全 文 ： 收稿日期：2016-03-25 录用日期：2016-07-06
基金项目：厦门市科技计划项目（3502Z20092023）；厦门市科技计划项目（3502Z20142006）
*通信作者：lucy@xmu.edu.cn
doi:10.6043/j.issn.0438-0479.201603040
五种山榄科果树叶片组织结构与耐盐性的
相关性
刘育梅 1，3，宋志瑜 2，池敏杰 1，叶 婷 1，卢昌义 3*
（1. 厦门华侨亚热带植物引种园 福建 厦门 361002；2. 福建省亚热带植物研究所 福建 厦门 361006；3.
厦门大学环境与生态学院 福建 厦门 361102）

摘要：为探讨古巴牛乳树［Manilkara roxburghiana (Wight) Dubard］、人心果［Manilkara zapota
(L.) van Royen］、蛋黄果（Lucuma nervosa A. DC.）、神秘果（Synsepalum dulcifcum Denill）、
星苹果（Chrysophyllum cainito L.）叶片组织结构与其耐盐性的相关性，基于植株耐盐性强
弱的研究基础上，应用石蜡切片法，结合光学显微镜、扫描电镜研究了 5 种果树叶片的形态
结构差异。结果表明：5 种山榄科果树叶的气孔器均为无规则型；耐盐性较高的古巴牛乳树、
人心果叶片的气孔器密度相对较小，叶片、角质层、表皮层、栅栏组织的厚度明显高于其它
3 种较不耐盐的树种，而且叶片结构呈现出典型的适应性特征。初步推断 5 种山榄科果树叶
片的气孔器密度、组织结构与植株的耐盐性具有一定的相关性。
关键词：山榄科果树；显微结构；耐盐性
中图分类号：S 664.1 文献标志码：A

盐胁迫对多数果树的生长发育及代谢有着重要的影响：NaCl胁迫下，柠檬种子的发芽
率降低[1]、樱叶海棠、西府海棠[2]及腰果[3]的生长受明显抑制，较高浓度的NaCl灌溉会明显
减低华盛顿脐橙的结果率[4]，盐胁迫可使枣[5]、樱桃[6]、扁桃[7]等果树的组织结构发生明显
变化。
果树的耐盐性研究目前多集中于对盐胁迫的生理应答及分子应答等方面[8]。在细胞膜透
性，保护酶系统、光合作用、渗透调节等方面的生理应答研究已有不少报道，分子应答包括
果树应答盐胁迫的功能基因（渗透调节物质合成基因、离子转运和重建离子平衡的有关基因、
编码抗逆蛋白的基因）和调控基因（AP2/ERF 类转录因子、MYB 转录因子、WRKY 转录因
子）方面的研究也较为深入[9]，在耐盐性和组织结构之间的关系方面，早期报道过胡杨与耐
网络出版时间：2016-07-08 15:04:54
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/35.1070.N.20160708.1504.010.html
盐相关的结构体现在根尖的表皮和外皮层较发达，根毛着生点与根端靠近，叶片输导组织不
发达，而线粒体和质体较丰富[10]。耐盐性较强的非盐生植物根冠和内皮层发达可避免根尖
分生细胞受盐分危害[11]，药用甘草在一定盐胁迫下根部的维管组织比例显著上升以提高向
上运输能力，从而减少盐害[12]。
山榄科（Sapotaceae）植物有35~75属，约800种，我国约有15属28种，其中福建约有7属7
种[13]。本单位已引种成功5种山榄科果树：古巴牛乳树［Manilkara roxburghiana (Wight)
Dubard］、人心果［Manilkara zapota (L.) van Royen］、蛋黄果（Lucuma nervosa A. DC.）、神
秘果（Synsepalum dulcifcum Denill）和星苹果（Chrysophyllum cainito L.），均为从国外引种
的热带珍稀果树，具有较大的市场开发潜力。通过对这5种果树的耐盐性及生理特征进行比
较研究[14-17]，发现耐盐性较强的果树为古巴牛乳树、人心果，其它3种果树耐盐性较弱。叶
片是植物进行光合作用以及与外界环境进行物质、能量交换的主要器官，叶片的组织细胞形
态及超微结构在一定的盐胁迫下会发生一定程度的变化，可表现在组织细胞成分、气孔导度、
叶绿体形态等方面，同时耐盐植物在逆境中会通过自身组织形态结构变化来适应生长[18]。
本研究从叶片组织形态、显微超微结构角度，对比5种山榄科果树叶片形态结构差异，以期
揭示该科植物叶片组织结构与耐盐性的相关性，丰富果树叶片组织结构与耐盐性关系的研究
内容。

