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Studies on the Leaf Epidermal Structure of Litchich inensis and Dimocarpuslongan

荔枝、龙眼叶片表皮结构的研究



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2006, 33 (4) : 825~828
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 09 - 19; 修回日期 : 2006 - 01 - 25
基金项目 : 广东省教育厅自然科学基金项目 (0153)
荔枝、龙眼叶片表皮结构的研究
王心燕 何惠玲 肖德兴
(仲恺农业技术学院园艺系 , 广东广州 510225)
摘  要 : 用扫描电镜观察了荔枝、龙眼各 3个品种的叶表皮。结果表明 , 龙眼叶片上表皮角质层平均
厚度 2136μm , 显著大于荔枝 (1193μm)。荔枝、龙眼叶片下表皮具有大量的乳状突 ; 乳状突的密度 , 荔
枝为 7 85511个 /mm2 , 龙眼为 7 70818个 /mm2 ; 荔枝的乳状突呈近半圆形 , 宽 9155μm, 高 5171μm; 龙眼
的乳状突为长形 , 宽 5194μm, 高 10138μm; 荔枝、龙眼气孔长 ×宽分别为 6198μm ×3109μm、7114μm
×2130μm。荔枝、龙眼表皮结构特征差异明显。
关键词 : 荔枝 ; 龙眼 ; 表皮 ; 气孔 ; 电镜
中图分类号 : S 66711; S 66712  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0420825204
Stud ies on the L eaf Ep iderma l Structure of L itch i ch inensis and D im oca rpus
longan
W ang Xinyan, He Huiling, and Xiao Dexing
(D epartm ent of Horticu lture, Zhongkai A grotechnical College, Guangzhou, Guangdong 510225, China)
Abstract: The structure of leaf ep iderm is was studied with scanning electronic m icroscope ( SEM ) in 3
cultivars of litchi and longan respectively. The results showed that the cuticle thickness in upper ep iderm iswas
1193μm in litchi and 2136μm in longan. Numerous p rotuberances could be observed on the lower ep ider2
m is, the densities of p rotuberance were 7 85511 /mm2 in litchi and 7 70818 /mm2 in longan. The litchipis p rotu2
berances were dome2shaped with 9155μm in width and 5171μm in height. The longanpis p rotuberances were
long, 5194μm in width and 10138μm in height. The stomata appeared only on lower ep iderm is, the size of
stomata in litchi was 6198μm ×3109μm while 7114μm ×2130μm in longan. The characteristic difference
of the ep iderm is construction was obvious between litchi and longan.
Key words: L itch i ch inensis; D im ocarpus longan; Ep iderm is; Stomata; SEM
1 目的、材料与方法
荔枝 (L itch i ch inensis Sonn. )、龙眼 (D im ocarpus longan Lour. ) 是我国原产的典型亚热带植物 ,
华南重要的经济果树种类 , 同属无患子科。果树植物的许多树种如番荔枝、苹果、梨、柑橘〔1~4〕等 ,
前人对其叶片表面结构进行了较多的研究 , 探讨了角质层、气孔与植物生长、抗性等方面的关系。
1964年邵锦缎等对龙眼叶片表皮有过初步的观察 , 认为龙眼叶片具有乳头状突起 , 大部分气孔被乳
头状突起遮盖〔5〕, 但限于当时的设备条件未能确切观察到气孔、乳状突的立体形状和大小。孙谷畴
等〔6, 7〕对荔枝、龙眼的光合特性、光合速率日变化和气孔导度等作了研究 , 但未涉及叶表皮的结构观
察。本试验选用荔枝、龙眼各 3个主栽品种的叶片为试材 , 对其叶表皮进行了电镜扫描观察 , 为进一
步研究荔枝、龙眼的叶片生理功能以及在分类上的应用提供参考依据。
材料取自仲恺农业技术学院果树标本园。荔枝品种为妃子笑、桂味和糯米糍 ; 龙眼为石硖、
储良和古山 2号。于晴天上午 10~12时在树冠外围中部选取成熟度一致的秋梢 , 剪取顶芽下第 2
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复叶的第 2对小叶 , 用自来水冲洗叶片上下两面 , 用刀片切取中部主脉两侧组织 (边长约 5 mm的
正方形小块 ) , 及时放入 4%戊二醛固定液中。固定 48 h后 , 用磷酸缓冲液冲洗 3次 , 乙醇梯度脱
水 , 然后将样品置于 80%乙醇中备用。取同样叶片用 FAA液固定 , 石蜡切片法切片 , 切片厚度 12
μm。
取出在乙醇中保存的样本 , 临界点干燥后置于观察台上金属镀膜 ; 石蜡切片经脱蜡、临界点干燥
后镀膜。FE I飞利浦 XL230环境扫描电子显微镜在 20 kV电压下观察和拍照。分别观察上表皮、下表
皮和横切面。测量 9~12个气孔器及气孔的大小 , 选择 9个视野统计乳状突的大小。石蜡切片在电镜
下观察和测量乳状突的内腔、高度和宽度并照相。测定上表皮角质层的平均厚度。
2 结果分析与讨论
211 上表皮特征
荔枝与龙眼叶片上表皮角质层表面均无气孔 , 具有纹饰。荔枝各品种的纹饰呈网纹状 , 纹线粗 ,
排列无方向性 , 有光滑感 ; 龙眼的纹饰呈波纹状 , 纹线细而密 , 方向与叶细脉走向相同 , 无光滑感
(图 1)。荔枝、龙眼各自品种之间纹饰的差别很小。
图 1 叶片上表皮角质层表面
荔枝 : A. 妃子笑 ; B. 桂味 ; C. 糯米糍。龙眼 : D. 石硖 ; E. 储良 ; F. 古山 2号。
F ig. 1 Upper ep iderma l surface of leaf
L itchi cuttivars: A. Feizixiao; B. Guiwei; C. Nuom ici. Longan cultivars: D. Shixia; E. Chuliang; F. Gushan 2.
