]。
堇菜属植物的柱头形态、花色和托叶常被作为分类的主要依据[1,67]。中国堇菜属分为4亚属,即堇菜亚属
(Subgen.犞犻狅犾犪)、二裂花柱亚属(Subgen.犇犻狊犮犺犻犱犻狌犿)、须毛柱头亚属(Subgen.犆犺犪犿犪犲犿犲犾犪狀犻狌犿)及美丽堇菜
亚属(Subgen.犕犲犾犪狀犻狌犿)[1]。孙坤等[8]对38种国产堇菜属植物进行了数量分类研究,认为须毛柱头亚属和二
裂花柱亚属应作为同一亚属,堇菜亚属中裂叶堇菜组(Sect.Pinnatae)和阔鞘堇菜组(Sect.Vaginatae)应并入合
生托叶组(Sect.Adnatae)。张春宇等[9]指出紫花地丁和早开堇菜(犞犻狅犾犪狆狉犻狅狀犪狀狋犺犪)根的木质部、叶片的栅栏
组织及海绵组织等结构明显不同。叶表皮的微形态特征不支持将早开堇菜及茜堇菜(犞犻狅犾犪狆犺犪犾犪犮狉狅犮犪狉狆犪)合并
到紫花地丁,不支持将总裂叶堇菜降为裂叶堇菜的变种[10]。堇菜属多数种类的花粉粒为三孔沟,其中三色堇的
花粉为五孔沟,是本属内较为进化的类型[1112]。一些学者指出堇菜属果实和种皮表面纹饰在种间差别明显,可作
为种的鉴定依据[1314]。而分子系统学研究显示美丽堇菜亚属与堇菜组和鸟嘴柱头堇菜组有较近亲缘关系,二裂
花柱亚属与须毛柱头亚属近缘[15]。叶柄的解剖学特征对植物分类及系统演化研究,以及鉴定植物属种间的亲缘
关系起到重要作用,对属及种的鉴定有着很大的参考价值[1617]。然而,关于堇菜属植物叶柄结构的报道很少[18],
且无系统的解剖学研究。本文的目的是通过深入研究东北堇菜属植物叶的形态结构,完善堇菜属形态学,为该属
的分类及分子系统学研究提供形态学依据,并为进一步深入研究中国堇菜属及堇菜科提供了基础资料。
1 材料与方法
1.1 材料
实验材料为我国东北堇菜属28种及1变种的叶片及叶柄,它们分别隶属于堇菜属的4个亚属:美丽堇菜亚
第23卷 第2期
Vol.23,No.2
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
223-234
2014年4月
收稿日期:20130827;改回日期:20131104
基金项目:黑龙江省及哈尔滨师范大学科学技术创新团队基金(KJTD20112),黑龙江省高校重点实验室开放课题研究项目(ZK201202)和哈尔
滨师范大学博士创新基金(HSDBSCX201306)资助。
作者简介:孙雪芹(1987),女,安徽省淮北人,在读硕士。Email:sunxcz2010@163.com
通讯作者。Email:hsd_liumei@163.com
属及二裂花柱亚属各1种,须毛柱头堇菜亚属3种,其他均属于堇菜亚属。植物采自野外,经王臣教授鉴定,标本
存放于哈尔滨师范大学植物标本馆(HANU),部分材料取自于黑龙江植物资源所标本馆(HNR)以及东北农业
大学植物标本馆(NEAU)。物种名称及凭证标本(包括物种的采集人,采集号及存放的标本馆)的详尽信息见表
1,分类地位见表2。
表1 东北堇菜属物种、凭证标本及采集地
犜犪犫犾犲1 犜犪狓犪狅犳犞犻狅犾犪犻狀狀狅狉狋犺犲犪狊狋犲狉狀犆犺犻狀犪,狋狅犵犲狋犺犲狉狑犻狋犺狏狅狌犮犺犲狉狊狆犲犮犻犿犲狀犱犲狋犪犻犾狊犪狀犱犾狅犮犪犾犻狋犻犲狊
种名Species 凭证标本Voucherspecimen 采集地Localities
鸡腿堇菜犞.犪犮狌犿犻狀犪狋犪 Liu犲狋犪犾.164(HANU) 黑龙江,帽儿山 Maoershan,Heilongjiang
双花堇菜犞.犫犻犳犾狅狉犪 Zhou352(NEAU) 吉林,长白山ChangbaiMountain,Jilin
兴安圆叶堇菜犞.犫狉犪犮犺狔犮犲狉犪狊 Zhu1112(HNR) 黑龙江,伊春 Yichun,Heilongjiang
南山堇菜犞.犮犺犪犲狉狅狆犺狔犾犾狅犻犱犲狊 Liu犲狋犪犾.536(NEAU) 辽宁,千山 Qianshan,Liaoning
球果堇菜犞.犮狅犾犾犻狀犪 Liu犲狋犪犾.401(HANU) 黑龙江,镜泊湖Jingbohu,Heilongjiang
掌叶堇菜犞.犱犪犮狋狔犾狅犻犱犲狊 Sun犲狋犪犾.1(HANU) 黑龙江,哈尔滨 Harbin,Heilongjiang
裂叶堇菜犞.犱犻狊狊犲犮狋犪 Sun犲狋犪犾.2(HANU) 黑龙江,五里木 Wulimu,Heilongjiang
总裂叶堇菜犞.犳犻狊狊犻犳狅犾犻犪 Sun犲狋犪犾.3(HANU) 黑龙江,哈尔滨 Harbin,Heilongjiang
凤凰堇菜犞.犳狌狀犵犺狌犪狀犵犲狀狊犻狊 Zhang.s.n.(HANU) 辽宁,千山 Qianshan,Liaoning
兴安堇菜犞.犵犿犲犾犻狀犻犪狀犪 Li犲狋犪犾.15(HANU) 黑龙江,兴凯湖 KhankaLake,Heilongjiang
宽叶白花堇菜犞.犾犪犮狋犻犳犾狅狉犪 Anon.83493(NEAU) 辽宁,鞍山 Anshan,Liaoning
东北堇菜犞.犿犪狀犱狊犺狌狉犻犮犪 Liu犲狋犪犾.386(HANU) 黑龙江,镜泊湖Jingbohu,Heilongjiang
白花东北堇菜犞.犿犪狀犱狊犺狌狉犻犮犪var.犳.犪犫犾犻犳犾狅狉犪 Liu犲狋犪犾.419(HANU) 黑龙江,镜泊湖Jingbohu,Heilongjiang
奇异堇菜犞.犿犻狉犪犫犻犾犻狊 Liu犲狋犪犾249(HANU) 黑龙江,镜泊湖Jingbohu,Heilongjiang