1 材料与方法
1.1 材料
对古巴牛乳树［Manilkara roxburghiana (Wight) Dubard］、人心果［Manilkara zapota (L.)
van Royen］、蛋黄果（Lucuma nervosa A. DC.）、神秘果（Synsepalum dulcifcum Denill）、星
苹果（Chrysophyllum cainito L.）5 种山榄科果树的盆栽实生苗（每种 5 株，每盆 1 株，种间
苗龄有差异，蛋黄果、星苹果苗龄 3 年，其余种为 2 年）植株中部成熟叶片进行随机取样。
1.2 表皮特征观察及气孔器计数
油印迹法做临时切片观察叶表皮气孔特征。显微镜下计算每一视野中气孔器的数目，用
物镜测微尺量得视野的直径，求得视野面积，由此计算单位叶面积气孔器的数目。取 5个视
野计算气孔器数目的平均数。
1.3 石蜡切片及显微观察叶片横切结构
不同树种的叶片先用 FAA 进行固定，用常规石蜡切片法制片，厚度 10~14 μm，PAS-
苏木精或铁矾苏木精染色[20-21]，于 Olympus 光学显微镜下观测并照相，目镜测微尺测量。
采用 Nikon EClipse 90i 显微镜观察，应用 NIS-Elements BR 软件测量叶结构各部分厚度，叶
片厚度、上下角质膜厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度。
1.4 超薄切片制备及扫描电镜观察
取组织块小于 3~4 mm3 的材料进行固定（固定液用质量分数为 2.5%戊二醛，磷酸缓冲
液配制，固定 2 h 以上，0.1 mol/L pH 7.4 磷酸漂洗液漂洗 3 次，每次 10 min），1%锇酸固定
液再固定 2~3 h，0.1 mol/L 磷酸漂洗液漂洗 3 次，每次 10 min，在 4 ℃冰箱专用的冷冻干燥
杯进行脱水，脱水流程为 30%乙醇 10~20 min，50%乙醇 10~20 min，70%乙醇 10~20 min，
90%乙醇 10~20 min，90%乙醇 10~20 min，100%乙醇 10~20 min，从乙醇逐步过渡到纯叔丁
醇，4 ℃冰箱过夜，冷冻干燥，喷金，扫描电镜观察。
2 结果与分析
2.1 5 种果树叶表皮特征比较
光学显微镜及扫描电镜观察 5 种果树叶表皮结构特征，结果如图 1、图 2 所示。


(b) 人心果 (a) 古巴牛乳树
(c) 神秘果 (d) 蛋黄果
气孔器
图 1 光学显微镜下 5 种果树叶表皮特征
Fig. 1 Epidermis features of 5 Sapotaceae species leaves under optical microscope




(e) 星苹果
气孔器
(a) 古巴牛乳树 (b) 人心果
(c) 神秘果
(d) 蛋黄果
图 2 扫描电镜下 5 种果树叶表皮特征
Fig. 2 Epidermis features of 5 Sapotaceae species leaves under scanning electron microscope

从图 1 和图 2 可看出，耐盐性较高的古巴牛乳树和人心果的叶表皮气孔器有明显下陷。
另外观察星苹果叶表面表皮，附着密集的表皮毛，且为单细胞的非腺毛。
统计 5 种果树叶表皮中气孔密度，对比气孔复合体及副卫细胞类型，结果表明：耐盐性
较低的星苹果，叶片气孔器密度远高于其它 4 种，为 843 个/mm2，耐盐性最高的古巴牛乳
树叶的气孔器密度最小，为 141 个/mm2，人心果、蛋黄果、神秘果叶的气孔器密度依次为
233 个/mm2、272 个/mm2、158 个/mm2，可见气孔器密度和耐盐性不是线性正相关性，但是
耐盐性较高的古巴牛乳树、人心果叶的气孔器密度相对较小。大多数情况下，围绕着气孔器
的副卫细胞的数量和排列是比较稳定的，双子叶植物分为四种类型的气孔复合体，分别为无
规则型、不等细胞型、横列细胞型、平列细胞型等[22]。这 5 种山榄科果树叶的副卫细胞数
目不定，其形状与其它表皮细胞无差别，均为不规则型。
2.2 5 种山榄科果树叶结构特征比较
5 种山榄科果树叶片横切的组织结构特征如图 3，叶片各组织厚度如表 1。

