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Comparative anatomy of leave of genus Drepanostachyum and Ampelocalamus

镰序竹属与悬竹属叶的比较解剖



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 29(3):304— 308 2009年 5月
镰序竹属与悬竹属叶的比较解剖
杨赵平 一,杜 凡¨ ,彭 芸l,丁 涛3
(1.西南林学院 资源学院 ,昆明 650224;2.塔里木大学 植科院,新疆 阿拉尔 843300
3. 鬈 广西植物研究所,广西桂林54106)
摘 要:应用光学显微镜观察了镰序竹属与悬竹属共 10个种叶的横切面和表皮结构,对分类学上有争议的
种的分类地位进行探讨。结果表明:(1)镰序竹属与悬竹属叶的结构差异较大 ,应单独立属;(2)羊竹子、巴竹、
冕宁镰序竹及碟环竹叶的结构与镰序竹属各种相近,它们应归于镰序竹属;(3)扫把竹的形态和解剖特征与镰
序竹属各种差异显著,不宜放入镰序竹属,而应恢复到箭竹属中。
关键词:镰序竹属 ;悬竹属;竹叶;比较解剖
中图分类号 :$795.1 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2009)03—0304~05
Comparative 【latomy 0t leaVe 0t霉renUS -· ‘ n n
Drepanostachyum and Ampelocalamus
YANG Zhao-Ping1 ,DU Fan1 ,PENG Yun1,DING Tao 3
(1.Faculty of Resources,Southr~east Forestry College,Kunming 650224,China:2.Institute of Plants and
Technology,Tarim University,Mar 843300,China;3.Guangxi Institute of Botany,Guangxi
Zhuang Autonomous Region and the Chinese Academy of Sciences,Guilin 541006,China)
Abstract:After examining the cross section of leaf and leaf epidermis of 10 species of genus Drepanostachyum and
Ampelocalamus applying optical microscope,and probed the position of disputed species and concluded:(1)the ana—
tomical structures of Drepanostachyum and Ampelocalamus are different obviously,SO they should be separated tO be
2 genara;(2)the anatomical characters of D.saxatile,D.yongshanensis,D.mianningensis and A.patellaris are more
close to that of Drepanostachyum and they should belong tO Drepanostachyum;(3)the morphologic and anatomical
characters of D.fractiflexum are different dramatically from that of Drepanostachyum and it should belong to
Fargesia.
Key words:Drepanostachyum;Ampelocalamus;bamboo leaf;comparative anatomy
叶片的解剖特征运用与植物学的系统分类已有
100多年的历史,并已帮助一些科、属、种的确定(许