  上表皮角质层在不同位置厚薄不均匀 , 细胞之间的结合部位较厚 , 细胞中部较薄 , 荔枝 3品种其
厚度均值为 1193μm , 龙眼 3品种均值为 2136μm; 龙眼的角质层显著大于荔枝的 , 角质层厚可有效
减少水分散失〔3〕, 因而可以推测龙眼叶片角质层控制水分散失的能力比荔枝强。上表皮细胞大小不
均匀 , 平均横径荔枝比龙眼的大 , 但差异不显著 (表 1)。
212 下表皮特征
21211 乳状突  在电镜下观察到荔枝、龙眼叶片下表皮有大量的乳状突 , 有透明感 , 突起上有皱褶。
乳状突在叶细脉背处排列较疏 , 在脉间区较密。测定了脉间区乳状突的密度 , 荔枝、龙眼两个种及其
品种的平均密度见表 1。密度从大到小排列 , 荔枝品种依次是妃子笑、桂味、糯米糍 , 龙眼品种依次
是石硖、储良、古山 2号 , 其中妃子笑与糯米糍的密度达差异显著水平。
荔枝乳状突的形状近半圆形 , 面包状 , 皱摺密而多 , 平均宽度 ×高度为 9155μm ×5171μm, 宽
度大于高度。龙眼的乳状突长形 , “袋 ”状 , 皱摺少 , 袋的顶部平或凹陷 , 平均宽度 ×高度为 5194
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 4期 王心燕等 : 荔枝、龙眼叶片表皮结构的研究  
μm ×10138μm, 宽度小于高度 (图 2; 表 1)。荔枝、龙眼各自品种间乳状突的形状、宽度、高度很
接近 , 无明显区别。在叶片横切面上可观察到龙眼乳状突的内部为一腔 , 腔内填充细胞质。荔枝的乳
突内腔呈扁圆形 (图 2, G) , 龙眼的乳突内腔呈三角形 (图 2, H )。荔枝、龙眼是无患子科中具核
果、假种皮的两个亲缘关系最近的属 , 乳状突的上述特征有可能作为属的分类特征。
荔枝、龙眼下表皮乳状突除了数量巨大 , 每个突起还形成许多皱褶 , 显然与增大表面积有关 , 突
起的空腔内充满细胞质 , 乳状突起是否具有特定的生理功能 , 还有待进一步的研究。
表 1 荔枝、龙眼叶片表皮特征
Table 1 The leaf ep iderma l character istics in litch i and longan
种类
Species
品种
Cultivars
上表皮 Upper ep idermis(μm)
细胞横径
Cell width
角质层厚
Cuticle
thickness
下表皮 Lower ep iderm is
乳状突 Protuberance
密度 Density
(No. /mm2 )
宽 W idth
(μm)
高 Height
(μm)
气孔器 Stoma apparatus(μm)
长轴 Major
axis
短轴 M inor
axis
气孔 Stoma (μm)

Length

W idth
荔枝 妃子笑 Feizixiao 12131a 1192a 8 85915a 9110a 5173b 19123ab 12193a 7182a 2156b
L itchi 桂味 Guiwei 11165a 1198a 7 96213ab 9183a 5167b 13164c 12162a 6144b 4143a
糯米糍 Nuom ici 11198a 1189a 6 74316b 9172a 5172b 13151c 11197a 6167b 2128b
平均 Average 11198 1193 7 85511 9155 5171 15146 12151 6198 3109
龙眼 石硖 Shixia 10169a 2137b 8 27616a 5188b 10172a 16144bc 12103a 6176b 2142b
Longan 储良 Chuliang 9158a 2142b 7 81914ab 5186b 10118a 17181bc 11156a 7181a 2125b
古山 2号 Gushan 2 10156a 2130b 7 03013ab 6108b 10124a 19166ab 12181a 6184b 2123b
平均 Average 10128 2136 7 70818 5194 10138 17197 12113 7114 2130
  注 : 表中同一列数字旁不同字母表示 5%水平下差异显著性。
Note: D ifferent letters in the same column indicate significance at level of 5%.