蒙古堇菜犞.犿狅狀犵狅犾犻犮犪 Liu6193(HANU) 黑龙江,帽儿山 Maoershan,Heilongjiang
大黄花堇菜犞.犿狌犲犺犾犱狅狉犳犻犻 Liu6201(HANU) 黑龙江,帽儿山 Maoershan,Heilongjiang
东方堇菜犞.狅狉犻犲狀狋犪犾犻狊 Anon.8794(NEAU) 黑龙江,阿城 Acheng,Heilongjiang
白花堇菜犞.狆犪狋狉犻狀犻犻 Wang321(HANU) 黑龙江,哈尔滨 Harbin,Heilongjiang
茜堇菜犞.狆犺犪犾犪犮狉狅犮犪狉狆犪 Liu犲狋犪犾.197(HANU) 黑龙江,镜泊湖Jingbohu,Heilongjiang
早开堇菜犞.狆狉犻狅狀犪狀狋犺犪 Liu犲狋犪犾.202(HANU) 黑龙江,镜泊湖Jingbohu,Heilongjiang
立堇菜犞.狉犪犱犱犲犪狀犪 Anon.B306(NEAU) 黑龙江,哈尔滨 Harbin,Heilongjiang
库叶堇菜犞.狊犪犮犮犺犪犾犻狀犲狀狊犻狊 Wang803(HANU) 吉林,长白山ChangbaiMountain,Jilin
深山堇菜犞.狊犲犾犽犻狉犽犻犻 Liu6188(NEAU) 黑龙江,帽儿山 Maoershan,Heilongjiang
细距堇菜犞.狋犲狀狌犻犮狅狉狀犻狊 Anon.317(HANU) 黑龙江,尚志Shangzhi,Heilongjiang
三色堇犞.狋狉犻犮狅犾狅狉 Guo810(NEAU) 黑龙江,哈尔滨 Harbin,Heilongjiang
斑叶堇菜犞.狏犪狉犻犲犵犪狋犪 Liu犲狋犪犾.428(HANU) 黑龙江,镜泊湖Jingbohu,Heilongjiang
堇菜犞.狏犲狉犲犮狌狀犱犪 Liu犲狋犪犾.450(HANU) 黑龙江,威虎山 WeihuMountain,Heilongjiang
黄花堇菜犞.狓犪狀狋犺狅狆犲狋犪犾犪 Zhu221(HNR) 辽宁,庄河Zhuanghe,Liaoning
紫花地丁犞.狔犲犱狅犲狀狊犻狊 Liu犲狋犪犾.431(HANU) 黑龙江,威虎山 WeihuMountain,Heilongjiang
1.2 方法
叶表皮撕取法:分别取5个叶片,用镊子撕取其上、下表皮,放在载玻片上,用刀片轻轻刮去残留的叶肉,直至
可清楚地观察到上、下表皮细胞为止。用水冲去叶肉细胞,加入1~2滴50%甘油水溶液,盖上盖玻片。在显微
镜下观察表皮细胞、气孔及毛状体的形态并记录。
GMA(Glycolmethacrylate,乙二醇甲基丙烯酸酯)半薄切片法:将从标本上取的材料吸水膨胀固定于FAA
(Formalin-aceticacid-alcoholmixture,福尔马林-醋酸-酒精混合液),新鲜材料直接用FAA固定,时间不
422 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2
少于24h,取靠近托叶的叶柄,长约0.5cm。采用Feder和O’Brien[19]的方法,材料经50%酒精(2次,每次4~6
h),100%酒精(2次,每次4~6h),异丙醇(2次,每次6h)和正丁醇(2次,每次6h)脱水后,进入GMA渗透3
次,第1和2次各为1~2d,第3次不少于5d,之后将材料及GMA装入胶囊,将其置于60℃温箱24h。用Leica
UltralcutR切片,厚度约为2μm。同样采用Feder和O’Brien
[19]的方法,用考马斯亮蓝及希夫试剂染色,中性树
胶封片。
所有观察结果经OlympusBX51显微镜观察,OlympusDP70照相。
表2 东北堇菜属物种的分类地位(中国植物志)
犜犪犫犾犲2 犜犺犲狋犪狓狅狀狅犿犻犮狊狋犪狋狌狊狅犳犞犻狅犾犪犻狀狀狅狉狋犺犲犪狊狋犲狉狀犆犺犻狀犪(犉犾狅狉犪狅犳犆犺犻狀犪)
亚属Subgenus 组Sections 种名Species
堇菜亚属Subgen.犞犻狅犾犪 堇菜组Sect.犞犻狅犾犪 球果堇菜犞.犮狅犾犾犻狀犪
鸟嘴柱头组Sect.Trigonocarpae 鸡腿堇菜犞.犪犮狌犿犻狀犪狋犪
奇异堇菜犞.犿犻狉犪犫犻犾犻狊
库叶堇菜犞.狊犪犮犮犺犪犾犻狀犲狀狊犻狊
斜柱头堇菜组Sect.Plagiostigma 兴安圆叶堇菜犞.犫狉犪犮犺狔犮犲狉犪狊
合生托叶组Sect.Adnatae 凤凰堇菜犞.犳狌狀犵犺狌犪狀犵犲狀狊犻狊
兴安堇菜犞.犵犿犲犾犻狀犻犪狀犪
宽叶白花堇菜犞.犾犪犮狋犻犳犾狅狉犪
东北堇菜犞.犿犪狀犱狊犺狌狉犻犮犪
白花东北堇菜犞.犿犪狀犱狊犺狌狉犻犮犪var.犳.犪犫犾犻犳犾狅狉犪
蒙古堇菜犞.犿狅狀犵狅犾犻犮犪
白花堇菜犞.狆犪狋狉犻狀犻犻
茜堇菜犞.狆犺犪犾犪犮狉狅犮犪狉狆犪
早开堇菜犞.狆狉犻狅狀犪狀狋犺犪
深山堇菜犞.狊犲犾犽犻狉犽犻犻
细距堇菜犞.狋犲狀狌犻犮狅狉狀犻狊
斑叶堇菜犞.狏犪狉犻犲犵犪狋犪
紫花地丁犞.狔犲犱狅犲狀狊犻狊
裂叶堇菜组Sect.Pinnatae 南山堇菜犞.犮犺犪犲狉狅狆犺狔犾犾狅犻犱犲狊
掌叶堇菜犞.犱犪犮狋狔犾狅犻犱犲狊
裂叶堇菜犞.犱犻狊狊犲犮狋犪
总裂叶堇菜犞.犳犻狊狊犻犳狅犾犻犪
双缘柱头堇菜组Sect.Bilobatae 立堇菜犞.狉犪犱犱犲犪狀犪
堇菜犞.狏犲狉犲犮狌狀犱犪
二裂花柱亚属Subgen.犇犻狊犮犺犻犱犻狌犿 短距堇菜组Sect.Brevicaratae 双花堇菜犞.犫犻犳犾狅狉犪
须毛柱头亚属Subgen.
