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山东广义苦荬菜属(菊科)叶表皮微形态的研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 27(3):435— 439 2007年 5月
山东广义苦荬菜属(菊科)叶表皮微形态的研究
高召兰,李法曾
(山东师范大学 生命科学学院,济南 250014)
摘 要 :对山东广义苦荚菜属植物叶表皮微形态进行了光镜下的观察研究 。结果表明:山东广义苦荚菜属 9
种植物叶表皮微形态可分为四种类型:(1)小苦荚型:上、下表皮均有气孔器,气孔器为不规则型,偶有非典型
不等型,上、下表皮细胞为不规则形,垂周壁波状;(2)黄瓜菜型:上表皮无气孔器,下表皮气孔器为不规则型,
偶有非典型不等型,上、下表皮细胞为不规则形,垂周壁深波状;(3)沙苦荚型:上、下表皮均有气孔器,气孔器
为不规则型,偶有非典型不等型,上、下表皮细胞为多边形,垂周壁平直 、弓形;(4)苦荚菜型;上、下表皮均有气
孔器,气孔器为不规则型,偶有非典型不等型,上表皮细胞为不规则形,垂周壁波状,下表皮细胞为多边形 ,垂
周壁弓形;与中国植物志把广义苦荚菜属划分为 4个属的意见相一致。
键词 :叶表皮 ;苦荚菜属 ;菊科 ;山东
中图分类号:Q944.5 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2007)03—0435—05
The leaf epidermal micro-morphology of
lxeris(Compositae)from Shandong
GAO Zhao—Lan,LI Fa-Zeng
(Colege of Life Sciences,Shandong Normal tiniversity,Jinan 250014,China)
Abstract T}c-epidermal micro-morphology of the genus Ixeris(Compositae)from Shandong was examined with the
ligh~mietoseope(LM).The results show that the leaf epidermal micro-morphology of Ixeris(Compositae)from
Shandong could be divided into four types:(1)Ixeridium type:the stomata present on both adaxial epidermis and ab—
axial one,the stomatal type are anomocytic,rarely non-typ ical anisoeytie,the adaxial and abaxial epidermal cells are ir—
regular in shape,and the anticlinal walls are sinuate.(2)Paraixeris type:the stomata present on both adaxial epidermis
and abaxial one,the stomatal type are anomocytic,rarely non-typical anisocytic,the adaxial and abaxial epidermal cells
are polygonous in shape,and the anticlinal walls are sinuous.(3)Chorisis type:the stomata present on both adaxial
epidermis and abaxial one,the stomatal type are anomoeytie,rarely non-typical anisocytic,the adaxial and abaxial epi—
dermal cels are polygonous in shape,and the anticlinal walls are straight to curved.(4)Ixeris type:the stomata pres—
ent on both adaxial epidermis and abaxial one,the stomatal typ e are anomocytic,rarely non-typ ical anisoeytie
,the ad—
axial epidermal cels 8 e:r-egular and abaxial epidermal cells are polygonous in shape,and the anticlinal wals are s‘1n—
uate to curved.It is in agreement with the treatment that 4 genera could be divided in the genus Ixeris in FI
. R.P.S.
Key words leaf epidermis;Ixeris Cass.S.1at.;Compositae;Shandong
1821年 Cassini建立了苦荚菜属(Ixeris Cass.),
得到了许多学者的承认(Condole,1838;Gray,1859;
Kitamura,1935),而Bentham等(1873)~4把其作为莴
苣属(Lactuca)的一个组。1838年 A.P.de Condole
建立了沙苦莫属(Chorisis DC.),Tzvelev(1964)承认
该属的成立,而Gray(1859)~I Kitamura(1935)把其作
为苦莫菜属的一个组来处理,Bentham等(1873)~1J将
其作为莴苣属的一个组。1920年 Nakai建立了黄瓜
收稿日期;2006—05—09 修回日期:2006—08—22
作者简介;高召兰(1979一),女,山东临沂市人,硕士研究生,主要从事植物资源分类研究。
通讯作者(Author for correspondence,E-mail:lifz@sdnu.edu.cn)
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菜属(Pnraixeris Nakai),Tzvelev(1964)承认该属的成
立,而Stebbins(1937)则把其作为苦荚菜属的一个亚
属,Kitamura(1942)将其作为黄鹌菜属(Youngia)中的
一 个组来处理。1964年 Tzvelev建立小苦莫属(Jz—
eridium(A.Gray)Tzve1.),而 Gray(1935)和 Kitamura
(1956)~0把其作为苦荚菜属的一个组。1997年出版
的《中国植物志》(中国科学院植物研究所,1997)采用
了细分的概念,将广义的苦荚菜属 (IxerisCass.S.