图 2 叶片下表皮乳状突
荔枝 : A. 妃子笑 ; B. 桂味 ; C. 糯米糍。龙眼 : D. 石硖 ; E. 储良 ; F. 古山 2号。乳状突切面 : G. 妃子笑荔枝 ; H. 石硖龙眼。
F ig. 2 L eaf lower ep iderm is
L itchi cultivars: A. Feizixiao; B. Guiwei; C. Nuom ici. Longan cultivar: D. Shixia; E. Chuliang; F. Gushan 2.
Pap illary slice: G. Feizixiao litchi; H. Shixia longan.
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21212 气孔器及气孔 在扫描电镜下 , 观察到的荔枝、龙眼叶片下表皮气孔十分稀少 , 两个肾形保卫
细胞清晰可辨 , 气孔器四周的乳状突或稍倾斜向气孔 , 或直立。荔枝有的品种的气孔器为椭圆形 , 如妃
子笑 , 也有近圆形的 , 如桂味、糯米糍 ; 而龙眼 3个品种的气孔器全部为椭圆形 (图 3) ; 气孔器的长
短轴大小见表 1。
荔枝、龙眼气孔张开时的形状多样 , 品种之间差异大。荔枝品种中桂味、糯米糍的属阔椭圆形 , 妃
子笑则呈狭长椭圆形 ; 龙眼中石硖、古山 2号的呈椭圆形 , 储良的则呈狭长椭圆形 (图 3)。妃子笑荔
枝的气孔长度显著大于桂味和糯米糍 , 储良龙眼的气孔长度则显著大于石硖和古山 2号 ; 桂味的气孔宽
度达 4143μm, 显著大于其它两个荔枝品种 , 3个龙眼品种的气孔宽度没有显著差异 (表 1)。
图 3 龙眼、荔枝叶片气孔
荔枝 : A. 妃子笑 ; B. 桂味 ; C. 糯米糍。龙眼 : D. 石硖 ; E. 储良 ; F. 古山 2号。
F ig. 3 Stomata in leaf of litch i and longan
L itchi cultivars: A. Feizixiao; B. Guiwei; C. Nuom ici. Longan cultivar: D. Shixia; E. Chuliang; F. Gushan 2.
参考文献 :
1 孙同兴 , 赵 晟 , 庄雪影 , 吴 鸿. 番荔枝科 10种植物叶表皮结构的研究. 热带亚热带植物学报 , 2001, 9 (3) : 194~200
Sun T X, Zhao S, Zhuang X Y, W u H. Leaf ep idermal structure in 10 species of Annonaceae. Journal of Trop ical and Subtrop ical Botany,
2001, 9 (3) : 194~200 ( in Chinese)
2 杨传友 , 史金玉 , 杜欣阁 , 董 会 , 苗 良. 苹果叶片气孔的研究. 山东农业大学学报 , 1998, 29 (3) : 8~14
Yang C Y, Shi J Y, Du X G, Dong H, M iao L. Studies on the stomata of app le leaves. Journal of Shandong AgriculturalUniversity, 1998, 29
(3) : 8~14 ( in Chinese)
3 杨静慧 , 杨焕婷. 苹果属植物叶片角质层厚度与抗旱性. 天津农学院学报 , 1996, 3 (3) : 27~29
Yang J H, Yang H T. The cuticle thickness of leaves and drought2resistance in severalM alus species. Journal of Tianjin Agricultural College,
1996, 3 (3) : 27~29 ( in Chinese)
4 李润唐 , 张映南 , 田大伦. 柑橘类植物叶片的气孔研究. 果树学报 , 2004, 21 (5) : 419~424
L i R T, Zhang Y N, Tian D L. Studies on the stomata of Citrus p lant leaves. Journal of Fruit Science, 2004, 21 (5) : 419~424 ( in Chinese)
5 邵锦缎 , 张大鹏. 龙眼营养器官的解剖研究初报. 园艺学报 , 1964, 3 (4) : 339~347
Shao J D, Zhang D P. Prelim inary studies on the vegetable organs of longan. Acta Horticulturae Sinica, 1964, 3 (4) : 339~347 ( in Chinese)
6 孙谷畴. 荔枝的光合特性. 武汉植物学研究 , 1987, 6: 164~172
Sun G C. Studies on the photosynthetic characteristics of litchi. Journal of W uhan Botanical Research, 1987, 6: 164~172 ( in Chinese)
7 赵 平 , 曾小平 , 彭少麟. 南亚热带丘陵区龙眼和象草的叶片气孔气体交换的研究. 广西植物 , 2001, 21 (1) : 81~86
Zhao P, Zeng X P, Peng S L. Stomatal gas exchange in leaves of D im ocarpus longan and Pennisetum purpureum in southern subtrop ical hilly
land. Guihaia, 2001, 21 (1) : 81~86 ( in Chinese)
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