犆犺犪犿犪犲犿犲犾犪狀犻狌犿
直立黄花堇菜组Sect.Erectae 大黄花堇菜犞.犿狌犲犺犾犱狅狉犳犻犻
东方堇菜犞.狅狉犻犲狀狋犪犾犻狊
黄花堇菜犞.狓犪狀狋犺狅狆犲狋犪犾犪
美丽堇菜亚属Subgen.犕犲犾犪狀犻狌犿 三色堇菜组Sect.Noverculae 三色堇犞.狋狉犻犮狅犾狅狉
2 结果与分析
2.1 叶及托叶的形态
东北堇菜属植物的叶具裂或无裂(表3),裂叶堇菜组的叶具裂,其他各组叶边缘较整齐。叶裂分为全裂,如
522第23卷第2期 草业学报2014年
书书书
表
3
东
北
堇
菜
属
叶
(叶
片
、叶
柄
及
托
叶
)的
形
态
结
构
犜犪
犫犾
犲
3
犜犺
犲
犾犲
犪犳
( 犻狀
犮犾
狌犱
犻狀
犵
犫犾
犪犱
犲
, 狆
犲狋
犻狅
犾犲
犪狀
犱
狊狋
犻 狆
狌犾
犲
) 狊
犺犪
狆犲
犪狀
犱
狊狋
狉狌
犮狋
狌狉
犲
狅犳
犞犻
狅犾
犪
犻狀
狀狅
狉狋
犺狑
犲狊
狋犲
狉狀
犆犺
犻狀
犪
种
名
S p
ec
ie
s
叶
型
Le
af
sh
a p
e
托
叶
形
状
St
i p
ul
e
sh
a p
e
毛
状
体
结
构
Tr
ic
ho
m
e
st
ru
ct
ur
e
气
孔
类
型
St
o
m
a
t y
pe
叶
柄
横
切
面
形
状
Pe
ti
ol
e
sh
a p
e
in
tr
an
sv
er
sa
l
se
ct
io
n
厚
角
组
织
Co
lle
nc
h y
ma
皮
层
通
气
组
织
Ae
re
nc
h y
ma
维
管
束
数
量
Va
sc
ul
ar
bu
nd
le
nu
m
be
r
维
管
束
形
状
Va
sc
ul
ar
bu
nd
le
sh
a p
e
韧
皮
纤
维
Ph
lo
e
m
fi
be
r
木
纤
维
X y
le
m
fi
be
r
鸡
腿
堇
菜
犞
.犪
犮狌
犿犻
狀犪
狋犲
心
形
或
广
卵
形
Co
rd
at
e
or
ov
at
e
披
针
形
具
羽
状
裂
La
nc
eo
la
te
wi
th
pi
n
na
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
,偶
见
横
列
型
An
is
oc
yt
ic
,
se
ld
om
di
ac
yt
ic
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
新
月
形
Cr
es
ce
nt
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
双
花
堇
菜
犞
.犫
犻 犳
犾狅
狉犪
肾
形
Re
ni
fo
rm
卵
形
或
披
针
形
Co
r
da
te
or
la
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
有
Pr
es
en
t
有
Pr
es
en
t
兴
安
圆
叶
堇
菜
犞
.犫
狉犪
犮犺
狔犮
犲狉
犪
肾
形
Re
ni
fo
rm
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
南
山
堇
菜
犞
.犮
犺犪
犲狉
狅 狆
犺 狔
犾犾
狅犻
犱犲
长
卵
形
,
深
裂
Lo
n g
ov
at
e
,
pa
rt
it
e
宽
披
针
形
Wi
de
la
n
ce
ol
at
e
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
肾
形
Re
ni
fo
rm
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
球
果
堇
菜
犞
.犮
狅犾
犾犻
狀犪
广
卵
形
Wi
de
ov
at
e
披
针
形
具
细
齿
La
n
ce
ol
at
e
wi
th
de
nt
a
ti
on
单
细
胞
及
2
细
胞
U
ni
ce
l
lu
la
r
an
d
tw
o
ce
ll
s
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
近
三
角
形
具
翼
,
中
间
凸
Si
mi
la
r
to
tr
ia
n g
le
wi
th
wi
n g
s
an
d
a
pr
o j
ec
ti
on
in
mi
dd
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
箭
形
Sa
gi
tt
at
e
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
掌
叶
堇
菜
犞
.犱
犪犮
狋 狔
犾狅
犻犱
犲狊
掌
状
5
裂
Pa
lm
at
e
wi
th
fi
ve
di
ss
ec
ts
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
Se
mi
ci
rc
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
肾
形
Re
ni
fo
rm
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
裂
叶
堇
菜
犞
.犱
犻狊
狊犲
犮狋
犪
卵
状
,全
裂
O
va
te
wi
th
pa
rt
it
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
肾
形
Re
ni
fo
rm
有 Pr
es
en
t
有 Pr
es
en
t
总
裂
叶
堇
菜
犞
. 犳
犻狊
狊 犳
犾狅
犾犻
犪
卵
形
,浅
裂
O
va
te
wi
th
cl
ef
t
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
Se
mi
ci
rc
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
肾
形
Re
ni
fo
rm
有 Pr
es
en
t
有 Pr
es
en
t
凤
凰
堇
菜
犞
. 犳
狌狀
犵犺
狌犪
狀 犵
犲狀
狊犻
狊
卵
形
或
广
卵
形
O
va
te
or
wi
de
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
兴
安
堇
菜
犞
. 犵
犿
犲犾
犻狀
犻犪
狀犪
匙
形
Co
ch
le
ar
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
6
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
宽
叶
白
花
堇
菜
犞
.犾
犪犮
狋犻
犳犾
狅狉
犪
长
三
角
形
Lo
n g
tr
ia
n
gl
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
无 A
bs
en
t
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,中
间
凸
,具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
an
d
a
pr
o j
ec
ti
on
in
mi
dd
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
有
Pr
es
en
t
有
Pr
es
en
t1
622 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2
书书书
续
表
3
Co
nt
in
ue
d
种
名
S p
ec
ie
s
叶
型
Le
af
sh
a p
e
托
叶
形
状
St
i p
ul
e
sh
a p
e
毛
状
体
结
构
Tr
ic
ho
m
e
st
ru
ct
ur
e
气
孔
类
型
St
o
m
a
t y
pe
叶
柄
横
切
面
形
状
Pe
ti
ol
e
sh
a p
e
in
tr
an
sv
er
sa
l
se
ct
io
n
厚
角
组
织
Co
lle
nc
h y
ma
皮
层
通
气
组
织
Ae
re
nc
h y
ma
维
管
束
数
量
Va
sc
ul
ar
bu
nd
le
nu
m
be
r
维
管
束
形
状
Va
sc
ul
ar
bu
nd
le
sh
a p
e
韧
皮
纤
维
Ph
lo
e
m
fi
be
r
木
纤
维
X y
le
m
fi
be
r
东
北
堇
菜
犞
.