1at.)划分为:苦莫菜属(狭义)(Ixeris Cass.S.str.)、沙
苦莫属(Chorisis DC.)、黄瓜菜属(P口raixeris Nakai)、
小苦莫属(Ixeridium(A.Gray)Tzve1)。但中国高等
植物图鉴(中国科学院植物研究所,1975)、安徽植物
志(安徽植物志协作组,1991)、内蒙古植物志(内蒙古
植物 志编辑 委 员会,1993)、辽 宁植 物 志 (李 书心 ,
1992)、河北植物志(贺士元,1991)、山东植物志(陈汉
斌等,1994)等均采用广义苦荚菜属的概念。
近2O年来,不少研究发现叶表皮性状在一定程
度上能反映分类群间的系统发生,可以用于科下属间
关系和分类的探讨,也有不少人研究菊科叶表皮(张
新英,1989;蒋林等,1993;王凌诗等,1994;Thomas
等,1999;邢怡等,2000等)。本文选择山东广义苦葜
菜属所包含的苦荚菜属(狭义)、沙苦莫属、黄瓜菜属、
小苦莫属中9种植物的叶表皮进行研究,以期为广义
苦荚菜属的分类处理提供新的证据。
1 材料和方法
1.1材料
均采自山东师范大学标本室内的腊叶标本,见表 1。
1.2方法
(1)取成熟的叶片连同中脉(便于判断上下表
皮)剪取数段。(2)用沸水浸泡数分钟后(时间因材
料而定),将材料投入冷水浸泡数分钟。(3)然后倾
去冷水,加 5 9,6的NaClO溶液,置于恒温 3O℃的恒
温箱中约 18~24 h(时间因材料而定)。(4)等材料
变白时,即可取出清水冲洗干净,放到盛有蒸馏水的
培养皿中,撕取上下表皮,去掉叶肉组织,置于载玻
片上。(5)用 1 9,6的番红溶液染色。(6)然后用梯度
酒精脱水。(7)再用梯度二甲苯透明。(8)用中性树
胶封片,做成固定封片。(9)用奥林巴斯 D 7O型显
微数码相机拍照。文中术语 的描述参考 Dilcher
(1974),每种材料分别测量 lO个视野里的气孔密度
和气孔指数,取其平均值,气孔指数一单位面积气孔
数×100/(单位面积气孔数+单位面积基本细胞
数),气孔密度一固定面积内气孔数/固定面积。
1.3观察结果
(1)抱茎小苦莫 Ixeridium sonchifolium(Max—
im.)Shih。上表皮气孔器类型为不规则型,偶有非
典型不等型,表皮细胞为不规则形,垂周壁波状,气
孔密度 126.58(63.29~189.87)/mm ,气孔指数 22
(17~25);下表皮气孔器类型为不规则型,偶有非典
型不等型,表皮细胞为不规则形,垂周壁波状,气孔
密度 242.41(189.87~316.46)/ram。,气孔指数 28
(25~33)(图版 I:1,2)。
表 1 实验材料来源以及存放地
Table 1 Sources and herbariums of materials
(2)中华小苦荚 Ixeridium chinense(Thunb.)
