全 文 ：武汉植物学研究 2001, 19( 5) : 437～439
Journal of Wuhan Botanical Research
东北刺人参 Oplopanax elatus 导管
分子穿孔板的类型及演化

朱俊义1　周成武1　张常钟2　陆静梅2
( 1.通化师范学院生物系, 吉林通化　134002;　2.东北师范大学生命科学学院, 长春　130024)
The Type and Evolution of Vassel Elements
Perforation Plate of Op lopanax elatus
ZHU Jun-Yi1 , ZHOU Cheng-Wu1 , ZHANG Chang-Zhong 2, LU Jing-M ei2
( 1. Depar tment of B iology , T onghua Teach ers Col leg e, Tong hua, Jilin　134002, China;
2. C oll eg e of L if e S ci ences, N or theast N or mal Univ ersity , Ch ang chun　130024, Chin a)
关键词: 东北刺人参; 次生木质部; 穿孔板
Key words: Op lop anax elatus; Secondar y xylem; Perfo ra tion plate
　　中图分类号: Q944. 55　文献标识码: A　文章编号: 1000-470X( 2001) 05-0437-03
东北刺人参( Op lopanax elatus)为落叶灌木 [ 1] ,高达 2 m, 分布区北起乌苏里江以东的
锡霍特山南部, 南至长白山脉, 形成东北、西南走向的狭长分布带,地跨中、朝、俄三国境
内。在我国散生或零星小片生长在长白山海拔 1 300～1 900 m 的山阴坡和江河沟岸或林
缘排水良好、湿度大、腐殖质多、黑土层厚的地段 [ 2] , 笔者在吉林省长白县发现成片生长近
2万株的剌人参。刺人参为国家二级保护植物,吉林省一类保护植物。
1　取材
取材地点为吉林省长白县, 海拔近 1 600 m ,在树高 1 m 处取材,取材树龄在 10年以
上。
2　离析方法
将木材切成长 1 cm, 火柴棍粗细的小条,置离析液中处理,常温下处理 3～4 d,其间
可换离析液 1～2次, 见木条细胞分离即可洗掉离析液,进行观察。离析液用 10%硝酸和
10%铬酸等体积混合即可。

收稿日期: 2000-10-08,修回日期: 2001-04-08。基金项目:国家自然科学基金资助项目(批准号: 30070460)。
作者简介:朱俊义( 1966- ) ,男,硕士,副教授,从事结构植物学研究。
3　观察结果
管胞、导管、纤维长度测量采用随机取样 100片,换算其平均值。
在东北刺人参茎次生木质部的离析细胞中,发现了许多类型的组成分子,其中导管分
子可分为7种,还有维管管胞、纤维管胞和韧型纤维。7种导管分子是:两端都具单穿孔导
管;一端是单穿孔,另一端是孔纹增厚的导管;两端都是梯状穿孔板的导管;一端是梯状穿
孔板,另一端为孔纹增厚的导管;只有中央具一个单穿孔的导管;中央有 2个穿孔的导管,
其中一个孔是单穿孔, 另一个是梯状穿孔; 侧壁具有 3个穿孔的导管。其中以单穿孔导管
为主。
维管管胞长平均为 610
m, 宽平均为 10
m, 细胞壁具螺纹增厚, 切向壁有具缘纹
孔,纹孔内孔近扁圆形,管胞端部渐尖(图版Ⅰ: 1)。
纤维管胞,长平均为 610
m,宽平均为 8
m,端部渐尖, 有的在端部存在孔纹或梯纹