犿
犪狀
犱狊
犺狌
狉犻
犮犪
长
卵
形
或
三
角
状
长
卵
形
Lo
n g
ov
at
e
or
tr
ia
n
gu
la
r
lo
n g
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,中
间
凸
,具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
an
d
a
pr
o j
ec
ti
on
in
mi
dd
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
4
肾
形
Re
ni
fo
rm
有 Pr
es
en
t
有 Pr
es
en
t
白
花
东
北
堇
菜
犞
.
犿
犪狀
犱狊
犺狌
狉犻
犮犪
va
r
. 犳
.犪
犫犾
犻 犳犾
狅狉
犪
长
卵
形
或
三
角
状
长
卵
形
Lo
n g
ov
at
e
or
tr
ia
n
gu
la
r
lo
n g
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
三
角
形
Tr
ia
n g
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
4
肾
形
Re
ni
fo
rm
有 Pr
es
en
t
有 Pr
es
en
t
奇
异
堇
菜
犞
.
犿犻
狉犪
犫犻
犾犻
狊
心
形
或
肾
形
Co
rd
at
e
or
re
ni
fo
rm
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,中
间
平
,具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
an
d
m
ea
n
in
mi
dd
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
新
月
形
Cr
es
ce
nt
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
蒙
古
堇
菜
犞
.
犿
狅狀
犵狅
犾犻
犮犪
心
形
或
卵
状
心
形
Co
r
da
te
or
co
rd
at
e
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
大
黄
花
堇
菜
犞
.
犿
狌犲
犺犾
犱狅
狉 犳
犻犻
肾
形
或
圆
状
肾
形
Re
ni
fo
rm
or
re
ni
fo
rm
r
ou
nd
卵
圆
形
Ro
un
d
ov
at
e
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
东
方
堇
菜
犞
.狅
狉犻
犲狀
狋犪
犾犻
狊
卵
形
或
椭
圆
形
O
va
te
or
el
i p
ti
ca
l
卵
形
O
va
te
无 A
bs
en
t
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
Se
mi
ci
rc
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
白
花
堇
菜
犞
. 狆
犪狋
狉犻
狀犻
犻
长
卵
形
或
椭
圆
形
Lo
n g
ov
at
e
or
el
li
pt
ic
al
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
有
Pr
es
en
t
有
Pr
es
en
t
茜
堇
菜
犞
. 狆
犺犪
犾犪
犮狉
狅犮
犪狉
狆犪
广
卵
形
Wi
de
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,中
间
稍
凸
,具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
an
d
a
pr
o j
ec
ti
on
in
mi
dd
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
箭
形
Sa
gi
t
ta
te
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
早
开
堇
菜
犞
. 狆
狉犻
狅狀
犪狀
狋犺
犪
卵
形
或
长
卵
形
O
va
te
or
lo
n g
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
,偶
见
横
列
型
An
is
oc
yt
ic
,
se
ld
om
di
ac
yt
ic
半
圆
形
,中
间
平
,具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
an
d
m
ea
n
in
mi
dd
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
肾
形
Re
ni
fo
rm
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
立
堇
菜
犞
.狉
犪犱
犱犲
犪狀
犪
长
卵
形
,
基
部
箭
型
Lo
n g
ov
at
e
an
d
sa
gi
t
ta
te
ba
se
卵
形
具
浅
裂
O
va
te
wi
th
cl
ef
t
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,中
间
平
,具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
an
d
m
ea
n
in
mi
dd
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
2
722第23卷第2期 草业学报2014年
书书书
续
表
3
Co
nt
in
ue
d
种
名
S p
ec
ie
s
叶
型
Le
af
sh
a p
e
托
叶
形
状
St
i p
ul
e
sh
a p
e
毛
状
体
结
构
Tr
ic
ho
m
e
st
ru
ct
ur
e
气
孔
类
型
St
o
m
a
t y
pe
叶
柄
横
切
面
形
状
Pe
ti
ol
e
sh
a p
e
in
tr
an
sv
er
sa
l
se
ct
io
n
厚
角
组
织
Co
lle
nc
h y
ma
皮
层
通
气
组
织
Ae
re
nc
h y
ma
维
管
束
数
量
Va
sc
ul
ar
bu
nd
le
nu
m
be
r
维
管
束
形
状
Va
sc
ul
ar
bu
nd
le
sh
a p
e
韧
皮
纤
维
Ph
lo
e
m
fi
be
r
木
纤
维
X y
le
m
fi
be
r
库
叶
堇
菜
犞
.狊
犪犮
犮犺
犪犾
犻狀
犲狀
狊犻
狊
广
卵
形
或
卵
形
Wi
de
ov
at
e
or
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
cir
cl
e
wi
th
tw
o
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
深
山
堇
菜
犞
.狊
犲犾
犽犻
狉犽
犻犻
广
卵
形
或
心
形
Wi
de
ov
at
e
or
co
rd
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
cir
cl
e
wi
th
tw
o
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
细
距
堇
菜
犞
.狋
犲狀
狌犻
犮狅
狉狀
犻狊
广
卵
形
或
广
椭
圆
形
Wi
de
ov
at
e
or
ell
i p
tic
al
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
cir
cl
e
wi
th
tw
o
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
三
色
堇
犞
.狋
狉犻
犮狅
犾狅
狉
长
圆
形
或
长
卵
形
Ab
ro
un
d
or
lo
n g
ov
at
e
羽
状
深
裂
具
小
裂
片
Pi
nn
at
e
wi
th
lo
bu
le
s
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
cir
cl
e
wi
th
tw
o
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
有 Pr
es
en
t
有 Pr
es
en
t
斑
叶
堇
菜
犞
.狏
犪狉
犻犲
犵犪
狋犪
广
卵
形
Wi
de
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
,偶
无
规
则
型
A
ni
so
c y
t
ic
, s
el
do
m
an
o
m
oc
yt
ic
半
圆
形
具
翼
,
中
间
稍
凸
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
tw
o
wi
n g
s
an
d
a
pr
o j
ec
ti
on
in
mi
dd
le
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
肾
形
Re
ni
fo
rm
有
Pr
es
en
t
有
Pr
es
en
t
堇
菜
犞
.狏
犲狉
犲犮
狌狀
犱犪
心
形
Co
rd
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
无 A
bs
en
t
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
无 A
bs
en
t
有 Pr
es
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
黄
花
堇
菜
犞
.狓
犪狀
狋犺
狅 狆
犲狋
犪犾
犪
心
形
或
广
卵
形
Co
ed
at
e
or
wi
de
ov
at
e
卵
圆
形
Ro
un
d
ov
at
e
无 A
bs
en
t
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
半
圆
形
,
具
翼
Se
mi
ci
rc
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
3
马
蹄
形
U
sh
a p
ed
有 Pr
es
en
t
无 A
bs
en
t
紫
花
地
丁
犞
. 狔
犲犱
狅犲
狀狊
犻狊
长
卵
形
Lo
n g
ov
at
e
披
针
形
La
nc
eo
la
te
单
细
胞
U
ni
ce
ll
ul
ar
不
等
型
A
ni
so
c y
ti
c
近
三
角
形
,
具
翼
Si
mi
la
r
to
tr
ia
n g
le
wi
th
wi
n g
s
有 Pr
es
en
t
有 Pr
es
en
t
4
肾
形
Re
ni
fo
rm
无 A
bs
en
t
无 A
bs
en
t
注
:
1
层
纤
维
细
胞
。
2
或
3
层
纤
维
细
胞
。
N
ot
e
:
O
ne
la
ye
r
of
fi
be
r
ce
ll
s
.