炳强,2007;包 淑云 ,2002;税玉 民,1999;谢 新 明,
1994)。近年来,更多学者重视叶表皮微形态特征在
植物系统分类中的应用(王任翔,2007;杨汉奇等,
2006;王润辉等,2002;洪亚平等,2001;张志耘等,
1998;张勇等,1997;陈守良等,1996;卢艳花,1996;
陈守良,1986;蔡联炳,1999),他们普遍认为叶表皮
细胞及表皮附属物对系统分类有一定的价值,如气
孔的大小、气孔的横向外侧壁、刺毛、乳突、硅细胞
等。镰序竹属(Drepanostachyum)与悬竹属(Am—
pelocalamus),建立于 2O世纪 8O年代(陈守良等,
1981;耿伯介,1983),至今各植物志及公开刊物共记
载 23种(陈松河,2007;李德铢,2003;李文德,1997;
易同培,1997;耿伯介,1996)。两属内各种外部形态
相似,多数种的隶属关系不统一(李德铢,2003易同
收稿 El期:2008~01—20 修回日期 :2008—11-21
基金项目:国家教委杰出青年教师基金(教育部2000-19)[Supported by State Education Commission for Distinguished Young Teachers of China(2000-19)]
作者简介:杨赵平(1977一),女,四川彭山人,硕士,讲师,主要从事植物学教学与植物解剖学研究。
通讯作者(Author for c0rrespondence,E—mail;kmdufan@183.corn)
3期 杨赵平等:镰序竹属与悬竹属叶的比较解剖 305
培,1997;耿伯介 ,1996;薛纪如等,1985)。两属的解
剖报道少(赵惠如等,1995;胡成华等 ,1990;宋桂卿
等,1993,1994;腰希申等,1992,2002)。本文观察镰
序竹与悬竹属属内 1O个种叶表皮和叶横切面结构,
希望对2属内某些种的分类提供解剖依据。
1 材料与方法
1.1材料
材料来源见表 l。凭证标本存于西南林学院植
物学教研室。
1.2方法
(1)叶横切面制片:取 1/3秆高处健康叶,参照
丁雨龙(1994)叶片的处理法 ,切片前用 15 的 HF
去硅 38 h,水冲 1 d,后用石蜡切片法制片。(2)叶
表皮制片:参照赵惠如(1995)和秦卫华(1993)的制
片法,将FAA液固定的叶加 5 NaOH数滴于沸
水中煮约 2 h后刮 片,取 1/2中脉处表皮 1 cm×1
cm于载玻片上用番红固绿对染。
2 结果与分褫
2.1叶横切面解剖特征
10个种叶横切面的特征见表 2和图版 I。不
同竹种泡状细胞的数目不定,常 2~5个,叶缘处的
泡状细胞数达 9个。同一切片,泡状细胞的形状不
规整,有圆形、卵形、棱形等。主脉维管束数为 2~
4,同一个种维管束数 目常不恒定(表 2)。观察发现
一 些竹种的主脉维管束有倒置、扭转现象 :爬竹、坝
竹及射毛悬竹部分木质部和韧皮部位置扭转,即木
质部靠近下表皮而韧皮部靠近上表皮,与通常维管
束的排列特征不同(图版 I:l,9),这在以往的相关
研究中未见报道,其意义尚不清楚,今后还要进行更
多的解剖观察。叶肉细胞形状基本一致,为指状臂
表 1 竹种采集记录与凭证标本
Table 1 Record of bamboo species and voucher

. 毒

306 广 西 植 物 29卷
图版 I 叶横切面结构X 160 1.爬竹叶主脉处;2.羊竹子侧脉处;3.巴竹侧脉处;4.南川镰序竹侧脉处;5.碟环竹侧脉处;6.冕宁镰序
竹侧脉处;7.钓竹侧脉处;8.射毛悬竹处;9.射毛悬竹侧脉处;10.坝竹侧脉处;11.扫把竹侧脉处;12.扫把竹近叶缘。
Plate I Structure 0f leaves×1 60 1.Midrib of D.standPn5;2.Lateral vein of D.saxatil ;3.Lateral vein of D.yongshan nsis;4.Lateral vein
of D.melicoideum:5.Lateral vein of A.patellaris;6.Lateral vein of n mianningensis:7.Midrib of D.microphyllum;8.Midrib of D.microphyl—