表皮毛
(a) 古巴牛乳树 (b) 人心果
(e) 星苹果


图 3 5 种山榄科果树叶结构特征
Fig. 3 Anatomical features of 5 Sapoceae species leaves

表 1 5 种山榄科果树叶结构厚度
Tab. 1 The thickness of structure of 5 Sapotacese species leaves
古巴牛乳树 人心果 神秘果 蛋黄果 星苹果
叶片厚度/μm 452.50±37.50a 257.02±8.39b 109.05±10.64c 180.52±10.97d 198.42±8.55d
上 角 质 层 厚 度
/μm
9.27±1.08a 6.87±0.95b 3.38±0.83c 5.03±1.07bc 5.58±1.14b
上 表 皮 层 厚 度
/μm、层数
36.82±7.40，a
1
20.51±6.72，b
1
7.14±1.28，c
1
13.92±1.43，c
1
10.54±2.18，c
1
栅 栏 组 织 厚 度
/μm、层数
169.08±14.43，a
2-3
122.75±9.15，b
1
40.65±6.69，c
1
85.26±7.15，d
1
92.87±1.98，d
1
海 绵 组 织 厚 度
/μm
138.26±14.52a 83.26±5.31b 46.58±6.68c 80.99±6.78b 77.18±0.92b
下表皮
厚度/μm、
层数
31.18±11.84，a
1
19.05±1.53，b
1
6.94±1.17，c
1
10.72±3.12，bc
1
9.03±1.57，bc
1
下 角 质 层 厚 度
/μm
8.47±0.94a 6.98±1.01a 4.50±0.15b 4.81±0.78b 5.22±0.92b
注：每行的不同字母代表差异显著性（p<0.05）。


(c) 神秘果
(d) 蛋黄果
(e) 星苹果
栅栏组织
上表皮
海绵组织
下表皮
角质层
由图 3 和表 1 可知，5 种山榄科果树叶在叶片、角质层、表皮层、栅栏组织及海绵组织
等的厚度方面都有较大的差异。在叶片厚度方面，古巴牛乳树叶片最厚，平均为 452.50 μm，
其次是人心果，平均为 257.02 μm，神秘果叶片最薄，仅为 109.05 μm；在角质层厚度方面，
古巴牛乳树叶的上、下角质层厚度也最大，分别为 9.27 μm、8.47 μm，其次是人心果，分别
为 6.87 μm、6.98 μm，神秘果叶的上、下角质层厚度最小，分别为 3.38 μm、4.50 μm；在表
皮层厚度方面，古巴牛乳树叶的上下表皮厚度最大，分别为 36.82 μm、31.18 μm，其次是人
心果，分别为 20.51 μm、19.05 μm，神秘果叶的的上下表皮厚度最小，分别为 7.14 μm 6.94 μm；
在栅栏组织厚度方面，古巴牛乳树叶的栅栏组织厚度最大，平均为 169.08μm（2-3 层），其
次是人心果，平均为 122.75 μm，神秘果叶的栅栏组织厚度最小，为 40.65 μm；在海绵组织
厚度方面，古巴牛乳树叶的海绵组织厚度最大，平均为 138.26 μm，神秘果叶的海绵组织厚
度最小，为 46.58μm，人心果、蛋黄果、星苹果叶在海绵组织、上角质层、下表皮的厚度方
面没有明显差异（P＜0.05）。由此可见，耐盐性较强的古巴牛乳树和人心果在叶片、下角质
层、上表皮、栅栏组织的厚度方面明显高于其它 3 个耐盐性较弱的树种（P＜0.05）。