T
wo
or
th
re
e
la
ye
rs
of
fi
be
r
ce
ll
s
.
3
822 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2
掌叶堇菜(图1C),深裂(缺刻大于1/2叶片),如南山堇菜及裂叶堇菜(图1D),或浅裂(缺刻小于1/2叶片),如总
裂叶堇菜(图1E)。后者的叶片形状变化较大,为心形或广卵形,如斑叶堇菜和鸡腿堇菜(图1A1,J1);肾形,如大
黄花堇菜、兴安圆叶堇菜和双花堇菜(图1B);长卵形,如立堇菜、三色堇和紫花地丁(图1H,I,M);长三角形,如
白花东北堇菜及宽叶白花堇菜(图1G)及匙形,如兴安堇菜(图1F)。
本文研究的堇菜属物种均具托叶(表3),但有的不明显。根据托叶与叶柄的基部着生方式可分为合生及离
生两种类型。前者如鸡腿堇菜、兴安圆叶堇菜和掌叶堇菜(图1A1,B,C)。后者如立堇菜和三色堇(图1H,I)。
托叶的形状主要为披针形及卵圆形。多数物种,如兴安堇菜、紫花地丁和斑叶堇菜的托叶为披针形(图1M,J2),
少数物种,如黄花堇菜和大黄花堇菜的为卵圆形(图1L)。本文研究的物种仅三色堇的托叶具小裂片(图1I)。
图1 东北堇菜属植物叶及托叶绘图
犉犻犵.1 犜犺犲犾犲犪狏犲狊犪狀犱狊狋犻狆狌犾犲狊犻狀犞犻狅犾犪犻狀狀狅狉狋犺犲犪狊狋犲狉狀犆犺犻狀犪,
狊犺狅狑犻狀犵狋犺犲狊犺犪狆犲狅犳犾犲犪狏犲狊犪狀犱狊狋犻狆狌犾犲狊
示叶及托叶形状A1,A2.鸡腿堇菜基生叶及茎生叶托叶;B.兴安圆
叶堇菜;C.掌叶堇菜;D.裂叶堇菜;E.总裂叶堇菜;F.兴安堇菜;G.
宽叶白花堇菜;H.立堇菜;I.三色堇;J1,J2.斑叶堇菜;K.堇菜;L.
黄花堇菜托叶;M.紫花地丁。比例尺:图A1,A2,B,C,D,E,F,G,
H,I,J1,K,M=1cm;J2,L=0.5cm。Basalleafandstipuleofstem
leaf:A1,A2.犞.犪犮狌犿犻狀犪狋犪;B.犞.犫狉犪犮犺狔犮犲狉犪狊;C.犞.犱犪犮狋狔犾狅犻犱犲狊;
D.犞.犱犻狊狊犲犮狋犪;E.犞.犳犻狊狊犻犳狅犾犻犪;F.犞.犵犿犲犾犻狀犻犪狀犪;G.犞.犾犪犮狋犻犳犾狅狉犪;
H.犞.狉犪犱犱犲犪狀犪;I.犞.狋狉犻犮狅犾狅狉;J1,J2.犞.狏犪狉犻犲犵犪狋犪;K.犞.狏犲狉犲
犮狌狀犱犪;L.犞.狓犪狀狋犺狅狆犲狋犪犾犪stipule;M.犞.狔犲犱狅犲狀狊犻狊.Scalebar=1cm
inA1,A2,B,C,D,E,F,G,H,I,J1,K,M;0.5cminJ2,L.
2.2 毛状体及气孔的形态
除少数物种未见毛状体(如堇菜和宽叶白花堇菜)外,其余物种均有毛状体。毛状体多集中在叶脉及叶缘,少
数叶柄也被毛。毛状体多为单细胞非腺毛,呈披针形,如茜堇菜、三色堇和双花堇菜(图2B,C)。仅在球果堇菜观
察到两细胞非腺毛,呈披针形(图2A1,A2)。部分物种毛状体上具瘤状突起,如斑叶堇菜和三色堇(图2C)。气
孔分布于叶的上、下两面及叶柄,下表皮气孔较多。绝大多数物种的气孔周围有3个副卫细胞,其中一个明显较
其他的细胞小,为不等型,如早开堇菜和堇菜(图2D,E),部分物种气孔周围的细胞同其他表皮细胞形态相似,为
不规则型,如深山堇菜、斑叶堇菜等(图2E)。堇菜属表皮细胞的细胞壁多呈波浪状弯曲,如堇菜(图2E),但有的
物种较平滑,如总裂叶堇菜、早开堇菜(图2D)。
2.3 叶柄结构
堇菜属植物叶柄横切面多为半圆形(图3),如鸡腿堇菜、裂叶堇菜及总裂叶堇菜(图3A,C,D);三角形,如白
花东北堇菜(图3F)。叶柄近轴面的特征在不同的物种有变化,分为较平,如总裂叶堇菜(图3D);中间凸起,如球
果堇菜、茜堇菜及斑叶堇菜(图3B,H,J)。近轴面两侧向外延伸,形成翼,如鸡腿堇菜、球果堇菜和奇异堇菜(图
3A,B,C);部分物种无明显翼,如总裂叶堇菜(图3E)。
叶柄表皮由一层近方形的细胞组成,无明显角质层,细胞排列紧密整齐,但东方堇菜叶柄一些表皮细胞的外
壁明显突起(图2G)。此外,研究中叶柄的表皮细胞可见细小的绒毛状突起(如球果堇菜,图2C)。紧挨表皮有
