全 文 :广西植物Guihaia29(1):44—47 2009年1月
简便有效的叶表皮离析方法——过氧化氢一醋酸法
孙同兴1,江幸山2
(1.盐城师范学院生命科学与技术学院,江苏盐城224002;2.华南农业大学生命科学学院,广州510642)
摘要:在长期叶表皮制片过程中发现,过氧化氢一醋酸离析法简便实用,对蕨类植物小型叶和大型叶、裸子
植物鳞形叶、钻形叶、针形叶、条形或带形叶及被子植物宽大的叶片均能适用。尤其重要的是,过氧化氢一醋
酸离析法不会破坏叶表皮细胞的结构,有利于精确观察叶表皮形态特征,是一种比较理想的叶表皮离析方法.
关键词:叶表皮;离析方法;过氧化氢一醋酸
中图分类号:Q944.5文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2009)01—0044—04
H202一CH2COOHmaceration——asimple
andperfectmethodf rleafepidermis
SUNTong—Xin91,JIANGXing-Shan2
(1.SchoolofLifeScienceandTechnology,YanchengTeachersCollege,Yancheng224002,Chim;
2.CollegeofLi丘Science,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)
Abstract:ThecharacteristicsofH202一CHzCOOHmacerationforthepreparationofleafepidermiswasreviewed.
ThemacerationinequaIvolumesofacetica idand30%hydrogenperoxidedidn’tdestroythestructuresofepidermal
cellsandwassuitablefortheleafepidermisofpteridophyte,gymnospermsanda giosperms.
Keywords:learepidermis;maceration;hydrogenperoxideandacetica id
叶片结构在植物系统分类中的作用已受到越来
越多的重视(常朝阳等,1997;吴钿等,2000;李强等,
2007)。而植物叶表皮制片在光学显微镜下可以形
象、直观而又清晰地显示植物叶表皮的细微结构,包
括表皮细胞的大小、排列方式、气孔器的类型、表皮
毛的结构以及表皮表面角质层纹饰等。这些性状表
现了稳定的种或属的结构特性,已被证明具有重要
的系统分类学意义(Olowokudejo,1990)。另外,植
物表皮制片操作简单,观察方便,因此,表皮构造在
植物的分类鉴定和系统演化研究中已经为许多学者
所重视和利用(Olowokudejo,1990;马清温等,
2005)。植物表皮制片一般采用叶片离析法,主要原
理是用化学试剂把表皮细胞与叶肉细胞间的中层物
质溶解掉,使表皮与叶肉分离。得到的表皮可以用
作临时观察,也可制成永久制片。取得植物叶表皮
的离析方法有许多种,如次氯酸钠法、过氧化氢一醋
酸法、铬酸一硝酸法、碳酸钠法、水煮法、氢氧化纳
法、段续川法等。目前,制得植物叶表皮普遍采用次
氯酸钠法(温洁,1995;洪亚平等,2002)和铬酸一硝
酸法。过氧化氢一醋酸离析法又称Franklin法,经
常用来离析木材材料,在叶片离析研究中仅见少数
学者利用(Setten25LKoek—Noorman,1986;马清温
等,2003,2005)。而我们通过长期的植物叶表皮实
验研究认为,过氧化氢一醋酸离析法制得叶表皮既
方便又理想,对研究的多种植物类型都取得了比较
满意的效果。现把这种离析方法的优点总结如下。
1 材料和方法
1.1材料
商朝殷墟古墓出土未鉴定的植物叶片,新鲜材
料蕨类石松(Lycopodiumjaponicum)、番荔枝科囊
收稿日期:2007—02—05修回日期:2008-06—27
基金项目:江苏省高校自然科学基础研究项目(06KJDl80201)[SupportedbyFoundationforBasicResearchofNaturalScienceofHigherEducation,
JiangsuProvinee(0fKJDl80201)]
作者简介:孙同兴(1962.),男,山东青岛市人.博士,副教授.从事结构植物学和演化植物学研究.