增厚,形成孔域,起输导作用(图版Ⅰ: 2)。
只有中央具一个单穿孔的导管,长平均为 500
m,宽平均为 11
m, 两端渐尖,在导
管的中央侧壁只有一个单穿孔, 导管侧壁上具有网纹增厚(图版Ⅰ: 3)。
侧壁近中央的部位有 2个穿孔的导管分子,可见其中一个穿孔为梯状穿孔,另一个是
单穿孔,导管的侧壁为梯纹或网纹增厚,导管长平均为 540
m, 宽平均为 12
m(图版Ⅰ:
4)。
一端是梯状穿孔板,另一端为孔纹增厚的导管,长平均为 350
m, 宽平均为 6
m,其
梯状穿孔板横条有 2～3条,其周围有孔纹和梯状增厚(图版Ⅰ: 5)。
一端是单穿孔,另一端是孔纹增厚的导管,长平均为 500
m, 宽平均为 10
m,穿孔
近乎在侧壁上,穿孔长椭圆形,侧壁上孔纹增厚或梯纹增厚(图版Ⅰ: 6)。
两端都是梯状穿孔板的导管,在导管的两端,有椭圆形的梯状穿孔板,其内有 5～8个
横条, 在穿孔的周围细胞壁有孔纹或梯纹增厚, 穿孔近乎在侧壁上, 导管长平均为
600
m, 宽平均为 40
m,有的梯状穿孔板上具有许多残条(图版Ⅰ: 7)。
侧壁具 3个穿孔的导管分子,其导管一端的侧壁上有 2个单穿孔,在 2穿孔之间具孔
纹或梯纹增厚, 另一端的侧壁上有一个单穿孔, 其周围有孔纹增厚, 导管长平均为
620
m, 宽平均为 14
m(图版Ⅰ: 8)。
两端都是单穿孔的导管分子, 长平均为 530
m, 宽平均为 60
m, 穿孔倾角平均为
69°19′,也有宽在 10
m 左右的,但穿孔在侧壁上,穿孔在导管侧壁呈椭圆形, 在穿孔的周
围具孔纹或梯纹增厚(图版Ⅰ: 9)。
4　讨论
穿孔板为上下相连的 2个导管分子端壁合生的部分,主要有 2种形式,即单穿孔板和
复穿孔板。而复穿孔板还可分为 3种即梯状穿孔板、麻黄式穿孔板和网状穿孔板[ 3]。导管
穿孔板的类型直接影响着导管的输导能力, 所以, 导管穿孔板的类型与植物的进化有关,
导管穿孔板的进化过程中单穿孔最为进化,它是由梯状穿孔板的横闩消失而形成的[ 4]。在
东北刺人参的茎离析材料中发现其具不同类型穿孔板的导管,这无疑为研究导管穿孔板
的演化提供了有利证据,尤其是穿孔的位置、数量和类型进一步证明了导管穿孔板在系统
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发育过程中的演化过程。在东北刺人参的离析材料中能见到中央只有一个穿孔的导管和
在中央侧壁有 2个穿孔的导管以及侧壁具 3个穿孔的导管,并且侧壁都具有孔纹、网纹或
梯纹增厚,这些说明导管穿孔板在系统演化中最初应由具孔纹、网纹或梯纹的管胞其侧壁
的纹孔融解合并而形成,并且有一种形式从中部开始, 另一种形式从端部开始, 这为导管
穿孔板发生的位置提供了一定的证据。导管穿孔板发生的位置有一定的进化关系,即由中
部侧壁向端部侧壁、端部进化。对东北刺人参茎木质部离析材料的观察研究证明,它的个
体发育过程重演了系统发育过程中穿孔板的进化路径,同时也证明了管胞的演化方向为
导管和纤维[ 4]。
参考文献:
[ 1 ]　傅沛云. 东北植物检索表.北京:科学出版社, 1990. 454 456.
[ 2 ]　王季平.长白山志.长春:吉林文史出版社, 1989. 198.
[ 3 ]　谷安根,陆静梅,王立军.维管植物演化形态学.长春:吉林科学技术出版社, 1993. 120 121.
[ 4 ]　陈永吉吉, 李正理. 毛茛科植物导管穿孔板结构的比较观察.植物学报, 1990, 32( 4) : 245 251.
439　第 5期　　　　　　　朱俊义等: 东北刺人参Op lop anax elatus 导管分子穿孔板的类型及演化