1~3层细胞构成的厚角组织,细胞排列紧密,且形态同表皮细胞相似。厚角组织以内的薄壁细胞较大,排列疏松,
922第23卷第2期 草业学报2014年
有明显的胞间隙,维管束规则分布在薄壁组织中,多数物种有3个维管束,大维管束在中间位置,小维管束位于两
侧,如东北堇菜及紫花地丁(图3F,O)。有些物种的维管束多于3个,东北堇菜、白花东北堇菜和紫花地丁具4个
维管束(图3F,O),兴安堇菜的维管束为6个,它们的排列方式均为中央一个较大,周围的较小。根据维管束形
状不同,分为以下4种:新月形,如鸡腿堇菜和奇异堇菜(图3A,G);肾形,如裂叶堇菜、总裂叶堇菜和东北堇菜
(图3C,D);箭头形,如茜堇菜和斑叶堇菜(图3H,J);马蹄形,如球果堇菜、堇菜和紫花地丁(图3B,F,I,K,L)。
部分物种的韧皮部及木质部外侧具纤维,纤维为2~3层纤维细胞,如斑叶堇菜和双花堇菜(图2H,J),或几个纤
维细胞聚集在一起,分散排列,如总裂叶堇菜及东北堇菜(图2I,3E,F),有些物种的韧皮部及木质部外侧无纤维,
如鸡腿堇菜、球果堇菜和堇菜(图3A,C,N)。一些物种叶柄中央具溶生性通气组织,如堇菜和紫花地丁(图3K,L),
而这种通气组织在多数物种中不存在。淀粉粒存在于一些物种靠近表皮的细胞,如东北堇菜及紫花地丁(图3O)。
图2 东北堇菜属植物叶及叶柄
犉犻犵.2 犜犺犲犾犲犪狏犲狊犪狀犱狆犲狋犻狅犾犲犻狀犞犻狅犾犪犻狀狀狅狉狋犺犲犪狊狋犲狉狀犆犺犻狀犪
示毛状体、气孔、表皮、维管束、纤维。A1,A2.球果堇菜的叶表皮
毛;B.双花堇菜的叶表皮毛;C.三色堇的叶表皮毛;D.早开堇菜气孔;
E.堇菜气孔;F.球果堇菜叶柄表皮;G.东方堇菜叶柄表皮;H.双花
堇菜叶柄维管束;I.总裂叶堇菜叶柄维管束;J.斑叶堇菜叶柄维管束。
比例尺:图A1,B,J=80μm;A2,C,D,E,F=25μm;G=100μm;
H,I=50μm。Showingtrichome,stomata,epidermis,vascularandfi
ber.Ttrichomeonleaves:A1,A2.犞.犮狅犾犾犻狀犪;B.犞.犫犻犳犾狅狉犪;C.犞.
狋狉犻犮狅犾狅狉;Stomataofleaves:D.犞.狆狉犻狅狀犪狀狋犺犪;E.犞.狏犲狉犲犮狌狀犱犪;Epi
dermisofpetiole:F.犞.犮狅犾犾犻狀犪;G.犞.狅狉犻犲狀狋犪犾犻狊;Vascularbundleof
petiole:H.犞.犫犻犳犾狅狉犪;I.犞.犳犻狊狊犻犳狅犾犻犪;J.犞.狏犪狉犻犲犵犪狋犪.Scalebar=
80μminA1,B,J;25μminA2,C,D,E,F;100μminG;50μmin
H,I.
图3 东北堇菜属植物叶柄横切面绘图
犉犻犵.3 犜犺犲狋狉犪狀狊狏犲狉狊犲狊犲犮狋犻狅狀狅犳狆犲狋犻狅犾犲狊犻狀犞犻狅犾犪
犻狀狀狅狉狋犺犲犪狊狋犲狉狀犆犺犻狀犪
示横切面形状、维管束的分布及形状。A.鸡腿堇菜;B.双花堇菜;
C.球果堇菜;D.裂叶堇菜;E.总裂叶堇菜;F.东北堇菜;G.白花东北
堇菜;H.奇异堇菜;I.东方堇菜;J.茜堇菜;K.早开堇菜;L.三色堇;
M.斑叶堇菜;N.堇菜;O.紫花地丁。比例尺:图L=400μm;A,B,
H,I,O=500μm;D,F,G,K,M,N=600μm;C,E,J=670μm。
Showingtheshapesoftransversesections,distributionandshapesof
vascularbundles.A.犞.犪犮狌犿犻狀犪狋犪;B.犞.犫犻犳犾狅狉犪;C.犞.犮狅犾犾犻狀犪;D.
犞.犱犻狊狊犲犮狋犪;E.犞.犳犻狊狊犻犳狅犾犻犪;F.犞.犿犪狀犱狊犺狌狉犻犮犪;G.犞.犿犪狀犱狊犺狌狉犻
犮犪var.犳.犪犫犾犻犳犾狅狉犪;H.犞.犿犻狉犪犫犻犾犻狊;I.犞.狅狉犻犲狀狋犪犾犻狊;J.犞.狆犺犪犾犪
犮狉狅犮犪狉狆犪;K.犞.狆狉犻狅狀犪狀狋犺犪;L.犞.狋狉犻犮狅犾狅狉;M.犞.狏犪狉犻犲犵犪狋犪;N.
犞.狏犲狉犲犮狌狀犱犪;O.犞.狔犲犱狅犲狀狊犻狊.Scalebar=400μminL;500μmin
A,B,H,I,O;600μminD,F,G,K,M,N;670μminC,E,J.