lure;9.Lateral vein of A.actinotrichus;10.Midrib of A.actinotrichus;11.Midrib of D.fractiflexum;12.Leaf verge of D.J)actiflexum
形,常具 3层叶肉细胞。坝竹有 2丛和射毛悬竹的
叶肉细胞层数皆为 2层,但坝竹的叶肉细胞排列很
不整齐,而射毛悬竹的排列很整齐。两属间气腔的
大小差异较大。射毛悬竹气 腔 的长度一般在 128
m以上,宽度 10 m 以上。其余 9种气腔宽度常
在 lO m以下(表 2)。扫把竹的则明显小,最长仅
56 m,宽度一般 5 m,且在近叶缘处气腔消失。
2.2叶表皮特征
2.2.1上表皮 观察了9个种(除扫把竹外)叶的上表
皮结构。上表皮均可见气孔分布,羊竹子和巴竹的
气孑L甚至有排成 1列。大毛、刺毛分布皆少。射毛悬
竹的微毛在上表皮分布较多,其余8种未见微毛分布。
2.2.2叶下表皮 下表皮的结构特征明显比上表皮
更丰富,不同细胞和附属物的分布见表 3和图版 Ⅱ。
射毛悬竹的刺毛明显较其它种少,每 1 mm 最多仅
63个。除扫把竹刺毛的形状为椭圆形,其余 9种的
刺毛皆圆形或卵圆形,且扫把竹刺毛密度大,每 1
mm。最少也有 403个。微毛在下表皮的分布较上
表皮多,其 中射毛悬竹 由于刺毛分布少 ,微毛显得格
外清楚。气孔分布都较密集,在叶脉旁成 2~3列,
每 1 mm 最少也达 189个 ,其中碟环竹的气孔数最
多(表 3)。气孔横向外侧壁的形状在种问有所不
同,但尚不明显。射毛悬竹和扫把竹叶脉间和气孔
周围的乳突仅有 1列,其它种叶脉间常具 1列乳突,
叶脉两侧的长细胞内常具 2列乳突。
3 结论与讨论
形态上看,镰序竹开花的秆没有叶,花序分枝排
列成镰伞花序则生小枝上,悬竹属为圆锥花序,着生
于有叶的枝条顶端;并且悬竹属的箨耳发达,常成攀
缘状生长,而镰序竹属的箨耳即便存在也不发达,且
不会成攀缘状。解剖结果看,悬竹属模式种射毛悬
竹叶横切面上气腔明显大,叶肉细胞的层数为 2;叶
羊1 子 D.saxatile
南川镰序竹
D.mettc0ideHnl
坝竹 D.microphylum
尖顶
尖顶
尖顶
尖顶
圆顶或平顶
偶有尖顶
328~353 脉上多,脉间少
265~416 脉上多,脉间少
脉上多,脉问少
脉上多,脉间少
同上
冕宁镰序竹 290~441 尖顶 302~353 脉上、脉问都较多
D.mianningensis
碟环竹 A.patellaris
射毛:晷竹 A.actinotrichus
504~605 平顶或圆顶
202~277 平顶或圆顶
403~693 脉上少 ,脉间无
25~5O 脉上较少 ,脉间较多
302~353 平顶或圆顶 403~693 壁 !壁 垒
较少

较少
较少


中央长细胞 2列,近
气孔处 1列
中央长细胞 2列,近
气孔处 1列
中央长细胞 2列,近
气孔处 1列
c 央长细胞 2列,近
气孔处 1列
中央长细胞 2列,近
气孔处 1列’
中央长细胞 2歹0,近
气孔处 1列
很少 2列 ,不太整齐
脉闯较多 1列
脉间较多 1列
图版 Ⅱ 叶下表皮结构×400 13.爬竹;14.羊竹子;15.钓竹;16.南川镰序竹;l7-碟环竹;
18.冕宁镰序竹;19.巴竹;20,21.射毛悬竹;2Z.坝竹;23,2,4.扫把竹。
PlateⅡ The structure of abaxial epidermis×400 13.D.Handens;14.D. “ r ;15.D.brezdligulatum;16.D.melicoideum
17.A. larz ;18.D.,niann n 月jis;19.D.yongshanensis;20.D.microphylum;21,22.A.actinotrichus;23,24.D. ractiflexum-
上、下表皮微毛明显,刺毛分布少,乳突排成 i列;而
与镰序竹属的各种有明显区别,叶的解剖结果支持
根据外部形态特征的不同将两属独立开来。
巴竹、冕宁竹、羊竹子及碟环竹分别被收入镰序
308 广 西 植 物 29卷
竹属或悬竹属(李德铢,2003;易同培,1997;耿伯介,
1996)。从外部形态看,这四个种其箨耳不发达,植