TzveI.。上表皮气孔器类型为不规则型,偶有非典
型不等型,表皮细胞为不规则形,垂周壁波状,气孔
密度 158.23(126.58~189.87)/ram。,气孔指数 22
(18~25);下表皮气孔器类型为不规则型,偶有非典
型不等型,表皮细胞为不规则形,垂周壁深波状,气
孔密度 200(126.58~253.16)/ram。,气孔指数 26
(18~33)(图版 I:3,4)。
(3)窄 叶 小 苦 荚 Ixeridium gramineum
(Fisch.)Tzve1.。上表皮气孔器类型为不规则型,
偶有非典型不等型,表皮细胞为不规则形,垂周壁波
状,气孔密度 169.99(126.58~189.87)/mm ,气孔
指数 24(2O~27);下表皮气孔器类型为不规则型,
偶有非典型不等型,表皮细胞为不规则形,垂周壁波
状,气孔密度 295.57(253.16~316.46)/ram ,气孔
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3期 高召兰等:山东广义苦莫菜属(菊科)叶表皮微形态的研究 437
一 一 = 一
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图版 I 光学显微镜下叶表皮特征 1,2.抱茎小苦荚1.上表皮,2.下表皮;3,4.中华小苦荚3.上表皮,4.下表皮;5,6.窄叶小
苦荚 5.上表皮,6.下表皮 ;7,8.并齿小苦荚 7.上表皮,8.下表皮;9,10.黄瓜菜 9.上表皮,10.下表皮;11,12.羽裂黄瓜菜 l1.上表皮,
12.下表皮。
PlateI Theleaf epidermal characters underLM 1,2.Ixeridium sonchifolium 1.upper epidermis,2.1ower epidermis~3,4.
Ixeridium ehinense 3.upper epidermis,4.1ower epidermis l 5,6.Ixeridium gramineum 5.upper epidermis,6.1ower epidermis;7,8.Ix—
eridium biparum 7.upper epidermis,8.1ower epidermisl 9,10.Paraixerisdenticulata 9.upper epidermis,10.1ower epiderm is;11,12.
Paraixeris声{nn“f 加 l1.upper epidermis,12.1ower epidermis.
指数 37(33~42)(图版 I:5,6)。
(4)并齿小苦荚 Ixeridium biparum Shih。上
表皮气孑L器类型为不规则型,偶有非典型不等型,表
皮细胞为不规则形,垂周壁波状,气孑L密度 158.23
(126.58~189.87)/ram。,气孔指数 2O(18~23);下
表皮气孑L器类型为不规则型,偶有非典型不等型,表
皮细胞为不规则形,垂周壁波状至深波状,气孑L密度
数 26(21~32)(图版 I:9-10)。
(6)羽裂黄 瓜菜 Paraixeris pinnatipartita
(Makino.)Tzve1.。上表皮无气孔器,表皮细胞为
不规则形,垂周壁深波状;下表皮气孑L器类型为不规
221.52(189.87~253.16)/ram。,气孑L指数 30(27~
33)(图版 I:7,8)。
(5)黄瓜菜 Paraixeris denticulata(Hout.)
Nakai。上表皮无气孑L器,表皮细胞为不规则形,垂
周壁深波状;下表皮气孑L器类型为不规则型,偶有非
典型不等型,表皮细胞为不规则形,垂周壁深波状,
气孑L密度 280.37(189.87~379.74)/ram。,气孑L指
则型,偶有非典型不等型,表皮细胞为不规则形,垂
周壁深波状,气孑L密度 232.28(189.87~253.16)/
1TI1TI。
,气孑L指数 28(23~31)(图版 I:ll,12)。
(7)苦荚菜 Ixeris polycephala Cass.。上表皮
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438 广 西 植 物 27卷
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图版 Ⅱ 光学显微镜下叶表皮特征 13,14.苦荬菜 13.上表皮,l4.下表皮;15,16.深裂苦荚菜 15.上表皮,16.下表皮;17.18.
沙苦莫菜 17.上表皮,18.下表皮。
PlateⅡ The leaf epidermal characters under LM 13,14.Ixeris polycephala 13.upper epidermis,14.1ower epidermis;15,16.Ixe~s
dissecta 15.upper epidermis,16.1ower epidermis;17,18.Chorisis repens 17.upper epidermis,18.1ower epidermis.