032 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2
2.4 根据观察的堇菜属28种1变种叶的形态结构的特征,编制检索表如下
1.植株有茎生叶和基生叶
2.叶较狭长,长宽比大于2
3.托叶羽状深裂 三色堇犞.狋狉犻犮狅犾狅狉%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3.托叶不分裂 立堇菜犞.狉犪犱犱犲犪狀犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2.叶较宽,长宽比小于2
4.叶柄翼不明显
5.有通气组织 堇菜犞.狏犲狉犲犮狌狀犱犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
5.不具通气组织 东方堇菜犞.狅狉犻犲狀狋犪犾犻狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4.叶柄具明显的翼
6.无韧皮纤维及木纤维 大黄花堇菜犞.犿狌犲犺犾犱狅狉犳犻犻%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
6.有韧皮纤维及木纤维,或仅具两者之一
7.叶柄横切近轴面凸出
8.韧皮纤维及木纤维细胞各为1~2层 双花堇菜犞.犫犻犳犾狅狉犪%%%%%%%%%%%%%%%%
8.韧皮纤维及木纤维细胞零星分布
9.托叶边缘近全缘 黄花堇菜犞.狓犪狀狋犺狅狆犲狋犪犾犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
9.托叶边缘具较细尖齿 库叶堇菜犞.狊犪犮犮犺犪犾犻狀犲狀狊犻狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
7.叶柄横切近轴面较平
10.托叶羽状深裂 鸡腿堇菜犞.犪犮狌犿犻狀犪狋犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
10.托叶近全缘 奇异堇菜犞.犿犻狉犪犫犻犾犻狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
1.植株有基生叶,无茎生叶
11.叶具裂
12.叶全裂至深裂
13.掌状5全裂 掌叶堇菜犞.犱犪犮狋狔犾狅犻犱犲狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
13.非掌状深裂
14.裂片狭窄,线状,近羽状 裂叶堇菜犞.犱犻狊狊犲犮狋犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
14.裂片较宽,卵圆状披针形 南山堇菜犞.犮犺犪犲狉狅狆犺狔犾犾狅犻犱犲狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%
12.叶有不整齐的大小缺刻,浅裂 总裂叶堇菜犞.犳犻狊狊犻犳狅犾犻犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
11.叶不具裂,无缺刻
15.叶较狭长,长宽比大于2
16.叶匙形 兴安堇菜犞.犵犿犲犾犻狀犻犪狀犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
16.叶非匙形
17.叶柄维管束数大于3
18.横切面呈三角形 白花东北堇菜犞.犿犪狀犱狊犺狌狉犻犮犪var.犳.犪犫犾犻犳犾狅狉犪%%%%%%%%%%%%
18.横切面不为三角形
19.无韧皮纤维及木纤维 紫花地丁犞.狔犲犱狅犲狀狊犻狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
19.有韧皮纤维及木纤维 东北堇菜犞.犿犪狀犱狊犺狌狉犻犮犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
17.叶柄维管束数为3
20.有较多韧皮纤维及木纤维
21.维管束形状为马蹄形 宽叶白花堇菜犞.犾犪犮狋犻犳犾狅狉犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%
21.维管束形状为心形 白花堇菜犞.狆犪狋狉犻狀犻犻%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
20.仅有少数韧皮纤维 早开堇菜犞.狆狉犻狅狀犪狀狋犺犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
132第23卷第2期 草业学报2014年
15.叶较宽,长宽比小于2
22.表面沿脉具明显白斑 斑叶堇菜犞.狏犪狉犻犲犵犪狋犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
22.表面沿脉不具白斑
23.有韧皮纤维或木纤维 凤凰堇菜犞.犳狌狀犵犺狌犪狀犵犲狀狊犻狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
23.无韧皮纤维及木纤维
24.叶不为广卵形或广椭圆形
25.叶肾形 兴安圆叶堇菜犞.犫狉犪犮犺狔犮犲狉犪狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
25.叶心形 蒙古堇菜犞.犿狅狀犵狅犾犻犮犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
24.叶为广卵形或广椭圆形
26.维管束形状为箭形 茜堇菜犞.狆犺犪犾犪犮狉狅犮犪狉狆犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
26.维管束形状不为箭形
27.有两细胞毛状体 球果堇菜犞.犮狅犾犾犻狀犪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
27.无两细胞毛状体
28.气孔无无规则型 细距堇菜犞.狋犲狀狌犻犮狅狉狀犻狊%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
28.气孔偶有无规则型 深山堇菜犞.狊犲犾犽犻狉犽犻犻%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3 讨论
叶片作为植物体最重要的营养器官,是植物进化过程中对环境变化比较敏感且可塑性较大的器官,与植物抗
旱性密切相关[2023],易受到水热等微环境的影响而发生变化[24]。而叶柄是植物比较保守和原始的器官[25],在鉴
定植物种属间的亲缘关系中起到重要作用[26]。叶柄维管束的数目、位置及排列等是属组间比较有分类价值的解
剖形状[27]。研究结果表明堇菜属植物翼、叶柄近轴面的特征、通气组织及维管束的结构等在不同物种之间有明
显区别,可以作为分类的依据,其中叶柄维管束排列方式基本一致,是属内稳定的特征。这与堇菜属的花粉外壁
纹饰研究结果一致[12],表明了本属是一个较为自然的类群。
研究表明美丽堇菜亚属花粉外壁纹饰及种皮表面纹饰与堇菜属其他物种差异明显,须毛柱头亚属的花粉外
壁穿孔极多也较为特殊,支持将美丽堇菜亚属及须毛柱头亚属作为亚属的分类处理[8,11,13],但其他关于堇菜属的
数量分类学研究则认为应将须毛柱头亚属和二裂花柱亚属作为同一亚属的不同组处理[12]。本文研究的位于须
毛柱头亚属的东方堇菜其叶柄的一些表皮细胞明显突起,位于美丽堇菜亚属的三色堇的托叶具小裂片。由于这
些特征不存在于研究的其他物种,故支持须毛柱头亚属及美丽堇菜亚属的建立。
堇菜亚属种类多,而且结构变化较大,植物叶表皮微形态可为属种间的分类提供依据[28]。本研究中涉及堇
菜亚属6个组,其中二细胞非腺毛仅见堇菜组,显示堇菜组是一个特化的类群,支持王庆瑞[1]关于堇菜组的建立。
裂叶堇菜组与合生托叶组叶的结构相似,均具单细胞非腺毛,不等型气孔,肾形及马蹄形维管束,应将裂叶堇菜组
并入合生托叶组,这一结论也与数量分类、分子系统学和其他学者的研究结果一致[8,15,29]。
黄勇等[30]根据叶形变化认为早开堇菜和紫花地丁在形状上无差别,应合并。而早开堇菜、茜堇菜和紫花地
丁叶表皮微形态,根叶解剖结构,花粉形态及果实和种子的形态上均存在着明显的差异,应为3个不同的
种[910,14,31]。本研究揭示的早开堇菜、茜堇菜和紫花地丁的气孔类型,维管束数量和形状,是否存在纤维等特征存
在区别,故支持前人将他们作为独立的种。东北堇菜与白花东北堇菜的叶柄横切面形状存在着较大的差异,因此
对后者是否为独立种需要进一步的深入研究。此外,叶柄维管束的数量及排列方式在组内具有稳定性,可作为划
分组的形态依据。
我们的研究深入揭示了堇菜属植物叶,包括叶片、托叶及叶柄的形态结构,这些结构在不同物种间存在差异,
在组内具有相似的特征,为种及组的划分提供了形态学依据。完善了堇菜属的形态学研究,为进一步深入研究中
国堇菜属及堇菜科提供了基础资料,从而也为分子系统学对这一类群的研究提供了形态学依据。
232 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2
参考文献:
[1] 王庆瑞.中国植物志:第五十一卷[M].北京:科学出版社,1991:8129.
[2] 李骥云.东北植物检索表(第二版)[M].北京:科学出版社,1995:418429.
[3] 辽宁省林业土壤研究所.东北草本植物志:第六卷[M].北京:科学出版社,1977:78128.
[4] 李彦连.山东省堇菜属药用植物资源及利用[J].北方园艺,2008,(1):237238.
[5] 段春燕,候小改,张赞平,等.堇菜属犞犻狅犾犪植物资源的园林开发前景探讨[J].中国农学通报,2004,20(5):185186.