3 讨 论
叶是植物暴露在空气中进行同化作用的主要器官，它的组织结构对周围环境的反应敏锐
[23]。植物器官的形态结构和它的生理功能、生长环境是密切适应的，叶的形态结构上在外
界生态因素的长期作用下具有很大的变异性和可塑性[24]：较高浓度盐胁迫既能诱导表皮细
胞壁增厚，又能使角质膜增厚，角质膜这种适应性变化可降低盐胁迫危害[25]。盐胁迫常伴
随着生理干旱，所以能有效保水、贮水及降低体内盐离子浓度的组织结构，都是盐渍环境下
的适应性结构[26]：例如数目众多、孔隙小的气孔具有双重的控制蒸腾方面的作用，随环境
中的水量可通过打开气孔促进蒸腾作用或关闭气孔抑制蒸腾作用[27]；气孔低于表皮细胞呈
下陷特征，孔下室发达，气孔数量分布在下表皮较多而在上表皮相对较少；叶表面附着的毛
结构可以保护、减少蒸腾、遮光；角质膜较厚、蜡质结构纹饰排列紧密的特征结构既能减少
蒸腾失水，又能防止阳光直射引起的灼伤[28]。盐渍环境下的植物形态结构会呈现旱生特征：
角质膜发达（能够防止体内水分过度蒸腾），多具表皮毛（反射强光、减少蒸腾），栅栏组织
发达（减少萎蔫时的损伤），维管束和维管束鞘发达（保水、贮水并保证水分和营养物质运
输良好），叶肉有结晶物（结晶物可随环境水分情况或溶解或析出）。
我们在前期研究中发现 5 种山榄科果树的耐盐性强弱顺序为：蛋黄果 ＜ 星苹果 ＜神
秘果 ＜ 人心果 ＜ 古巴牛乳树[14]。本实验研究表明，耐盐性最弱的蛋黄果叶片没有呈现
适应盐渍环境的结构特点，星苹果耐盐性也较弱，除了叶表皮覆盖单细胞毛，也不具备适应
盐渍环境的结构特点，但耐盐性最强的古巴牛乳树叶片具有明显的适应性特征：上下表皮外
都具有较厚的角质层，上表皮细胞两层，排列相当整齐紧密，没有气孔分布，下表皮细胞一
层，气孔器数量较少，同时气孔深陷；叶为典型的异面叶，由栅栏组织和海绵组织组成，栅
栏组织 2-3 层，细胞长柱状，海绵组织细胞间隙大、排列疏松；维管束中的木质部相当发达，
木质部远大于韧皮部，导管有 20 个左右。人心果耐盐性次之，气孔器数量也较少，叶片、
角质层、表皮层、栅栏组织等的厚度均较古巴牛乳树的小些，但明显高于其它 3 个树种，这
种结构特点可使植物光合作用丧失水分少，蒸腾作用水分利用率高，因而抗逆性增强[29]。
本研究结果表明：5 种山榄科果树中耐盐性较强的古巴牛乳树、人心果叶片均具有较小
的气孔器密度，叶片、下角质层、上表皮、栅栏组织的厚度明显大于不耐盐的树种，叶结构
呈现出明显的适应性特征，推测 5 种山榄科果树叶片的气孔器密度、组织结构和植株的耐盐
性有一定相关性，但上角质层、下表皮、海绵组织的厚度和植株的耐盐性关系不大，这点还
有待进一步探讨。

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Correlation Research on Leaf Anatomy of 5
Sapotaceae Species and Their Salt Tolerance
LIU Yumei
1；SONG Zhiyu2；CHI Minjie1；YE Ting1；LU Changyi3
(1. Xiamen overseas Chinese subtropical plant introduction garden, Xiamen 361002, China; 2.
Fujian Institute of Subtropical Botany, Xiamen, Fujian 361006, China; 3 College of environment
and ecology, Xiamen University, Xiamen 363105, China)

Abstract: To explore the correlation between leaf anatomy of 5 Sapotaceae species［Manilkara
roxburghiana (Wight) Dubard, Manilkara zapota (L.) van Royen, Synsepalum dulcifcum Denill,
Lucuma nervosa A. DC. and Chrysophyllum cainito L.］and their salt-tolerant ability, based on our
previously study on salt tolerance of the 5 species, the methods of paraffin section together with
light microscopy and scanning electron microscope were adopted to further understand the leaf
anatomy. The results showed that the 5 Sapotaceae species showed same stomatal types
(anomocytic type). Either M. roxburghiana or M. zapota had smaller stomatal density. As to the
thickness of leaf, cuticula, epidermis and palisade tissue, M. roxburghiana and M. zapota showed
high target than other three sensitive species. Furthermore, the leaf structure of the two M. species
revealed its adaptability. It is deduced initially that the stomatal density and leaf tissue structure
correlated to the salt tolerance of 5 Sapotaceae species seedlings.
Key words: Sapotaceae species; microstructure; salt tolerance