万方数据
1期 孙同兴等:简便有效的叶表皮离析方法——过氧化氢一醋酸法 45
瓣木(Saccopetalumpro ific“研)和版纳野独活
(Miliusabannaensis),腊叶标本罗汉松科肉托竹柏
(Nageiawallichiana,38991,E))、南洋杉科贝壳杉
属(Agathisrobusta)(孙洪范2022,PE)和A.alba
(孙洪范67,PE)、苏铁类托叶铁科(Boweniaspecta-
bilis)(孙洪范19,PE)、番荔枝科藤春(Alphonsea
monogyna)(邢福武5276,IBSC)。
1.2方法
商朝殷墟古墓出土植物叶片直接放人等量
10%过氧化氢一醋酸溶液中,石松小型叶切成2
mm小段,阔叶材料在中部切成1am×1crn的小
块,浸泡在等量的30%过氧化氢一醋酸溶液中,在
60℃烘箱内放置12~24h,待叶肉组织和表皮细胞
分离后,把离析材料取出,用毛笔轻轻扫除叶肉细
胞,漂洗干净,1%番红染色5~10rain,制作临时装
片或采用洪亚平等(2002)方法制成永久制片,在
LEICADMLB显微镜下观察和照相。
2 结果和讨论
上述植物叶表皮制片结果见图版I:卜9。
从实验结果看出,过氧化氢一醋酸离析法的应
用与植物叶片大小、生活习性(木本或草本)、质地
(革质和纸质)关系不大,各种材料经离析后都能得
到清晰完整的叶表皮制片。另外,利用此法对于新
鲜材料和腊叶标本效果相同,腊叶标本不需要提前
水煮,直接把材料放在离析液中。过氧化氢一醋酸
离析法对浓度和离析时间要求不严,普遍采用等量
30%过氧化氢一醋酸溶液,放在60℃烘箱内12~
24h,时间稍长也不受影响,一般离析完全后表皮会
自动脱离。而对一些特殊材料只需根据叶片性质对
过氧化氢浓度或离析时间略作改变,如我们对取自
商朝古都殷墟古墓穴内的植物叶片干标本,采用等
量lo%过氧化氢和醋酸离析12h就能够得到理想
的叶表皮制片(图版I:5)。结合前人曾利用此法对
蕨类植物阴地蕨科(Botrychiaceae)3个属(焦瑜等,
2000)、裸子植物杉科红杉属(Sequoia)、水杉属
(Metasequoia)、落羽杉属(Taxodium)、水松属
(Glyptostrobus)和台湾杉属(Taiwania)(Ma&Li,
2002;Ma等,2004;马清温等,2003,2005)、银杏
(Ginkgobiloba)(李正理等,1989)、被子植物杨属山
杨(Populusdavidiana)(Sun等,2004)、番荔枝科
(Setten&Koek-Noorman,1986)、百合科七筋姑属
(Clintonia)(常朝阳等,1997)以及我们曾对蕨类植
物石松属(Lycopodium)5种(Sun等,2005)、胡桃科
青钱柳(Cyclocaryap liurus)(孙同兴等,2006)等
植物叶片采用过氧化氢一醋酸离析方法取得的效果
认为,过氧化氢一醋酸离析法对蕨类植物小型叶和
大型叶、裸子植物鳞形叶、钻形叶、针形叶、条形或带
形叶及被子植物宽大的叶片均能适用。
另外,在实验过程中发现,过氧化氢一醋酸法离
析作用比较温和,离析时间和温度易于控制,更为重
要的是离析过程不会破坏所要观察的表皮结构。过
氧化氢离析机理可能是在醋酸环境下氧化能力较为
温和,仅破坏细胞壁之间的中层结构,使叶肉细胞和
表皮细胞分离,能够得到带有完整表皮细胞的表皮
制片,真实地显示出植物叶的表皮特征。如图版I:
1,2,3反映了番荔枝科植物叶片表皮细胞内普遍含
有各种晶体,Setten&Koek-Noorman(1986)利用
过氧化氢一醋酸离析法对番荔枝科177种植物的叶
表皮结构研究结果同Patel(1971)采用直接撕片法
得到的结果一致,都能清楚地观察到表皮细胞具有
晶体分布。我们以前曾采用等量30%过氧化氢一
醋酸离析法研究了番荔枝科蚁花属和澄广花属植物
的叶片,也清楚地发现两个属植物叶片表皮细胞内
具有晶体存在(孙同兴等,2002)。而采用其它方法
如铬酸一硝酸离析法等能破坏表皮细胞的基本结
构,使表皮结构的许多信息无法观察到,铬酸和硝酸
等强酸不仅能够把细胞间的中层物质分解掉而且还
会把表皮细胞一同分解掉,仅留下难以分解的角质