气孔器类型为不规则型,偶有非典型不等型,表皮细
胞为不规则形,垂周壁浅波状至波状,气孔密度
210.76(189.87~253.16)/mm ,气孔指数 2O(17~
24);下表皮气孔器类型为不规则型,偶有非典型不等
型,表皮细胞为不规则形或多边形,垂周壁平直、弓形
至浅波状,气孔密度 400.63(316.45~506.33)/mmz,
气孔指数31(24~33)(图版Ⅱ:13,14)。
(8)深裂苦莫菜 Ixeris dissecta(Makino)Shih。
上表皮气孔器类型为不规则型,偶有非典型不等型,
表皮细胞为不规则形,垂周壁浅波状,气孔密度
105.69(63.29~ 129.58)/mm ,气孔指数 2O.6
(16.7~25);下表皮气孔器类型为不规则型,偶有非
典型不等型,表皮细胞为不规则形或多边形,垂周壁
平直、弓形至浅波状,气孔密度 263.73(189.87~
316.46)/mm。,气孔指数 37.2(28.6~44.4)(图版
Ⅱ:15,16)。
(9)沙苦莫菜 Chorisis repens(L.)DC.。上表
皮气孔器类型为不规则型,偶有非典型不等型,表皮
细胞为多边形,垂周壁平直、弓形,气孔密度 189.87
(189.87~189.87)/mm ,气孔指数 23(2O~26);下
表皮气孔器类型为不规则型,偶有非典型不等型,表
皮细胞为多边形,垂周壁平 直、弓形,气孔密度
389.87(316.45~443.04)/mm ,气孔指数 31(27~
33)(图版 Ⅱ:17,18)。
3 分析与讨论
3.1山东广义苦荬菜属九种植物的叶表皮类型
根据观察结果可将叶表皮微形态划分为 4种类
型。(1)小苦莫型(Ixeridium type):上、下表皮均有
气孔器,气孔器为不规则型,偶有非典型不等型,上、
下表皮细胞为不规则形,垂周壁波状至深波状,如抱
茎小苦莫、中华小苦莫、窄叶小苦莫、并齿小苦莫。
(2)黄瓜菜型(Paraixeris type):上表皮无气孔器,
下表皮气孔器为不规则型,偶有非典型不等型,上、
下表皮细胞为不规则形,垂周壁深波状,如黄瓜菜、
羽裂黄瓜菜。(3)沙苦莫型(Chorisis type):上、下
表皮均有气孔器,气孔器为不规则型,偶有非典型不
等型,上、下表皮细胞为多边形,垂周壁平直、弓形,
如沙苦莫菜。(4)苦莫菜型(Ixeris type):上、下表
皮均有气孔器,气孔器为不规则型,偶有非典型不等
型,上表皮细胞为不规则形,垂周壁浅波状至波状,
下表皮细胞为多边形,垂周壁弓形至浅波状,如苦莫
菜、深裂苦荚菜。
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3期 高召兰等:山东广义苦英菜属(菊科)叶表皮微形态的研究 439
从上述叶表皮微形态 的四种类型可以看出与中
国植物志4个属的划分是相一致的,其结果支持将
广义苦英菜属划分为苦英菜属(狭义)、沙苦莫属、黄
瓜菜属、小苦莫属。
3.2叶表皮微形态的演化探讨
上述 4个属的气孔器类型均为不规则型,偶有
非典型不等型,说明他们的亲缘关系比较近。
一 般认为叶表皮细胞的垂周壁平直或弓形是比
较原始的性状,而垂周壁波状至深波状则是比较进
化的性状(刑怡等,2000),由此可以推测上述 4个属
叶表皮细胞类型进化的路线是:沙苦英型(上、下叶
表皮均具不规则型气孔器,表皮细胞为多边形,垂周
壁平直、弓形)一苦英菜型(上、下叶表皮均具不规则
型气孔器,上表皮细胞为不规则形,垂周壁波状,下
表皮细胞为多边形,垂周壁弓形至浅波状)一小苦英
型(上、下叶表皮均具不规则型气孔器,表皮细胞为
不规则形,垂周壁波状至深波状)一黄瓜菜型(上表
皮无气孔器,下表皮具不规则型气孔器,上、下表皮
细胞为不规则形,垂周壁深波状)。
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