[6] JuzepczukSV.Violaceae[A].Flora(15)[M].URSS,1949:350479.
[7] BeckerW,ViolaL.DieNatürlichenPflanzenfamilien[M].In:EnglerA,PrantlK,eds.Leipzig:VerlagvonWilhelmEn
gelmann,Germany,1925:363376.
[8] 孙坤,王庆瑞,王漪.国产堇菜属(犞犻狅犾犪)植物的数量分类学研究[J].西北师范大学学报(自然科学版),1997,33(3):69
73.
[9] 张春宇,孙哓梅,翟强,等.不同堇菜属植物根和叶显微结构比较研究[J].安徽农业科学,2006,34(23):61686169.
[10] 陈闽,高美凤,刘路路,等.山东堇菜属(堇菜科)植物叶表皮微形态的比较研究[J].武汉植物学研究,2010,28(3):268
278.
[11] 黄勇,陈汉斌.山东堇菜属(犞犻狅犾犪)植物花粉形态研究及其分类意义[J].山东师范大学学报(自然科学版),1993,8(3):78
82.
[12] 孙坤,王漪,王晓东,等.国产堇菜属植物花粉形态的研究[J].植物研究,1994,14(1):8187.
[13] 黄勇,孙京田.山东堇菜属(犞犻狅犾犪)植物种子形态、亚显微结构的研究[J].聊城师范学院学报(自然科学版),1994,7(3):
7679.
[14] 李连方,尹祖棠.华北地区堇菜属植物的果实和种子形态学研究[J].中国农业大学学报,1999,4(3):3538.
[15] 龚琴,周劲松,张永夏,等.国产堇菜属的分子系统学研究[J].热带亚热带植物学报,2010,18(6):633642.
[16] MetcalfeCR,ChalkL.AnatomyoftheDicotyledons(Vol.1)[M].OxfordattheClarendonPress,1950:102109.
[17] 常生辉,卢龙斗,高武军,等.木犀属植物叶柄的比较解剖学研究[J].热带亚热带植物学报,2008,16(1):1018.
[18] MuhittinDinc,YavuzBactci,MeryemOzturk.AnatomicalandecologicalstudyonTurkishEndemic犞犻狅犾犪犽犻犣犻犾犱犪犵犺犲狀狊犻狊
M.Dinc,andS.Yilduimli[J].AmericanEurasianJournalofScientificResearch,2007,2(1):512.
[19] FederN,O’BrienTP.Plantmicrotechnique:someprinciplesandnewmethods[J].AmericanJournalofBotany,1968,
55(1):123142.
[20] 李亚男,罗丽娟.不同居群狗牙根的叶片解剖结构比较研究[J].草业学报,2010,19(4):149158.
[21] 周存宇,费永俊,刘志雄,等.两种生境下狗牙根叶表皮亚显微结构的比较[J].草业学报,2012,21(4):105115.
[22] 李鸿雁,李志勇,师文贵,等.内蒙古扁蓿豆叶片解剖性状与抗旱性的研究[J].草业学报,2012,21(3):138146.
[23] 苏星源,李州,彭燕,等.不同叶型白三叶抗氧化保护及渗透调节生理对干旱胁迫的响应[J].草业学报,2013,22(2):
257263.
[24] 康萨如拉,牛建明,张庆,等.短花针茅叶片解剖结构及与气候因子的关系[J].草业学报,2013,22(1):7786.
[25] 陈机.植物解剖学[M].山东:山东大学,1961.
[26] 宋文婵,宁伟,赵鑫,等.8种蒲公英属植物叶柄解剖学特征与分类学意义[J].西北植物学报,2011,31(3):468474.
[27] 董士香.山东蓼科植物叶比较解剖学研究[D].山东:曲阜师范大学,2012.
[28] 刘金祥,张莹,黎婷婷.3种香根草属植物叶表皮微形态特征研究[J].草业学报,2013,22(1):282287.
[29] ZhouJS.Systematicsofthegenus犞犻狅犾犪L.(Violaceae)inChina[D].Beijing:GraduateUniversityofChineseAcademyof
Sciences,2008.
[30] 黄勇,钱关泽,陈汉斌.山东堇菜属(犞犻狅犾犪)植物的分类学研究[J].山东师范大学学报(自然科学版),1997,12(3):311
315.
[31] 李连方,尹祖棠.堇菜属植物花粉及叶表皮超微形态多样性的研究[J].中国农业大学学报,2000,5(3):612.
332第23卷第2期 草业学报2014年
犕狅狉狆犺狅犾狅犵犻犮犪犾狊狋狌犱狔狅犳狋犺犲犾犲犪犳狊狋狉狌犮狋狌狉犲狊狅犳犞犻狅犾犪犻狀狀狅狉狋犺犲犪狊狋犲狉狀犆犺犻狀犪犪狀犱
犱犻狊犮狌狊狊犻狅狀狊狅犳狋犺犲犻狉狋犪狓狅狀狅犿犻犮狏犪犾狌犲狊(犞犻狅犾犪犮犲犪犲)
SUNXueqin,LIUMei,SUNTianhang,ZHANGXingxing,SHIChuanqi
(ColegeofLifeScienceandTechnology,HarbinNormalUniversity,Harbin150025,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theleafstructuresof28speciesand1varietyof犞犻狅犾犪innortheasternChinawerestudiedinthispa
perusingGMAmethodandpeelingleafepidermismethod.Theresultsshowtheleafshapesofthegenusare
cordate,reniform,ovalandlongtriangle.Stipulesareusualylanceolate.Nonglandularhairsmaybeunicelu
larortwoceled.Stomataaremainlyanisocytictype.Petiolesaremostlysemicirclewithtwowingsintrans
versesections.VascularbundlesarethreewhicharearrangedinUshapedorreniform.Aerenchymaandfibers
arepresentinsomespecies.Theleafshapesandstructuresdifferindifferentspecies,butaresimilarindiffer
entSect.,andtheycanprovidethemorphologicalevidencesfortheclassificationofspeciesandgroups.This
studyalsosupporttheestimationofSubgen.犆犺犪犿犪犲犿犲犾犪狀犻狌犿,Subgen.犕犲犾犪狀犻狌犿andSect.犞犻狅犾犪,incorpo
ratingSect.PinnataeintoSect.Adnataeand犞犻狅犾犪狆狉犻狅狀犪狀狋犺犪,犞.狆犺犪犾犪犮狉狅犮犪狉狆犪and犞.狔犲犱狅犲狀狊犻狊asthree
independentspecies.Ourstudyprovidthebasicdataforfurtheranddeeplystudyof犞犻狅犾犪ofChineseandVio
laceae.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犞犻狅犾犪;leaf;morphology;structure;taxonomy;northeasternChina
432 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2