株下部直立,不具悬竹属的攀缘性。叶的解剖结构
看,它们的叶肉细胞皆 3层为主,气腔大小相似;上
表皮均无微毛分布;下表皮刺毛的分布较多,而微毛
少。比较这些结构特征,它们与坝竹、南川镰序竹及
爬竹结构更近,而与悬竹属的模式种射毛悬竹结构
差异较大。它们应属于镰序竹属。
扫把 竹 (Fargesia fractifl 口 Yi)是 易 同培
(1985)发表于竹子研究汇刊上的新种。云南植物志
(2003)中,扫把竹被组合 到镰序竹属,命名 为
Drepanostachyum fractiflexum (Yi)D.Z.Li。实
际上扫把竹的竹秆稍部直立,分枝多数,无主枝,箨
环不隆起,无类似镰序竹属的发达的鞘基残留物;且
扫把竹常生于滇西北海拔 3 000 m以上的山地,这
些都是箭竹属所具有的特征。镰序竹属的种类常分
布于海拔较低的沟谷河边,两者的生境和生态习性
截然不同。本研究结果表明,叶横切面中扫把竹的
气腔短,平均约 30 m最长不及 56.um,且在叶缘处
消失。而另外 8种镰序竹属的气腔的长度常在 65
Fm以上。扫把竹刺毛为椭圆形且明显大些与其它
种差异大。因此,从形态、分布、生态环境和叶解剖
结构等方面看,扫把竹都不宜归并人镰序竹属,它应
该是 Fargesia的种类。
致谢 材料采集得到四川农大都江堰分校易同
培教授的指点和帮助;另外还得到西南林学院普晓
兰教授、海南省林业局符国瑷先生等的帮助,在此深
表感谢 !
参考文献:
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31O 广 西 植 物 29卷
3 霉草科 Triuridaceae
大柱霉草
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广西:贺州市,姑婆山,山谷竹林下,海拔 600
m,2003年 7月 20日,刘演、于胜祥等 H0156。
分布:台湾、香港、广东。科、属、种均为广西首
次记录。
霉草科共有 7属约 8O种,分布于热带和亚热带
地区;我国仅 1属 3种,另 2种喜荫草(S.tenella
BI.)仅分布于海南崖县,多枝霉草(S.ramosa Fuku—
yama et Suzuki)分布于台湾兰屿和香港大帽山。霉
草科在广西的首次发现 ,对广西植物多样性 的研究
等具有重要价值。
4 豆科 Leguminosae
山豆根 (胡豆莲 )
Euchresta japonica Hook.f.et Regel,Garten—
flora 40:321.t.487.1865;Ohashi in Bot.Mag.To—
Kyo 91:291— 294.1978;Chen et a1.in Acta Phyto—
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599.1955;中国高等植物图鉴 2:475.图2680.1972;
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中国植物志 42(2):384—386.图版 98:1—6.1998.
广西:贺州市,姑婆山,沟谷旁,海拔 780 m,
2003年 7月 19 13,刘演、于胜祥等 H0136
分布:江西、浙江、广东;日本亦有。
胡豆莲间断分布于中国与日本。该属的系统地
位尚有争论。根据形态、生态、植物地理、细胞及生
化等方面的资料,有学者认为,该属比较原始,接近
槐族而又有所不同,应另分出成为一个具单属的新
族。胡豆莲对研究豆科植物的系统发育及中国日本
植物等具有一定的意义,已被列为我国濒危物种,在
广西也被列为重点保护植物。在 1997~2000年开
展的广西国家重点保护植物调查过程中,曾对原记
载的各分布点进行全面调查,都没有发现该物种,因
而被认为在广西已经灭绝 。胡豆莲在姑婆山自然保
护区被重新发现,对广西稀有濒危植物 的保育具有
重要意义。
致谢 参加野外调查的还有于胜祥博士、武建
勇博士、韦毅刚副研究员、韦发南研究员,谨致谢意!
(上接第 308页 Continue from page 308)
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