层结构。如Olowokudejo(1990)利用lo%铬酸与硝
酸离析液研究番荔枝科番荔枝属(Annona)叶时没
有发现任何表皮细胞具有晶体,陈健辉等(1995)利
用10%铬酸与硝酸离析液研究番荔枝科囊瓣木族
野独活属、囊瓣木属、蚁花属(Mezzettiopsis)和澄广
花属(Orophea)植物叶表皮时也没有得到含有任何
晶体的表皮制片。利用铬酸与硝酸离析法制得的叶
表皮制片在光学显微镜下观察,看到的仅仅是印在
角质层内壁上的表皮结构,并不能反映植物叶表皮
的真实特征。铬酸一硝酸离析法是目前利用扫描电
镜观察角质层内表面结构的常用制备方法(Stockey
等,1978,1992),原理就是把表皮细胞分解掉,得到
印有表皮细胞结构、气孔器结构以及其它表皮附属
印痕的角质层,然后在扫描电镜下观察角质层内
表面,这些角质层内壁的结构能以负像的形式反映
出表皮的特征。所以要利用光学显微镜精确观察叶
万方数据
46 广西植物 29卷
图I{反I 1.番荔枝科藤春叶近轴面,示细胞内晶体(X100);2.if}荔枝科版纳野独活叶近轴面。示细胞内晶体(×100),3.番荔枝科囊瓣木叶近
轴面,示细胞内晶体(x100)i4.南洋杉科叶远轴面‘×】00)I5.商朝殷墟古簋出土的未知植物叶远轴』五i(X240);6.石松科石松叶表皮(×65)I
7,南洋杉科叶远轴面(×100)I8.罗汉松科肉托竹柏叶远轴面(x125)I9.托叶铁科叶远轴面(×100).
PlateI 1.AdaxialepidermisofAl坤On#ca^wnogyna(AnnonaceAe).showingcry班..alsin pidermalcel 3(×100),置Ad盅)dalepidermisofMiliusa
bannaensis(Annonaceae).showingcrystalsinepidermalcel s(X100)l3.Adaxialepidermis0f‘Jaccopetalumprolififllm(Annortaceae),showingCry8-
t县lsinepidenzal∞U3(x100)l4.Aba,da】e口jdermisofAgathisrobaJta(Araucarisceae)(xJ00)I5.Aba撕丑jepiderrmsofaspeaesofunidemifiedlear
unearthedfroman8n6ellttombinYinxu.thecapitalottheShangI研∞cy(X240)I6.koepidernusofLycopodiumjaponic∞m(Lyeopodiaeeae)(×
65);7。Abaxialep dermisofAgatkism地(Araueatjacme)(x100)#8.AhaxJa]epidermisofNagciawalli‘=hiana(Pcdoe,arpacene)(x125)l9.Abaxial
epidermis0fBott¨iaspectabilij(Stangeriaceae)(×100).
万方数据
1期 孙同兴等:简便有效的叶表皮离析方法——过氧化氢一醋酸法 47
表皮特征尤其是表皮细胞内的结构,采用过氧化氢一
醋酸离析液比较适宜。
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万方数据
简便有效的叶表皮离析方法——过氧化氢-醋酸法
作者: 孙同兴, 江幸山, SUN Tong-Xing, JIANG Xing-Shan
作者单位: 孙同兴,SUN Tong-Xing(盐城师范学院,生命科学与技术学院,江苏,盐城,224002), 江幸山
,JIANG Xing-Shan(华南农业大学,生命科学学院,广州,510642)
刊名: 广西植物
英文刊名: GUIHAIA
年,卷(期): 2009,29(1)
被引用次数: 11次
参考文献(21条)
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引用本文格式:孙同兴.江幸山.SUN Tong-Xing.JIANG Xing-Shan 简便有效的叶表皮离析方法——过氧化氢-醋酸
法[期刊论文]-广西植物 2009(1)